Les decharges electriques continues et transitoires, induites par streamer, sous pression atmospherique, pour la destruction des composes organiques volatils (cov)

• Auteur / Autrice : Zdenko Machala
• Direction : Emmanuel Marode, MARCELA MORNOVA
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La these presente deux nouveaux types des decharges electriques induites par streamer, operes en champ electrique non-uniform dans l'air a la pression atmospherique. Elles sont appliquees a la destruction de composes organiques volatiles (cov) - des polluants gazeux importants. Une de ces decharges est la decharge luminescente (glow) haute pression (hpgd) avec la propriete exceptionnelle d'etre continue, contrairement au cas habituel en haute pression d'etre auto-pulsee. Elle possede des proprietes physiques similaires a la decharge luminescente basse pression normale. L'autre decharge est une etincelle transitoire (ts), qui se fonde sur le passage du streamer vers la formation d'un arc. Elle s'obtient en limitant la duree de la phase d'arc de telle sorte qu'elle deviennent trop courte pour que s'etablissent des conditions d'equilibre thermodynamique local. Les deux decharges generent un plasma non-thermique, avec une temperature du gaz se situant entre 1000 et 2000 k. L'action de ces decharges sur les cov (cyclohexanone et toluene) contenus dans le gaz vecteur (habituellement air) dans plusieurs reacteurs et sous conditions diverses sont etudiees. Les taux de destruction et les rendements energetiques atteints, ainsi que les produits crees dependent de nombreux facteurs, dont les principaux sont l'energie injectee (la densite d'energie), la composition du gaz (par exemple vapeur d'eau) et, bien sur, le type de decharge et de reacteur. Les conditions optimales de fonctionnement pour la destruction des polluants specifiques pour le type de la decharge ont ete determines. Il est montre que des mecanismes associes aux effets heterogenes sur la surface des electrodes en cu combines aux especes activees d'azote sont ce qui definit les rendements energetiques bas (inferieur a 100 ev/molecule) et la production diminuee de co 2 et d'autres produits gazeux, mais la formation dominante de produits condenses fondes sur des acides aminees. Le petit reacteur en echelle pilot (50 nm 3/h), fonctionnant avec la decharge ts, donne des resultats acceptables dans la degradation du cyclohexanone en melange d'autres cov sans, pour autant, laisser des residus gazeux nocifs. Cela demontre la possibilite d'application de tel reacteurs aux echelles industrielles.