Contamination organique de l'air dans les environnements maîtrisés : étude, suivi analytique et optimisation des performances d'un traitement par adsorption

par Stéphane Cariou

Thèse de doctorat en Sciences et génie de l'environnement

Sous la direction de Jean-Michel Guillot.


  • Résumé

    Après avoir maîtrisé la contamination particulaire, l'industrie de l'ultra propreté a pour but d'éliminer la contamination organique. En effet, afin de poursuivre les développements industriels, par exemple dans le domaine de la microélectronique, la qualité de l'air des environnements maîtrisés du futur devra être de plus en plus élevée. Actuellement, les centrales de traitement d'air utilisent l'adsorption sur charbon actif pour piéger les compose��s organiques. Cependant, les conditions opératoires (température, humidité, vitesse de passage) sont peu adaptées à cette technique d'épuration. Les objectifs de cette étude sont la mise au point d'un banc de simulation de différentes situations représentatives de l'existant, le développement méthodologique en terme de suivi analytique et la proposition d'améliorations pour augmenter le niveau d'épuration. Au cours de ces travaux, un système de génération d'atmosphère, en mode dynamique, a été mis au point et deux techniques de préconcentration ont été testées pour le suivi analytique des faibles concentrations en contaminants organiques. Le système a permis d'évaluer la capacité d'épuration des filtres actuels en démontrant les points forts et les points faibles du fonctionnement actuel. Ensuite, la modification des paramètres expérimentaux a conduit à proposer des aménagements nécessaires pour augmenter la capacité de piégeage des médias de filtration. Un indice de suivi de la qualité de l'air, le GAPI, a également été développé au cours de cette étude. Il permet de pondérer la concentration pour ajuster l'impact du contaminant par rapport à la qualité de l'air liée aux objectifs de production.

  • Titre traduit

    Organic contamination in controlled environment air : study, analytical monitoring and optimization of treatment by adsorption.


  • Résumé

    Nowadays, particulate contamination is well controlled in environments such as clean rooms, so one of the purposes of such industries is now to eliminate the organic contamination. Indeed, in order to pursue industrial developments, for example in micro-electronics, air quality in controlled environments will have to be increasingly high. Currently, adsorption on activated carbon is used to trap organic compounds. However, the operating conditions (temperature, moisture, throughput speed) are not well adapted to this technique of purification. The purposes of this study are the development of a system to simulate various atmospheres, the development of an analytical method to follow organic contamination, the test of a commercial media with different conditions and the suggestion of improvements to increase the level of purification. In this work, an atmosphere generating device, in dynamic mode, was developed and two preconcentration techniques (Packed cartridges and SPME fibers) were tested for the analytical monitoring of weak organic compound concentrations. The system could evaluate the purification capacity of the current filters by showing the strong points and the weak points of current operation. Then, modification in experimental parameters resulted in proposing modification of treatment device in order to increase elimination capacity filters. An index of follow-up of the air quality, the GAPI (Global Airborne Pollutant Indicator), was also developed during this study. It allows balancing concentration to adjust contaminant impact compared to air quality related to production targets.

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Informations

  • Détails : 1 vol (220 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'au 29/09/2015
  • Annexes : Contient des références bibliogr.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des mines. Centre de documentation et d'information.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 628.53 CAR
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