Catalyse par le calcium de la gazéification par l'air à basse température d'un charbon sous-bitumeux

par Nilson Romeu Marcilio

Thèse de doctorat en Sciences. Cinétique chimique et catalyse

Sous la direction de Henri Charcosset.

Soutenue en 1989

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Henri Charcosset.

mots clés

• Charbon -- Gazéification
• Charbon -- Combustion
• Métaux alcalinoterreux

Résumé

Les charbons de bas rang contiennent des elements alcalins et surtout alcalino-terreurs qui agissent lors de leurs reactions de gazeification (h#2o, co#2) ou de combustion basse temperature en lit fluidise, a la fois comme catalyseurs et comme pieges chimiques a soufre. La nature des phases actives demeure relativement imprecise; dans le cas du calcium, la plus souvent citee est cao. Nos etudes ont porte sur un charbon bresilien de bas rang, demineralise. Nous avons egalement utilise, comme materiau modele, un coke obtenu par pyrolyse d'une resine phenolformaldehyde, sur lequel on a cree des sites d'echange cationique par oxydation avec l'acide nitrique. Du calcium a ete depose, en quantites variables, sur ces deux materiaux, par echange cationique. La reaction de gazeification par l'oxygene de l'air a ete suivie dans des conditions de non limitation par la diffusion thermique ou massique, en programmation lineaire de temperature (0,8 k. Min##1). Il a ete utilise la detection catharometrique de co#2 et co formes. L'energie apparente d'activation de la reaction est respectivement de 120 et 132 kj. Mol##1 pour les cokes issus du charbon et de la resine phenolformaldehyde. La presence du catalyseur calcium augmente simplement le nombre de sites actifs. L'ensemble de nos resultats, incluant des donnees de mesures physico-chimiques (texture, drx, esca, irtf, stem) et de spectrometrie de masse (suivi de la thermodecomposition des solides avant et apres differents traitements), suggere que des especes ca#+#+ echangees en surface du materiau carbone constituent la phase active, plutot que des particules individualisees de cao.

Titre traduit

Low temperature air gasification of a subbituminous coal as catalysed by calcium

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