Etudes expérimentale et numérique de la pyrolyse oxydante de la biomasse en lit fixe
Auteur / Autrice : | Elias Daouk |
Direction : | Camille Solliec, Sylvain Salvador |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie des procédés |
Date : | Soutenance le 20/11/2015 |
Etablissement(s) : | Nantes, Ecole des Mines |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Environnement |
Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire / GEPEA - CIRAD | |
Jury : | Président / Présidente : Mathieu Pétrissans |
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Van de Steene, Capucine Dupont, Frédéric Paviet | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Gérald Debenest, W. P. M. van Swaaij |
Résumé
Les procédés de gazéification de bois à lits fixes étagés sont adaptés à la production d'électricité de petites puissances. Dans ces procédés, la pyrolyse est opérée dans un réacteur continu à lit fixe descendant. La particularité de ce type de réacteur est son fonctionnement autothermique. L'énergie nécessaire au chauffage, au séchage et à la pyrolyse est apportée par la combustion partielle du bois : on parle de “pyrolyse oxydante”. L'injection d'air par le haut du réacteur provoque la propagation d'une zone d'oxydation dans le milieu poreux à contre-courant des écoulements des solides et des gaz. Les travaux présentés dans ce manuscrit visent une meilleure description de cette étape du procédé. Le problème posé est de type multi-échelles. Ainsi, nous avons préalablement mené une étude à l'échelle de la particule isolée avant de s'intéresser au comportement global du lit fixe. A l'échelle de la particule, nous avons quantifié l'effet de l'oxygène et de la taille des particules sur la cinétique de la pyrolyse oxydante. Cette étude nous a guidés pour la mise en place d'un modèle cinétique de cette transformation. A l'échelle du lit fixe, la propagation de la zone d'oxydation a été caractérisée par des approches expérimentale et numérique, offrant ainsi une meilleure connaissance de cette étape du procédé étagé.