Oxydation par voie humide catalytique dans un réacteur à lit fixe gaz/liquide/solide d’effluents aqueux pollués au méthyltertiobutyléther (MTBE)

Alexis El Khoury (1) , Yue Ying Xu (1) , Bouchra Bejjany (1) , Marie Debacq (1) , Alain Delacroix (1)

1 LGP2ES - Laboratoire Génie des Procédés pour l'Environnement, l'Energie et la Santé

L'Oxydation par Voie Humide (OVH) est une technologie destructive innovante basée sur l'oxydation en phase aqueuse des polluants organiques ou inorganiques, en utilisant de l'oxygène moléculaire ou de l'air comme source d'oxydant. Généralement, le polluant n'est pas complètement éliminé mais converti en intermédiaires de toxicité significativement réduite. Dans le cadre de nos travaux, l'OVH est effectuée en présence d'un catalyseur à base de cérium (3% en masse) et de ruthénium (0,3% en masse) déposés sur des billes d'alumine (2 à 5 mm de diamètre) afin de traiter des déchets organiques persistants en phase aqueuse dans des conditions de pression et température nettement plus douces que l'OVH simple : 16 bar et 200°C dans notre cas. L'installation pilote conçue au laboratoire comporte un réacteur tubulaire d'une hauteur de 700 mm et de 70 mm de diamètre interne. Ce réacteur est fixé au centre d'un four permettant de disposer d'une zone centrale de 150 à 200 mm très homogène en température et dans laquelle est placé le catalyseur. L'installation est conçue pour permettre la calcination et la réduction des catalyseurs dans le réacteur lui-même. La pollution globale des échantillons est caractérisée par la mesure du carbone organique total et de la demande chimique en oxygène. Le suivi du polluant cible et de ses sous-produits de dégradation majoritaires est réalisé par chromatographie en phase gazeuse. Un abattement total du polluant cible (MTBE) a pu être obtenu, ainsi qu'une conversion de 90% de la pollution globale. La matière organique de départ est en majeure partie minéralisée en dioxyde de carbone, conjointement à la production d'une faible fraction organique biodégradable (10%) essentiellement constituée d'acide acétique, d'acétone et de tertiobutylalcool. Une première étude a montré que le catalyseur conserve ses qualités en ce qui concerne la dépollution du MTBE pendant au moins 22 h.

Mots clés: oxydation par voie humide; catalyse hétérogène; méthyltertiobutyléther; réacteur à lit fixe

Domaines: Génie des procédés

Alexis El Khoury, Yue Ying Xu, Bouchra Bejjany, Marie Debacq, Alain Delacroix. Oxydation par voie humide catalytique dans un réacteur à lit fixe gaz/liquide/solide d’effluents aqueux pollués au méthyltertiobutyléther (MTBE). Congrès de la Société Française de Génie des Procédés - SFGP2009, Oct 2009, Marseille, France. 98, Récents Progrès en Génie des Procédés. ⟨hal-01500245⟩