Analyse thermique des charbons à coke

par Monika Kawka-Routaboul

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Jean-Bernard Guillot.


  • 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

  • Titre traduit

    Thermal analysis of coking coals


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The relation between coals' structure and the reaction heat of pyrolysis and carbonization has been studied by differential thermal analysi (DTA) coupled with the Fourier transformed infrared analysis (FTIR). Fresh and oxidised to different degrees coals have been analyzed with a specific procedure limiting the inherent errors caused by swelling or shrinking of coal during its heating. Those measurements havE shown that for all the coals studied the heat flow is endothermic at the beginning of the pyrolysis and then, when the temperature increas it's becoming exothermic. The exothermic elfect decrease remarkably when the degree of coal oxidation increases. By comparison of thermal analysis results with the results of the gaseous products analysis as well as the evolution of the coal structure of fresh and oxidised coals, we are showing that the evolution of the heat flow during coal heating is the result of the instantaneous balance of the deoxidation reaction heat, which is rather endothermic and the dehydrogenation reaction heat, which is rather exothermic. The water formation is an endothermic reaction and it's influence on the reaction heat is particularly visible during the pyrolysis of the oxidised coals. Indeed, the oxygen incorporated into the coal structure during its oxidation forms carboxyl and hydroxyl linkages which are eliminated during the first phase of pyrolysis and forming C02 and H20. In the same time the quantity of the available hydrogen for the exothermic reactions of dehydrogenation diminishes

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  • Détails : 1 vol. (145 pages)
  • Annexes : Bibliogr. 94 références

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  • Cote : TH 65718
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