Étude expérimentale et modélisation dynamique d'un réacteur catalytique modulaire pour l'hydrogénation du CO2 en méthane

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Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation dynamique d'un réacteur catalytique modulaire pour l'hydrogénation du CO2 en méthane by : Rasmey Try

Download or read book Étude expérimentale et modélisation dynamique d'un réacteur catalytique modulaire pour l'hydrogénation du CO2 en méthane written by Rasmey Try and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans le cadre Power-to-Gas, dont l'objectif est de stocker les surplus d'énergie électrique issus de sources renouvelables sous forme d'énergie chimique, en l'occurrence le méthane. L'intermittence de la production électrique requiert une certaine flexibilité du système de méthanation par rapport aux variations temporelles de conditions opératoires. Dans ce contexte, les travaux effectués au cours de cette thèse sont dédiés à l'étude du comportement dynamique d'un réacteur-échangeur de méthanation à lit fixe catalytique. Une maquette de réacteur finement instrumentée en thermocouples est conçue et permet l'étude expérimentale des performances du réacteur et de son comportement thermique en régime dynamique. En particulier, des phénomènes de fronts d'onde thermique, de dépassements et de réponses inverses sont retrouvés. Les paramètres hydrodynamiques et thermiques du lit ont été caractérisés expérimentalement. Une modélisation de la maquette de réacteur-échangeur est également établie et permet de simuler son fonctionnement. Les résultats expérimentaux sont comparés aux résultats de simulation, permettant l'analyse précise des comportements observés dans le réacteur.

Expérimentation et modélisation dynamiques de réacteurs catalytiques

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Book Synopsis Expérimentation et modélisation dynamiques de réacteurs catalytiques by : Caroline Urmès

Download or read book Expérimentation et modélisation dynamiques de réacteurs catalytiques written by Caroline Urmès and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude cinétique d'une réaction catalytique permet une meilleure compréhension du mécanisme réactionnel et du fonctionnement du catalyseur. Elle est nécessaire pour le dimensionnement des réacteurs et des procédés. Les modèles micro-cinétiques sont constitués d'une séquence d'étapes élémentaires sans hypothèses sur les étapes cinétiquement déterminantes. Ces modèles sont applicables sur des plages de conditions opératoires plus larges que celles des modèles plus classiques de type Langmuir-Hinshelwood (LH) ou d'Hougen-Watson. Lorsqu'ils sont implémentés dans un modèle de réacteur, ils permettent d'obtenir une plus grande précision vis-à-vis du dimensionnement du catalyseur et du réacteur. Cependant, cette approche nécessite un nombre d'expériences plus élevé pour estimer les nombreux paramètres cinétiques qui le constituent. Ce travail de thèse porte sur le développement de modèles micro-cinétiques de systèmes catalytiques en exploitant les informations obtenues lorsque le catalyseur fonctionne en régime transitoire. En effet, l'expérimentation en régime transitoire, en comparaison avec celle classiquement réalisée en régime stationnaire, permet d'accéder à plus d'informations par une meilleure sensibilisation des réactions mises en jeu. Les études cinétiques en régime permanent sont plutôt adaptées pour des modèles cinétiques globaux qui considèrent un nombre limité d'étapes cinétiquement déterminantes (en général une seule). De ce fait, la compréhension du mécanisme réactionnel [1], la connaissance du nombre de types de sites actifs mis en jeu ou encore la détermination des vitesses de réaction des étapes élémentaires restent imprécises. Afin d'accéder aux différentes vitesses de réaction des étapes élémentaires, il est nécessaire de réaliser un grand nombre d'expériences en régime permanent, ce qui est très coûteux en temps et en argent. L'expérimentation en régime transitoire est donc une alternative qui permet d'accéder à des informations cinétiques détaillées dans un délai plus rapide. Cependant, l'interprétation des expériences est plus fastidieuse puisqu'elle nécessite le développement de modèles dynamiques de réacteur. Ces études consistent à réaliser des perturbations sous forme de pulses, d'échelons ou bien d'oscillations périodiques d'un certain nombre de paramètres d'état tels que la concentration des réactifs, la pression ou encore la température. Dans ces travaux, des oscillations périodiques de concentration sont réalisées en entrée de réacteur. Ce choix permet de réaliser des variations autour de l'état stationnaire, dans des conditions proches des celles utilisées dans l'industrie. La mise en place et la validation de cette méthodologie ont été réalisées pour un système catalytique réactionnel d'intérêt industriel : l'hydrogénation sélective de l'acétylène. Cette réaction a lieu en phase gaz au contact d'un catalyseur solide et présente l'avantage de mettre en jeu peu de composés facilement analysables. Une voie importante pour la production d'éthylène est le vapocraquage. L'éthylène produit par ce procédé contient de faibles quantités d'acétylène qu'il faut éliminer car il constitue un poison pour les procédés catalytiques en aval. Cette élimination se fait par l'hydrogénation sélective de l'acétylène, en présence d'éthylène, en employant un catalyseur à base de palladium. C'est une réaction rapide dont le mécanisme réactionnel n'est pas encore complètement connu.La cinétique transitoire permet non seulement d'étudier les réactions chimiques mais également de caractériser le transport des réactifs et des produits, de l'échelle du lit catalytique à l'échelle des pores du catalyseur. Un modèle de réacteur incluant un modèle cinétique a été développé pour expliquer les données expérimentales obtenues sur un réacteur pilote. Des manipulations en régime transitoires et une modélisation dynamique de l'unité pilote incluant un modèle micro-cinétique sont réalisées [etc...].

Étude et modélisation d'un réacteur de production d'hydrogène par décomposition catalytique du méthane

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Book Synopsis Étude et modélisation d'un réacteur de production d'hydrogène par décomposition catalytique du méthane by : Hector Osuna Sanchez

Download or read book Étude et modélisation d'un réacteur de production d'hydrogène par décomposition catalytique du méthane written by Hector Osuna Sanchez and published by . This book was released on 2005 with total page 143 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail est l'étude de la faisabilité d'un procédé de production d'hydrogène sans monoxyde de carbone par craquage catalytique du méthane en mode de fonctionnement périodique. Le catalyseur (Pt/CeO2/Al2O3) est disposé dans un lit fixe à l'intérieur d'un réacteur tubulaire. Trois catalyseurs ont été testées et comparées. Le fonctionnement périodique se compose de deux étapes. La première étape consiste à injecter du méthane produisant de l'hydrogène et accumulant des espèces carbonées dans le support par un phénomène de transfert entre le platine et la cérine (CeO2). Cette étape entraîne une désactivation du catalyseur. La deuxième étape consiste à régénérer le catalyseur par élimination des espèces carbonées adsorbées au moyen d'une oxydation sous air. Le montage a permis de réaliser des tests avec environ 25 g de catalyseur (hauteur de lit, 25 cm; diamètre interne du tube, 1 cm). Les débits de gaz sont de l'ordre de 1 NL/min. Les produits gazeux observés sont H2, H2O, CO2 et CO. La taille de grains de catalyseur (300-400 μm) induit une faible perte de charge. Les paramètres influençant la conversion du méthane et le rendement en hydrogène sont: la température de travail, la durée des cycles et le rapport entre les quantités de méthane et d'oxygène injectés. La température du tube et du catalyseur ont été aussi mesurées afin de connaître les gradients thermiques radiaux en vue d'un dimensionnement de réacteur. Les pics de températures observés lors de l'étape de régénération (T ≈ 80 K) déconseillent des diamètres supérieures au centimètre. La production en hydrogène obtenue est faible est les teneurs maximales en CO sont élevées lors de l'étape de craquage, ce qui semble condamner à court terme de procédé. Avec les données obtenues, un modèle cinétique représentant les résultats expérimentaux a été proposé

Conception et optimisation d'un réacteur-échangeur structuré pour l'hydrogénation du dioxyde de carbone en méthane de synthèse dédié à la filière de stockage d'énergie électrique renouvelable

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Book Synopsis Conception et optimisation d'un réacteur-échangeur structuré pour l'hydrogénation du dioxyde de carbone en méthane de synthèse dédié à la filière de stockage d'énergie électrique renouvelable by : Julien Ducamp

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MODELISATION ET ETUDE EXPERIMENTALE D'UN REACTEUR A MEMBRANE CATALYTIQUE

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Book Synopsis MODELISATION ET ETUDE EXPERIMENTALE D'UN REACTEUR A MEMBRANE CATALYTIQUE by : MELAZ.. TAYAKOUT

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ETUDE EXPERIMENTALE DE LA REACTION DE COUPLAGE OXYDANT DU METHANE A L'AIDE D'UN REACTEUR CONTINU AGITE A SURFACE CATALYTIQUE VARIABLE

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Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE LA REACTION DE COUPLAGE OXYDANT DU METHANE A L'AIDE D'UN REACTEUR CONTINU AGITE A SURFACE CATALYTIQUE VARIABLE by : PASCAL.. BARBE

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Étude Expérimentale Et Modélisation de L'oxydation Partielle Du Méthane en Gaz de Synthèse Sur Réacteur Catalytique Monolithique À Temps Courts

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Book Synopsis Étude Expérimentale Et Modélisation de L'oxydation Partielle Du Méthane en Gaz de Synthèse Sur Réacteur Catalytique Monolithique À Temps Courts by : Elena Leonidovna Gubanova

Download or read book Étude Expérimentale Et Modélisation de L'oxydation Partielle Du Méthane en Gaz de Synthèse Sur Réacteur Catalytique Monolithique À Temps Courts written by Elena Leonidovna Gubanova and published by . This book was released on 2008 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The main objective of the thesis was to develop a monolith-type structured reactor for the efficient catalytic partial oxidation of methane to synthesis gas. The investigated catalysts comprised Pt as noble or Ni as base metal supported on CeO2-ZrO2 mixed oxides introduced as wall coatings of corundum monolith substrates. It was possible to elucidate the effect of different dopants modifying the mixed oxide on oxygen storage properties and to establish the impact of process parameters on the CPOM performance of single monolith channels at short contact times. A mechanistic study revealed important factors, like surface and bulk adspecies nature and dynamics, the interaction between Pt and CeO2-ZrO2 playing a key role for catalyst activity. Kinetic experiments demonstrated that Pt is required for reforming reactions and showed a significant reactivity of the doped CeO2-ZrO2 support in the oxidative methane activation. A mathematical description of the experimental data was achieved with a model accounting mainly for the activity of Pt. The later was found significantly higher than that of the support although TAP investigations indicated that a more oxidized catalyst shows higher methane activation rates.

MODELISATION DE L'HYDROGENATION CATALYTIQUE DE L'O-CRESOL SUR NI/SIO#2 EN REACTEUR TRIPHASIQUE DE TYPE SUSPENSION AGITEE

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Book Synopsis MODELISATION DE L'HYDROGENATION CATALYTIQUE DE L'O-CRESOL SUR NI/SIO#2 EN REACTEUR TRIPHASIQUE DE TYPE SUSPENSION AGITEE by : HABIB.. HICHRI

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ETUDE ET MODELISATION D'UN REACTEUR MEMBRANAIRE APPLIQUE A DES REACTIONS TRIPHASIQUES

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Book Synopsis ETUDE ET MODELISATION D'UN REACTEUR MEMBRANAIRE APPLIQUE A DES REACTIONS TRIPHASIQUES by : MIGUEL.. TORRES RODRIGUEZ

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Etude expérimentale et modélisation de la cinétique de combustion de combustibles gazeux

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Book Synopsis Etude expérimentale et modélisation de la cinétique de combustion de combustibles gazeux by : Tanh Le Cong

Download or read book Etude expérimentale et modélisation de la cinétique de combustion de combustibles gazeux written by Tanh Le Cong and published by . This book was released on 2007 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’utilisation des mélanges hydrogénés permettrait de réduire significativement l’effet de serre (par les émissions de CO2) en diminuant l’utilisation des combustibles carbonés. L’addition de l’hydrogène au gaz naturel permet de faire fonctionner les turbines à gaz dans des régimes de combustion très pauvres afin de diminuer les émissions de NOX. Les mélanges de combustibles issus de la gazéification de la biomasse contenant du CH4, du H2, du CO, du CO2, ainsi que la recirculation des produits gazeux de combustion (CO2, H2O) sont également à considérer. De nouvelles données expérimentales ont été obtenues en réacteur auto-agité pour l’oxydation de H2, de CH4, et de mélanges avec H2, CO, CO2 et H2O (à 1 et 10 atm à des températures de 800-1450 K, la richesse variant de 0,1 à 2). Ces données sont très utiles pour étudier l’effet de l’hydrogène, du gaz de synthèse et de la recirculation sur l’oxydation du méthane. Un mécanisme cinétique détaillé a été développé pour la combustion des mélanges H2-O2, H2-CO, CH2O, CH3OH, CH4, CH4-H2, CH4-CO-H2 et validé en utilisant les données expérimentales de cette étude ainsi que les données de la littérature (réacteur auto-agité, réacteur à écoulement piston, tubes à choc et flamme laminaire pré-mélangée). L’étude cinétique indique que H2 et CO accélèrent l’oxydation de CH4 en favorisant les réactions de production des radicaux H et OH (H + O2 = OH + H, H + HO2 = 2OH, et H2 + OH = H2O + H) tandis que CO2 et H2O sont les inhibiteurs pour l’oxydation du méthane, en affectant l’équilibre des réactions CO + OH = CO2 + H et H + O2 + M = HO2 + M.

Mise au point d'un réacteur de synthèse en milieu CO2 supercritique

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Book Synopsis Mise au point d'un réacteur de synthèse en milieu CO2 supercritique by : Karim Kriaa

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Étude expérimentale et modélisation d'échangeur compact multifonctionnel en réaction catalytique

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Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation d'échangeur compact multifonctionnel en réaction catalytique by : Aurélie Guichard

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CONCEPTION ET MISE EN UVRE D'UN REACTEUR DE CRAQUAGE LIT FLUIDISE SOUS PLASMA. ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DANS LE CAS DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES

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Book Synopsis CONCEPTION ET MISE EN UVRE D'UN REACTEUR DE CRAQUAGE LIT FLUIDISE SOUS PLASMA. ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DANS LE CAS DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES by : MEHRDAD.. NIKRAVECH

Download or read book CONCEPTION ET MISE EN UVRE D'UN REACTEUR DE CRAQUAGE LIT FLUIDISE SOUS PLASMA. ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DANS LE CAS DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES written by MEHRDAD.. NIKRAVECH and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS NOUS SOMMES PROPOSES DE DEVELOPPER UN PROCEDE ORIGINAL BASE SUR L'EMPLOI D'UN PLASMA D'HYDROGENE POUR LA PRODUCTION D'UN FLUX DE RADICAUX A BASSE TEMPERATURE SUIVIE DE LA REACTION AVEC L'HYDROCARBURE. LE LIT FLUIDISE PERMET UN TRANSFERT ELEVE DE CHALEUR ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT PLASMA/PARTICULES QUI REPOSE SUR LE FAIT QUE LES PROPRIETES DE TRANSFERT (VISCOSITE, CONDUCTIBILITE THERMIQUE) DU LIT FLUIDISE SONT SUPERIEURES A CELLES DU PLASMA. L'ORIGINALITE DU REACTEUR REPOSE SUR LA CONCEPTION D'UN LIT FLUIDISE ASSYMETRIQUE COMPRENANT UN COMPARTIMENT HAUTE TEMPERATURE, OU COMPARTIMENT DE TREMPE DU PLASMA, PERMETTANT LA DECOMPOSITION MODEREE DU METHANE EN RADICAUX CH#3, CH#2, H#O..., ET UN COMPARTIMENT DE MELANGEAGE HYDROCARBURE/FLUX DE RADICAUX, TREMPE PAR UN RIDEAU DE PARTICULES. CETTE TECHNIQUE ASSURE AINSI LE RESPECT DE LA CHIMIE ET DE LA THERMIQUE DU CRAQUAGE DES HYDROCARBURES. LE TAUX DE CONVERSION DU N-HEXADECANE, CHOISI COMME HYDROCARBURE MODELE, PEUT ATTEINDRE JUSQU'A 95% EN FONCTION DES PARAMETRES REACTIONNELS. LES PRODUITS DE LA REACTION SONT ESSENTIELLEMENT DES ALPHA-OLEFINES LINEAIRES. L'ETHYLENE ET LE PROPYLENE APPARAISSENT COMME LES PRINCIPAUX PRODUITS. LA FORMATION DU NOIR DE CARBONE EST NEGLIGEABLE. LE ROLE DE LA TEMPERATURE, DU TEMPS DE SEJOUR, DE LA NATURE DES PARTICULES, ET DES RADCAUX CH#O#3, CH#O#2, CH#O, H#O PRODUITS A PARTIR DE LA DECOMPOSITION DU METHANE A ETE MIS EN EVIDENCE. LE TAUX DE DECOMPOSITION DU METHANE SEUL ATTEINT 55% AVEC LA FORMATION DE L'ACETYLENE (FRACTION MOLAIRE: 55%) ET DE L'ETHYLENE (FRACTION MOLAIRE: 35%). NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE CINETIQUE BASE SUR LA THEORIE RADICALAIRE DE RICE QUI PERMET D'EXPLIQUER LA DISTRIBUTION DES PRODUITS ET LE TAUX DE CONVERSION EXPERIMENTAUX. CE MODELE CONFIRME LE ROLE INITIATEUR DES RADICAUX H#O, CH#O#3, C#2H#O#5 ET C#3H#O#6, AU COURS DES REACTIONS DE CRAQUAGE. IL DEMONTRE

Conversion catalytique du méthane en gaz de synthèse par oxydation partielle

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Total Pages : 190 pages
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Book Synopsis Conversion catalytique du méthane en gaz de synthèse par oxydation partielle by : Matthieu Fleys

Download or read book Conversion catalytique du méthane en gaz de synthèse par oxydation partielle written by Matthieu Fleys and published by . This book was released on 2006 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le méthane, constituant principal du gaz naturel, peut être valorisé par oxydation partielle afin d'obtenir un gaz de synthèse (H2+CO) qui est à l'origine de nombreuses applications, telles que la synthèse Fischer-Tropsch ou la production de méthanol. L'objectif de ce travail est d'élucider le mécanisme de la réaction d'oxydation partielle du méthane (OPM) en présence d'un catalyseur. La réaction est réalisée dans deux types de réacteur : un réacteur parfaitement agité permettant l'étude du couplage entre réactions homogènes et réactions hétérogènes et un réacteur à lit fixe. Dans une première partie, l'étude cinétique est réalisée en utilisant de l'oxyde de lanthane La2O3 comme catalyseur. A partir de comparaisons entre valeurs expérimentales et simulations effectuées avec Chemkin®/Chemkin Surface®, nous proposons un mécanisme hétéro-homogène qui permet d'expliquer les observations expérimentales. Dans une seconde partie, l'intérêt est porté sur des catalyseurs à base de Nickel, tels que Ni/La2O3 et Ni/CeO2 qui présentent une bonne activité catalytique vis-à-vis de l'OPM. La discussion des performances catalytiques et du schéma cinétique repose sur les résultats des différentes techniques de caractérisation des catalyseurs ainsi que sur l'étude expérimentale dans laquelle l'influence des grandeurs cinétiques sur la réactivité est évaluée

Compréhension et modélisation des mécanismes de désactivation d'un catalyseur de méthanation de CO2 au sein d'un réacteur-échangeur milli-structuré à lit fixe

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Book Synopsis Compréhension et modélisation des mécanismes de désactivation d'un catalyseur de méthanation de CO2 au sein d'un réacteur-échangeur milli-structuré à lit fixe by : Isabelle Champon

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Étude de la déshydrogénation de l'isobutane dans un réacteur catalytique à membrane poreuse

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Total Pages : 243 pages
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Book Synopsis Étude de la déshydrogénation de l'isobutane dans un réacteur catalytique à membrane poreuse by : Dominique Casanave

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Modélisation, simulation et contrôle distribué d'un réacteur catalytique à couche fixe [microforme]

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Publisher : Bibliothèque nationale du Canada
ISBN 13 : 9780315508996
Total Pages : 710 pages
Book Rating : 4.5/5 (89 download)

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Book Synopsis Modélisation, simulation et contrôle distribué d'un réacteur catalytique à couche fixe [microforme] by : Tessier, Patrick

Download or read book Modélisation, simulation et contrôle distribué d'un réacteur catalytique à couche fixe [microforme] written by Tessier, Patrick and published by Bibliothèque nationale du Canada. This book was released on 1988 with total page 710 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: