Développement d'un réacteur à paroi poreuse pour l'oxydation en eau supercritique. Modélisation hydrodynamique et application aux déchets salins

Development of a porous wall reactor for oxidation in supercritical water. Hydrodynamic modelling and application to salty wastes

• Auteur / Autrice : Emmanuel Fauvel
• Direction : Françoise Charbit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux poreux

Fluides supercritiques

Perte de charge

Hydrodynamique

Oxydation

Résumé

Ce mémoire présente un réacteur double enveloppe à paroi poreuse pour l'oxydation dans l'eau supercritique d'effluents organiques. La particularité du réacteur est la présence d'un tube interne poreux en alumine pour limiter les problèmes de corrosion et de précipitation des sels minéraux. Une étude de cette hydrodynamique complexe a été réalisée de façon originale dans un fluide supercritique par la méthode de la distribution des temps de séjour. Elle a permis de définir un modèle hydrodynamique du réacteur. De plus, un dispositif de contrôle de la résistance du tube interne aux gradients thermiques a été mis au point. Enfin, les performances du réacteur ont été testées sur des composés modèles comme le sulfate de sodium et le mélange dodécane/tributylphosphate

This report deals with a transpiring wall reactor for supercritical water oxidation of organic effluents. The singularity of the reactor lies on the inner porous tube made of alumina to minimise both limiting problems, corrosion and salt precipitation. The presence of the inner tube implies a rather complex hydrodynamics. Thus, an hydrodynamic study was performed, in an original way, in a supercritical fluid using the method of the residence time distribution. It enabled to determine the hydrodynamic model of the reactor. Moreover, an inspecting device of the resistance of the inner tube to thermal gradients was developed. Lastly, the performances of the transpiring wall reactor were tested on model compounds such as sodium sulphate and the mixture of dodecane/tributylphosphate.