Elimination du sulfure d'hydrogène et de mercaptans par absorption et oxydation catalytique sur charbons actifs et charbons actifs modifiés

Elimination du sulfure d'hydrogène et de mercaptans par absorption et oxydation catalytique sur charbons actifs et charbons actifs modifiés PDF Author: Yaqing Zheng
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Pages : 146

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L'ELIMINATION DE SULFURE D'HYDROGENE ET DE MERCAPTANS PAR ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE SUR CHARBONS ACTIFS A ETE ETUDIEE DANS LE CADRE DU TRAITEMENT DES EMISSIONS INDUSTRIELLES. CETTE ETUDE COMPREND TROIS PARTIES: ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE DE SULFURE D'HYDROGENE, PUIS DE MERCAPTANS (METHYLMERCAPTAN) ET ENFIN ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE DES DEUX COMPOSES SUR CHARBONS ACTIFS MODIFIES. LA CAPACITE D'ADSORPTION DU SULFURE D'HYDROGENE SUR CHARBONS ACTIFS EST TRES LIMITEE. L'OXYDATION CATALYTIQUE DE CE COMPOSE DEVIENT IMPORTANTE A PARTIR DE 160C. ELLE CONDUIT AU SOUFRE ELEMENTAIRE ET AU DIOXYDE DE SOUFRE. LA SELECTIVITE DE LA REACTION DEPEND DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION PARTIELLE DE L'OXYGENE. IL EST DONC POSSIBLE D'OPTIMISER LES CONDITIONS DE REACTION DE FACON A MINIMISER LA PRODUCTION DU DIOXYDE DE SOUFRE. UN TEL PROCEDE PEUT FONCTIONNER EFFICACEMENT AUX ALENTOURS DE 200C. LA CAPACITE D'ADSORPTION DU METHYLMERCAPTAN EST NETTEMENT PLUS ELEVEE. SON OXYDATION CATALYTIQUE COMMENCE A DES TEMPERATURES TRES BASSES ET DEVIENT PREDOMINANTE A PARTIR DE 110C. LE PRODUIT DE LA REACTION EST ESSENTIELLEMENT DU DIMETHYLDISULFURE JUSQU'A 240C ET LA PRESSION PARTIELLE DE L'OXYGENE N'A PAS D'INFLUENCE SUR LA SELECTIVITE. LE PROCEDE LE MIEUX ADAPTE A L'ELIMINATION DE MERCAPTANS EST DONC L'ADSORPTION. LES MODIFICATIONS DE CHARBONS ACTIFS PAR OXYDATIONS EN PHASE LIQUIDE AMELIORENT DANS CERTAINS CAS LA CAPACITE D'ADSORPTION OU L'ACTIVITE CATALYTIQUE DES CHARBONS MAIS PEUVENT ENTRAINER EGALEMENT UNE DEGRADATION DE LEUR STRUCTURE. LE TRAITEMENT PAR LE PERMANGANATE DE POTASSIUM INTRODUIT DANS LES CHARBONS DU DIOXYDE DE MANGANESE QUI PRESENTE DES PROPRIETES INTERESSANTES POUR L'ADSORPTION DES DEUX SULFURES

Elimination du sulfure d'hydrogène et de mercaptans par absorption et oxydation catalytique sur charbons actifs et charbons actifs modifiés

Elimination du sulfure d'hydrogène et de mercaptans par absorption et oxydation catalytique sur charbons actifs et charbons actifs modifiés PDF Author: Yaqing Zheng
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L'ELIMINATION DE SULFURE D'HYDROGENE ET DE MERCAPTANS PAR ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE SUR CHARBONS ACTIFS A ETE ETUDIEE DANS LE CADRE DU TRAITEMENT DES EMISSIONS INDUSTRIELLES. CETTE ETUDE COMPREND TROIS PARTIES: ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE DE SULFURE D'HYDROGENE, PUIS DE MERCAPTANS (METHYLMERCAPTAN) ET ENFIN ADSORPTION ET OXYDATION CATALYTIQUE DES DEUX COMPOSES SUR CHARBONS ACTIFS MODIFIES. LA CAPACITE D'ADSORPTION DU SULFURE D'HYDROGENE SUR CHARBONS ACTIFS EST TRES LIMITEE. L'OXYDATION CATALYTIQUE DE CE COMPOSE DEVIENT IMPORTANTE A PARTIR DE 160C. ELLE CONDUIT AU SOUFRE ELEMENTAIRE ET AU DIOXYDE DE SOUFRE. LA SELECTIVITE DE LA REACTION DEPEND DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION PARTIELLE DE L'OXYGENE. IL EST DONC POSSIBLE D'OPTIMISER LES CONDITIONS DE REACTION DE FACON A MINIMISER LA PRODUCTION DU DIOXYDE DE SOUFRE. UN TEL PROCEDE PEUT FONCTIONNER EFFICACEMENT AUX ALENTOURS DE 200C. LA CAPACITE D'ADSORPTION DU METHYLMERCAPTAN EST NETTEMENT PLUS ELEVEE. SON OXYDATION CATALYTIQUE COMMENCE A DES TEMPERATURES TRES BASSES ET DEVIENT PREDOMINANTE A PARTIR DE 110C. LE PRODUIT DE LA REACTION EST ESSENTIELLEMENT DU DIMETHYLDISULFURE JUSQU'A 240C ET LA PRESSION PARTIELLE DE L'OXYGENE N'A PAS D'INFLUENCE SUR LA SELECTIVITE. LE PROCEDE LE MIEUX ADAPTE A L'ELIMINATION DE MERCAPTANS EST DONC L'ADSORPTION. LES MODIFICATIONS DE CHARBONS ACTIFS PAR OXYDATIONS EN PHASE LIQUIDE AMELIORENT DANS CERTAINS CAS LA CAPACITE D'ADSORPTION OU L'ACTIVITE CATALYTIQUE DES CHARBONS MAIS PEUVENT ENTRAINER EGALEMENT UNE DEGRADATION DE LEUR STRUCTURE. LE TRAITEMENT PAR LE PERMANGANATE DE POTASSIUM INTRODUIT DANS LES CHARBONS DU DIOXYDE DE MANGANESE QUI PRESENTE DES PROPRIETES INTERESSANTES POUR L'ADSORPTION DES DEUX SULFURES

Elimination de polluants aromatiques par oxydation catalytique sur charbon actif

Elimination de polluants aromatiques par oxydation catalytique sur charbon actif PDF Author: Catherine Ayral
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Ce travail, sur la dépollution de l'eau par OVHC sur charbon actif (CA), étudie l'interaction oxydation - adsorption : comment l'oxydation sur charbon de produits aromatiques modifie ses propriétés et en particulier sa capacité d'adsorption et d'oxydation (désactivation). Divers charbons commerciaux, mais aussi issus de boues activées, ont été caractérisés avant et après oxydation : propriétés texturales, composition élémentaire (CHNSO), fonctions de surface, pH au point de charge nulle et allure des courbes ATG. Seule leur teneur en cendres semble différer notablement. Les charbons actifs de boues ont une surface spécifique bien moindre (de 90 à 265 m2.g-1) et un taux de cendres supérieur à 50% qui en font de moins bons adsorbants. Cependant la présence de métal, notamment le fer, a un effet positif sur l'oxydation catalytique. L'étude comparative en oxydation catalytique de 4 CA commerciaux en grains montre une désactivation intense (qui augmente avec la concentration de polluant) sur les 3-4 premières utilisations, puis une stabilisation. Le charbon résultant est nettement moins adsorbant. Les CA S23 et F22 ainsi stabilisés ont ensuite été utilisés pour déterminer la cinétique d'oxydation catalytique apparente et intrinsèque du phénol, grâce à un modèle incluant la diffusion. La comparaison de l'OVHC de 4 polluants aromatiques seuls et en divers mélanges synthétiques met en évidence des effets de mélange significatifs: les polluants les plus réfractaires en oxydation catalytique se dégradent beaucoup plus vite en mélange (ex 4NP) et inversement, les polluants les plus oxydés, lorsqu'ils sont seuls en solution, voient leur cinétique diminuer lorsqu'ils sont mélangés aux autres polluants (ex phénol, 4chlorophénol). Le mélange tend donc à uniformiser les comportements particuliers. Enfin, les essais de faisabilité du procédé de régénération oxydante AD-OX ont été effectués sur des effluents industriels. La régénération du charbon actif comme adsorbant est moins limitée qu'avec des mélanges de phénols substitués.

Etude des interactions charbon actif-hydrogène sulfuré

Etude des interactions charbon actif-hydrogène sulfuré PDF Author: Najat Boutakhamt
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Pages : 181

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L'OBJET DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER L'APPLICABILITE D'UN PROCEDE DE TRAITEMENT DES ODEURS SUR UN FILTRE DE CHARBON ACTIF, QUI A LA QUALITE D'ETRE A LA FOIS UN BON ADSORBANT ET UN CATALYSEUR POUR CERTAINES REACTIONS D'OXYDATION. DES CHARBONS ACTIFS ISSUS DE DIFFERENTS MATERIAUX D'ORIGINE SONT UTILISES DANS L'EPURATION D'AIR CHARGE EN HYDROGENE SULFURE, CONSIDERE COMME MOLECULE MODELE. DANS UN PREMIER TEMPS, LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES CHARBONS ACTIFS UTILISES SONT MISES EN EVIDENCE. L'ELIMINATION D'HYDROGENE SULFURE DANS DES CONDITIONS ABIOTIQUES, CONSISTE EN UNE OXYDATION PAR L'OXYGENE DE L'AIR PRODUISANT MAJORITAIREMENT DU SOUFRE ELEMENTAIRE AINSI QU'UNE FAIBLE QUANTITE D'ION SULFATE. LE DEPOT DU SOUFRE SOLIDE ENTRAINE UNE DESACTIVATION DU MATERIAU. LES CINETIQUES DE CETTE TRANSFORMATION ONT PERMIS D'ETABLIR UN MECANISME D'OXYDATION CATALYTIQUE D'HYDROGENE SULFURE SUR LE CHARBON ACTIF ET DE MONTRER QUE LA REACTION EST DU PREMIER ORDRE PAR RAPPORT A LA PRESSION PARTIELLE D'HYDROGENE SULFURE. SUR UN PILOTE A L'ECHELLE DU LABORATOIRE, L'INFLUENCE DE DIFFERENTS PARAMETRES OPERATOIRES SUR L'EFFICACITE DU PROCEDE A ETE ETUDIE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES TEMPS DE PERCEE NE SONT PAS LINEAIREMENT PROPORTIONNELS AUX DIFFERENTES CONDITIONS OPERATOIRES. LA MEILLEURE EFFICACITE EN TERMES DE TEMPS DE PERCEE ET DE TENEUR MOYENNE EN SOUFRE RETENU PAR GRAMME DE CHARBON EST OBTENUE POUR UNE HAUTEUR DU LIT PLUS IMPORTANTE, UN DEBIT D'EFFLUENT PLUS FAIBLE ET UN AIR PLUS CONCENTRES EN HYDROGENE SULFURE. L'APPLICATION SUR SITE INDUSTRIEL A PERMIS D'AFFINER LE DIMENSIONNEMENT DE L'INSTALLATION ET LES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DU FAIT DE LA COMPLEXITE DE LA COMPOSITION DE L'EFFLUENT GAZEUX. DANS CES CONDITIONS, LA CAPACITE D'ELIMINATION D'HYDROGENE SULFURE TROUVE EST VINGT FOIS SUPERIEURE A CELLE OBTENUE AU LABORATOIRE

Elimination de sulfure d'hydrogène sur charbon actif en réacteur biotique et abiotique

Elimination de sulfure d'hydrogène sur charbon actif en réacteur biotique et abiotique PDF Author: Christelle Guey
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Languages : fr
Pages : 197

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CETTE ETUDE VISE A EVALUER LA POSSIBILITE D'UTILISER LE CHARBON ACTIF EN TANT QUE SUPPORT BACTERIEN, EN TRAITEMENT D'AIR POUR L'ELIMINATION DE SULFURE D'HYDROGENE. UN PLAN D'EXPERIENCES A ESTIME L'INFLUENCE DES PARAMETRES SPECIFIQUES DES SYSTEMES BIOLOGIQUES SUR LES PERFORMANCES D'ADSORPTION. LA FAISABILITE D'UNE REGENERATION BIOLOGIQUE D'UN CHARBON ACTIF SATURE A ETE DEMONTREE, NOTAMMENT PAR LES BACTERIES THIOBACILLUS THIOPARUS ET T. FERROXIDANS. LA COMPARAISON DES PERFORMANCES D'UN FILTRE A CHARBON COLONISE OU NON PAR DES BACTERIES A MONTRE QUE L'UNITE PILOTE BIOLOGIQUE DE LABORATOIRE EST PLUS PERFORMANTE QUE L'UNITE ABIOTIQUE (CAPACITE 5 FOIS SUPERIEURE). CES CONCLUSIONS ONT ETE ENSUITE VALIDEES SUR DES COLONNES DE TAILLE SUPERIEURE. EN SYSTEME BIOTIQUE DES CAPACITES D'ELIMINATION IMPORTANTES (1,43 G S-H#2S/ G CA) SONT OBTENUES APRES 113 JOURS DE FONCTIONNEMENT (CHARGE: 3,5 KG S-H#2S/M#3.J, VITESSE DE PASSAGE: 500 M/H). LA TRANSFORMATION D'UN FILTRE A CHARBON ACTIF SATURE EN FILTRE BIOLOGIQUE PERMET D'EN ALLONGER LA DUREE DE VIE. LA DERNIERE ETAPE, MENEE SUR EFFLUENTS INDUSTRIELS A PERMIS D'EVALUER L'INFLUENCE DE PARAMETRES TELS QUE TEMPERATURE, HUMIDITE OU COMPLEXITE DU MELANGE ODORANT. LA CAPACITE D'ELIMINATION DU CHARBON ACTIF VIS-A-VIS DE H#2S EST SUPERIEURE A CELLE OBTENUE EN LABORATOIRE POUR LE SYSTEME ABIOTIQUE. LE RESULTAT EST INVERSE DANS LE CAS D'UN SYSTEME BIOTIQUE. CECI EST ATTRIBUE A UNE TEMPERATURE PLUS FAIBLE ET A LA PRESENCE MOINS IMPORTANTE DE THIOBACILLES AUTOTROPHES ACIDOPHILES. LA PRESENCE D'UN CONSORTIUM DE GERMES HETEROTROPHES ET DE BACTERIES AUTOTROPHES PERMET L'OXYDATION SIMULTANEE DE H#2S ET DE C.O.V. UNE AUTRE APPLICATION SUR SITE INDUSTRIEL A FAIBLE CONCENTRATION EN H#2S ET FORTE VITESSE DE PASSAGE (TEMPS DE SEJOUR 20 FOIS PLUS FAIBLE), A PRESENTE DES PERFORMANCES COMPARABLES A CELLES OBTENUES EN LABORATOIRE. LA COEXISTENCE DES PHENOMENES PHYSICO-CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES A CONDUIT A UN PROCEDE PLUS PERFORMANT, POTENTIELLEMENT APPLICABLE A DES EFFLUENTS GAZEUX COMPLEXES.

Elimination du sulfure d'hydrogène par des tissus de charbon actif. Application au traitement d'air dans des locaux confinés

Elimination du sulfure d'hydrogène par des tissus de charbon actif. Application au traitement d'air dans des locaux confinés PDF Author: Stéphanie Marsteau
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Languages : fr
Pages : 150

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Ce travail a consisté à étudier l'élimination du sulfure d'hydrogène (H2S) par des tissus de charbon actif. Cette recherche se décompose en deux phases : La première, menée au laboratoire, visait l'acquisition de données relatives à la cinétique de disparition de H2S sur les tissus de charbon actif. L'étude de différents paramètres (atmosphère, humidité), en réacteur discontinu, a permis de mieux comprendre le mécanisme d'oxydation et de définir un modèle cinétique adapté à nos résultats. Un procédé de traitement d'air en semi-continu est testé, le tissu étant utilisé comme paroi pour isoler une zone polluée. Un travail sur un pilote en continu complète cette étude et permet de définir les paramètres de fonctionnement pour un prototype pouvant traiter 300 m3.h-1 d'air pollué par H2S. La seconde phase consiste à valider sur site les résultats obtenus au laboratoire en semi-continu et en continu. L'ensemble de ce travail a permis d'acquérir les bases pour le dimensionnement d'une unité de filtration en continu et de mettre en évidence le rôle majeur de l'humidité sur l'efficacité du procédé.

Procédé AD-OX d'élimination de polluants organiques non biodégradables

Procédé AD-OX d'élimination de polluants organiques non biodégradables PDF Author: Carmen Manole Creanga
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Languages : fr
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Vers un nouveau procédé séquentiel AD-OX (Adsorption–Oxydation) de traitement d'eau par charbon actif nous avons examiné les deux étapes séparément, pour des polluants peu biodégradables (phénol et acide 4-hydroxybenzoïque (4AHB), seuls et en mélange). Les isothermes d'adsorption sur charbon actif neuf, puis après oxydation catalytique, ont été obtenues à température ambiante et à 150°C. Les mélanges binaires ont aussi été testés montrant l'adsorption très préférentielle du 4AHB. L'oxydation a d'abord été étudiée en mode discontinu. Les lois cinétiques sont obtenues après optimisation d'un modèle incluant à la fois la diffusion et la variation de masse adsorbée pendant la réaction. En mode continu, en réacteur à lit fixe, ascendant (lit noyé) et descendant (lit ruisselant), des conditions opératoires variées (pression d'oxygène et débit liquide) sont étudiées. Le modèle complet inclut la vaporisation et les transferts de matière et de chaleur. Enfin, la faisabilité du procédé AD-OX est démontrée

Les charbons actifs, fabrication, propriétés, applications, phénomènes d'adsorption

Les charbons actifs, fabrication, propriétés, applications, phénomènes d'adsorption PDF Author: Auguste Ramat
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Category : Adsorption
Languages : fr
Pages : 108

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Couplage adsorption-procédés d'oxydation avancée pour l'élimination de polluants biorécalcitrants en milieu aqueux

Couplage adsorption-procédés d'oxydation avancée pour l'élimination de polluants biorécalcitrants en milieu aqueux PDF Author: Affoue Loukou (docteur en génie des procédés).)
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Languages : fr
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Cette étude s'inscrit dans la thématique du développement de méthodes économiquement viables de traitement de la pollution des eaux usées réfractaires aux procédés (biologiques) classiques. Les technologies d'oxydation avancée intégrant une phase hétérogène telles que l'ozonation catalytique ou la photocatalyse font partie des techniques les plus efficaces. L'ozonation a été couplée avec un matériau issu du recyclage et de la valorisation de déchets de Côte d'Ivoire. L'objectif de cette étude était d'élaborer des méthodes hybrides couplant l'adsorption et ces méthodes d'oxydation avancée pour éliminer des micropolluants organiques phénolés. La molécule de 2,4-diméthylphénol (2,4-DMP) a été choisie comme polluant modèle et les essais ont été réalisés sur une solution aqueuse synthétique de 2,4-DMP et sur une eau usée réelle contenant ce micropolluant. La première partie du travail a consisté en l'élaboration du matériau innovant, dans des conditions opératoires variables. Les charbons actifs ont été préparés à partir de branches de rônier et de tiges de bambou. La caractérisation texturale, structurale et physicochimique des adsorbants a été réalisée avec les techniques classiques, montrant d'excellentes propriétés, notamment des surfaces BET supérieures à 840 m2.g-1. Les matériaux élaborés ont été testés dans un procédé d'adsorption du 2,4-DMP, montrant de bonnes capacités d'élimination, autant avec la solution aqueuse synthétique qu'avec l'effluent réel. Ces essais ont permis de sélectionner un charbon actif à base de branches de rônier (CAR) pour les tests de procédés d'oxydation. L'efficacité de l'apport de ce charbon actif a été testée sur un pilote de traitement, couplant l'ozonation et l'adsorption. Deux modes de couplage ont été testés, un traitement simultané ozonation/adsorption et un traitement séquentiel ozonation suivie de l'adsorption et les comparaisons avec un procédé d'ozonation simple ont été analysées. Dans les deux cas, l'ajout de charbon actif a eu un effet positif sur la cinétique globale de dégradation de la molécule de 2,4- diméthylphénol avec cependant un résiduel de COT difficile à éliminer. Il a été démontré que ce charbon actif était promoteur de radicaux libres, agissant aussi bien en phase homogène qu'hétérogène. Quatre mécanismes ont ainsi pu être mis en évidence dans le phénomène d'élimination du micropolluant : l'adsorption, l'oxydation moléculaire et l'oxydation radicalaire homogène et hétérogène. Enfin, des essais de dégradation photocatalytique ont été menés avec un catalyseur composite, TiO2/charbon actif (fibres) et avec du TiO2 en poudre et déposé sur plaque de verre. L'irradiation a été effectuée avec une lampe UV dans un réacteur batch classique, donnant de bonnes efficacités puis avec un panneau de LEDs à 365 nm dans un réacteur plan fonctionnant en boucle fermée. Deux modes de fonctionnement ont été testés : un mode simultané adsorption/photocatalyse qui n'a pas permis de mettre en évidence l'apport de l'irradiation et un mode séquentiel. Ce second mode opératoire a permis de mettre en évidence l'effet photocatalytique du dépôt pour une durée d'irradiation suffisamment longue.

Couplage des procédés d’adsorption et d’ozonation pour l’élimination de molécules bio-récalcitrantes

Couplage des procédés d’adsorption et d’ozonation pour l’élimination de molécules bio-récalcitrantes PDF Author: Tony Merle
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Languages : fr
Pages : 172

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Les molécules organiques bio-récalcitrantes ou toxiques issues des eaux résiduaires industrielles ne peuvent être traitées par des procédés conventionnels tels que la dégradation biologique. Pour cela, des techniques plus poussées et coûteuses doivent être utilisées comme par exemple l’incinération, l’oxydation ou l’adsorption. Ici, un procédé d’oxydation avancé original a été étudié : un couplage utilisant à la fois l’adsorption et l’oxydation de la matière organique. En effet il a été montré que la présence de charbon actif ou de zéolithes hydrophobes, comme la faujasite, favorise la décomposition de l’ozone en radicaux hydroxyles. Ces radicaux hydroxyles (HO° : E°=2,8 V) ont un pouvoir oxydant plus important que la molécule d’ozone elle-même (O3 : E°=2,07 V) et présentent une faible sélectivité. Ils permettent donc d’augmenter l’efficacité de l’oxydation. La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des interactions entre l’ozone et les adsorbants. La décomposition de l’ozone est favorisée en présence de charbon actif mésoporeux mais au prix de la dégradation de la structure poreuse. En revanche, la structure de la faujasite n’est pas modifiée sous l’action de l’ozone mais l’effet sur la formation de radicaux hydroxyles est très faible. Le nitrobenzène et le 2,4-dichlorophénol ont ensuite été utilisés comme molécules modèles pour tester le procédé. Les essais d’adsorption ont mis en évidence que les charbons actifs sont de meilleurs adsorbants que la faujasite. Le couplage ozone/adsorbant s’avère être efficace avec les charbons actifs pour traiter les molécules difficilement ozonables comme le nitrobenzène. En revanche, il est peu efficace pour éliminer des molécules facilement ozonable comme le 2,4 dichlorophénol ou lorsque la faujasite est utilisée comme matériau. Enfin, une utilisation en mode séquentiel, adsorption puis régénération à l’ozone, permet d’augmenter la durée de vie des charbons actifs d’un facteur 2,1 à 2,7 selon le charbon actif utilisé. Dans une dernière partie, une application avec un effluent industriel a été réalisée. L’adsorption des matières organiques contenues dans cet effluent est compromise car la taille des espèces est trop importante par rapport à celle des pores des charbons actifs : l’adsorption n’a donc lieu que sur la surface externe. De plus, le couplage simultané ozone/charbon actif n’améliore pas les rendements d’élimination. Par contre, l’utilisation du procédé en mode séquentiel permet d’augmenter la durée de vie du charbon actif par rapport à une simple adsorption

Préparation et caractérisation des charbons actifs obtenus à partir des coques de noix de Coula edulis

Préparation et caractérisation des charbons actifs obtenus à partir des coques de noix de Coula edulis PDF Author: Mexent Zue Mve
Publisher: GRIN Verlag
ISBN: 3668701903
Category : Science
Languages : fr
Pages : 199

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Thèse de Doctorat de l’année 2016 dans le domaine Chimie - Généralités, Université des sciences et techniques de Masuku (Université des Sciences et Techniques de Masuku de Franceville-Gabon, Ecole Doctorale des Sciences Fondamentales et Appliquees), langue: français, résumé: Ce travail a eu pour thème central les charbons actifs, un adsorbant jouant un rôle fondamental dans l’élimination en solution aqueuse des cations Mn (II) et Al (III), puis des substances humiques. Dans le souci de valoriser les déchets des coques de noix de coula edulis (noisetier d’Afrique), la première phase de cette étude a été consacrée à la préparation et à la caractérisation physico-chimique des charbons actifs. Les propriétés surfaciques étudiées à l'aide de l’Infrarouge à Transmission de Fourier (IRTF), titrage de Boehm, la détermination du pHPCN et l'évaluation des surfaces spécifiques par adsorption de l'iode, le bleu de méthylène et/ou l'acide acétique. Les résultats des spectres infrarouges ont montré respectivement la présence des groupements -C-C-, -C-O-, -C = C- et -C = O. La titration de Boehm a prouvé que l'acidité totale était supérieure à basicité totale. Les valeurs de pH de charge zéro ont été inclus entre 2 et 3,5. Les surfaces spécifiques obtenues par adsorption diminué dans l'ordre de l'iode, l'acide acétique et le bleu de méthylène classant par ordre de prépondérance les micro, méso et macro pores sur leurs surfaces. Enfin l utilisation des charbons actifs obtenus pour éliminer les cations Mn (II) et Al (III), puis les substances humiques en solution aqueuse en mode batch en faisant varier les paramètres tels que le pH, la concentration initiale, le temps de contact, la température, la masse du charbon actif et sa granulométrie. Ces résultats ont révélé que l'adsorption des ions Mn (II), Al (III) et des substances humiques est fortement dépendante du pH. Les données expérimentales ont montré que l’adsorption des ions Mn (II) est suivie par les isothermes de Langmuir et de Freundlich et celle des ions Al (III) et des substances humiques par l’isotherme de Langmuir. L’étude cinétique a montré que les réactions d’adsorption des ions Mn (II) et Al (III) sont suivies par le modèle du pseudo-second ordre, alors que celle des substances humiques est suivie par le modèle du pseudo-premier ordre et caractérisée par un mécanisme de transfert de masse externe. L’étude thermodynamique a montré que l’adsorption des ions Mn (II) et des substances humiques est spontanée, l’adsorption des ions manganèse est endothermique sur le charbon actif, CAo, et exothermique sur les charbons actifs, CAH et CAZ, alors que celle des substances humique est endothermique à la surface de chaque charbon actif.