Procédés d'élimination photocatalytique de COVs

Photocatalytic process of VOCs abatement

• Auteur / Autrice : Nicolas Doucet
• Direction : Orfan Zahraa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réactions d'élimination

Déchets dangereux -- Élimination

Photocatalyse

Composés organiques volatils

Résumé

Ce mémoire est consacré à l'identification de la cinétique de dégradation photocatalytique des COVs tels que le méthanol, le trichloréthylène et particulièrement le benzène afin de pouvoir concevoir et réaliser un réacteur photocatalytique approprié. Grâce à une unité expérimentale adaptée, divers paramètres, essentiels dans le procédé de photocatalyse, ont pu être étudiés. Le méthanol et le trichloréthylène suivent le modèle cinétique de Langmuir-Hinshelwood. La dégradation du benzène est concomitante à une désactivation de la surface par les intermédiaires formant des amas de surface. Le schéma du mécanisme de dégradation du benzène a été établi grâce aux mesures des conversions en fonction du temps ainsi qu'à l'analyse des quantités de produits réactionnels. Sur la base d'une loi cinétique hétérogène de croissance des amas de surface et du modèle cinétique de Langmuir-Hinshelwood, un modèle cinétique a été élaboré pour expliquer et vérifier le comportement particulier du benzène.

This work deals with the kinetics investigation of the photocatalytic degradation of VOCs as methanol, trichloroethylene and particularly benzene, in order to build and design a photocatalytic reactor. Fundamental parameters have been studied with the help of an appropriate experimental set-up. Methanol and trichloroethylene follow the Langmuir-Hinshelwood kinetics model. The benzene degradation involves a catalytic surface deactivation due to islands of intermediates strongly bound to the surface. The pathway and mechanism of benzene degradation have been established using conversion data versus time as weil as the measurement of reaction products. A model, based on a heterogeneous kinetics law about the growth of the islands and on the Langmuir-Hinshelwood model, has been developed in order to explain and confirm the particular behavior of benzene.