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Épuration d'un gaz de synthèse à travers un lit fixe de charbon

Huchon V.. 2021. Montpellier : Université de Montpellier, 220 p.. Thèse de doctorat -- Génie des procédés.

Les procédés de gazéification permettent la valorisation énergétique de biomasses solides par leur transformation en un gaz de synthèse riche en H2 et CO, valorisable pour la production d'énergie. Le gaz de synthèse contient également de nombreux polluants et son épuration reste un des freins majeurs au développement industriel de cette technologie. Parmi ces polluants, les goudrons sont des composés organiques qui condensent à partir de 350°C et encrassent les équipements en aval du gazéifieur. Leur condensation impacte la fiabilité de ces procédés du fait d'une maintenance récurrente et de la réduction de la durée de vie de certains équipements. L'utilisation du charbon pour l'épuration du gaz de synthèse a beaucoup été étudiée sur des molécules modèles à l'échelle laboratoire, mais beaucoup moins sur des goudrons réels provenant directement d'un gazéifieur. Cette thèse vise l'étude de la conversion des goudrons et du gaz de synthèse à travers un lit de charbon. D'un point de vue méthodologique, une étude expérimentale a été menée en s'appuyant sur un réacteur original de conversion des goudrons développé et mis au point dans le cadre de cette thèse. Ce réacteur catalytique a été couplé à un réacteur commercial de gazéification de technologie à lit fixe co-courant.Dans les conditions opératoires de référence pour la conversion des goudrons (800°C ; 2s), et pour une teneur en goudrons de l'ordre de 9 g/Nm3, le taux de conversion est de 51%. La part du craquage thermique sur la conversion des goudrons est dans ces conditions de 11%.Des essais ont également été menés pour étudier l'influence de la teneur en air et en eau, du temps de séjour, et de la température sur la conversion des goudrons et du gaz de synthèse. Une augmentation de ces paramètres favorise la conversion des goudrons à l'exception de la teneur en eau. Une teneur en vapeur d'eau de 19% diminue le taux de conversion des goudrons à 40%, contre 50% pour une teneur en eau de 12%. L'ajout de 11,2% d'air d

Mots-clés : gaz de synthèse; purification; gazéification; production énergétique; goudron

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