Caractérisation d'enceintes de traitement thermique par analyse des DTS des phases gaz et solides

Characterization of heat treatment enclosures by gas and solids phases RTD analysis

• Auteur / Autrice : Farès Ouhaddad
• Direction : Mourad Hazi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels et développement durable
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traceurs (chimie)

Effluents gazeux

Gaz de combustion

Traitement thermique

Déchets

Déchets -- Élimination

Incinération

Hydrodynamique

Mécanique des fluides

Mots clés libres

Enceinte de traitement thermique

Destruction thermique

Cinétique de dégradation

Distribution de temps de séjour phase gaz

Distribution de temps de séjour phase solide

Mesure optique

Résumé

Le législateur impose la règle des 3T pour un bon fonctionnement des installations de traitement thermique des déchets. Les niveaux minimum de température de traitement et l'excès d'air peuvent être facilement vérifiés. Or, le temps de séjour minimum des fumées souffre d'une absence de possibilité de contrôle sur site. C'est là l'une des avancées du présent travail qui mène à la caractérisation de l'aéraulique interne des enceintes chaudes. Non seulement, grâce à la méthodologie développée, il est désormais possible de mesurer les temps de séjours effectifs des gaz dans une enceinte de traitement thermique en cours de fonctionnement, mais il est également possible d'analyser les pathologies d'écoulement interne des fumées dans une installation donnée, par analyse de la distribution des âges internes des molécules gazeuses constituant les fumées. Ce type de mesure peut être réalisé sur site, grâce à un ensemble métrologique d'injection/détection portable. On étend la méthodologie, à la détermination de la distribution des temps de séjour particulaires (DTSS). Le système de prélèvement/analyse mis en place, a été appliqué dans un premier temps à la caractérisation des écoulements gaz/solide d'une maquette de lit fluidisé circulant. Dans un second temps, ce système a été utilisé pour la procédure de détermination des temps de séjour solide (DTSS). Enfin, le couplage de la méthodologie DTSS avec la méthodologie DTSG, a été appliqué pour la détermination des paramètres aérauliques d'un écoulement gaz/solide (les vitesses : gaz, particule et glissement, porosité. . . ).

The legislature imposes the implementation of the 3T rule in order to ensure a correct conduct and performance of waste heat treatment installations. However, while the minimum levels of treatment temperature and air excess can be easily checked; the time of least residence of fumes suffers from a possible absence of site control. Our work leads to the characterization of hot enclosures internal aerodynamics. Thanks to our developed methodology, from now on, it is not only possible to measure the actual time of gases residence in a heat treatment enclosure during the course of operation; but it is also possible to analyze the internal flow pathologies of fumes in a given installation, and that's by analysing the internal age's distribution of the gas molecules constituting the fume. This type of measurement can be carried out on site, thanks to a portable injection\detection metrological set. We extended the mentioned methodology, to the determination of the residence time distribution particulate (SRTD). The existing sampling/analyzing system was initially applied to the characterization of solid/gas flows of a circulating fluidized bed model. Then, it was used for the procedure of the determination of solids residence time (SRTD). Finally, the coupling of the SRTD methodology with the GRTD methodology, was applied on the determination of gas/solid flow aeraulic parameters (velocities: gas, particle and slide, porosity. . . ).