Author: Quentin FalcozPublisher:
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Book Description
L’objectif de cette étude est de déterminer les cinétiques de vaporisation de trois métaux (cadmium, plomb et zinc) à partir de déchets modèles proches des déchets réels. La méthodologie adoptée est basée sur une méthode inverse d’identification des cinétiques de vaporisation, c’est-à-dire en interprétant un signal de sortie (concentration en ML) grâce à un modèle décrivant l’évolution du système. Une méthode originale d’analyse en ligne des métaux lourds en phase gaz a été mise en œuvre. Un protocole de mesure adapté à nos moyens expérimentaux est déterminé à partir d’une étude approfondie de la problématique de l’analyse et de l’étalonnage par spectrométrie ICP. La méthode proposée est ensuite validée par une expérience spécifique. Les différents essais, réalisés à vitesse de chauffe rapide (lit fluidisé) et lente (réacteur à lit fixe), montrent l’influence de la température, de la teneur initiale en métal, de la nature de la matrice, de l’atmosphère de combustion ou encore des phénomènes de diffusion interne sur la dynamique de vaporisation des métaux lourds. Les cinétiques de vaporisation des trois métaux étudiés sont déterminées à partir des résultats de l’analyse en ligne. Les lois cinétiques théoriques sont obtenues par identification mathématique et sont validées par confrontation avec les cinétiques expérimentales. Un modèle local de la vaporisation des métaux lourds lors de la combustion d’une particule d’ordure ménagère a été développé. L’ensemble des processus de transfert de chaleur et de masse intervenant lors de la combustion est pris en compte. Une étude paramétrique (température, géométrie de la particule, transfert de l’oxygène...) démontre que le modèle décrit correctement les phénomènes physiques mis en jeu. L’exploitation des simulations met en évidence l’influence de la température sur le régime de contrôle de la vitesse globale de vaporisation des métaux.
