Conversion catalytique des vapeurs de pyrolyse et molécules modèles PDF Download
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Author: Alexandre Margeriat
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Languages : fr
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Book Description
La pyrolyse rapide de biomasse lignocellulosique produit des bio-huiles avec des rendements élevés mais ces liquides contiennent de nombreux composés oxygénés, une acidité élevée et de ce fait sont instables. Un hydrotraitement poussé de ces huiles est nécessaire avant qu'elles puissent être utilisées comme combustibles liquides. Afin de réduire le coût et d'améliorer les performances de l'hydrotraitement ultérieur, plusieurs stratégies ont été proposées pour réduire les teneurs en oxygène et en acides, comme l'ajout d'un lit catalytique après la pyrolyse. La conversion catalytique des vapeurs de pyrolyse permet une désoxygénation partielle avant la condensation des vapeurs. Dans ce contexte, nous avons étudié la conversion de molécules modèles, l'acide acétique et le gaïacol, sur différents catalyseurs acides afin d'identifier des phases actives performantes et de comprendre les mécanismes réactionnels. Dans un deuxième temps, un test de pyrolyse semi-continu combiné avec un réacteur catalytique a été conçu et mis en place et les meilleurs catalyseurs acides sélectionnés pour les molécules modèles ont été testés pour la conversion de bois de hêtre. Après conversion, un protocole de séparation des fractions a été appliqué et les fractions gaz, liquide et solide ont été caractérisées par différentes méthodes (?-GC, GC×GC, GPC, RMN...). Une attention particulière a été portée à la quantification des monomères dans la fraction liquide par GC×GC. Les bilans massiques atteignent plus de 90% et des bilans carbones ont été également réalisés dans les différentes fractions. L'ensemble des caractérisations et la comparaison entre pyrolyse avec et sans étape catalytique permet d'améliorer la compréhension du rôle du catalyseur dans la conversion des vapeurs de pyrolyse.
Author: Alexandre Margeriat
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La pyrolyse rapide de biomasse lignocellulosique produit des bio-huiles avec des rendements élevés mais ces liquides contiennent de nombreux composés oxygénés, une acidité élevée et de ce fait sont instables. Un hydrotraitement poussé de ces huiles est nécessaire avant qu'elles puissent être utilisées comme combustibles liquides. Afin de réduire le coût et d'améliorer les performances de l'hydrotraitement ultérieur, plusieurs stratégies ont été proposées pour réduire les teneurs en oxygène et en acides, comme l'ajout d'un lit catalytique après la pyrolyse. La conversion catalytique des vapeurs de pyrolyse permet une désoxygénation partielle avant la condensation des vapeurs. Dans ce contexte, nous avons étudié la conversion de molécules modèles, l'acide acétique et le gaïacol, sur différents catalyseurs acides afin d'identifier des phases actives performantes et de comprendre les mécanismes réactionnels. Dans un deuxième temps, un test de pyrolyse semi-continu combiné avec un réacteur catalytique a été conçu et mis en place et les meilleurs catalyseurs acides sélectionnés pour les molécules modèles ont été testés pour la conversion de bois de hêtre. Après conversion, un protocole de séparation des fractions a été appliqué et les fractions gaz, liquide et solide ont été caractérisées par différentes méthodes (?-GC, GC×GC, GPC, RMN...). Une attention particulière a été portée à la quantification des monomères dans la fraction liquide par GC×GC. Les bilans massiques atteignent plus de 90% et des bilans carbones ont été également réalisés dans les différentes fractions. L'ensemble des caractérisations et la comparaison entre pyrolyse avec et sans étape catalytique permet d'améliorer la compréhension du rôle du catalyseur dans la conversion des vapeurs de pyrolyse.
Author: Matthieu Ozagac
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Languages : fr
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Book Description
La pyrolyse rapide est un procédé thermochimique permettant la transformation de la biomasse lignocellulosique en liquide. Cette bio-huile n'est pas utilisable directement de par son instabilité thermique, sa faible capacité calorifique et son immiscibilité avec les hydrocarbures due à une teneur élevée en composés organiques oxygénés. Un procédé de raffinage prometteur est l'hydroconversion catalytique permettant la conversion de ces composés et le retrait significatif de l'oxygène. Cependant, des réactions compétitives telles que la condensation ou l'oligomérisation sont observées. Compte tenu de la complexité des bio-huiles, des molécules modèles sont étudiées pour mieux comprendre ces réactions. Les molécules choisies pour cette thèse sont le D-glucose, le furfural, l'acide acétique et le guaiacol dans l'eau. Les tests expérimentaux ont été effectués dans un réacteur fermé isotherme dont la charge est constituée de 150 g de mélanges et 15 g de catalyseur frais NiMo/?-Al2O3. La température d'étude varie entre 200°C et 300°C jusqu'à 3 h de réaction. Une pression d'H2 a été maintenue constante afin de rejoindre une pression totale de 13 MPa. Les réactions de désoxygénation et compétitives ont été observées à travers la complexification croissante de la charge assistée par une stratégie analytique multi-technique des effluents liquides et solides. L'hydroconversion catalytique du furfural et du D-glucose mène vers une grande variété de composés provenant de réactions d'hydrogénation, de déshydratation, de décarbonylation et de décarboxylation ou de retro-aldolisation. Une faible quantité de produits a été détectée par GC et LC mais, en parallèle, l'analyse SEC a mis en évidence la formation de macromolécules. En phase aqueuse, ces macromolécules précipitent au-delà de 700 g/mol PS équivalent. Les analyses 13C RMN de résidus solides formés par le D-glucose ont montré la présence de liaisons furaniques et aromatiques produites en phase liquide par des réactions de déshydratation. Le mélange à 4 composés a mis en évidence le rôle du guaiacol comme limitant de résidus en solubilisant et en réagissant avec ces macromolécules pour en former des structures dépassant 5000 g/mol PS équivalent. Les mêmes conditions opératoires ont été adoptées pour l'étude d'une bio-huiles de pyrolyse de résidus forestiers dont la conversion a montré des similitudes dans la formations et dans la structure des macromolécules.
Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Ed J. Soltes
Publisher:
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Category : Science
Languages : en
Pages : 376
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Brings together specialists to present the state-of-the-science in the complete fuel cycle--from feedstock to upgraded liquid fuels suitable for replacements for petroleum-derived fuels. Offers a discussion of biomass pyrolysis and its place in the renewable fuel economy. Presents the technology of pyrolysis oil production. Describes analysis of the oils by characterization, kinetics, and chromatographic techniques. Concludes with a discussion of upgrading pyrolysis oils to liquid fuels.
Author: A. V. Bridgwater
Publisher: Cpl Press
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 208
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This edited and updated version of the final report of the IEA Bioenergy Pyrolysis Task, is useful both to newcomers to the subject area and those already involved in research, development, and implementation.
Author: Dmitri Bessarabov
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482252325
Category : Science
Languages : en
Pages : 401
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An ever-increasing dependence on green energy has brought on a renewed interest in polymer electrolyte membrane (PEM) electrolysis as a viable solution for hydrogen production. While alkaline water electrolyzers have been used in the production of hydrogen for many years, there are certain advantages associated with PEM electrolysis and its relevan
Author: Roy MacLeod
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1402054904
Category : Science
Languages : en
Pages : 292
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This book represents a first considered attempt to study the factors that conditioned industrial chemistry for war in 1914-18. Taking a comparative perspective, it reflects on the experience of France, Germany, Austria, Russia, Britain, Italy and Russia, and points to significant similarities and differences. It looks at changing patterns in the organisation of industry, and at the emerging symbiosis between science, industry and the military.
Author: G.L. Ferrero
Publisher: Springer
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 704
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Author: Gabriele Centi
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118831942
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 284
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Book Description
PROMISING NEW APPROACHES TO RECYCLE CARBON DIOXIDE AND REDUCE EMISSIONS With this book as their guide, readers will learn a variety of new approaches and methods to recycle and reuse carbon dioxide (CO2) in order to produce green fuels and chemicals and, at the same time, minimize CO2 emissions. The authors demonstrate how to convert CO2 into a broad range of essential products by using alternative green energy sources, such as solar, wind, and hydro-power as well as sustainable energy sources. Readers will discover that CO2 can be a driving force for the sustainable future of both the chemical industry and the energy and fuels industry. Green Carbon Dioxide features a team of expert authors, offering perspectives on the latest breakthroughs in CO2 recycling from Asia, Europe, and North America. The book begins with an introduction to the production of CO2-based fuels and chemicals. Next, it covers such topics as: Transformation of CO2 to useable products through free-radical-induced reactions Hydrogenation of CO2 to liquid fuels Direct synthesis of organic carbonates from CO2 and alcohols using heterogeneous oxide catalysts Electrocatalytic reduction of CO2 in methanol medium Fuel production from photocatalytic reduction of CO2 with water using TiO2-based nanocomposites Use of CO2 in enhanced oil recovery and carbon capture and sequestration More than 1,000 references enable readers to explore individual topics in greater depth. Green Carbon Dioxide offers engineers, chemists, and managers in the chemical and energy and fuel industries a remarkable new perspective, demonstrating how CO2 can play a significant role in the development of a sustainable Earth.
Author: Dmitri Bessarabov
Publisher: Academic Press
ISBN: 0081028318
Category : Science
Languages : en
Pages : 140
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Book Description
PEM Water Electrolysis, a volume in the Hydrogen Energy and Fuel Cell Primers series presents the most recent advances in the field. It brings together information that has thus far been scattered in many different sources under one single title, making it a useful reference for industry professionals, researchers and graduate students. Volumes One and Two allow readers to identify technology gaps for commercially viable PEM electrolysis systems for energy applications and examine the fundamentals of PEM electrolysis and selected research topics that are top of mind for the academic and industry community, such as gas cross-over and AST protocols. The book lays the foundation for the exploration of the current industrial trends for PEM electrolysis, such as power to gas application and a strong focus on the current trends in the application of PEM electrolysis associated with energy storage. - Presents the fundamentals and most current knowledge in proton exchange membrane water electrolyzers - Explores the technology gaps and challenges for commercial deployment of PEM water electrolysis technologies - Includes unconventional systems, such as ozone generators - Brings together information from many different sources under one single title, making it a useful reference for industry professionals, researchers and graduate students alike
