Elaboration d'oxydes métalliques régénérables pour la combustion du gaz naturel en bouclage thermochimique (CLC) / Sébastien Roux ; sous la direction de Ammar Bensakhria et Gérard Antonioni

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2006

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Oxydes métalliques

Gaz naturel

Combustion

Traitement thermochimique

Gaz à effet de serre

Classification Dewey : 546.7212

Bensakhria, Ammar (1967-.... ; chercheur en génie des procédés industriels) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Antonini, Gérard (1946-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université de Technologie de Compiègne (1972-...) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : L'usage d'un nouveau procédé appelé Chemical-Looping Combustion (CLC) représente une alternative sérieuse pour la production d'énergie propre avec captation du dioxyde de carbone. La combustion s'effectue grâce à l'oxygène d'un oxyde métallique et on obtient ainsi des produits de combustion composés exclusivement du gaz carbonique et de vapeur d'eau d'une part, et le métal utilisé d'autre part. Le gaz carbonique peut être piégé et séquestré, le métal obtenu est régénéré puis recyclé. Nous avons réalisé l'étude de la réactivité des porteurs d'oxygènes sur dix cycles, puis l'amélioration de leur régénération par l'ajout d'éléments dopant. La conversion du méthane a alors été étudiée sur un réacteur à lit fixe ( 1-10 kW). Une étude cinétique des réactions des différents porteurs d'oxygène en réduction et en ré-oxydation a ensuite été réalisée pour dix cycles. Enfin, nous avons présenté une modélisation phénoménologique du réacteur pour la combustion du méthane avec les porteurs d'oxygène.

Résumé / Abstract : The use of a new process called Chemical-Looping Combustion (CLC) represents a serious alternative for a clean energy production with carbon dioxide captation. Combustion is carried out thanks to the oxygen of a metallic oxide instead of the oxygen of atmospheric air. Thus the products of combustion contain exclusively carbon dioxide and water vapour in one hand, and the used metal in the other hand. Carbon dioxide can be easily recovered and sequestrated; the metal is regenerated and recycled. We study the reactivity of various oxygen carriers tested for ten cycles, then the improvement of the regeneration of the oxygen carriers by doping elements addition. The methane conversion was studied in an installation equipped with a fixed bed reactor (1-10 kW). We present a kinetic study of the various oxygen carriers reduced with methane and reoxided with oxygen in air for ten cycles and a phenomenologic modelling of the reactor for the combustion of methane with the oxygen carriers.