Modélisation Et Simulation D'un Réacteur À Lit Fluidisé Circulant Interne Pour Le Traitement Thermique de Déchets Solides Industriels PDF Download
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Author: Lukanda Samy Mukadi
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612387287
Category :
Languages : en
Pages : 172
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Author: René-Jean Lavallée
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Languages : fr
Pages : 402
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Author: Franck Hahnel
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Languages : fr
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L'incinération en lit fluidisé des matières plastiques est un moyen économique de valoriser ce type de déchets car elle permet de récupérer leur fort pouvoir énergétique. Cette technologie assure également une bonne maîtrise de la combustion tout en limitant les émissions polluantes (oxydes d'azote et de soufre). Ce travail décrit tout d'abord la conception d'un dispositif d'incinération adapté à l'étude de la combustion de déchets en lit fluidisé dense. L'installation permet l'obtention de données de fonctionnement d'un régime stationnaire de combustion. Les comportements thermique et hydrodynamique ainsi que l'efficacité de la combustion sont suivis en continu par l'utilisateur en étudiant les évolutions temporelles des commandes (débit d'air, débit en déchet) et des différentes sorties du réacteur (températures, pressions statiques, concentrations en polluants). La répartition spatiale des gaz et des solides imbrûlés est effectuée en fonction des coordonnées axiales et radiales de la colonne de fluidisation. L'utilisation de cette installation à la combustion de grains de polyamide-6,6 a permis de rechercher les mécanismes de transformation de l'azote de ce combustible. Un mécanisme de décomposition du polyamide-6,6 a été proposé et les interactions entre les différents polluants dosées dans l'ensemble du réacteur ont été déterminées. Les réactions prépondérantes de réduction et d'oxydation des oxydes d'azote dans la colonne ont été identifiées. L'amélioration de la combustion du polyamide a été conduite en agissant sur l'excès d'air. Une simulation cinétique des réactions en phase gazeuse dans la zone de la colonne de fluidisation exempte de solide a été établie en utilisant le logiciel Chemkin et la base de données mécanistique de Miller et Bowman. Elle nous a permis d'approcher les résultats expérimentaux de l'essai de combustion réalisé en présence de 20% d'excès d'air
Author: Claudia Cadile
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Languages : fr
Pages : 347
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Le travail réalisé en collaboration entre l'entreprise CNIM et le laboratoire IUSTI a permis la miseen place d'un outil de simulation numérique afin d'étudier à l'échelle locale différents phénomènescouplés qui se produisent dans un réacteur de gazéification en lit fluidisé dense. L'approche choisie,DEM (Discrete Element Method), est basée sur le suivi de paquets de particules. Les résultats desimulation ont été comparés à des mesures expérimentales réalisées dans les laboratoires IUSTIet LERMAB : mesure de pression dans un lit fluidisé peu profond et caractérisation de la réactionde pyrolyse par suivis temporels de la masse volumique par une méthode innovante et de latempérature de la particule de biomasse ainsi que la composition des gaz produits. À plus grandeéchelle, les prédictions numériques du code ont été comparées à des mesures expérimentales deprofil de vitesse des particules et de mélange et ségrégation issues de la littérature. Les résultatsnumériques du lit fluidisé bisolide sans et avec réactions chimiques, obtenus sont en bon accordavec les mesures expérimentales. Ils ont permis de mettre en évidence le fort couplage entre lesphénomènes hydrodynamiques et thermochimiques.Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives tant sur le plan de l'expérimentation que de la simulation numérique où l'approche DEM retenue a montré un fort potentiel. L'extrapolation dumodèle DEM pour la simulation de la gazéification à des réacteurs industriels reste encore un défiau regard des ressources informatiques.
Author: Jawhar Sellami
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Languages : fr
Pages : 504
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L'objectif de ce travail est de concevoir, développer, mettre en œuvre et optimiser une technologie continue permettant une bonne maîtrise des réactions de précipitation, processus chimique rapide donnant naissance à une phase solide. Ce précipiteur est un réacteur multifonctionnel à lit fluidisé qui n'a pas connu le même essor que les cristallisoirs à lit fluidisé. Deux approches expérimentales ont été adoptées : (1) l'étude des phénomènes de mélange des réactifs et (2) l'étude de l'influence des conditions opératoires sur la précipitation d'un produit modèle. Le produit modèle choisi pour cette étude est la calcite, le polymorphe le plus stable du carbonate de calcium qui possède trois polymorphes : la vaterite, l'aragonite et la calcite. Cette dernière est obtenue via la réaction de précipitation entre les solutions de chlorure de calcium et de carbonate de sodium à une température de 20° C et en présence d'un agent complexant (citrate de sodium) pour orienter la forme cristalline recherchée. Une étude cinétique a été menée pour la détermination des cinétiques de nucléation et de croissance cristalline de la calcite en milieu citrate. Le réacteur à lit fluidisé, de volume de 10 L, constitué de deux zones : cylindrique de fluidisation et de classification des particules et cylindro-conique de décantation, a été conçu au Laboratoire des Sciences du Génie Chimique. L'étude du mélange global, réalisée à l'aide de la réaction de décoloration acide-base et l'étude hydrodynamique, réalisée à l'aide de suspensions de microbilles, ont permis de développer et d'optimiser ce réacteur multifonctionnel. La faisabilité de la précipitation de la calcite en lit fluidisé a été ensuite vérifiée. Les expériences effectuées en présence d'une charge solide conséquente ont permis de diminuer la sursaturation et de favoriser la croissance cristalline. Le précipité obtenu présente une distribution de taille relativement étroite et la forme des particules obtenues est sensiblement sphérique. Enfin, des essais de modélisation du réacteur à lit fluidisé ont été entrepris pour réaliser des simulations à l'aide du code de calcul commercial FLUENT.
Author: PHILIPPE.. LEGILE
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Languages : fr
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CET OUVRAGE PRESENTE L'ETUDE, LA CONCEPTION ET LA REALISATION D'UN FOUR A LIT FLUIDISE DESTINE AUX TRAITEMENTS DE DECHETS TOXIQUES OU CONTAMINES. IL FONCTIONNE EN CONTINU ET POSSEDE DEUX OU PLUSIEURS COMPARTIMENTS INDEPENDANTS DE SURFACE FLUIDISANTE EGALE. DANS NOTRE VERSION PILOTE, TROIS DE CES ELEMENTS SONT ALIGNES DE MANIERE A FORMER UN SEUL CANAL DE 1,50,29 M DANS LEQUEL S'ECOULE LE SOLIDE FLUIDISE. LA VITESSE DU GAZ, LE TYPE DE DISTRIBUTEUR ET L'EPAISSEUR DE LA COUCHE DE PARTICULES FLUIDISEES PEUVENT ETRE MODIFIES SELON LES MODULES. LES MATERIAUX DE CONSTRUCTION SONT RETENUS POUR LEUR RESISTANCE A LA CORROSION A CHAUD. LE COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE EST APPROCHE PAR L'ETUDE DU REMPLISSAGE, DES PERTES DE CHARGES ET DE LA DISTRIBUTION DES TEMPS DE SEJOUR (DTS). UNE CORRELATION APPLIQUEE AU CALCUL DE LA RETENTION DANS LE LIT EST DETERMINEE. LA DTS EST EFFECTUEE PAR TRACAGE AVEC DES PARTICULES A FORTE SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE; UN MODELE EST PROPOSE. NOUS DEMONTRONS QUE LE FONCTIONNEMENT CONTINU DE NOTRE LIT FLUIDISE A TROIS COMPARTIMENTS PEUT ETRE COMPARE A UNE CASCADE DE TROIS REACTEURS OUVERTS PARFAITEMENT AGITES. LE COMPORTEMENT THERMIQUE DE NOTRE INSTALLATION EST TESTEE PAR UNE OPERATION DE SECHAGE D'UN TAMIS MOLECULAIRE. LES BILANS MASSIQUES ET ENTHALPIQUES FONT APPARAITRE UN EXCELLENT RENDEMENT THERMIQUE QUI MET EN EVIDENCE LES BONNES PERFORMANCES DE NOTRE FOUR-PILOTE A LIT FLUIDISE
Author: Marc-Étienne Lambert
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Languages : fr
Pages : 130
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Author: Pascaline Pré-Goubelle
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Languages : fr
Pages : 363
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LE DOMAINE D'APPLICATION DE LA COMBUSTION DIRECTE DU GAZ NATUREL EN REACTEUR A LIT FLUIDISE CONCERNE LES PROCEDES TELS QUE : LA REGENERATION OU LE TRAITEMENT DE DECHETS DE NATURE DIVERSE (SABLE DE FONDERIE, BOUES A FORT TAUX D'HUMIDITE), LA CALCINATION OU LE FRITTAGE THERMIQUE. DANS CES SYSTEMES, LA REACTION A LIEU NON SEULEMENT EN PHASE SOLIDE, MAIS EGALEMENT EN PHASE HOMOGENE. CETTE DERNIERE PEUT CONDUIRE A UN ECART DE TEMPERATURE SIGNIFICATIF ENTRE LES PHASES BULLE ET EMULSION, CE QUI REMET EN CAUSE L'HYPOTHESE DE L'ISOTHERMICITE DU LIT, HABITUELLEMENT RETENUE POUR CE TYPE DE CONTACTEUR. CETTE ETUDE VISE A AMELIORER LA COMPREHENSION DES MECANISMES MIS EN JEU LORS DE LA COMBUSTION D'UN PREMELANGE GAZEUX EN LIT FLUIDISE CONSTITUE DE PARTICULES INERTES. DANS UN PREMIER TEMPS, UNE ETUDE EXPERIMENTALE A ETE REALISEE SUR UN REACTEUR PILOTE DE 180 MM DE DIAMETRE. L'INFLUENCE DES PARAMETRES TELS QUE LA TEMPERATURE DU LIT, LA COMPOSITION INITIALE DU MELANGE COMBUSTIBLE, LA HAUTEUR DU LIT, LA VITESSE DE FLUIDISATION, LA TAILLE ET LA NATURE DES PARTICULES, ET LA NATURE DU DISTRIBUTEUR, SUR LE PROFIL AXIAL DE LA CONCENTRATION DES DIFFERENTS CONSTITUANTS (CH#4, O#2, CO#2, CO, NO, NO#2, N#2O) ONT ETE ETUDIES. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT MONTRE QUE LA COMBUSTION DU GAZ NATUREL EST INITIEE AU SEIN DE LA COUCHE FLUIDISEE AU DELA D'UNE VALEUR LIMITE DE LA TEMPERATURE DU LIT (SUPERIEURE A 750C), ET S'EFFECTUE SUIVANT UN PROCESSUS DE REACTION LENTE. CETTE ETUDE A FOURNI DES RENSEIGNEMENTS UTILES POUR LE CHOIX DES CONDITIONS OPERATOIRES PERMETTANT DE REDUIRE LES EMISSIONS DES IMBRULES ET DES POLLUANTS EN SORTIE DU LIT. EN PARTICULIER, IL FAUT SIGNALER QUE PARMI LES PARAMETRES ETUDIES, SEULE LA HAUTEUR DU LIT A UNE INFLUENCE NOTABLE SUR L'AVANCEMENT DE LA REACTION. DANS UN DEUXIEME TEMPS, UN MODELE A ETE ETABLI POUR LA COMBUSTION DU GAZ NATUREL EN LIT FLUIDISE. CE MODELE REPOSE SUR LES HYPOTHESES DU MODELE D'ASSEMBLAGE DE BULLES, QUI A ETE MODIFIE POUR TENIR COMPTE DES ECHANGES DE CHALEUR ENTRE LES PHASES, AINSI QU'ENTRE LE LIT FLUIDISE ET LA PAROI DU REACTEUR, EN INCLUANT LA CONTRIBUTION DU RAYONNEMENT. LA CONFRONTATION DES RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX A MONTRE UNE BONNE ADEQUATION. L'ETUDE THEORIQUE A PERMIS EN OUTRE D'EXPLIQUER DE MANIERE PLUS PRECISE LES PHENOMENES QUI REGISSENT LE PROCESSUS DE COMBUSTION DU GAZ NATUREL EN LIT FLUIDISE.
Author: Anesti Duka
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 266
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L'objet de cette recherche porte sur la caractérisation d'un lit transporte vibro-fluidise (l.t.v.f.), nouveau procédé continu de traitement thermique des produits granulaires où pulvérulents. Nous nous sommes intéressés principalement à l'opération unitaire de séchage et à la modélisation des phénomènes thermiques et hydrodynamiques mis en jeu lors d'une telle opération. Les aspects énergétiques liés aux opérations de séchage conduisent soit à des cinétiques lentes et des installations encombrantes, soit à des cinétiques rapides et des rendements énergétiques faibles. La technique du réacteur à lit transporte vibro-fluidise permet d'assurer des coefficients de transfert élevés en raison de la mise en fluidisation du solide, un faible encombrement et des pertes thermiques limitées. Cependant le nombre important de paramètres géométriques et opératoires, qui permettent d'autre part une grande adaptabilité du système, rend nécessaire la modélisation des phénomènes hydrodynamiques et thermiques complexes s'y produisant. La difficulté est encore accrue en raison de la variété des propriétés physiques des produits traites. Notre recherche vise à progresser dans ce domaine en particulier en caractérisant l'hydrodynamique et les transferts thermiques du l.t.v.f. Sur différents produits. Cette caractérisation consiste en l'étude de l'effet des paramètres opératoires tel que le débit, la température, la fréquence de vibration (c'est a dire indirectement, la vitesse de transport et le taux de remplissage du l.t.v.f.) Sur le séchage des solides divisés.
