Formation des oxydes d'azote lors de la combustion de cokes de pétrole dans des conditions de précalcinateur de cimenterie PDF Download
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Author: Jean-Michel Commandré
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 264
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Book Description
Le précalcinateur de cimenterie est un réacteur dans lequel une grande quantité d'énergie thermique est produite par la combustion de solides pulvérisés à des températures modérées : 800 à 1100°C. Les cokes de pétrole sont la principale source d'énergie. Nous nous intéressons dans ce travail aux mécanismes thermochimiques qui sont à l'origine de la formation des polluants de type NO et SO2 (SO exponant 2) lors de leur combustion dans ce réacteur. La première approche est expérimentale : la combustion de 22 cokes a été réalisée en laboratoire au moyen d'un Réacteur à Flux Entraîné à 900°C, dans des conditions thermochimiques proches de celles d'un précalcinateur. Une recherche de corrélations entre les caractéristiques des cokes et les quantités de polluants formées lors de leur combustion a montré qu'aucune relation simple ne prédit les quantités de NO formées. Nous avons donc, dans une deuxième approche, décrit au moyen d'un modèle numérique l'ensemble des phénomènes thermiques et chimiques mis en jeu dans la combustion et la formation des NOx (NO exponant x). Des expériences spécifiques ont permis de caractériser les espèces produites par chacune des réactions principales, et de déterminer leurs paramètres cinétiques. Le modèle permet de dégager les mécanismes prépondérants, et de hiérarchiser leur participation à la formation de polluants. Les quantités de NO thermiques sont négligeables. Le NO du combustible se forme majoritairement au cours de l'oxydation du résidu carboné. Les réactions chimiques en phase gaz contribuent largement à la formation du NO dans la zone de flamme, mais n'ont au final qu'un faible impact sur les quantités de NO présentes. En revanche, une quantité significative de NO est réduite par réaction hétérogène avec le résidu carboné. L'espèce SO2 (SO exponant 2) est formée au prorata de la perte de masse du combustible, au cours de la dévolatilisation et au cours de l'oxydation du résidu carboné. Son interaction avec la chimie des oxydes d'azote a un impact peu significatif.
Author: Jean-Michel Commandré
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Languages : fr
Pages : 264
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Book Description
Le précalcinateur de cimenterie est un réacteur dans lequel une grande quantité d'énergie thermique est produite par la combustion de solides pulvérisés à des températures modérées : 800 à 1100°C. Les cokes de pétrole sont la principale source d'énergie. Nous nous intéressons dans ce travail aux mécanismes thermochimiques qui sont à l'origine de la formation des polluants de type NO et SO2 (SO exponant 2) lors de leur combustion dans ce réacteur. La première approche est expérimentale : la combustion de 22 cokes a été réalisée en laboratoire au moyen d'un Réacteur à Flux Entraîné à 900°C, dans des conditions thermochimiques proches de celles d'un précalcinateur. Une recherche de corrélations entre les caractéristiques des cokes et les quantités de polluants formées lors de leur combustion a montré qu'aucune relation simple ne prédit les quantités de NO formées. Nous avons donc, dans une deuxième approche, décrit au moyen d'un modèle numérique l'ensemble des phénomènes thermiques et chimiques mis en jeu dans la combustion et la formation des NOx (NO exponant x). Des expériences spécifiques ont permis de caractériser les espèces produites par chacune des réactions principales, et de déterminer leurs paramètres cinétiques. Le modèle permet de dégager les mécanismes prépondérants, et de hiérarchiser leur participation à la formation de polluants. Les quantités de NO thermiques sont négligeables. Le NO du combustible se forme majoritairement au cours de l'oxydation du résidu carboné. Les réactions chimiques en phase gaz contribuent largement à la formation du NO dans la zone de flamme, mais n'ont au final qu'un faible impact sur les quantités de NO présentes. En revanche, une quantité significative de NO est réduite par réaction hétérogène avec le résidu carboné. L'espèce SO2 (SO exponant 2) est formée au prorata de la perte de masse du combustible, au cours de la dévolatilisation et au cours de l'oxydation du résidu carboné. Son interaction avec la chimie des oxydes d'azote a un impact peu significatif.
Author: Julien Cances
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Languages : fr
Pages : 229
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Book Description
L'industrie cimentière est extrêmement consommatrice d'énergie. Cette énergie est principalement fournie par la combustion de solides carbonés pulvérisés. Jusqu'à 60 % de cet apport en combustible peut être injecté dans le précalcinateur. La combustion de solides carbonés produit des polluants, au premier rang desquels on trouve les NOx. Plusieurs techniques de réduction de NOx existent à l'heure actuelle. L'une des plus prometteuses en terme d'efficacité, conjuguée à son coˆut, est le “reburning” qui consiste en une injection secondaire de combustible, créant ainsi une zone riche et favorable à la réduction des NOx. L'injection de combustibles solides dans les précalcinateurs de cimenteries s'apparente à cette technique. Ces solides interagissent avec les NOx par différents mécanismes : par l'intermédiaire de réactions dans la phase gaz avec les matières volatiles dégagées lors de la pyrolyse ; par l'intermédiaire de réactions hétérogènes entre le résidu solide et son environnement gazeux : l'oxydation du char qui produit des espèces azotées et la réduction du NO sur le char. Une démarche couplée d'expérimentations et de modélisation a été développée pour déterminer l'influence relative de ces différents phénomènes. Les combustibles utilisés sont de quatre types distincts et sont communément utilisés dans les cimenteries : lignite, charbon, anthracite et petcoke. Ainsi, les réactions hétérogènes élémentaires – dévolatilisation, oxydation du char et réduction du NO sur le char – ont-elles été caractérisées individuellement par des expériences et des modélisations spécifiques. On observe une forte disparité entre les quatre combustibles, autant sur les paramètres cinétiques des réactions hétérogènes que sur la quantités de matières volatiles dégagées. Enfin, les expériences et modélisations représentatives de l'ensemble des réactions qui se déroulent simultanément lors du reburning dans les conditions précalcinateur de cimenteries ont été conduites. Il apparaît que l'effet de la réduction du NO dans la phase gaz est du même ordre de grandeur que l'effet de la réduction sur le char après un temps de séjour des particules de 2 s. La réduction du NO sur le char croît continuellement avec la température alors que la réduction dans la phase gaz présente des singularités en fonction de la température pour les combustibles : la réduction du NO est plus faible à 900C dans le cas du lignite et du charbon qu'à 800 et 1000C. L'étude détaillée de ces singularités a été menée et a permis de déterminer les chemins réactionnels intervenant dans la formation et réduction de NOx dans la phase gazeuse
Author: ERIC.. CROISET
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Languages : fr
Pages : 229
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L'OBJECTIF PRINCIPAL DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA PRESSION SUR L'EMISSION DES OXYDES D'AZOTE LORS DE LA COMBUSTION DE COKES DE CHARBON. LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL EST DU TYPE LIT FIXE TRAVERSE SITUE DANS UNE ENCEINTE PRESSURISEE. LES GAZ DE COMBUSTION SONT ANALYSES PAR SPECTROMETRIE INFRAROUGE A TRANSFORMEE DE FOURIER. UNE PREMIERE ETUDE, A PARTIR DES PLANS D'EXPERIENCES, A PERMIS DE DETERMINER LES INFLUENCES SEPAREES DE LA PRESSION TOTALE ET DES FRACTIONS MOLAIRES DE O#2 ET DE CO#2 SUR LES EMISSIONS GLOBALES DES OXYDES D'AZOTE. CETTE ETUDE A MONTRE QUE LA PRESENCE D'UNE FORTE CONCENTRATION DE CO#2 DANS LE MELANGE REACTIF N'A AUCUN EFFET SUR LES EMISSIONS DES OXYDES D'AZOTE ALORS QU'UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION TOTALE ENTRAINE UNE DIMINUTION DE CES EMISSIONS. DANS UN DEUXIEME TEMPS, CE TRAVAIL A PORTE SUR UNE ETUDE CINETIQUE PLUS FONDAMENTALE PERMETTANT DE DISTINGUER D'UNE PART LA CINETIQUE DE L'OXYDATION DU COKE ET D'AUTRE PART LES MECANISMES DE FORMATION ET DE DESTRUCTION DE NO ET DE N#2O. CETTE ETUDE A MIS EN EVIDENCE QU'UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION TOTALE FAVORISE LE PASSAGE D'UN REGIME DE COMBUSTION CONTROLE PAR LA REACTION CHIMIQUE A UN REGIME CONTROLE PAR LA DIFFUSION DANS LES PORES. NOUS AVONS MONTRE QUE LA CONSTANTE DE VITESSE DE FORMATION DE NO EST INDEPENDANTE DE LA PRESSION TOTALE ET QUE CELLE DE FORMATION DE N#2O NE DIMINUE QUE FAIBLEMENT LORSQUE LA PRESSION TOTALE AUGMENTE. L'EFFET DE LA PRESSION SUR LES EMISSIONS DE NO ET N#2O AGIT DONC PRINCIPALEMENT SUR LES REACTIONS DE REDUCTION DE NO ET N#2O SUR LE COKE. LA REDUCTION DE NO SUR LE COKE FORME SOIT DE L'AZOTE MOLECULAIRE, SOIT DU N#2O. NOUS AVONS ALORS MONTRE QUE LA REDUCTION DE NO CONDUISANT A N#2O EST FAVORISEE A LA FOIS PAR UNE AUGMENTATION ET DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION TOTALE
Author: Charles Meiner
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Category : Nitrogen oxides
Languages : fr
Pages : 32
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Author: EC. Commission
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Languages : fr
Pages : 70
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Author: Nicole Avezard
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Languages : fr
Pages :
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Author: Paul Schläpfer
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Author: Mylène Peter
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Category :
Languages : fr
Pages : 220
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Les lits fluidisés circulants ont connu un développement important car ils répondent à deux soucis majeurs : brûler des charbons de pouvoir calorifique bas et satisfaire aux normes sur les émissions de polluants. Les normes concernant les émissions d'oxydes d'azote devenant de plus en plus strictes, la minimisation des rejets apparaît donc indispensable. NO et N2O sont générés par des processus chimiques hétérogènes et homogènes. Parallèlement aux réactions de formation ont lieu des réactions de réduction en phase hétérogène et homogène. Les réactions hétérogènes ont lieu à la surface du solide carboné issu de la dévolatilisation du charbon. Cette étude a permis de montrer que le comportement des solides carbonés étudiés était similaire quel que soit le polluant. La température est le facteur le plus important, l'influence de la masse de solide est relativement faible et la température de préparation du solide carboné et la concentration en polluant sont les facteurs dont l'influence n'a pu être décelée. Le solide carboné lignite est le plus réactif pour réduire NO et N20. Deux éléments minéraux, le calcium et le fer, sont connus pour leurs propriétés catalytiques, le premier dans la réduction de NO et le second dans celle deN2O et la réactivité de l'échantillon augmente avec la teneur en fer ou calcium. La perte d'activité des solides carbonés après leur déminéralisation confirme le rôle catalytique des matières minérales. Un modèle cinétique dont l'objectif est de prévoir les taux de réduction de NO et N20 par le solide carboné a été élaboré. La combustion de charbon et de solide carbone a été étudiée ainsi que le rôle de la température du réacteur, de la concentration en oxygène et de la masse de solide dans le réacteur. La présence de matières volatiles augmente les émissions finales d'oxydes d'azote et celle de sable diminue dans tous les cas ces émissions.
Author: MOHD MAMOUN.. AL MAJTHOUB
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Category :
Languages : fr
Pages : 209
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CE TRAVAIL PRESENTE L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA PRESSION TOTALE SUR LA COMBUSTION DE TROIS COKES DE CHARBON, GARDANNE ARKADIA ET WESTERHOLT ET SUR L'EMISSION DES OXYDES D'AZOTE EN FONCTION DES VARIABLES EXPERIMENTALES TELLES QUE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE, LA TEMPERATURE ET LE DEBIT DES GAZ. LA REACTIVITE DE CES COKES A ETE DEFINIE DANS CE TRAVAIL PAR LES TROIS FONCTIONS SUIVANTES: LA VITESSE MAXIMALE DE PERTE DE MASSE, LA TEMPERATURE MAXIMALE ATTEINTE LORS DE LA COMBUSTION ET LE TEMPS TOTAL DE REACTION. UNE TECHNIQUE D'ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE EQUIPEE D'UN REACTEUR A LIT FIXE TRAVERSE ET D'UNE SONDE DE PRELEVEMENT DES GAZ DE COMBUSTION RELIEE A UN SPECTROMETRE D'INFRAROUGE A TRANSFORMEE DE FOURIER IRTF A ETE UTILISEE. L'UTILISATION DE LA METHODE DE PLAN D'EXPERIENCES AVEC TRAITEMENT STATISTIQUE DES DONNEES A PERMIS DE LIMITER LE NOMBRE D'EXPERIENCES ET DE SEPARER L'INFLUENCE DE CHACUNE DES VARIABLES EXPERIMENTALES ETUDIEES SUR LES TROIS FONCTIONS QUI DEFINISSENT LA REACTIVITE. IL A ETE MONTRE POUR LES TROIS CHARBONS CONCERNES PAR CETTE ETUDE, QUE LA PYROLYSE A PRESSION ELEVEE ENTRAINE UNE DIMINUTION DES QUANTITES DE GOUDRON FORMEES ET DES MATIERES VOLATILES DEGAGEES. PAR AILLEURS, IL A ETE MONTRE QUE LA REACTIVITE DE CHACUN DES TROIS COKES DE CHARBON ETUDIES AUGMENTE AVEC LA PRESSION TOTALE POUR UN POURCENTAGE D'OXYGENE CONSTANT MAIS DIMINUE AVEC LA PRESSION TOTALE POUR UNE PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE CONSTANTE. DE PLUS, UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE OU DE LA TEMPERATURE INITIALE OU DU DEBIT D'OXYGENE A PRESSION TOTALE CONSTANTE, ACCROIT LA VITESSE DE COMBUSTION DE CHACUN DES TROIS COKES. DANS UNE DEUXIEME ETAPE, L'EMISSION DES OXYDES D'AZOTE NO, N#2O ET NO#2 AU COURS DE LA COMBUSTION A PERMIS DE CONCLURE QUE, QUEL QUE SOIT LE COKE ETUDIE, LA FORMATION DE NO ET N#2O DIMINUE AVEC L'AUGMENTATION DE LA PRESSION TOTALE ALORS QUE LA FORMATION DE NO#2 AUGMENTE. DE PLUS LA FORMATION DE N#2O ET NO#2 DIMINUE LORSQUE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE AUGMENTE
Author: R. W. Shaw
Publisher: Le Service 1984.
ISBN:
Category : Political Science
Languages : en
Pages : 40
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