Procédé d'adsorption et régénération électrothermique sur textile de carbone activé - Une solution pour la problématique des COV dans des gaz à fort potentiel énergétique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Adsorption and electrothermal regeneration process on activated carbon fabric - A solution to the issue of VOC in methane-rich gases.

Procédé d'adsorption et régénération électrothermique sur textile de carbone activé - Une solution pour la problématique des COV dans des gaz à fort potentiel énergétique

Résumé

An adsorption-electrodesorption process on activated carbon fabric is deemed to address the issue of volatile organic compounds at trace concentrations in methane-rich gases: \emph{biogas} and \emph{natural gas}. The experimental procedure is divided into two connected sections so as to, firstly, assess the potential of several materials and define the most relevant in the working conditions by means of modelling chemical and physical phenomena adsorption-bound and desorption-bound; secondly implement this fabric in a specific lab-scale pilot-unit, designed to perform continuous treatment. Adsorption and desorption in steady conditions of the studied organic volatile compounds: toluene, isopropanol, methylene chloride, ethanethiol, octamethylecyclotetrasiloxane et tetrahydrothiophene, on several activated carbon fabrics are characterised, modelled et quantified in order to design the lab-scale pilot-unit. Numerical simulations are applied to fluid dynamics through fabric filters and continuous adsorption models. This approaches a global understanding upon limits conveyed by the customary definition of physical models in similar process cases. Experimental results performed with the lab-scale pilot-unit brings a first data set to openly discuss the relevancy of the suggested process in order to remove noxious compound from biogases and natural gas.
Un procédé d'adsorption--électrodésorption sur textile de carbone activé est proposé afin de répondre à la problématique des composés organiques volatils à l'état de traces dans les gaz à fort potentiel énergétique: \emph{biogaz} et \emph{gaz de ville}. Une approche expérimentale en deux parties a été conduite afin de premièrement, sélectionner le matériau adéquat dans les conditions opératoires considérées et modéliser les phénomènes \emph{physico-chimiques} relatifs à l'adsorption et la désorption thermique; deuxièmement, mettre en \oe{}uvre ce matériau dans une unité pilote de purification en continu, à l'échelle du laboratoire. Un échantillon représentatif de COV est retenu: toluène, isopropanol, dichlorométhane, éthanethiol, octaméthylecyclotétrasiloxane et tétrahydrothiophène. L'adsorption et la désorption de ces composés sur différents textiles de carbone activé sont caractérisées, modélisées et quantifiées afin de pouvoir dimensionner l'unité pilote de traitement en continu. L'utilisation d'outils de simulation numérique des écoulements et de l'adsorption en continu amènent une réflexion globale sur les limites liées à la définition et à l'approche habituelle des modèles physiques dans ce type de procédé. Les résultats expérimentaux obtenus avec l'unité pilote de purification en continu offrent un premier jeu de données pour appréhender la faisabilité de ce procédé et dresser la liste des obstacles à surmonter avant tout industrialisation.
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Dates et versions

tel-00540206 , version 1 (26-11-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00540206 , version 1

Citer

Benoit Boulinguiez. Procédé d'adsorption et régénération électrothermique sur textile de carbone activé - Une solution pour la problématique des COV dans des gaz à fort potentiel énergétique. Génie des procédés. Université Rennes 1, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00540206⟩
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