Etude Thermodynamique Dun Procede De Captage Du Co2 Par Formation Dhydrates Applique Aux Fumees De Postcombustion

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Étude thermodynamique d'un procédé de captage du CO2 par formation d'hydrates appliqué aux fumées de postcombustion

Author : Imen Ben Attouche Sfaxi
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 165 pages
Book Rating : 4.:/5 (836 download)

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Book Synopsis Étude thermodynamique d'un procédé de captage du CO2 par formation d'hydrates appliqué aux fumées de postcombustion by : Imen Ben Attouche Sfaxi

Download or read book Étude thermodynamique d'un procédé de captage du CO2 par formation d'hydrates appliqué aux fumées de postcombustion written by Imen Ben Attouche Sfaxi and published by . This book was released on 2011 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La sélectivité des hydrates vis-à-vis du CO2, fait à l'heure actuelle l'objet de travaux visant à mettre au point un procédé de captage du CO2 des fumées de combustion. Cette valorisation des hydrates fait partie des procédés de captage dits de "3ème génération", qui dans un contexte de transition énergétique, viennent apporter des solutions aux inconvénients associés aux procédés de 1ère génération (amines). L'objectif de ce travail de thèse est de proposer une étude des équilibres thermodynamiques associés à ce type de procédé. Le volet expérimental porte sur la mesure des conditions d'équilibre d'hydrates mixtes de CO2/N2 en présence de promoteurs (Tetrahydrofurane, Bromure de tetrabutyl et Fluorure de tetrabutyl ). Les données produites ainsi que les données de la littérature ont permis la validation du modèle développé. Le modèle proposé est construit autour de l'équation CPA (Cubic Plus Association) pour la modélisation des phases fluides et de l'approche de van der Waals et Platteeuw pour traiter la phase hydrate.

Etude des conditions thermodynamiques et cinétiques du procédé de captage de CO2 par formation d'hydrates de gaz. Application au mélange CO2-CH4

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Author : Assane Thiam
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 188 pages
Book Rating : 4.:/5 (493 download)

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Book Synopsis Etude des conditions thermodynamiques et cinétiques du procédé de captage de CO2 par formation d'hydrates de gaz. Application au mélange CO2-CH4 by : Assane Thiam

Download or read book Etude des conditions thermodynamiques et cinétiques du procédé de captage de CO2 par formation d'hydrates de gaz. Application au mélange CO2-CH4 written by Assane Thiam and published by . This book was released on 2008 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de thèse réalisé rentre dans le cadre de la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre en trouvant des solutions de piégeage du CO2 moins coûteuses en énergie que les procédés conventionnels (absorption aux amines et les procédés TSA/PSA). L’objectif est d’étudier les conditions thermodynamiques et cinétiques d’un procédé de captage de CO2 par formation d’hydrates de gaz. Les hydrates de gaz présentent des propriétés de sélectivité et une capacité de stockage importantes pour une séparation de gaz. L’étude des aspects thermodynamiques a consisté à la détermination des diagrammes de phase permettent de juger la faisabilité de la technique. Nous avons montré que les pressions opératoires peuvent être importantes dans le cas où la phase liquide est uniquement constituée d’eau. Pour limiter les coûts de compression, nous avons utilisé le TBAB (TetraButylAmmoniumBromide) comme additif. L’utilisation de cet additif permet de réduire considérablement les pressions opératoires avec un gain pouvant aller jusqu’à un facteur 16. Cependant ce gain de pression s’accompagne d’une perte de capacité de stockage. Nous avons également montré que le modèle de van der Waals et Platteeuw permet de décrire les diagrammes de phase obtenus. L’effet du TBAB sur la solubilité des gaz est également déterminé avec des comportements différents selon les gaz. Pour la partie cinétique, nous avons montré expérimentalement une consommation préférentielle du CO2 dans les premiers instants de la cristallisation. Un modèle cinétique reposant sur un couplage des bilans matière et bilans de population adapté pour les mélanges de gaz est proposé. Le modèle décrit parfaitement l’évolution de la consommation totale de gaz et le phénomène de consommation préférentielle du CO2 au début de la cristallisation. Ce modèle avec les paramètres cinétiques adéquats permet de suivre la granulométrie qui est une caractéristique importante pour les aspects de transport des hydrates de gaz.

Etude de procédés de captage du CO2 dans les centrales thermiques

Author : Jean-Marc Amann
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Total Pages : pages
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Book Synopsis Etude de procédés de captage du CO2 dans les centrales thermiques by : Jean-Marc Amann

Download or read book Etude de procédés de captage du CO2 dans les centrales thermiques written by Jean-Marc Amann and published by . This book was released on 2015 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présente étude a pour objectif d’évaluer et de comparer entre eux divers procédés de captage du CO2 appliqués aux centrales thermiques alimentées en gaz naturel (NGCC) et au charbon pulvérisé (CP). Ces procédés consistent en un captage du CO2 des fumées en post-combustion par des solvants chimiques, une décarbonisation du gaz naturel avec captage du CO2 en pré-combustion par un solvant physique et l’oxy-combustion du combustible avec séparation frigorifique du CO2. Ces procédés ont été évalués à l’aide du logiciel de procédés Aspen PlusTM pour aider à choisir la meilleure option pour chaque type de centrale. Pour la post-combustion, une solution aqueuse basée sur un mélange d’amines (N-méthyldiéthanolamine (MDEA) et triéthylène tétramine (TETA)) a été évaluée. Des mesures d’absorption ont été réalisées entre 298 et 333 K dans un réacteur fermé type cellule de Lewis. La pression partielle du CO2 à l’équilibre, caractéristique de la solubilité du CO2 dans le solvant, a été déterminée jusqu’à 393 K. Les performances sont comparées vis à vis de solvants plus conventionnels tels que la MDEA et la monoéthanolamine (MEA). Pour l’oxy-combustion, un procédé de captage, basé sur une séparation des composants des fumées à faible température, a été développé et appliqué aux centrales NGCC et CP. L’étude a montré que la pureté du flux d’O2 avait une influence non négligeable sur la concentration en CO2 dans les fumées et donc sur les performances du procédé de séparation. La dernière option étudiée est le reformage du gaz naturel qui permet un captage du CO2 en amont du système de production de l’électricité. Plusieurs configurations ont été évaluées : reformage à l’air ou à l’oxygène, pression de reformage et dilution du gaz de synthèse. La comparaison de ces différents concepts suggere que, à court et moyen terme, l’absorption chimique soit le procédé le plus intéressant pour la centrale NGCC. Pour la centrale CP, l’oxy-combustion peut être une option très intéressante, au même titre que le captage en post-combustion par absorption chimique.

Etude du captage du CO2 par la cristallisation des hydrates de gaz

Author : Amina Bouchemoua
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Total Pages : 0 pages
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Book Synopsis Etude du captage du CO2 par la cristallisation des hydrates de gaz by : Amina Bouchemoua

Download or read book Etude du captage du CO2 par la cristallisation des hydrates de gaz written by Amina Bouchemoua and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le captage du CO2 représente un enjeu industriel majeur et scientifique du siècle. Il existe différentes méthodes de séparation et de captage du CO2, telles que, l'absorption aux amines et l'adsorption. Bien que ces processus soient bien développés au niveau industriel, ils sont très consommateurs d'énergie. Le procédé de captage du CO2 par formation d'hydrates de gaz consomme moins d'énergie et semble être très prometteur pour la séparation du CO2 Les hydrates de gaz sont des composés cristallins de la famille des clathrates dans lesquels des molécules d'eau se relient entre elles par des liaisons hydrogène pour former des cavités qui peuvent contenir des molécules de gaz. La formation d'hydrates de gaz est favorisée par une haute pression et basse température.Cette étude est menée dans le cadre du projet ANR SECOHYA. L'objectif est d'étudier les conditions thermodynamiques et cinétiques du procédé de captage du CO2 par cristallisation d'hydrates de gaz.Premièrement, nous avons développé un dispositif expérimental pour réaliser des expériences afin de déterminer les conditions thermodynamiques et cinétiques de formation des hydrates mixtes CO2-N2 dans l'eau comme phase liquide. Nous avons montré que la pression opératoire peut être très élevée et la température très basse. Pour la faisabilité du projet, nous avons utilisé le TBAB (TétraButylAmmonium Bromure) en tant qu'additif thermodynamique dans la phase liquide. L'utilisation du TBAB peut réduire considérablement la pression opératoire.Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons présenté un modèle thermodynamique, basé sur le modèle de van der Waals et Platteeuw. Ce modèle permet de prédire les conditions d'équilibre thermodynamique de formation des hydrates de gaz. Des données expérimentales d'équilibre de mélanges CO2-CH4 et de CO2-N2 sont présentées et comparées à des résultats théoriques.

Comparaison du captage du CO2 en postcombustion par des solutions d'ammoniaque et d'amines organiques

Author : Carol Toro Molina
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Total Pages : 0 pages
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Book Synopsis Comparaison du captage du CO2 en postcombustion par des solutions d'ammoniaque et d'amines organiques by : Carol Toro Molina

Download or read book Comparaison du captage du CO2 en postcombustion par des solutions d'ammoniaque et d'amines organiques written by Carol Toro Molina and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Actuellement, la production d'énergie est de plus en plus associée à une hausse simultanée d'émissions de Gaz à Effet de Serre (GES). Malgré les inquiétudes concernant les GES dans l'atmosphère, les énergies fossiles resteront probablement longtemps la principale source d'énergie primaire à l'échelle mondiale. Le procédé de captage de CO2, principal gaz à effet de serre, généralement préconisé est un procédé d'absorption chimique avec de la monoéthanolamine (MEA). Ce procédé pose de nombreux problèmes comme le coût de la régénération de l'amine. Cette étude s'intéresse à une alternative consistant à absorber chimiquement le dioxyde de carbone dans une solution aqueuse d'ammoniac. Par ailleurs, dans le but d'améliorer les procédés de captage et d'intensifier le transfert gaz-liquide, des techniques de captage à base de membranes (contacteurs membranaires) ont été développées et couplées à l'absorption chimique. Dans un premier temps des mesures d'absorption du CO2 à partir d'une solution aqueuse d'ammoniac ont été réalisées. Ces mesures ont été effectuées entre 278 et 303 K dans un réacteur fermé de type cellule de Lewis. Le taux de charge maximum, la pression partielle du CO2 à l'équilibre ont été déterminés. Les performances ont été comparées à celles de solvants conventionnels tels que la MEA et la N-méthyldiéthanolamine (MDEA). Dans un second temps, des mesures d'absorption à travers un contacteur membranaire ont été réalisées. L'efficacité de captage est étudiée en fonction de la nature des matériaux constituants la membrane et des paramètres opératoires. Les résultats obtenus montrent qu'il est possible de capter le CO2 par l'ammoniaque à travers une membrane avec une efficacité de captage supérieure à 90 %. La membrane limite les pertes d'ammoniaque mais ne les élimine pas. La simulation du fonctionnement de la centrale thermique alimentée au charbon pulvérisé (CP) intégrant le captage de CO2 a été réalisée à l'aide du logiciel Aspen Plus. Les fumées issues de la post-combustion sont captées par différents solvants. Une étude paramétrique a été conduite afin de préciser les conditions optimales pour capter le CO2 par l'ammoniaque. Des comparaisons de dépense énergétique dans le cas de la régénération pour les solvants NH3, MEA et MDEA ont été réalisées. L'étude comparative suggère que l'absorption chimique utilisant l'ammoniaque comme solvant est un des procédés les plus intéressants pour la centrale CP.

Captage du dioxyde de carbone par cristallisation de clathrate hydrate en présence de cyclopentane

Author : Aurélie Galfré
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Book Synopsis Captage du dioxyde de carbone par cristallisation de clathrate hydrate en présence de cyclopentane by : Aurélie Galfré

Download or read book Captage du dioxyde de carbone par cristallisation de clathrate hydrate en présence de cyclopentane written by Aurélie Galfré and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le CO2 est capté par formation de clathrates hydrates sous l'action d'un promoteur de cristallisation thermodynamique. Les clathrates hydrates sont des composés d'inclusion non stœchiométriques formés de molécules d'eau organisées en réseau de cavités piégeant des molécules de gaz. Ce procédé de captage consiste à piéger de façon sélective le dioxyde de carbone dans les cavités des clathrates hydrates et à le séparer ainsi des autres gaz. Les hydrates mixtes de cyclopentane (CP) + gaz ont été étudiés dans le cadre du projet FUI ACACIA et du projet européen ICAP. Les premières expériences se sont focalisées sur l'étude des équilibres quadri phasiques (gaz CO2/N2, eau liquide, cyclopentane liquide et hydrate). Le cyclopentane est un promoteur thermodynamique qui forme des hydrates mixtes de CO2 + N2 + CP à basse pression et température modérée. La pression d'équilibre des hydrates mixtes est réduite jusqu'à 97% par rapport à la pression d'équilibre initiale des hydrates de gaz. La sélectivité de captage du CO2 dans les hydrates mixtes est augmentée et le volume de gaz stocké est de 40 m3gaz/m3hydrate. Une seconde étude expérimentale, conduite en présence d'une sonde FBRM (Focused Beam Reflectance Measurements) et d'une émulsion stable directe de CP/eau, a montré que la cinétique de cristallisation des hydrates mixtes de CP + CO2 est limitée par la diffusion du gaz à l'interface gaz/liquide. La sonde FBRM permet de détecter parfaitement l'apparition de la nucléation. Le changement de profil de la distribution en longueurs de corde (CLD) est non seulement lié à l'apparition des mécanismes de cristallisation (dont l'agglomération) mais aussi à la disparition des gouttes de CP au profit des hydrates qui cristallisent par un mécanisme à cœur rétrécissant.

Etude des mécanismes de dégradation des amines utilisées pour le captage du CO2 dans les fumées

Author : Hélène Lepaumier
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Total Pages : 217 pages
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Book Synopsis Etude des mécanismes de dégradation des amines utilisées pour le captage du CO2 dans les fumées by : Hélène Lepaumier

Download or read book Etude des mécanismes de dégradation des amines utilisées pour le captage du CO2 dans les fumées written by Hélène Lepaumier and published by . This book was released on 2008 with total page 217 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le captage du CO2 en post-combustion par absorption avec une amine est à l'heure actuelle la technologie la plus avancée pour réduire les émissions de dioxyde de carbone liées aux rejets industriels. Le principal problème associé a l'absorption chimique du CO2 est la dégradation de l'amine par CO2 ou O2 entrainant un impact préjudiciable sur Ie procédé : perte de solvant, moussage, encrassement, corrosion. Dans l'optique de développer de nouvelles amines plus stables chimiquement, ce travail compare la dégradation de 17 molécules différentes, choisies afin d'établir des relations structure-propriétés : des alcanolamines, des di- et triamines. Le rôle de la température, de CO2 et O2 sur la dégradation a été étudié. La séparation, l'identification et la quantification des produits de dégradation obtenus ont été réalisées à l'aide de diverses techniques analytiques complémentaires (chromatographie gazeuse, spectrométrie de masse, chromatographie ionique, RMN). Différents mécanismes réactionnels ont été proposés afin d'expliquer la formation des composés. D'une manière générale, des réactions de type radicalaidé (désalkylation, alkylation, cyclisation, formation de pipérazinones) sont mises en jeu dans le cas de la dégradation sous O2 alors que sous CO2, des réactions de type ionique (désalkylation, alkylation, addition, cyclisation, formation d'oxazolidinones et d'imidazolidinones) sont principalement observées. De grandes différences de stabilité entre les 17 amines ont été constatées, en particulier lors de la dégradation sous CO2, L'identification des produits de dégradation et des principales réactions a permis de mettre en évidence certaines relations entre la structure de la molécule et sa stabilité chimique : l'influence de la nature de la fonction amine, l'effet de la longueur de la chaine alkyle séparant les deux hétéroatomes, l'impact d'une structure cyclique ou de l'encombrement stérique.

Captage du CO2 par les amines demixantes

Author : Fatiha Dergal
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Book Synopsis Captage du CO2 par les amines demixantes by : Fatiha Dergal

Download or read book Captage du CO2 par les amines demixantes written by Fatiha Dergal and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Actuellement, le captage du CO2 par lavage aux amines est la technique la plus avancée et la plus adaptée pour répondre au besoin de tous les types d'installations industrielles émettrices de CO2. Cependant, cette technique présente un certains nombre de problèmes. Le problème principal est la forte énergie associée à la régénération du solvant qui rend le procédé de captage très couteux. Afin de réduire ce coût, différents procédés en rupture ont été étudiés dans le cadre du FUI « ACACIA » regroupant plusieurs entreprises (IFPEN, RHODIA/SOLVAY, ARKEMA, LAFARGE, Gaz de France, VEOLIA) et quatre laboratoires académiques (LMOPS, LSA, LTIM (ex-LTSP), IRCELyon): - Captage par formation d'hydrates de gaz . - Utilisation d'enzymes conduisant à des procédés moins énergivores. - Utilisation de « multiamines » en vue d'accroitre la quantité de CO2 absorbé ou d'amines « démixantes » permettant de régénérer uniquement la phase riche en CO2 (d'où minimisation de l'énergie de régénération). Notre contribution à ce consortium a été l'étude de sept amines ou multiamines démixantes : - Trois amines commerciales (la N-Méthylpipéridine, la 2-Méthylpipéridine et la molécule A). - Quatre « multiamines » de structures confidentielles synthétisées par LMOPS représentées par les sigles B, D, E, F. Le phénomène de démixtion est influencé par de nombreux facteurs tels que la température, le taux de charge et la concentration en amine de la solution. La compréhension et l'explication de ce phénomène est l'un des objectifs de cette thèse. La donnée essentielle qui permet d'évaluer les performances potentielles d'une solution absorbante est l'isotherme d'absorption du CO2. Nous avons déterminé ces isothermes aux températures proches de l'absorbeur et du régénérateur (respectivement 40°C et 80°C) pour différentes concentrations en amine (26%, 30%, 50% et 66%) et pour des pressions en CO2 variant entre 10 kPa et 200 kPa. La modélisation thermodynamique des isothermes d'absorption permet de déduire les paramètres opératoires importants du procédé qui mettraiten ouvre ces amines (capacité cyclique, enthalpie moyenne de réaction, débit de solvant...etc.) permettant ainsi le dimensionnement de l'unité d'absorption et l'estimation de sa consommation énergétique. L'étude expérimentale a été complétée par la détermination des équilibres liquide-vapeur des amines pures et des différentes solutions aqueuses d'amines au moyen de la méthode statique. Ces données permettent de prévoir les pertes possibles en amine dans le régénérateur donc le coût des appoints dans le procédé. Parmi les sept amines étudiées, l'amine nommée « F » est un bon candidat pour une application industrielle économe en énergie (bonne capacité d'absorption, faible énergie de régénération, faible volatilité).