Study of hyrocarbons oxidation using atmospheric presseur plused croma dicharges: application to cold start reduction

Etude de l' Oxydation de différents types d'hydrocarbures par des procédés utilisant des techniques de déharges électriques non- thermiques à pression atmosphérique: application à la problématique du démarrage à froid

Michaël Redolfi (1)

1 LIMHP - Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions

This work aims to explore the efficiency of the plasma processes used to oxidize hydrocarbons emitted by the engine exhaust during cold start. We have studied the degradation of a model compound : acetylene. We have shown that it is possible to quantitatively oxidize it in an oxygen-poor discharge using a Wire-To-Cylinder configuration. The oxidation main products are CO and CO2. A kinetic study has shown that the major route of acetylene elimination is its oxidation by atomic oxygen. We have also studied the degradation of more complex compounds: toluene and naphthalene. The degradation is more efficient for naphthalene than for toluene. A final study showed that the introduction of a packed bed material (Al2O3, TiO2...) in the discharge could affect the oxidation process performance either by influencing the discharge propagation mechanism or through the surface chemistry.

Ce travail a pour objectif d'explorer l'efficacité des procédés plasmas à oxyder les hydrocarbures émis à l'échappement moteur lors du démarrage à froid. Nous avons étudié la dégradation d'un composé modèle : l'acétylène. Nous avons montré qu'il était possible de l'oxyder quantitativement par des décharges pauvres en oxygène en utilisant une configuration Fil-Cylindre. Les principaux produits d'oxydation sont CO et CO2. Une étude cinétique a montré que la principale voie d'élimination de l'acétylène est l'oxydation de celui-ci avec l'oxygène atomique. Nous avons également étudié la dégradation de composés plus complexes : le toluène et le naphtalène. La dégradation s'avère plus efficace pour le naphtalène que pour le toluène. Une dernière étude a montré que la nature d'un lit fixe de matériau (Al2O3, TiO2...) au sein de la décharge pouvait affecter les performances du procédé d'oxydation en influençant le mécanisme de propagation de la décharge ou par le biais de la chimie de surface.

Mots clés: Génie des procédés; plasma non-thermique à pression atmosphérique; décharge couronne pulsée; élimination d'hydrocarbures; précurseurs de suies; Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques; Composés Organiques Volatils; lit fixe de matériau catalytique; synergie plasma-catalyse

Domaines: Autre

Michaël Redolfi. Etude de l' Oxydation de différents types d'hydrocarbures par des procédés utilisant des techniques de déharges électriques non- thermiques à pression atmosphérique: application à la problématique du démarrage à froid. Autre. Université Paris-Nord - Paris XIII, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00358147⟩