Etude expérimentale et numérique de l'influence des paramètres opératoires sur les mécanismes de formation des oxydes d'azote lors de la combustion de mélanges de matériaux cellulosiques et plastiques

Numerical and experimental study of the influence of the operational parameters on the formation mechanisms of oxides of nitrogen during the combustion of mixtures of cellulosic and plastic materials

• Auteur / Autrice : Timoléon Andzi Barhe
• Direction : Patrick Rousseaux, Jean Koulidiati
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergie, thermique, combustion
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers en cotutelle avec Université Joseph Ki-Zerbo (Ouagadougou, Burkina Faso)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées - Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique (Chasseneuil-du-Poitou, Vienne ; 1986-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logiciels

Simulation par ordinateur

Monoxyde de carbone

Cinétique chimique

Incinération -- Déchets -- Élimination

Résumé

Le but de cette étude est l'optimisation du processus de combustion lors de l'incinération des solides. Deux approches, expérimentale et numérique, ont été étudiées. L'étude expérimentale s'est réalisée à laide du réacteur à lit fixe à contre courant. Ce dispositif, a permis d'analyser l'influence de la composition du déchet sur les émissions de NO et de CO. Un mélange à base de bois, de carton, de polyéthylène téréphtalate et de polyamide a été utilisé. Les résultats montrent que ce paramètre a un impact négligeable sur les émissions polluantes analysées. Les émissions sont dépendantes de la température et de l'excès d'air. Ainsi, dans l'approche numérique, nous nous sommes intéressé à l'impact de ces paramètres sur les émissions d'oxydes d'azote. Les résultats ont permis de mettre en place les schémas réactionnels de formation /réduction des oxydes d'azote et montrent l'importance des régimes de combustion sur les émissions polluantes et sur les schémas réactionnels.

The aim of this study is the optimisation of the combustion process during the incineration of solids. Two approaches, experimental and numerical, were taken. The experimental study was performed using a fixed bed counter flow reactor. This setup allowed the influence of the makeup of the waste on the NO and CO emissions to be analysed. A mixture on wood, cardboard, polyethylene terephtalate and polyamide was used. The results show that this parameter has a negligible impact on the emission of the studied pollutants. The emissions are dependent on the temperature and on the equivalence ratio. The numerical work looked at the impact of these parameters on the emissions of oxides of nitrogen. The results enable reaction mechanisms for the formation and reduction of oxides of nitrogen to be determined and show the importance of the combustion regime on the emission of pollutants.