Fonctionnement d'un réacteur catalytique à lit fixe arrosé en régime cyclique pour l'oxydation du dioxyde de soufre sur charbon actif PDF Download
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Author: Maxime Bellut
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Languages : fr
Pages : 187
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Book Description
Le but du présent travail était d'étudier le comportement d'un réacteur catalytique à lit fixe arrosé (RCLFA) lorsqu'il fonctionne en régime d'alimentation cyclique des réactifs, de comparer ses performances dans ces conditions à celles du fonctionnement en régime permanent, et de modéliser les performances du régime cyclique. L’étude bibliographique recense les corrélations disponibles pour l'évaluation des différents paramètres nécessaires à la modélisation d'un RCLFA, et fait l'état des connaissances actuelles sur le comportement des réacteurs chimiques lorsqu'ils fonctionnent en régime d'alimentation cyclique des réactifs. La réaction chimique choisie pour cette étude est l'oxydation du dioxyde de soufre par l'air, catalysée par du charbon actif. Le régime cyclique d'alimentation du réacteur consiste à couper périodiquement l'alimentation du réacteur en liquide, l'alimentation en gaz étant maintenue constante en débit et en composition. En régime permanent, la productivité passe par un minimum pour des valeurs intermédiaires de la vitesse superficielle du liquide: ceci met en évidence le phénomène déjà connu du mouillage partiel du catalyseur par le liquide. La comparaison statistique des productivités obtenues en régime permanent et en régime cyclique établi montre une augmentation de l'ordre de 20% de la productivité dans ce dernier cas. Le modèle à mouillage partiel que nous proposons décrit de façon satisfaisante les performances obtenues en régime permanent. Par contre, le modèle proposé pour la productivité moyenne du régime cyclique établi ne décrit pas correctement les résultats expérimentaux obtenus
Author: Maxime Bellut
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Pages : 187
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Le but du présent travail était d'étudier le comportement d'un réacteur catalytique à lit fixe arrosé (RCLFA) lorsqu'il fonctionne en régime d'alimentation cyclique des réactifs, de comparer ses performances dans ces conditions à celles du fonctionnement en régime permanent, et de modéliser les performances du régime cyclique. L’étude bibliographique recense les corrélations disponibles pour l'évaluation des différents paramètres nécessaires à la modélisation d'un RCLFA, et fait l'état des connaissances actuelles sur le comportement des réacteurs chimiques lorsqu'ils fonctionnent en régime d'alimentation cyclique des réactifs. La réaction chimique choisie pour cette étude est l'oxydation du dioxyde de soufre par l'air, catalysée par du charbon actif. Le régime cyclique d'alimentation du réacteur consiste à couper périodiquement l'alimentation du réacteur en liquide, l'alimentation en gaz étant maintenue constante en débit et en composition. En régime permanent, la productivité passe par un minimum pour des valeurs intermédiaires de la vitesse superficielle du liquide: ceci met en évidence le phénomène déjà connu du mouillage partiel du catalyseur par le liquide. La comparaison statistique des productivités obtenues en régime permanent et en régime cyclique établi montre une augmentation de l'ordre de 20% de la productivité dans ce dernier cas. Le modèle à mouillage partiel que nous proposons décrit de façon satisfaisante les performances obtenues en régime permanent. Par contre, le modèle proposé pour la productivité moyenne du régime cyclique établi ne décrit pas correctement les résultats expérimentaux obtenus
Author: KARIM.. KIARED
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Languages : fr
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL DE RECHERCHE EST DE METTRE EN UVRE, A L'ECHELLE DU LABORATOIRE, UN PROCEDE CATALYTIQUE D'OXYDATION DU DIOXYDE DE SOUFRE DANS UN REACTEUR TRIPHASE A LIT FIXE OU LE CONTACT GAZ-LIQUIDE EST REALISE AU SEIN D'UN VENTURI A JET PLACE A L'ENTREE DU LIT FIXE. L'ETUDE EXPERIMENTALE DU REACTEUR VERLIFIX COMPORTE LES POINTS SUIVANTS: 1) UNE ETUDE CINETIQUE DE L'OXYDATION DE SO#2 DANS UN REACTEUR MECANIQUEMENT AGITE EN PRESENCE DE PARTICULES DE CHARBON ACTIF BROYEES ET CALIBREES; 2) UNE ETUDE HYDRODYNAMIQUE DU REACTEUR VERLIFIX TRAITANT DES REGIMES D'ECOULEMENT, DE LA PERTE DE PRESSION BIPHASIQUE, DE LA RETENTION LIQUIDE AINSI QUE DU MACROMELANGE DE LA PHASE GAZEUSE; 3) UNE ETUDE DU TRANSFERT DE MATIERE GAZ-LIQUIDE POUR LES DEUX REACTIFS (O#2 ET SO#2); 4) UNE MISE EN UVRE DE LA REACTION D'OXYDATION DE SO#2 DANS LE REACTEUR VERLIFIX GARNI DE PARTICULES DE CHARBON ACTIF CONCASSEES DE 3,6 MM DE DIAMETRE MOYEN. DANS LES CONDITIONS OPERATOIRES UTILISEES, LES PERFORMANCES DE TRANSFERT ET DE CONVERSION DU REACTEUR VERLIFIX SONT COMPARABLES ET MEME MEILLEURES QUE CELLES OBTENUES DANS DES REACTEURS TRIPHASES A LIT FIXE CONVENTIONNELS
Author: Bouchra Bejjany
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Languages : fr
Pages : 292
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L’oxydation par Voie Humide Catalytique (OVHC) permet de réduire la pollution aqueuse due à la présence de certains micropolluants, difficilement ou non biodégradables tels que methytertiobutylether (MTBE) ou les pesticides (phénylurées). Cette technique consiste à chauffer un effluent à une température comprise entre 130 et 250°C sous une pression comprise entre 20 et 50 bar en présence d’oxygène et d’un catalyseur en vue de transformer la matière organique en rejet gazeux propre, un liquide facilement biodégradable. Le travail de thèse a porté, dans un premier temps sur la conception et l’automatisation de l’installation, qui comporte un réacteur tubulaire en acier inoxydable Uranus B6 d’une hauteur de 700 mm et de 70 mm de diamètre interne. Ce réacteur est fixé au centre d’un four à résistance électrique entourée d’une épaisse couche d’isolation. Une pompe haute pression permet l’acheminement de la solution à traiter vers le réacteur. Deux condenseurs, un cyclone, un détendeur et une vanne de régulation permettent d’assurer la séparation gaz/liquide en sortie de réacteur. L’ensemble du procédé est équipé de sondes de température et de pression, des débitmètres, ainsi que des éléments de sécurité indispensables pour un circuit multiphasique sous pression. L’installation est enfin polyvalente, puisqu’elle permet la préparation des catalyseurs dans le réacteur lui-même. L’étude s’est axée dans un deuxième temps sur la mise au point raisonnée de la méthode de préparation des catalyseurs, à base de métaux nobles (Ruthénium et Cérium) supportés sur des billes d’alumine. Pour démontrer son efficacité et valider l’installation, le catalyseur Ru(0,3%)/Ce(3%)-Al2O3 a été utilisé pour l’OVHC du methyltertiobutylether : une élimination totale de la molécule cible a été obtenue ainsi qu’un abattement de plus de 90% de la charge carbonée. Le catalyseur a été caractérisé avant utilisation pour vérifier qu’il avait les qualités attendues, et après utilisation pour s’assurer qu’il n’a été que peu modifié. Dans un troisième temps, un test d’extension de l’OVHC à un pesticide l’isoproturon a été réalisé et un abattement de la charge carbonée de 50% a été obtenu. L’effluent traité contient plusieurs sous-produits de réaction, dont l’identification n’a pu être que partielle avec les moyens disponibles. Toutefois, la molécule cible a été dégradée à 90%.
Author: Martin Hernandez-Luna
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Languages : fr
Pages : 222
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Author: MOHAMMED.. DEKIOUK
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LA REACTION D'OXYDESHYDROGENATION DE L'ACIDE ISOBUTYRIQUE A ETE ETUDIEE EN VUE DE L'AMELIORATION DU PROCEDE DE FABRICATION DE L'ACIDE METHACRYLIQUE. LE SYSTEME CATALYTIQUE HABITUELLEMENT UTILISE EST UN CATALYSEUR A BASE DE FER, PHOSPHORE, CERIUM ET D'OXYGENE. LES CONDITIONS OPERATOIRES DANS UN LIT FIXE SONT RESPECTIVEMENT UNE TEMPERATURE DE 451#OC, UN TEMPS DE SEJOUR DE 0,1 A 1 SECONDE ET UN RAPPORT MOLAIRE EAU SUR ACIDE ISOBUTYRIQUE SUPERIEUR A 10. POUR LIMITER LA CONSOMMATION EN VAPEUR D'EAU, L'ETUDE A ETE CENTREE SUR DEUX POINTS: 1) CONCEPTION, REALISATION D'UN NOUVEAU TYPE DE REACTEUR CATALYTIQUE: LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE; 2) ETUDE DE LA REACTION D'OXYDESHYDROGNATION DE L'ACIDE ISOBUTYRIQUE EN ACIDE METHACRYLIQUE DANS LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE ET DANS UN REACTEUR A LIT FIXE. LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE PERMET D'UTILISER AU MIEUX LES ETAPES D'OXYDO-REDUCTION DU CATALYSEUR VERIFIANT UN MODELE DE TYPE MARS ET VAN KREVELEN. LA PRODUCTION D'ACIDE METHACRYLIQUE SANS VAPEUR D'EAU DANS LA PHASE DE REDUCTION DU CATALYSEUR EST POSSIBLE EN UTILISANT UNE MARCHE CYCLIQUE DE CE MEME CATALYSEUR (ETAPE DE REDUCTION SUIVIE D'UNE ETAPE D'OXYDATION EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU). DANS UN MEME TEMPS, POUR CONNAITRE LE COMPORTEMENT DE L'ECOULEMENT BIPHASIQUE GAZ-SOLIDE COCOURANT VERS LE HAUT, IL A ETE DETERMINE, DANS UNE MAQUETTE HYDRODYNAMIQUE, UNE RELATION EMPIRIQUE ENTRE LA VITESSE DE GAZ ET LA VITESSE DU SOLIDE. A PARTIR DE L'ETUDE DE LA REACTION EN LIT FIXE, UN MODELE CINETIQUE FAISANT INTERVENIR LA NOTION DE SITE NON ACTIF ACTIVE PAR LA VAPEUR D'EAU EST PROPOSE
Author: Mohamed Dekiouk
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Pages : 322
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La réaction d’oxydéshydrogénation de l’acide isobutyrique a été étudié en vue de l’amélioration du procédé de fabrication de l’acide méthacrylique. Le système catalytique habituellement utilisé est un catalyseur à base de fer, phosphore, césium et d’oxygène. Les conditions opératoires dans un lit fixe sont respectivement une température de 415 °C, un temps de séjourde 0,1 à 1 seconde et un rapport molaire eau acide isobutyrique supérieur à 10. Pour limiter la consommation en vapeur d’eau, l’étude a été centrée sur deux points : 1) conception, réalisation d’un nouveau type de réacteur catalytique : le réacteur à lit transporté. 2) étude de la réaction d’oxydéshydrogénation de l’acide isobutyrique en acide méthacrylique dans le réacteur à lit transporté et dans un réacteur à lit fixe. Le réacteur à lit transporté permet d’utiliser au mieux les étapes d’oxydo-réduction du catalyseur vérifiant un modèle de type Mars et Van Krevelen. La productiond’acide méthacrylique sans vapeur d’eau dans la phase de réduction du catalyseur est possible en utilisant une marche cyclique de ce même catalyseur (étape de réduction suivie d’une étape d’oxydation en présence de vapeur d’eau). Dans un même temps, pour connaître le comportement de l’écoulement biphasique gaz-solide cocourant vers le haut, il a été déterminée, dans une maquette hydrodynamique, une relation empirique entre la vitesse de gaz et la vitesse du solide. A partir de l’étude de la réaction en lit fixe, un modèle cinétique faisant intervenir la notion de site non actif activé par la vapeur d’eau est proposé.
Author: Victor Rangel Cordova
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Languages : fr
Pages : 246
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PREPARATION D'UN CATALYSEUR AYANT LES CARACTERISTIQUES ADEQUATES AUX BESOINS D'UN REACTEUR A LIT MOBILE. ETUDE DE LA CINETIQUE DE LA REACTION A L'AIDE D'UN REACTEUR SEMIDIFFERENTIEL, A LIT FIXE ET EN REGIME ETABLI. DEDUCTION D'UN MODELE CLASSIQUE REDOX, QUI PEUT ETRE VERIFIE PAR OPERATION DU REACTEUR EN REGIME SEQUENTIEL CYCLIQUE. L'OPERATION EN REGIME CYCLIQUE PERMET EGALEMENT DE PREVOIR LE FONCTIONNEMENT DU REACTEUR A TRANSPORT PNEUMATIQUE, QUI FONCTIONNE EN REGIME TRANSITOIRE
Author: Vincent Farines
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Languages : fr
Pages : 474
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Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en oeuvre d'un réacteur triphasique d'ozonation catalytique pour le traitement des eaux résiduaires industrielles. L'ozonation constitue un des moyens les plus efficaces pour réduire la pollution organique contenue dans les effluents aqueux avec toutefois des rendements d'oxydation de la matière organique souvent limités par la formation de produits d'oxydation inertes. Afin d'éliminer la DCO résiduelle, des procédés d'oxydation avancés sont développés pour accroître les rendements de dégradation des polluants organiques. La réaction d'ozonation catalytique est préalablement étudiée en réacteur agité avec un catalyseur d'ozonation en poudre. L'effet du catalyseur sur le transfert et la décomposition de l'ozone, hors substrat, permet de déterminer le régime de fonctionnement du réacteur selon les conditions opératoires. En faisant varier les paramètres de fonctionnement du réacteur agité, le facteurs influants de la réaction d'ozonation catalytique sont étudiés avec un composé modèle réfractaire à l'ozonation seule, l'acide hexanoïque. Ensuite, la transposition au fonctionnement en réacteur lit fixe fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide est réalisée en suivant la même démarche qu'en réacteur agité. L'étude du transfert de l'ozone en absence de réaction chimique est suivie de l'étude du transfert et de la décomposition de l'ozone en présence de catalyseur sous forme extrudée. En utilisant l'acide hexanoïque comme substrat modèle, l'évaluation des divers paramètres de fonctionnement du réacteur conduit à la modélisation de la réaction d'ozonation catalytique en réacteur à lit fixe. Les performances du traitement sont ensuite éprouvées par des essais sur des composés organiques divers et représentatifs de la composition d'effluents réels. Enfin, divers essais d'applications sur des eaux résiduaires industrielles illustrent le bien fondé de la démarche adoptée et l'intérêt de l'ozonation catalytique.
Author: Michel Crine
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Languages : fr
Pages : 108
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Author: TORSTEN.. BALDUF
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Languages : fr
Pages : 135
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LE CHARBON ACTIF EST UN MATERIAU DONT LA SURFACE PRESENTE D'INTERESSANTES PROPRIETES CATALYTIQUES ET ELECTROCHIMIQUES AINSI QU'UNE TRES GRANDE SURFACE SPECIFIQUE (1000M#2/G). IL EST AINSI FREQUEMMENT UTILISE POUR LE STOCKAGE D'ENERGIE ELECTRIQUE PAR ADSORPTION D'ESPECES CHARGEES A SA SURFACE. ON PEUT EGALEMENT IMAGINER L'UTILISATION DE CE MATERIAU POUR LA MISE EN UVRE DE CONVERSION DE MATIERE PAR PROCESSUS FARADIQUE. SUR L'EXEMPLE DE L'OXYDATION ANODIQUE DE SULFITE ET DE BISULFITE EN SULFATE, CE TRAVAIL A POUR OBJECTIF LA DETERMINATION DES PERFORMANCES DU CHARBON ACTIF EN TANT QUE MATERIAU D'ELECTRODE, EN TENTANT DE MIEUX COMPRENDRE L'INTERACTION DES PHENOMENES CAPACITIFS ET FARADIQUES MIS EN JEU LORS D'OPERATIONS ELECTROCHIMIQUES SUR UNE TELLE SURFACE. L'OXYDATION EST MISE EN UVRE A LA SURFACE D'UN LIT FIXE DE PARTICULES DE CHARBON ACTIF, D'UN VOLUME DE L'ORDRE DE 170 CM#3. EN PREMIER LIEU, L'OXYDATION DE SULFITE A LA SURFACE D'UN LIT DE CHARBON ACTIF A ETE ETUDIEE EN FAISANT VARIER LES PRINCIPAUX PARAMETRES OPERATOIRES (CONCENTRATION, POTENTIEL, PH DE LA SOLUTION). L'OXYDATION EST CONTROLEE PAR LA CINETIQUE REACTIONNELLE A L'ELECTRODE ET PAR LE TRANSFERT INTERNE DE MATIERE DANS LES PORES DU MATERIAU CARBONE. L'IMPORTANCE DU PRE-TRAITEMENT DU CHARBON PAR PRECHARGE DANS L'EFFICACITE DE L'OXYDATION A SUSCITE DES ETUDES APPROFONDIES: L'UTILISATION DE PLUSIEURS TECHNIQUES ELECTROCHIMIQUES (ECHELON DE POTENTIEL, VOLTAMETRIE, MESURES D'IMPEDANCE) A PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE CE QUI SE PASSE A LA SURFACE DU CHARBON ET D'EN DEDUIRE DES PARAMETRES CINETIQUES
