Modélisation cinétique des dépôts de pyrocarbone obtenus par pyrolyse d'hydrocarbures

par Isabelle Ziegler

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Paul-Marie Marquaire.

Soutenue en 2004

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Cette thèse consiste à développer un mécanisme réactionnel détaillé homogène couplé à un mécanisme hétérogène décrivant les réactions de pyrolyse du propane et de dépôt de pyrocarbone à basse pression et haute température. L'expérimentation menée en réacteur idéal permet de déposer du pyrocarbone par pyrolyse de propane sur des fibres de carbone. Outre le pyrocarbone, plus de 25 hydrocarbures sont dosés. Ces travaux montrent l'influence des conditions opératoires sur la cinétique de dépôt et sur la composition de la phase gazeuse. Les réactions de pyrolyse sont regroupées dans un mécanisme homogène, qui repose sur les données cinétiques de la littérature. Ce modèle est validé sur une large plage de température et de temps de passage à partir des résultats expérimentaux. Une analyse de flux permet de montrer l'importance de certains radicaux. Une approche pseudo-homogène est également proposée, elle consiste à modéliser la réaction de dépôt comme une réaction homogène en phase gazeuse.

  • Titre traduit

    Kinetic modeling of pyrocarbon deposits obtained by hydrocarbon pyrolysis


  • Résumé

    This research work consists in developing a detailed homogeneous mechanism coupled to a heterogeneous mechanism describing the pyrolysis of propane and the reactions of pyrocarbon deposition at low pressure and high temperature. The experimentations, carried out in an ideal reactor, allow to deposit pyrocarbon, by propane pyrolysis, on carbon fibers. Ln addition to pyrocarbon, more than 25 hydrocarbons are quantified. This work shows the influence of the operating conditions on the kinetics of deposition and the composition of the gas phase. The reactions of pyrolysis are included in a homogeneous mechanism, which depends on the kinetic data of the literature. This model is validated on our experimental results in a wide range of temperature and residence time. A flow rate analysis allows to show the importance of some radicals. A pseudo-homogeneous approach is also proposed, it consists in modeling the de position reaction like a homogeneous reaction in gas phase.

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Informations

  • Détails : 2 vol. (173, 152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-173

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004 ZIEGLER I.1
  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004 ZIEGLER I.2
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