Traitement d'effluents gazeux pollués par des mercaptans par procédé plasma non-thermique à pression atmosphérique : étude des mécanismes d'oxydation partielle en post-décharge

Treatment of gaseous effluents polluted by mercaptan by a non thermal atmospheric plasma discharge technique : study of mechanisms of partial oxidation in post-discharges

• Auteur / Autrice : Lamia Braci
• Direction : Siméon Cavadias
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et technologies avancées
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déchets -- Élimination

Thiols

Effluents gazeux

Résumé

Dans l’étude présentée un plasma d’air non thermique généré à pression atmosphérique par une décharge à barrière diélectrique a été utilisé pour traiter un effluent gazeux pollué par une molécule mercaptan modèle, le butanethiol. L’objectif du traitement était d’oxyder partiellement le polluant cible pour former des produits d’oxydation qui puissent être piégés ensuite par absorption ou condensation. L’injection en mode décharge et l’injection en post-décharge pour ont été comparées pour (1) définir le mode d’injection optimal et (2) mieux comprendre la nature des espèces actives responsables de réactions d’oxydation. Il a été observé que dans les deux cas, les produits d’oxydation peuvent être piégés sur la paroi du réacteur avec une bonne efficacité et que le mode post-décharge permet d’obtenir les meilleurs résultats en terme d’élimination du butanethiol et de limitation des émissions de SO2. Les analyses conduites sur les produits d’oxydation ((GCMS, XPS. . ) ont montré que le soufre reste majoritairement sous forme oxydée dans les produits de décharge. Des composés tels que des acides sulfoniques et des sulfones ont été identifiés. Un mécanisme basé sur l’abstraction de l’hydrogène de la liaison –SH du butanethiol par le radical nitrate (NO3) a été proposé. La pertinence du mécanisme proposé a été validée par une simulation couplant un modèle de décharge, un modèle hydrodynamique et un modèle cinétique. La technique a été ensuite appliquée à un effluent réel complexe : la fumée de bitume. Dans ce cas également, la formation de produits d’oxydation soufrés condensables a été observée