Traitement par plasma non-thermique des effluents issus d'un moteur fonctionnant dans des conditions d'exces d'air

• Auteur / Autrice : FRANCOIS FRESNET
• Direction : Stéphane Pasquiers
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail de these a pour objet, dans le cadre du programme ecodev et en collaboration avec le gie psa/renault, l'etude des mecanismes physico-chimiques se produisant lors du traitement par plasma non-thermique des effluents issus d'un moteur. L'etude est effectuee sur un melange modele, n 2-o 2-h 2o-c 2h 4-no, representatif de la composition des gaz d'echappement. La decharge photo-declenchee, ici utilisee, permet d'obtenir a pression elevee un plasma homogene de grand volume avec un depot controle de l'energie dans le gaz. Elle est couplee a un diagnostic de fluorescence induite par laser resolue en temps et a des outils d'analyse physico-chimique (spectrometrie de masse et detecteur electrochimique). Les resultats experimentaux sont compares aux predictions d'un modele homogene auto-coherent qui couple la resolution de l'equation de boltzmann pour l'energie des electrons, les equations du circuit electrique, l'equation de la temperature du gaz et la resolution des equations cinetiques. Experience et theorie ont mis en evidence le role joue dans la destruction de no par les etats singulets de l'azote dans le melange n 2-no, suivant un processus de collision de dissociation. Nous avons montre que l'addition d'ethene et/ou de vapeur d'eau au melange n 2-no induit une baisse de l'efficacite de destruction de no, toutes choses egales par ailleurs (densite d'energie deposee, champ electrique applique aux electrodes, pression totale, concentration initiale de polluant), du fait de la destruction des etats singulets par ces molecules. L'etude theorique des melanges contenant o 2 montre que l'addition d'ethene modifie considerablement les processus de conversion de no, du fait de l'augmentation de son oxydation en no 2 et de la formation de molecules du type rno x, essentiellement nitro-alcane. Les processus majoritaires a l'origine de l'oxydation de no sont les reactions avec les radicaux peroxy, ho 2 et hoc 2h 4o 2.