Gazéification de la biomasse en réacteur à flux entrainé : études expérimentales et modélisation

Résumé : Ce travail porte sur l'étude de la gazéification de biomasse en Réacteur à Flux Entrainé (RFE), dans le contexte du développement de procédés pour la production de biocarburants de deuxième génération. L'objectif de cette thèse est de modéliser les différents phénomènes qui régissent la conversion de la biomasse dans des conditions représentatives d'un RFE. La pyrolyse et la gazéification de particules de hêtre de taille comprise entre 315 et 415 µm ont été étudiées entre 800 et 1400°C en four à chute de laboratoire. L'influence de l'ajout de H2O, de CO2 et de O2 sur les produits de gazéification a été explorée, et les essais ont été simulés à partir d'un modèle 1D. L'ajout de H2O ou de CO2 permet de diminuer les rendements en char de manière significative. En phase gaz, l'influence principale de ces deux espèces est la modification de la composition en espèces majoritaires avec la réaction de gaz à l'eau. L'ajout de O2 a pour effet d'améliorer la conversion du carbone de la biomasse en gaz, et de réduire de manière significative la production de suies et de char. Le modèle, basé sur une chimie détaillée, permet de simuler ces essais de façon très satisfaisante sur toute la gamme de variation des conditions opératoires. La pyrolyse et la gazéification de particules de hêtre tamisées entre 1,12 et 1,25 mm a été étudiée en présence de O2. À 800, 1000 et 1200°C, la conversion de ces « grosses » particules est plus faible que celles des petites particules, mais à 1400°C la taille de particule n'a pas d'influence. Enfin, une étude expérimentale a été menée dans un RFE pilote pour étudier l'influence de la quantité de O2, de la taille de particule et de la pression sur la gazéification de particules de bois. Ces essais ont été simulés de façon satisfaisante en adaptant le modèle 1D.
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Thèse
Génie des procédés. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2015. Français. 〈NNT : 2015EMAC0010〉
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Soumis le : mardi 5 avril 2016 - 16:00:07
Dernière modification le : vendredi 26 octobre 2018 - 03:42:30
Document(s) archivé(s) le : mercredi 6 juillet 2016 - 11:00:17

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Joseph Billaud. Gazéification de la biomasse en réacteur à flux entrainé : études expérimentales et modélisation. Génie des procédés. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2015. Français. 〈NNT : 2015EMAC0010〉. 〈tel-01291801〉

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