DEVELOPPEMENT D'UN REACTEUR PLASMA-LIT JAILLISSANT APPLIQUE A LA VALORISATION DU METHANE. VALIDATION DES RESULTATS AU TRAVERS DE L'HYDROPYROLYSE PLASMA D'HYDROCARBURES MODELES ET MODELISATION CINETIQUE

DEVELOPPEMENT D'UN REACTEUR PLASMA-LIT JAILLISSANT APPLIQUE A LA VALORISATION DU METHANE. VALIDATION DES RESULTATS AU TRAVERS DE L'HYDROPYROLYSE PLASMA D'HYDROCARBURES MODELES ET MODELISATION CINETIQUE PDF Author: JEAN-FRANCOIS.. PERNIN
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE COMBINER L'ACTIVATION DU METHANE ET LA VALORISATION D'UN HYDROCARBURE LOURD MODELE DANS UN REACTEUR PERMETTANT UNE MISE EN VALEUR D'UNE CHIMIE RADICALAIRE. LE METHANE, OUTRE UNE SOURCE POTENTIELLE D'HYDROGENE, S'AVERE UNE SOURCE DE REACTIFS CHIMIQUES (RADICAUX H. ET CH#3.), INTERMEDIAIRES CLES DANS LES PROCESSUS REACTIONNELS D'HYDROPYROLYSE DES LOURDS. L'ETUDE THERMODYNAMIQUE DEMONTRE LA NECESSITE D'UN APPORT ENERGETIQUE CONSEQUENT (T>1500 K), AFIN DE FAVORISER L'ACTIVATION DU METHANE. LE CHOIX D'UN PLASMA INDUCTIF REPOND AUX ATTENDUS THERMIQUES MAIS SURTOUT CHIMIQUES: POUR UN PLASMA ARGON-HYDROGENE, LES TEMPERATURES ATTEIGNENT 5000-10000 K, AVEC UNE DISSOCIATION DE L'HYDROGENE COMPRISE ENTRE 50% ET 100%. TOUTEFOIS, LES CONTRAINTES THERMODYNAMIQUES DE PYROLYSE D'UN LOURD NOUS ONT CONDUIT A ETABLIR UNE TREMPE DU PLASMA PAR LIT JAILLISSANT, QUI PERMET DE PLUS UN MELANGE PLASMA/REACTIF GAZEUX/PARTICULES EFFICACE. LA VITESSE DE TREMPE CALCULEE, 5.10#5 K/S, DEMONTRE LA POSSIBILITE D'UNE CONSERVATION D'UNE PARTIE DU FLUX H.. EXPERIMENTALEMENT, POUR UNE CONVERSION DU METHANE DE 40%, LES RENDEMENTS SONT MARQUES EN C#2H#2, H#2, NOIR DE CARBONE, C#2H#4, C#5H#6, C#4H#2, QUI RESULTENT DES PRINCIPAUX INTERMEDIAIRES H ET CH#3. DANS LE CAS DE LA PYROLYSE COMBINEE AVEC UN HYDROCARBURE MODELE (N-HEPTANE, N-DODECANE ET N-HEXADECANE) LE ROLE DE CES RADICAUX SE MANIFESTE PAR L'EMULATION DES REACTIONS RADICALAIRES CONDUISANT A L'APPARITION D'A-OLEFINES. CES RESULTATS SONT VALIDES PAR MODELISATION CINETIQUE, OU L'EXPLOITATION D'UNE PROCEDURE IMPLICITE AVEC PREDICTEUR-CORRECTEUR SUR DIFFERENTS SCHEMAS RELATIFS A L'HYDROGENE, A L'HYDROPYROLYSE DU N-HEXADECANE ET A L'HYDROPYROLYSE DU METHANE MONTRE SIMULTANEMENT LA CONSERVATION D'UNE PARTIE DU FLUX H-PRODUIT PAR LE PLASMA, CONDUISANT A DES CONCENTRATIONS 10#6 FOIS SUPERIEURES AUX CONDITIONS THERMODYNAMIQUES USUELLES, D'EXCELLENTES CORRELATIONS SIMULATION/EXPERIENCE SUR LES HYDROPYROLYSES DE L'HEXADECANE ET DU METHANE, ET LE ROLE EMULATEUR A FAIBLE TEMPS DE SEJOUR DES PETITS RADICAUX DANS CES SCHEMAS CONDUISANT A UNE AUGMENTATION DES CONVERSIONS

DEVELOPPEMENT D'UN REACTEUR PLASMA-LIT JAILLISSANT APPLIQUE A LA VALORISATION DU METHANE. VALIDATION DES RESULTATS AU TRAVERS DE L'HYDROPYROLYSE PLASMA D'HYDROCARBURES MODELES ET MODELISATION CINETIQUE

DEVELOPPEMENT D'UN REACTEUR PLASMA-LIT JAILLISSANT APPLIQUE A LA VALORISATION DU METHANE. VALIDATION DES RESULTATS AU TRAVERS DE L'HYDROPYROLYSE PLASMA D'HYDROCARBURES MODELES ET MODELISATION CINETIQUE PDF Author: JEAN-FRANCOIS.. PERNIN
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE COMBINER L'ACTIVATION DU METHANE ET LA VALORISATION D'UN HYDROCARBURE LOURD MODELE DANS UN REACTEUR PERMETTANT UNE MISE EN VALEUR D'UNE CHIMIE RADICALAIRE. LE METHANE, OUTRE UNE SOURCE POTENTIELLE D'HYDROGENE, S'AVERE UNE SOURCE DE REACTIFS CHIMIQUES (RADICAUX H. ET CH#3.), INTERMEDIAIRES CLES DANS LES PROCESSUS REACTIONNELS D'HYDROPYROLYSE DES LOURDS. L'ETUDE THERMODYNAMIQUE DEMONTRE LA NECESSITE D'UN APPORT ENERGETIQUE CONSEQUENT (T>1500 K), AFIN DE FAVORISER L'ACTIVATION DU METHANE. LE CHOIX D'UN PLASMA INDUCTIF REPOND AUX ATTENDUS THERMIQUES MAIS SURTOUT CHIMIQUES: POUR UN PLASMA ARGON-HYDROGENE, LES TEMPERATURES ATTEIGNENT 5000-10000 K, AVEC UNE DISSOCIATION DE L'HYDROGENE COMPRISE ENTRE 50% ET 100%. TOUTEFOIS, LES CONTRAINTES THERMODYNAMIQUES DE PYROLYSE D'UN LOURD NOUS ONT CONDUIT A ETABLIR UNE TREMPE DU PLASMA PAR LIT JAILLISSANT, QUI PERMET DE PLUS UN MELANGE PLASMA/REACTIF GAZEUX/PARTICULES EFFICACE. LA VITESSE DE TREMPE CALCULEE, 5.10#5 K/S, DEMONTRE LA POSSIBILITE D'UNE CONSERVATION D'UNE PARTIE DU FLUX H.. EXPERIMENTALEMENT, POUR UNE CONVERSION DU METHANE DE 40%, LES RENDEMENTS SONT MARQUES EN C#2H#2, H#2, NOIR DE CARBONE, C#2H#4, C#5H#6, C#4H#2, QUI RESULTENT DES PRINCIPAUX INTERMEDIAIRES H ET CH#3. DANS LE CAS DE LA PYROLYSE COMBINEE AVEC UN HYDROCARBURE MODELE (N-HEPTANE, N-DODECANE ET N-HEXADECANE) LE ROLE DE CES RADICAUX SE MANIFESTE PAR L'EMULATION DES REACTIONS RADICALAIRES CONDUISANT A L'APPARITION D'A-OLEFINES. CES RESULTATS SONT VALIDES PAR MODELISATION CINETIQUE, OU L'EXPLOITATION D'UNE PROCEDURE IMPLICITE AVEC PREDICTEUR-CORRECTEUR SUR DIFFERENTS SCHEMAS RELATIFS A L'HYDROGENE, A L'HYDROPYROLYSE DU N-HEXADECANE ET A L'HYDROPYROLYSE DU METHANE MONTRE SIMULTANEMENT LA CONSERVATION D'UNE PARTIE DU FLUX H-PRODUIT PAR LE PLASMA, CONDUISANT A DES CONCENTRATIONS 10#6 FOIS SUPERIEURES AUX CONDITIONS THERMODYNAMIQUES USUELLES, D'EXCELLENTES CORRELATIONS SIMULATION/EXPERIENCE SUR LES HYDROPYROLYSES DE L'HEXADECANE ET DU METHANE, ET LE ROLE EMULATEUR A FAIBLE TEMPS DE SEJOUR DES PETITS RADICAUX DANS CES SCHEMAS CONDUISANT A UNE AUGMENTATION DES CONVERSIONS

CONCEPTION ET MISE EN UVRE D'UN REACTEUR DE CRAQUAGE LIT FLUIDISE SOUS PLASMA. ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DANS LE CAS DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES

CONCEPTION ET MISE EN UVRE D'UN REACTEUR DE CRAQUAGE LIT FLUIDISE SOUS PLASMA. ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DANS LE CAS DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES PDF Author: MEHRDAD.. NIKRAVECH
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS NOUS SOMMES PROPOSES DE DEVELOPPER UN PROCEDE ORIGINAL BASE SUR L'EMPLOI D'UN PLASMA D'HYDROGENE POUR LA PRODUCTION D'UN FLUX DE RADICAUX A BASSE TEMPERATURE SUIVIE DE LA REACTION AVEC L'HYDROCARBURE. LE LIT FLUIDISE PERMET UN TRANSFERT ELEVE DE CHALEUR ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT PLASMA/PARTICULES QUI REPOSE SUR LE FAIT QUE LES PROPRIETES DE TRANSFERT (VISCOSITE, CONDUCTIBILITE THERMIQUE) DU LIT FLUIDISE SONT SUPERIEURES A CELLES DU PLASMA. L'ORIGINALITE DU REACTEUR REPOSE SUR LA CONCEPTION D'UN LIT FLUIDISE ASSYMETRIQUE COMPRENANT UN COMPARTIMENT HAUTE TEMPERATURE, OU COMPARTIMENT DE TREMPE DU PLASMA, PERMETTANT LA DECOMPOSITION MODEREE DU METHANE EN RADICAUX CH#3, CH#2, H#O..., ET UN COMPARTIMENT DE MELANGEAGE HYDROCARBURE/FLUX DE RADICAUX, TREMPE PAR UN RIDEAU DE PARTICULES. CETTE TECHNIQUE ASSURE AINSI LE RESPECT DE LA CHIMIE ET DE LA THERMIQUE DU CRAQUAGE DES HYDROCARBURES. LE TAUX DE CONVERSION DU N-HEXADECANE, CHOISI COMME HYDROCARBURE MODELE, PEUT ATTEINDRE JUSQU'A 95% EN FONCTION DES PARAMETRES REACTIONNELS. LES PRODUITS DE LA REACTION SONT ESSENTIELLEMENT DES ALPHA-OLEFINES LINEAIRES. L'ETHYLENE ET LE PROPYLENE APPARAISSENT COMME LES PRINCIPAUX PRODUITS. LA FORMATION DU NOIR DE CARBONE EST NEGLIGEABLE. LE ROLE DE LA TEMPERATURE, DU TEMPS DE SEJOUR, DE LA NATURE DES PARTICULES, ET DES RADCAUX CH#O#3, CH#O#2, CH#O, H#O PRODUITS A PARTIR DE LA DECOMPOSITION DU METHANE A ETE MIS EN EVIDENCE. LE TAUX DE DECOMPOSITION DU METHANE SEUL ATTEINT 55% AVEC LA FORMATION DE L'ACETYLENE (FRACTION MOLAIRE: 55%) ET DE L'ETHYLENE (FRACTION MOLAIRE: 35%). NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE CINETIQUE BASE SUR LA THEORIE RADICALAIRE DE RICE QUI PERMET D'EXPLIQUER LA DISTRIBUTION DES PRODUITS ET LE TAUX DE CONVERSION EXPERIMENTAUX. CE MODELE CONFIRME LE ROLE INITIATEUR DES RADICAUX H#O, CH#O#3, C#2H#O#5 ET C#3H#O#6, AU COURS DES REACTIONS DE CRAQUAGE. IL DEMONTRE

CONCEPTION D'UN REACTEUR PLASMA DE TRAITEMENT DES ORGANOHALOGENES ET D'HALOGENURES METALLIQUES

CONCEPTION D'UN REACTEUR PLASMA DE TRAITEMENT DES ORGANOHALOGENES ET D'HALOGENURES METALLIQUES PDF Author: KOLOTTIKI.. COULIBALY
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Pages : 281

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NOTRE ETUDE A POUR BUT L'ETUDE DE LA DESTRUCTION DE MOLECULES ORGONOCHLOREES PAR UN PROCEDE PLASMA EN REACTION AVEC UN LIT FLUIDISE. LA DIFFICULTE PRINCIPALE D'UNE TELLE DEMARCHE RESIDE DANS L'IDENTIFICATION DES PHENOMENES ELEMENTAIRES RESPONSABLES DE LA FORMATION D'ESPECES TOXIQUES TELLES QUE LES MOLECULES PHOSGENIQUES ET LES HOMOLOGUES PLUS COMPLEXES A BASES DE FURANES ET DE DIOXINES.. LA PREDICTION THERMODYNAMIQUE A PERMIS DE DEFINIR LES PLAGES THERMIQUES FAVORABLE A LA DECOMPOSITION DE CES MOLECULES (T>3000 K), ET ORIENTE NOTRE CHOIX SUR LA COMPOSITION DU MELANGE A TRAITER. L'ETUDE CINETIQUE ENTREPRISE SUR LA DECOMPOSITION DE CCL 2F 2 ET CCL 4 A PERMIS DE MIEUX APPREHENDER LE ROLE DE CERTAINS PARAMETRES EXPERIMENTAUX SUR LE PROCEDE PLASMA, AINSI NOUS AVONS OBSERVE DES TEMPS DE REACTION DE L'ORDRE DE 10 3 S POUR ATTEINDRE L'EQUILIBRE CHIMIQUE. LA DUREE DE VIE DES RADICAUX, LES RADICAUX RESPONSABLES DE LA FORMATION DES ESPECES TOXIQUES, L'ETAT STATIONNAIRE SONT AUTANT DE QUESTIONS QUI ONT ETE ELUCIDEES DANS CETTE ETUDE. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE A HAUTE TEMPERATURE ET A PRESSION ATMOSPHERIQUE L'EXISTENCE D'ETATS EXCITES PARTICULIERS DE L'HYDROGENE ATOMIQUE (H H , H , H , H ) ET MOLECULAIRE ( 3, 1, 3, 1) A LONGUE DUREE DE VIE EST EN PARTIE RESPONSABLE DE CETTE CHIMIE SPECIFIQUE DE L'HYDROGENE. L'ANALYSE SPECTROSCOPIQUE A PERMIS DE REVELER LES STRUCTURES VIBRATIONNELLES ET ROTATIONNELLES DES ESPECES TELLES QUE C 2, CN, CO ET L'EXISTENCE DES RADICAUX CL, F, LE CN ET LE C 2 SE SONT REVELES COMME D'EXCELLENTS THERMOMETRES POUR DETERMINER LES TEMPERATURES VIBRATIONNELLES AU VOISINAGE DE 5500 K A 3 CM EN DESSOUS DE LA DERNIERE SPIRE DE L'INDUCTEUR. SI L'ETUDE THEORIQUE REALISEE EN PREAMBULE DE CE TRAVAIL JUSTIFIE L'EMPLOI D'UN PLASMA HAUTEMENT ENERGETIQUE POUR LA DESTRUCTION DES REJETS ORGANOHALOGENES, SA CONJONCTION AVEC LE LIT FLUIDISE JAILLISSANT A PERMIS DE DEVELOPPER UN PROCEDE PROPRE DE DEPOLLUTION PAR VOIE SECHE. ATTEIGNANT DES TAUX DE DESTRUCTION 99,98% AVEC UNE ELIMINATION SUR DES PARTICULES SOLIDES (PAR VOIE HETEROGENE) DES RADICAUX CHLORE ET FLUOR PRECURSEURS DE LA FORMATION DES ESPECES TOXIQUES. LA DERNIERE PARTIE A ETE CONSACREE A L'ETUDE D'UN MELANGE COMPLEXE CONTENANT DES PRODUITS ORGANIQUES, HALOGENES, SOUFRES, DES METAUX, DE TYPE REJETS INDUSTRIELS.

MODELISATION CINETIQUE D'UN PLASMA DE METHANE POUR LE DEPOT DE COUCHES MINCES DE CARBONE HYDROGENE (DLC)

MODELISATION CINETIQUE D'UN PLASMA DE METHANE POUR LE DEPOT DE COUCHES MINCES DE CARBONE HYDROGENE (DLC) PDF Author: Ahmed Rhallabi
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LA PRESENTE ETUDE EST CONSACREE A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION DU PROCEDE DE DEPOT DE COUCHES MINCES DE CARBONE AMORPHE (DLC) DANS UN PLASMA FROID DE METHANE. LE CARBONE DLC EN COUCHE MINCE EST UTILISE COMME COUCHE DE PASSIVATION OU D'ISOLEMENT DANS LES COMPOSANTS OPTIQUES EN GERMANIUM ET SILICIUM. NOUS PRESENTONS UN MODELE CINETIQUE A UNE DIMENSION POUR LA PRODUCTION, LE TRANSPORT ET LES REACTIONS SECONDAIRES DES IONS POSITIFS ET DES RADICAUX NEUTRES D'UNE DECHARGE RF DANS LE METHANE A BASSE PRESSION. LES PROCESSUS D'IONISATION ET DE DISSOCIATION PAR IMPACT ELECTRONIQUE ONT ETE CALCULES SUR LA BASE DE SECTIONS EFFICACES RECEMMENT DISPONIBLES ET POUR UNE FONCTION DE DISTRIBUTION ELECTRONIQUE MAXWELLIENNE. LA TEMPERATURE, MESUREE PAR SONDE ELECTRIQUE, EST UN PARAMETRE CRITIQUE DANS LE CALCUL DES TAUX DE CREATION. NOUS AVONS AUSSI EVALUE LA SENSIBILITE DU MODELE CINETIQUE AUX VALEURS DES CONSTANTES DE REACTIONS ION-MOLECULE. LE MODELE CINETIQUE, BASE SUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE CONTINUITE DES ESPECES DU PLASMA, FOURNIT LES FLUX DIFFUSIONNELS D'IONS POSITIFS ET DE RADICAUX NEUTRES ARRIVANT SUR LE SUBSTRAT. UNE VALIDATION A ETE EFFECTUEE A L'AIDE DES CONCENTRATIONS DE NEUTRES MESUREES PAR SPECTROMETRIE DE MASSE. LE MODELE CINETIQUE DU PLASMA DE METHANE EST COUPLE A UN MODELE DECRIVANT L'INTERACTION PLASMA-SURFACE. NOUS CALCULONS LA DISTRIBUTION ENERGETIQUE DES IONS A LA SURFACE PAR UNE SIMULATION DE MONTE CARLO DE LA GAINE IONIQUE RF. LE COLLAGE DES RADICAUX A LA SURFACE DE LA COUCHE EN CROISSANCE DEPEND DE LA DENSITE DES SITES ACTIFS A LA SURFACE. DANS NOTRE MODELE, CETTE DENSITE DE SITES ACTIFS EST CONTROLEE PAR LE BOMBARDEMENT IONIQUE. LA VITESSE DE DEPOT DE CARBONE EST CALCULEE A PARTIR DES FLUX DE NEUTRES RESULTANT DU MODELE CINETIQUE ET DES PROCESSUS DE SURFACE. UN BON ACCORD A ETE OBTENU EN COMPARANT LES VITESSES AINSI CALCULEES ET VALEURS EXPERIMENTALES. L'ORDRE DE GRANDEUR DU COEFFICIENT DE COLLAGE EST CONFORME A CE QUI RESULTE D'UNE SIMULATION DE MONTE CARLO DU PROFIL DE RECOUVREMENT DE MARCHE D'UNE STRUCTURE MICRONIQUE

Modélisation électrohydrodynamique d'un réacteur plasma hors équilibre de dépollution des gaz

Modélisation électrohydrodynamique d'un réacteur plasma hors équilibre de dépollution des gaz PDF Author: Olivier Ducasse
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Languages : fr
Pages : 147

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Cette thèse concerne la simulation des ondes d'ionisation (streamer) créées à pression atmosphérique entre une pointe et un plan, dans les conditions expérimentales d'un réacteur corona de dépollution des gaz d'échappement. Un code informatique bidimensionnel (code 2D) a été mis au point en symétrie cylindrique. Il résout, par la méthode des volumes finis, les équations fluides de continuité relatives au bilan du nombre d'espèces chargées (électrons et ions), couplées à l'équation de Poisson pour le calcul du champ électrique. La cinétique chimique prend en compte les collisions entre espèces (ionisation, attachement, recombinaison), la photoionisation, l'effet photoélectrique à la cathode et l'émission secondaire due au bombardement ionique. La modélisation de la dynamique des particules chargées a été couplée à la modélisation de la cinétique chimique des espèces radicalaires dans le but d'estimer leur nature, localisation et densité durant la phase de décharge. Une étude a été menée tout d'abord sur l'efficacité de plusieurs schémas numériques d'ordre 2 pour la résolution de l'équation de continuité. Cet ouvrage a été réalisé dans les conditions d'un test mathématique contraignant qui génère de forts gradients de densité en mouvement dans un champ de vitesse inhomogène. Ensuite, les schémas numériques ont été appliqués à une simulation dite 1,5D de l'évolution d'un streamer. En outre, les performances du code 2D ont été comparées avec un code de type éléments finis développé à l'Université de Patras (Grèce), dans le cadre d'une collaboration interuniversitaire. La confrontation des résultats de simulation avec ceux issus de l'expérience dans le cas d'une décharge couronne pointe-plan, dans l'air et à pression atmosphérique, a notamment conduit à l'estimation de la production des radicaux atomiques durant la phase de décharge.