Influence de la pression sur les émissions d'oxydes d'azote lors de la combustion du charbon PDF Download
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Author: Jean Weiszrock
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Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
L'objet de ce travail était de déterminer l'influence de la pression (0,1 MPa à 1,1 MPa) sur les émissions d'oxydes d'azote formées lors de la combustion du charbon de Gardanne. Le dispositif expérimental permet de reproduire les fortes puissances de chauffe régnant dans les installations de combustion industrielle. Il est constitué de deux laser de puissance CO2 irradiant les deux faces opposées d'une particule de charbon située dans un réacteur pressurisé de faible volume (60 cm3). La puissance de chaque faisceau est de 10 W et leur diamètre de 3 mm. Le débit et la pression des gaz sont régulés à l'aide de deux débitmètres massiques. Les résultats expérimentaux ont montré qu'une augmentation de la pression provoquait une diminution de la formation de NO quelque soit la concentration en oxygène utilisé (10,20 et 100%). Lors de la combustion du résidu carbone, les émissions de NOx dépendent de la pression totale et non de la pression partielle d'oxygène. La pression ne semble avoir qu'un effet mineur sur les émissions de NO2. Lors de pyrolyses sous pression, les émissions de HCN et NH3 ont été quantifiées. Un modèle tenant compte de la montée en température de la particule, de sa dévolatilisation, du transport des matières volatiles dans la structure poreuse de la particule a permis d'obtenir une bonne corrélation avec les résultats expérimentaux des émissions de HCN et NH3.
Author: Jean Weiszrock
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
L'objet de ce travail était de déterminer l'influence de la pression (0,1 MPa à 1,1 MPa) sur les émissions d'oxydes d'azote formées lors de la combustion du charbon de Gardanne. Le dispositif expérimental permet de reproduire les fortes puissances de chauffe régnant dans les installations de combustion industrielle. Il est constitué de deux laser de puissance CO2 irradiant les deux faces opposées d'une particule de charbon située dans un réacteur pressurisé de faible volume (60 cm3). La puissance de chaque faisceau est de 10 W et leur diamètre de 3 mm. Le débit et la pression des gaz sont régulés à l'aide de deux débitmètres massiques. Les résultats expérimentaux ont montré qu'une augmentation de la pression provoquait une diminution de la formation de NO quelque soit la concentration en oxygène utilisé (10,20 et 100%). Lors de la combustion du résidu carbone, les émissions de NOx dépendent de la pression totale et non de la pression partielle d'oxygène. La pression ne semble avoir qu'un effet mineur sur les émissions de NO2. Lors de pyrolyses sous pression, les émissions de HCN et NH3 ont été quantifiées. Un modèle tenant compte de la montée en température de la particule, de sa dévolatilisation, du transport des matières volatiles dans la structure poreuse de la particule a permis d'obtenir une bonne corrélation avec les résultats expérimentaux des émissions de HCN et NH3.
Author: ERIC.. CROISET
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 229
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Book Description
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: MOHD MAMOUN.. AL MAJTHOUB
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Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
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: CATHERINE.. HEURTEBISE
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Category :
Languages : fr
Pages : 250
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Book Description
CE TRAVAIL PRESENTE L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA PRESSION SUR LA COMBUSTION D'UN CHARBON DE BOIS DE SAPIN ET SUR L'EMISSION DES OXYDES D'AZOTE EN FONCTION DES CONDITIONS DE PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE ET DE TEMPERATURE. UN MECANISME CINETIQUE SIMPLIFIE EN HUIT ETAPES ELEMENTAIRES A PERMIS DE MODELISER LES PROCESSUS DE FORMATION ET DE DESTRUCTION DES OXYDES D'AZOTE NO ET N#2O. LA VITESSE MAXIMALE DE PERTE DE MASSE EST OBTENUE PAR L'ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE DANS UN REACTEUR A LIT FIXE TRAVERSE. LES OXYDES D'AZOTE SONT ANALYSES PAR SPECTROMETRIE INFRAROUGE A TRANSFORMEE DE FOURIER (IFTR). L'UTILISATION DE LA METHODE DES PLANS D'EXPERIENCES AVEC TRAITEMENT STATISTIQUE DES DONNEES A PERMIS DE SEPARER L'INFLUENCE DES VARIABLES EXPERIMENTALES SUR LES FONCTIONS QUI DEFINISSENT LA REACTIVITE. CE TRAVAIL MONTRE, DANS UNE PREMIERE ETAPE, QUE LA REACTIVITE DU CHARBON DE BOIS DIMINUE AVEC UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION TOTALE. UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE, DE LA TEMPERATURE INITIALE OU DU DEBIT D'OXYGENE ACCROIT LA VITESSE DE COMBUSTION. L'EMISSION DES OXYDES D'AZOTE DIMINUE AVEC UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION TOTALE. LES EMISSIONS DE N#2O AUGMENTENT FORTEMENT AVEC UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE ET DE LA TEMPERATURE. DANS UNE SECONDE ETAPE, L'ETUDE, BASEE SUR LE MECANISME CINETIQUE SIMPLIFIE, MONTRE QUE LES VITESSES DE FORMATION DES DIFFERENTES ESPECES DIMINUENT AVEC UNE AUGMENTATION DE PRESSION. LA VITESSE DE DESTRUCTION DU NO AUGMENTE LEGEREMENT AVEC LA PRESSION, ALORS QUE LA DESTRUCTION DU N#2O RESTE INSENSIBLE A LA PRESSION. LA FORMATION DES OXYDES DE CARBONE ET DES OXYDES D'AZOTE EST INSENSIBLE A UNE AUGMENTATION DE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE. PAR AILLEURS, UN COMPORTEMENT DE TYPE ARRHENIUS EST OBSERVE POUR LE CHARBON DE BOIS AVEC UNE TEMPERATURE D'ACTIVATION RELATIVEMENT PEU ELEVEE, COMPAREE A CELLE OBTENU HABITUELLEMENT CHEZ LES COKES DE CHARBON
Author: Mylène Peter
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Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
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: Géraldine Borrel
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 184
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Book Description
L'utilisation croissante des lits fluidisés pour la combustion du charbon est justifiée pour une grande partie par les faibles émissions d'oxydes d'azote, et la possibilité de capture du soufre in situ. Les réactions homogènes et hétérogènes mettant en jeu les oxydes d'azote sont très nombreuses. Pour les étudier, un petit lit fluidisé circulant chaud en quartz a été monté. Pour avoir une idée du rôle de chaque réaction dans le mécanisme global, nous avons tout d'abord étudié la réduction des nox sur diverses surfaces : cendres, résidu carbone de charbon, et chaux. Les cinétiques de destruction sur le résidu carbone, et les ordres de réaction par rapport à la concentration en nox ont été établis. L'étude de la pyrolyse nous a permis d'identifier les produits de dévolatilisation. La combustion a été étudiée en faisant varier les conditions expérimentales. Un modèle chargé de prédire les concentrations en nox lors de la combustion a été bâti. Il fournit des résultats satisfaisants compte tenu de la complexité des phénomènes mis en jeu
Author: France. Ministère de la qualité de la vie. Environnement. Haut comité de l'environnement
Publisher:
ISBN:
Category : Air
Languages : fr
Pages : 184
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Book Description
Author:
Publisher: Editions TECHNIP
ISBN: 9782710802280
Category :
Languages : fr
Pages : 288
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Book Description
Author: Séverine Pillet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 223
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Book Description
Des modèles sont aujourd'hui disponibles pour prédire la formation de NOx et d'imbrûlés dans les chaudières à charbon pulvérisé. Ils requièrent néanmoins une caractérisation préalable des combustibles. Dans cette optique, un système expérimental, basé sur un four à chute, a été développé pour étudier les différentes phases de la combustion de solides dans des conditions similaires à celles des flammes de charbon pulvérisé. Deux études expérimentales ont été menées. En premier lieu, la pyrolyse de biomasse (peuplier) a été investiguée entre 800 et 1350°C. La composition des matières volatiles émises a été analysée et discutée en termes d'efficacité de recombustion et de devenir de l'azote du combustible. En second lieu, des essais de combustion de résidus carbonés, issus de deux charbons (bitumineux et semi-anthracite), ont été réalisés à différents taux d'oxygène, températures et temps de séjour. Des constantes de réactivité apparente ont ainsi été déterminées pour chaque charbon.
Author: Sebastien Devroe
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 1034
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Book Description
Ce travail présente une étude de la combustion et de la formation des oxydes d'azote dans les foyers à chauffe tangentielle au charbon pulvérisé. Il s'inscrit dans un partenariat avec la société Alstom-Energy et l'ADEME. L'analyse bibliographique montre l'importance de la modélisation de l'écoulement turbulent pour assurer une bonne représentation de la combustion. C'est pourquoi, les études de l'écoulement et de la combustion sont dissociées. Ainsi, dans un premier temps, deux maquettes froides sont étudiées : la première représente à l'échelle 1/20e un foyer à chauffe tangentielle complet, la seconde représente à l'échelle 1/10e un bruleur muni d'injections d'air rectangulaires coaxiales. Les mesures obtenues sur ces maquettes sont comparées aux différents modèles numériques disponibles dans le code de calcul Fluent. De plus, un écoulement tout à fait spécifique baptisé langue de serpent a été mis en évidence. Dans un second temps, à l'aide du modèle validé sur la maquette froide de foyer, une étude de la combustion dans 3 foyers à chauffe tangentielle (1 foyer gaz, 2 foyers charbon pulvérisé) est proposée. Les résultats obtenus par les modèles sont comparés aux valeurs relevées sur site. Enfin, pour ces trois foyers les émissions d'oxydes d'azote sont calculées pour différents régimes et configurations de chauffe. Le modèle de NOx thermiques est validé à l'aide des résultats sur le foyer gaz. Moyennant un calage sur une configuration de chauffe de l'un des foyers, les émissions d'oxydes d'azotes calculées sur les foyers à charbon pulvérisé sont conformes aux observations sur site.
