Thèse soutenue

Pyrolyse oxydante de granulés de biomasse dans un lit fixe
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Xuan Huynh Pham
Direction : Laurent Van de SteeneBruno Piriou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance le 22/10/2018
Etablissement(s) : Perpignan
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BioWooEB, Unité de Recherche , Cirad Institut de recherche à Montpellier
Jury : Président / Présidente : Gilles Flamant
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Flamant, Hervé Jeanmart, Yann Rogaume, Capucine Dupont, Sylvain Salvador
Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Jeanmart, Yann Rogaume

Mots clés

FR  |  
EN

Résumé

FR  |  
EN

La gazéification étagée est une technologie innovante pour la production d’énergie renouvelable de petite et moyenne puissances, pour laquelle l'élargissement de la gamme de biomasses utilisables constitue un enjeu majeur de développement. Cette thèse porte spécifiquement sur la pyrolyse oxydante en lit fixe, première étape clé du procédé, qui conditionne fortement la performance et la fiabilité de cette technologie. Trois types de biomasses – pin, miscanthus, et paille – conditionnées sous forme de granulés ont été étudiés. Une étude expérimentale a été réalisée sur un réacteur pilote à lit fixe de 20 cm de diamètre et 1.6 m de hauteur permettant de reproduire des conditions opératoires proches de celles rencontrées durant l'étape de pyrolyse dans les gazéifieurs industriels. Le fonctionnement du procédé pour les trois biomasses a été caractérisé par la mesure du ratio air/biomasse, des températures, des rendements en charbon, gaz permanents et condensables et de leurs compositions. Une attention particulière a été portée à la zone d'oxydation qui se propage verticalement vers le haut dans le lit de biomasse. Une méthodologie a été développée pour mesurer la vitesse de propagation, l'épaisseur et le tassement de cette zone et étudier l'impact de la nature de la biomasse. Dans un lit de granulés de bois, la vitesse et l'épaisseur de la zone d'oxydation est 25 % plus faible que dans un lit de granulés de paille ou miscanthus. L'effet catalytique des matières minérales sur les réactions de pyrolyse primaire et secondaire et son impact sur le fonctionnement du procédé, ont également été mis en évidence.