Incinération de composés organiques volatils oxygénés : étude expérimentale et modélisation cinétique de l'oxydation de la méthyl éthyl cétone, de l'acétate d'éthyle et du butan-2-ol dans des flammes de méthane

par Virginie Decottignies

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jean-François Pauwels.

Soutenue en 2000

à l'Artois .

  • Titre traduit

    Incineration of oxygenated volatile organic compounds : Experimental study and kinetic modelling of methyl ethyl ketone, ethyl acetate and 2-butanol oxidation in methane/air flames


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  • Résumé

    Afin d'optimiser la combustion des composés organiques volatils (COV) au sein des épurateurs thermiques, il est nécessaire de comprendre les mécanismes chimiques impliqués dans leur oxydation. L'étude porte sur l'oxydation à basse pression (0,05 atm) de trois COV (méthyl éthyl cétone, acétate d'éthyle et butan-2-ol) dans des flammes de méthane laminaires stoechiométriques prémélangées dont une partie du méthane a été substituée par 1% a 3% de chaque COV. Les profils de fraction molaire des espèces sont obtenus par prélévement par microsonde couplé à une analyse par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse. L'ajout d'un COV dans le mélange initial de réactifs entraîne une augmentation des intermédiaires hydrocarbones, notamment certains précurseurs des suies. L'oxydation des COV conduit à la formation d'intermédiaires oxygénés tels que le méthanol, le diméthyléther, l'acétaldéhyde, le propanal et l'acétone, la nature du COV intervenant sur les quantités produites. La dégradation d'un COV peut entraîner la formation de composés parfois plus toxiques ou polluants (méthyl vinyl cétone, acide acétique et acroléïne) que le COV lui-même. Des sous-mécanismes d'oxydation des COV ont été développés en se basant sur les observations expérimentales et sur des données récentes de la littérature ; ils comprennent 49 espèces impliquées dans 241 réactions élémentaires. Leur validation a été effectuée par comparaison entre l'expérience et la modélisation sur les profils de fraction molaire des espèces détectées. Les données expérimentales sont bien reproduites par le modèle pour la majorité des espèces. L'ajout d'un COV dans les flammes de méthane crée une augmentation importante de la réactivité, notamment pour le butan-2-ol. L'analyse des voies réactionnelles a permis de dégager les principales réactions responsables de la dégradation des trois COV ainsi que celles de formation et de consommation des intermédiaires spécifiques à la dégradation de ces composés.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (257 f.)
  • Annexes : Bibliogr f. 242-248

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  • Bibliothèque : Université d'Artois (Lens, Pas-de-Calais). Bibliothèque de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 00 ARTO 0404
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