Hydrodynamic modeling of poly-solid reactive circulating fluidized beds : Application to Chemical Looping Combustion
Auteur / Autrice : | Nicolas Nouyrigat |
Direction : | Olivier Simonin, Virgnie Lalam |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Dynamique des fluides |
Date : | Soutenance le 28/03/2012 |
Etablissement(s) : | Toulouse, INPT |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de mécanique des fluides de Toulouse (1930-....) |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Olivier Simonin, Bjorn H. Hjertager, Juray De Wilde, Éric Climent, Olivier Authier |
Rapporteurs / Rapporteuses : Bjorn H. Hjertager |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Une étude précise des écoulements gaz-particules poly-solides et réactifs rencontrés dans les lits fluidisés circulants (LFC) appliqués au procédé de Chemical Looping Combustion (CLC) est indispensable pour prédire un point de fonctionnement stable et comprendre l'influence de la réaction et de la polydispersion sur l'hydrodynamique des LFC. Dans ce but, des simulations avec le code NEPTUNE_CFD ont été confrontées aux expériences menées à l'Université Technologique de Compiègne par ALSTOM. Cette modélisation a été validée sur des LFC non réactifs mono-solides et poly-solides. L'influence des caractéristiques des particules et de la position des injecteurs sur l'entrainement de solide est étudiée. Un modèle de prise en compte de la production locale de gaz au cours de la réaction est présenté. L'étude locale de l'écoulement a permis de comprendre l'influence des collisions interparticulaire et de la production locale de gaz sur l'écoulement. Finalement, un point de fonctionnement a été proposé pour le pilote CLC en construction à Darmstadt. Ce travail a montré que NEPTUNE_CFD pouvait prédire l'hydrodynamique de LFC poly-solides à l'échelle du pilote industriel et participer au dimensionnement de centrales de types CLC.