GAZEIFICATION DE LA BIOMASSE : PURIFICATION DU GAS DE SYNTHESE PAR TRAITEMENT CATALYTIQUE DES GOUDRONS SUR UN LIT DE CHARBON
Résumé
L'un des verrous de développement industriel de la technologie de gazéification de la biomasse est la formation des goudrons, qui sont des composés organiques lourds à l'exclusion des hydrocarbures gazeux (C1-C6) et le benzène. En effet, les goudrons imposent de sérieuses limitations d'utilisation du fait de l'encrassement du procédé, de l'usure des équipements et le coût de la maintenance. La condensation des goudrons à basses températures peut causer l'obstruction ou le blocage des conduites, filtres, unités catalytiques ou moteurs. L'épuration de goudron fait l'objet de nombreuses recherches conduisant à la mise au point de mesures primaires et secondaires pour éliminer ces goudrons afin de garantir ainsi un gaz de synthèse de meilleurs qualité pour une éventuelle utilisation en moteur à combustion interne. Dans la présente étude, l'élimination des goudrons par craquage catalytique sur un lit de charbon (char commercial) est examinée. L'objet principal de ce travail est l'étude paramétrique de l'effet des conditions opératoires (températures, temps de séjour, effet de la vapeur d'eau) sur le craquage catalytique du toluène, choisi comme composé modèle de goudron, à travers des simulations numériques. A cet effet, une étude CFD en 2D a été conduite afin d'investiguer la décomposition du toluène dans des conditions telles que la température; [750 °C-950 °C], la concentration d'entrée du toluène (12g/N.m 3), injection de la vapeur d'eau (15/05/25 Vol%), respectivement introduit dans le mélange du gaz d'alimentation et pour un temps de séjour de (0.3-0.6s). Les résultats de simulation montrent que l'efficacité de lit de charbon est liée à sa surface spécifique et aux conditions opératoires. Néanmoins, le mécanisme de craquage de toluène est en fonction des sites actifs de la particule du char, c'est-à-dire, une granulométrie de petite taille, donne un haut rapport de conversion de toluène. En outre, l'excès de la concentration en vapeur d'eau, rend le niveau de purification élevé avec une qualité de gaz riche en ratio (H2/CO).
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