Etude d'une decharge moyenne frequence avec barriere dielectrique, ainsi que de la reactivite chimique du plasma genere. Application au traitement d'effluents gazeux charges en composes organiques volatils

• Auteur / Autrice : Emmanuel Odic
• Direction : Max Goldman
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'impact environnemental et sanitaire des emissions, dans l'atmosphere, d'effluents gazeux charges en polluants, notamment en composes organiques volatils, a motive la recherche de technologies nouvelles permettant la depollution a moindre cout de ces effluents. Ce travail de these a eu pour objectif l'etude d'une decharge moyenne frequence avec barriere dielectrique, etablie dans l'air a pression atmospherique, adaptee a cette application. Realisee avec une geometrie d'electrodes de type monopointe - plan, cette etude permet de proposer un modele electrique decrivant les mecanismes induits dans les composantes impulsionnelles et synchrones du courant de decharge et de degager un parametre physique du plasma, sa temperature t p l, correlee aux parametres electriques de decharge et dont les valeurs elevees (1500-2500 k) justifient la terminologie de plasma tiede, determinant sa reactivite chimique. Cette reactivite est testee sur le toluene dont la destruction est etudiee en fonction des parametres physiques et electriques du plasma. Une extension lineaire du systeme precedent a ete realisee, en vue de l'industrialisation du procede, sous la forme d'un reacteur developpant un double rideau de plasma et d'une capacite volumique de traitement de 1 m 3. H - 1. Les performances de ce reacteur ont ete appreciees en operant avec du toluene et de l'isopropanol (a raison de 1000-2000 ppmv) en tenant compte a la fois du taux de conversion du polluant (90-99%) et des produits stables de degradation formes en phases gazeuse et particulaire. Cette analyse a conduit a la proposition de schemas reactionnels de type combustion et des comparaisons etablies sur un plan energetique ont montre que, dans certaines conditions, une energie injectee dans le plasma deux fois inferieure a celle mise en jeu dans un processus de combustion peut suffire a l'obtention de resultats chimiques comparables. Un concept de catalyse plasma est alors avance.