Procédés hybrides adsorption/oxydation en phase gazeuse : application au traitement des composés organiques volatils

par Pierre Monneyron

Thèse de doctorat en Génie des procédés et de l'environnement

Sous la direction de Jean-Noël Foussard.

Soutenue en 2003

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    This study focuses on hybrid treatment processes of industrial air stream polluted with volatile organic compounds (VOC). It aims at increasing the general knowledge of heterogeneous catalysis but also at developing new processes for environmental protection. In the first part of this work, adsorption equilibriums of daily used industrial solvents on hydrophobic zeolites are determined for pure and binary systems. Modelling of binary mixtures competitive adsorption is carried out via a thermodynamic approach, using the Ideal Adsorbed Solution Theory and its generalized form the Real Adsorbed Solution Theory. Then, an oxidation process of VOC is developed and tested. It uses both the adsorption properties of a zeolite and the photocatalytic activity of titanium dioxide. The mixed material is firstly prepared by a Sol-Gel method, and consecutively characterized by chemical analysis, X-Ray diffraction, porous distribution determination, and adsorption properties measurements. Different operating conditions are studied and their respective influence on the global efficiency of the system are evaluated. Finally, a comparison is made with the regeneration of VOC loaded zeolites using V-UV photolysis. The great efficiency of this process is demonstrated. Both limits and further prospects directions are indicated

  • Titre traduit

    Hybrid processes adsorption/oxidation in the gas phase : application to volatil organiccompound treatment


  • Résumé

    Le travail de thèse se focalise sur des procédés de traitement d'air chargé en composés organiques volatils (COV). Il se situe à la fois dans une optique de génération de connaissances mais se place aussi dans le secteur économique et plus spécifiquement dans le développement de nouveaux procédés de protection de l'environnement. Dans un premier temps, les équilibres d'adsorption sur zéolithes hydrophobes sont déterminés pour différents solvants industriels en corps purs et en mélange. La modélisation de mélanges binaires par l'approche des solutions adsorbées idéales et réelles est abordée. Dans un second temps, un procédé d'oxydation de COV est mis en œuvre et utilisé. Il utilise à la fois les caractéristiques adsorbantes d'une zéolithe et les propriétés photocatalytique du dioxyde de titane. Le matériau est tout d'abord préparé par imprégnation sol-gel, puis caractérisé par analyse chimique, diffraction X, détermination de la micro et mésoporosité, et des propriétés d'adsorption. Différentes conditions opératoires sont étudiées et leur influence sur les performances du systèmes sont discutées. Dans un dernier temps, une comparaison est effectuée avec la régénération des zéolithes chargées en COV par photolyse V-UV. La grande efficacité de ce procédé est prouvée. Les limites et les perspectives de développement des procédés sont indiquées

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Informations

  • Détails : 322 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 275-306

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2003/718/MON
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