Study of process plasmas in elimination of the persistent organic polutants in the aqueous effluents

Etude des procédés plasmas dans l'élimination des polluants organiques persistants dans les effluents aqueux

Thierry-Jocker Koyaouili (1)

1 ENSCP - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL

These research tasks made it possible to compare the performance of reactors gliding arcs first and second generation for the water treatment polluted. A reactor DBB point/plane was also developed. The study of characterization of transfer of matter in the rectors gliding arc as of the energy effectiveness showed that the engine gliding arc first generation is performent than that of the second generation. The difference between these two reactors must by the time of contact plasma solution and the phenomenon gas-liquid transfer. Let us note however that the conversion of phenol is mainly carried out with the species nitrogens. The numerical modeling under Comsol confirmed the mechanism of conversion of phenol proposed. The parametric study of elimination of the acetic acid with reactor DBD point/plane showed that the high frequency generator (40 kHz) releases enormously from heat which contributes certainly to the transfer of matter of the pollutant of the solution towards gas. It is thus possible to bring energy gradually to the system by using the low frequency generator (500 Hz) However, energy efficiency study has shown that low-frequency generator (500Hz) is more efficient than the high-frequency generator (40kHz). Which is justified by the fact that the energy consumed by the power of high-frequency generator is higher, making it uncompetitive.

Ces travaux de recherche ont permis de comparer la performance de réacteur glidarc première et deuxième génération pour le traitement de l'eau polluée. Le réacteur DBD pointe/plan a été également développe. L'étude de caractérisation de transfert de matière dans les réacteurs glidarc ainsi que de l'efficacité énergétique ont montre que le reacteur glidarc de la première génération est plus performant que celui de la deuxième génération. La différence entre ces deux reacteurs est due par le temps de contact plasma solution et le phénomène transfert gaz-liquide. Notons cependant que la conversion du phénol est majoritairement réalisée avec les espèces nitrogènes. La modélisation numérique sous COMSOL a confirme le mécanisme de conversion du phénol propose. L'étude paramétrique d'élimination de l'acide acétique avec le réacteur DBD pointe/plan a montre que le générateur de haute fréquence (40 kHz) dégage énormément de chaleur qui contribue certainement au transfert de matière du polluant de la solution vers le gaz. il est donc envisageable d'apporter l'énergie petit a petit au système en utilisant le générateur de basse fréquence (500 Hz).

Mots clés: Plasma; Gliding arc; Transfer of matter

Mots clés: Plasma; Glidarc; Performance; Dbd; Transfert de matière; Polluant organique persistant.

Domaines: Chimie-Physique [physics.chem-ph]

Thierry-Jocker Koyaouili. Etude des procédés plasmas dans l'élimination des polluants organiques persistants dans les effluents aqueux. Chimie-Physique [physics.chem-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI; Université de Yaoundé I, 2016. Français. ⟨NNT : 2016PA066727⟩. ⟨tel-01622082⟩