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des thèses françaises
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Analyse thermique des charbons à coke
| Auteur / Autrice : | Monika Kawka-Routaboul |
| Direction : | Jean-Bernard Guillot |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Génie des procédés |
| Date : | Soutenance en 2008 |
| Etablissement(s) : | Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La relation entre la structure des charbons a coke et la chaleur des reactions de pyrolyse et de carbonisation a ete etudiee par analyse thermique differentielle (ATD) couplee avec analyse infrarouge par transformee de Fourier (FTIR). Des charbons frais et oxydes a divers degres ont ete analyses avec une procedure specifique limitant un biais lies au gonflement et au retrait des charbons pendant Ie chaulfage. Ces mesures ont montre que, pour tous les charbons etudies, Ie flux de chaleur est endothermique au debut de la pyrolyse et puis il devient plus ou moins exothermique avec I'augmentation de la temperature et de I'avancement de la carbonisation. Dans les charbons oxydes, I'elfet exothermique diminue fortement avec I'augmentation du degre d'oxydation. En reliant les resultats de I'analyse thermique differentielle, de I'analyse des gaz produits ainsi que de I'evolution de la structure de charbons « frais » et oxydes, on montre que I'evolution du flux de chaleur pendant Ie chaulfage resulte du bilan instantane de la chaleur des reactions de desoxydation - plutot endothermiques et des reactions de deshydrogenation - plutot exothermiques. La formation d'eau apparalt comme une reaction endothermique dont I'impact sur la chaleur de reaction se fait sentir particuiierement pendant la pyrolyse des charbons oxydes. En elfet, I'oxygene incorpore dans la structure des charbons au cours de I'oxydation forme surtout des liaisons carboxyles et hydroxyles qui sont eliminees pendant la premiere phase de la pyrolyse sous forme de C02 et de H20. Ainsi diminue nettement la quantite d'hydrogene disponible aux temperatures plus elevees pour des reactions exothermiques de deshydrogenation