PYROLYSE RAPIDE DE BIOMASSE CONTAMINEE : COUPLAGE DE MODELES

par Manel Nasfi

Projet de thèse en Génie des Procédés et de l'Environnement

Sous la direction de Sylvain Salvador et de Marion Carrier.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés , en partenariat avec RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement (laboratoire) depuis le 02-10-2019 .


  • Résumé

    Le développement intense du chauffage au bois au cours de ces dernières années est lié au fait que le bois est considéré comme une source d'énergie locale, renouvelable et neutre en carbone. Cependant, la combustion du bois en foyers génère des polluants contribuant à la pollution atmosphérique. Cette étude s'inscrit donc dans un contexte où la pyrolyse constitue une alternative pour la combustion. La biomasse végétale constituée principalement de matière organique voit son comportement thermique largement modifié en présence d'éléments inorganiques (e.g. métaux). Une étude sur les mécanismes de transformation de la matière inorganique pendant la pyrolyse rapide de biomasse étant en cours, nous nous intéresserons ici à évaluer les cinétiques de ces mécanismes, la réactivité des matières premières et celle des produits pour améliorer les prédictions des modèles de pyrolyse rapide développés à ce jour. Dans un premier temps, nous nous placerons à l'échelle moléculaire. Ces études cinétiques permettront la mesure expérimentale d'énergies d'activation associées aux mécanismes réactionnels chimiques et à la diffusion moléculaire au moyen d'une approche non discriminante dite isoconversionnelle. Ces données expérimentales seront ensuite intégrées à des modèles développés à l'échelle de la particule, où les réactions de pyrolyse sont en général couplées avec les transferts de chaleur et de matière, mais aussi à des changements de phase.

  • Titre traduit

    FAST PYROLYSIS OF CONTAMINATED BIOMASS: DUAL KINETICS


  • Résumé

    The intense deployment of individual wood stoves in the recent years relies on the fact that wood is a local, renewable and carbon-neutral resource. However, wood-burning stoves generate pollutants that contribute to air pollution. This project will investigate Pyrolysis that presents itself as an alternative to combustion. Lignocellulosic biomass mainly composed of organic matter has a thermal behaviour deeply affected by the presence of inorganics (e.g. metals). While investigations on the multiphase nature of pyrolysis are currently being carried out, reactional kinetics of fast pyrolysis will be experimentally measured to improve the performance of existing kinetic models. One aspect of the study will consist to investigate the molecular scale and measure global activation energies using ‘model-free' kinetic approaches. Data will be subsequently integrated to existing models developed at the particle scale to consider mass and heat transfer phenomena coupled with phase changes.