Étude du comportement thermique et valorisation des déchets du bois

par Nicolas Marin

Thèse de doctorat en Chimie. Chimie - Physique

Sous la direction de Jean-Victor Weber.

Soutenue en 2001

à Metz .


  • Résumé

    Dans le cadre du programme européen Inco-Copernicus « Bioval Network », notre travail a consisté à évaluer quelques méthodes de valorisation du bois (et de ses déchets). Dans un premier temps, nous avons caractérisé les comportements thermiques des échantillons définis dans le réseau (sciures de hêtre, de pin, lignine). En utilisant deux configurations thermogravimétriques différentes, les résultats obtenus sont comparables tant d'un point de vue des températures caractéristiques que des évolutions en masse. Concernant les paramètres cinétiques, les valeurs obtenues sont en accord avec celles de la littérature. Nous avons aussi étudié les comportements thermiques de mélanges bois-polymères. Dans nos conditions, la biomasse se dégrade indépendamment et les interactions entre polymères et biomasse sont limitées. Dans la deuxième partie de ce travail, les résultats de la pyrolyse de bois en autoclave rotatif ont été étudiés. Considérant qu'actuellement, de nombreux composites bois-plastique sont préparés, ou que la valorisation des déchets nécessite le traitement des produits issus de la biomasse et des matériaux plastiques, nous avons aussi analysé les résultats de la copyrolyse bois-plastique en autoclave. En particulier, nous avons insisté sur l'analyse de la fraction des liquides légers (Eb < 180°C, à pression atmosphérique) produite lors de nos expériences. Comme nous l'avons démontré dans ce travail, les mélanges de différents types de biomasse et de polymères polyoléfiniques peuvent être convertis en produits liquides par pyrolyse sous atmosphère inerte en autoclave. L'origine de la biomasse tout comme le type de plastique joue un rôle important sur la distribution finale de produits. Les résultats obtenus démontrent le potentiel du procédé de co-pyrolyse de déchets d'origine lignocellulosique et plastique pour la production de liquides valorisables tant pour la production d'énergie que pour la préparation de bases pétrochimiques

  • Titre traduit

    Study of thermal behaviour and upgrading of wood waste


  • Résumé

    In the frame of the European program Inco-Copernicus “Bioval Network”, our study consisted in the characterization of the thermal behavior of the samples defined in the network. This was realized by thermal analysis using different experimental conditions. For the second part of this work, results of wood pyrolysis in autoclave were studied. Considering the fact that several biomass-plastic composites are actually prepared, or that waste upgrading needs treatment of biomass products and plastic materials, we also analyzed results of wood-plastic copyrolysis in autoclave. In particular, we insisted on analyzing light liquid fractions (bp < 180° C, under atmospheric pressure) of our experiments. Main results are : using two thermogravimetric configurations, obtained results are comparable so much for characteristic temperatures than for weight evolutions ; concerning kinetic parameters, obtained values are in agreement with those of the literature and the degradation of the studied polymers is independent of wood whatever its origin. This shows that during heating wood-plastic mixture, in TGA conditions, results are additive. As demonstrated in this work, the mixtures of the different types of biomass and polyolefinic polymers can be radically converted to liquid products by pyrolysis under inert atmosphere in the autoclave conditions. The origin of biomass as well as the type of polymers plays an important role on final product distribution. Obtained results demonstrate the potential of wood-plastic copyrolysis process for utilization of lignocellulosic waste in liquid production

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Informations

  • Détails : 1 vol. (210 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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