Production de gaz de synthèse par interactions à haute température du gaz, des goudrons et du résidu carboné issus de la pyrolyse de biomasses

Syngas production by interactions at high temperature of gases, tar and char from pyrolysis of biomasses

• Auteur / Autrice : Françoise Nozahic
• Direction : Xuân-Mi Meyer, Xavier Joulia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et de l'environnement
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Goudrons végétaux

Gaz de synthèse

Fabrication du gaz

Biomasse -- Combustion

Biomasse -- Gazéification

Pyrolyse

Résumé

Cette thèse vise à comprendre et modéliser les mécanismes mis en jeu dans un réacteur de traitement de gaz de pyrolyse (RTGP) de biomasses sur un lit fixe constitué du résidu carboné. L'objectif est de produire un gaz de synthèse (CO + H2) ayant une teneur en goudrons inférieure à 0,1 mg/Nm3. Au niveau conceptuel le système matériel a été caractérisé et un schéma réactionnel simplifié a été identifié à l'aide de composés modèles sélectionnés pour être représentatifs des goudrons en terme de réactivité, révélateurs des mécanismes réactionnels et traceurs en entrée et sortie du RTGP. Un dispositif expérimental à échelle réduite, mini-RTGP, a été développé et les méthodes et protocoles d'analyse mis au point. Des expériences ont été menées afin de comprendre les mécanismes de dégradation du méthane et des composés modèles et de gazéification du résidu carboné ainsi que d'apporter des informations préliminaires sur les cinétiques. Un modèle du RTGP a également été développé.

This thesis aims to understand and model the mechanisms involved in a pyrolysis gas treatment reactor (PGTR) from biomasses on a fixed bed of char. The aim is to produce a synthesis gas (CO + H2) with a tar below 0. 1 mg/Nm3. At the conceptual level, the material system has been characterized, and a simplified network of reactions has been identified with model compounds selected to be representative of tar in terms of reactivity, indicative of the reaction mechanisms and tracers of input and output of PGTR. An experimental small-scale pilot, mini-PGTR, with methods and analysis protocols were developed. Experiments were carried out to understand the mechanisms of degradation of methane and of the model compounds and of char gasification and to provide preliminary information on the kinetics. A model of PGTR has also been developed.