Étude du comportement électrochimique des matériaux (316L, Hastelloy C,T60) soumis aux contraintes du traitement hydrothermal des déchets organiques jusqu'au domaine supercritique : adaptation de moyens expérimentaux pour le calcul des vitesses de corrosion et la modélisation de la dissolution passivation en milieu chloruré peu acide

• Auteur / Autrice : Philippe Botella
• Direction : Marie-Hélène Delville, Jean-Pierre Frayret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Physicochimie de la matière condensée
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Passivité (chimie)

Réacteurs électrochimiques

Corrosion sèche

Chimie des hautes températures

Chimie des hautes pressions

Résumé

Ce travail a pour objet l'étude du comportement électrochimique des matériaux constituant les réacteurs conçus pour le traitement par oxydation hydrothermale des composés organiques présents à des teneurs inférieures à 15% dans les effluents aqueux. Trois types de métaux sont examinés : l'acier 316L (base fer), l'hastelloy C (base Nickel) et le titane T60, en présence d'un milieu contenant des chlorures dans des proportions représentatives du procédé. L'utilisation de la méthode du tracé des courbes "courant-potentiel", comme source d'information privilégiée, dans ces conditions inhabituelles, caractérisées notamment par des températures et des pressions élevées, avec la possibilité de travailler en fluide supercritique (température supérieure à 374°C, pression supérieure à 22,1 MPa), exige la conception et la mise au point d'un dispositif spécifique (construction d'une cellule électrochimique en TA6V, adaptation de l'électrode dynamique à hydrogène (EDH) comme électrode de référence). L'exploitation des courbes "courant-potentiel" donne accès aux vitesses de corrosion et permet d'avancer les éléments d'une modélisation de la cinétique de dissolution et de passivation des matériaux étudiés. Les indications obtenues traduisent la supériorité du titane par rapport à l'hastelloy C et de façon plus nette vis-à-vis de l'acier 316L. Cet avantage est attribué à une cinétique gouvernée (aux pH considérés 2-5) par la branche passive du mécanisme réactionnel en raison notamment de la formation d'un film passif de TiO2, sur laquelle il est possible d'intervenir pour améliorer encore la tenue des matériaux (anodisation préalable, protection anodique).