Modélisation d’un étage haute température alimenté par une torche à plasma pour la dégradation des goudrons présents dans les gaz de synthèse

par Alice Fourcault

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Frédéric Marias.

Soutenue en 2010

à Pau .


  • Résumé

    La gazéification de biomasse et/ou des déchets produit un biogaz combustible composé de CO, H2, CH4, mais qui est aussi ensemencé d’impuretés telles que les goudrons. La société Europlasma propose un procédé de craquage des goudrons par plasma : le TurboPlasma®. Le biogaz combustible issu d’un gazéifieur est surchauffé par une torche à plasma dans un réacteur haute température. La torche à plasma produit un gaz plasmagène à 4000 K. Cela permet de porter localement le gaz combustible au-dessus de 1400 K, conduisant à une dégradation efficace des goudrons, même des plus lourds. Ce procédé est modélisé par deux études numériques. La première repose sur un modèle de réacteur parfaitement agité, la seconde utilise le code de calcul Fluent V6. Cette dernière étude permet de comprendre l’aérodynamique interne du réacteur et de préciser son design pour atteindre les objectifs d’abattement des polluants goudronnés. Le gaz obtenu répond aux critères d'utilisation des moteurs à combustion interne.

  • Titre traduit

    Design of a high temperature chamber fed by a plasma torch for thermal removal of tars.


  • Résumé

    Biomass and/or waste gasification produces a fuel biogas mainly composed by CO, H2, CH4, but it also includes by-products like tars. Europlasma company advises a process for tar removal assisted by plasma : the TurboPlasma®. The fuel biogas originally from a gasification unit is overheating by a plasma torch in a high temperature stage reactor. The plasma torch produces a plasma gas with a temperature higher than 4. 000 K. So the fuel gas is locally heated up to 1. 400 K, which allows an efficient degradation of almost tars, even of the heaviest. This process is modelized thanks to two numerical studies. The first one relies on a completely stirred tank reactor model, the second one uses the Fluent code. This last study allows to understand the internal aerodynamics of the reactor and to specify its design to reach the tar removal objectives. The gas that is obtained is suitable for a use in gas engine.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([5]-203 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.193-194

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