Oxydation catalytique de composés organiques volatils (COV) par un procédé associant un plasma froid et un catalyseur

Catalytic oxidation of volatile organic compounds (VOC) by a plasma catalytic process

• Auteur / Autrice : Cécile Ayrault
• Direction : Jean-Michel Tatibouët
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution -- Lutte contre

Plasmas hors d'équilibre

Odeurs

Catalyse hétérogène

Résumé

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de la dépollution atmosphérique et des nuisances olfactives. L'élimination des composés organiques volatils peut être réalisée selon plusieurs voies. L'oxydation catalytique étant une technique très efficace, l'élimination de la 2-heptanone a été étudiée en présence de catalyseur à base d'oxydes métalliques ou de métaux nobles supportés. Un catalyseur à base de platine permet l'élimination complète de la 2-heptanone vers 200ʿC. L'utilisation conjointe d'un plasma hors équilibre permet d'activer le système à température ambiante, réduisant ainsi la dépense énergétique. Plusieurs réacteurs associant un plasma froid et un catalyseur ont été développés et caractérisés (bilan énergétique et efficacité d'élimination). Toutefois, la génération d'ozone observée avec de tels systèmes nécessite l'emploi d'un catalyseur de destruction de O3 pour une éventuelle utilisation domestique.

These works fit in the frame of the cleaning-up atmosphere and smell nuisances. The elimination of those VOC can be reached through few pathways, catalytic oxidation being a very efficient technique. Our study concerns the elimination of a smells model molecule: the 2-heptanone. Its catalytic oxidation was studied through base metal oxide or noble metal catalysts supported on a honeycomb monolith. We reported that a platinum-based catalyst was very effective at 200ʿC. The joint use of non-thermal plasma and a catalyst lead the system to work at the environment temperature, with a remarkable effectiveness. More systems associating non-thermal plasma with a catalyst have been studied and characterized (energy balance and elimination effectiveness). However, the ozone formation analyzed through these kinds of systems needs the use of ozone-destruction catalyst, for an eventual domestic application. Finally, these works lead to the elaboration of an industrial prototype, whose development is fat-forward at the moment.