Etude de l'oxydation hydrothermale de déchets organiques : cas de deux molécules modèles, le dodécane et le méthanol

Study of supercritical water oxidation of organic wastes : application to two model molecules, dodecane and methanol

• Auteur / Autrice : Christophe Joussot-Dubien
• Direction : Yves Garrabos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique et environnement
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Maurice Leroy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yves Garrabos, Maurice Leroy, Daniel Beysens, Alain Navarro, Jean Étourneau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Beysens, Alain Navarro

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydation

Combustibles nucléaires irradiés -- Traitement -- Déchets -- Élimination

Résumé

La destruction de déchets fortement contaminés issus du cycle du combustible nucléaire doit être réalisée par une technique efficace et avec une parfaite maitrise des effluents. L'oxydation dans l'eau supercritique répond à ces critères pour la destruction de composés organiques. Un banc d'essai en continu a été construit pour développer l'oxydation hydrothermale de déchets organiques modèles sous forme liquide. L'étude de l'oxydation du dodécane a permis d'identifier les paramètres contrôlant le taux d'avancement de la réaction. A l'entrée d'un réacteur tubulaire, la zone de mélange des composés organiques avec l'oxygène subit l'influence de la très forte exothermie de la réaction. L'adaptation de la taille du réacteur à ce profil de température a permis de profiter de la chaleur dégagée par la réaction. En ajustant les débits du composé organique et de l'eau, la destruction du dodécane a 30 mpa et 500 °C est superieur a 99,99% pour un temps de passage inférieur à 30 secondes. L'application de ces conditions à des mélanges trilaurylamine/dodécane et tributylphosphate/dodécane a aussi donné des effluents dont la teneur en impureté n'est pas significativement différente de zéro. Par ailleurs, une étude de la cinétique de l'oxydation du méthanol a été réalisée dans un réacteur isotherme. Le suivi de la concentration finale en méthanol a été utilisé pour calculer un modèle global du premier ordre. De plus, l'analyse de tous les composés organiques présents dans les effluents gazeux et liquides a permis de fournir des résultats expérimentaux pour valider un modèle cinétique détaillé.