Production d'hydrogène et valorisation des alcanes par plasma non thermique

par Fakhreddine Ouni

Thèse de doctorat en Génie des procédés. Plasmas

Sous la direction de Jean-Marie Cormier.

Soutenue en 2006

à Orléans .


  • Résumé

    Le travail de thèse a porté sur la valorisation des hydrocarbures par plasma non thermique. L'étude concerne plus particulièrement la production de gaz de synthèse (CO + H2) et d'hydrogène (H2) à partir des alcanes (CnH2n+2) par vaporeformage et/ou craquage dans une décharge glissante à la pression atmosphérique. Un réacteur plasma tri-anodes et un montage expérimental dédié ont été développés afin de contrôler et de réduire le coût de production de H2 à partir du méthane (CH4) et du propane (C3H8). L'efficacité du réacteur plasma a été étudié en fonction des paramètres expérimentaux tels que les débits de l'alcane et de la vapeur d'eau, la puissance électrique injectée et le rapport molaire eau/alcane. Malgré leurs comportements différents dans la décharge, les deux alcanes étudiés ont permis d'obtenir une concentration élevée en H2 (50%) en sortie du réacteur plasma. L'ajout d'oxygène (jusqu'à 20%) à un effet défavorable sur la production de H2. Dans tous les cas étudiés les taux de conversion de CH4 et de C3H8 restent faibles (< 45%). Les résultats expérimentaux ont été comparés à un modèle thermodynamique qui a permis de montrer que seulement 45 à 55% du gaz injecté est traité par la décharge. Un modèle physique basé sur l'équation de Potapov à deux températures a permis de décrire la décharge et calculer la température du gaz. Ces données ont ensuite été utilisées dans un modèle d'écoulement couplé à un modèle cinétique afin de comprendre les phénomènes mis en jeu dans le plasma.

  • Titre traduit

    Hydrogen production and alkanes upgrading using non thermal plasma


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Informations

  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2006-55
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