ED n° 432 : « Sciences des Métiers de l’Ingénieur » N° attribué par la biblioth
ED n° 432 : « Sciences des Métiers de l’Ingénieur » N° attribué par la bibliothèque |__|__|__|__|__|__|__|__|__|__| T H E S E pour obtenir le grade de Docteur de l’Ecole des Mines de Paris Spécialité “Energétique” présentée et soutenue publiquement par Carole COUHERT le 30 novembre 2007 Pyrolyse flash à haute température de la biomasse ligno-cellulosique et de ses composés - production de gaz de synthèse Directeur(s) de thèse : Sylvain SALVADOR Jury : M. J. V. Weber ................................................................................. Président M. W. P. M. Van Swaaij ...............................................................Rapporteur M. A. Zoulalian.............................................................................Rapporteur M. P. Achard ...............................................................................Examinateur M. J. Lédé....................................................................................Examinateur M. J. V. Weber ............................................................................Examinateur M. J. M. Commandré ..................................................................Examinateur M. S. Salvador.............................................................................Examinateur A ma petite maman Remerciements Voici venu le moment d’écrire mes remerciements et j’espère que je ne vais oublier personne (pas comme le jour de ma soutenance). Je commence tout naturellement par remercier Sylvain, mon directeur de thèse. Merci de m’avoir encadrée tout au long de cette thèse et de m’avoir fait confiance. J’ai beaucoup appris à ton contact et pas seulement dans le domaine de la pyrolyse et de la gazéification. Aujourd’hui, je ne suis plus tout à fait la même qu’il y a trois ans. Je pense avoir mûri et c’est en partie grâce à toi. Ce fût une chance d’avoir un « chef » aussi compétent que toi mais surtout aussi humain et compréhensif. Un grand merci également à Jean-Michel ! Je crois qu’il faudrait plus qu’un « merci » pour exprimer tout ce que j’aimerais exprimer. Je crois surtout que les mots pour exprimer ce que je ressens n’existent pas. Pour moi, tu as été : - l’encadrant idéal car tu as su m’apprendre beaucoup de choses, tout en me donnant un peu plus confiance en moi. - le grand frère (le deuxième parce que j’en ai déjà un quand même !) parfait car tu as su me soutenir dans les moments où j’en avais besoin - un ami avec qui il était (et est toujours) agréable de discuter de la pluie et du beau temps, de refaire le monde ou alors tout simplement de jouer au badminton. J’espère que j’aurai l’occasion de retravailler avec toi et surtout garde toujours confiance en toi et n’oublie pas que tu es quelqu’un de prometteur ! Tu deviendras un « Sylvain Salvador bis », j’en suis sûre. Une petite dédicace spéciale au plus ronchon et au plus adorable des techniciens : M. Bernard Auduc. Sous tes airs de M. Grincheux, j’ai découvert un homme serviable, doux et attentionné. Et côté humour, j’ai été servie ! Ca a été un vrai bonheur de travailler avec toi car tu es non seulement un excellent technicien mais surtout quelqu’un avec qui il est très agréable de discuter. Je n’oublie pas Julien, qui m’a beaucoup aidée avec le RFE ainsi que Capucine et Li, deux filles extraordinaires avec qui j’ai eu la chance de travailler. Capucine, merci d’avoir été présente la veille de ma soutenance et le matin même. Je crois que c’est un peu grâce à toi que je n’ai pas trop stressé. Nous avons beaucoup de points communs et c’est sûrement pour ça que je t’apprécie beaucoup. Comme quoi, une supportrice de l’ASSE peut s’entendre avec une supportrice du PSG. Li, à travers toi, j’apprends à connaître la Chine et tu me fais voyager. Merci d’être d’aussi bonne compagnie lorsque tu viens passer du temps à Albi. J’exprime toute mon amitié à mes collègues de bureau qui se sont succédés. Karim, Carlos, Aresky et Jérémy. Une mention spéciale pour Karim qui a toujours été de bons conseils et pour Aresky qui a toujours été là pour moi. Je remercie également toutes les personnes de l’école que j’ai côtoyées durant mes trois années de thèse, en particulier les sportifs avec qui j’ai partagé de bons moments : Julien, Patrice, Etienne, Damien, Clémence, etc… pour le badminton, tous les fans de fitness et tous les joueurs de foot grâce à qui j’ai beaucoup progressé avec une balle aux pieds. J’en profite pour remercier les petits gars du CROMEP qui m’ont fait pleurer de rire plus d’une fois. Une pensée pour Kakette, Fabien (un clin d’œil à Minette), Gillou, Aurélien, Nioc, Serge, Mehdi, Vincent, Mathieu (qui ne sera pas resté longtemps, hélas). Vous êtes tous super ! Sans vous, tout aurait été bien plus morose. J’exprime toute ma reconnaissance à Philippe et Julien, de la société N-Ghy, pour leur aide, leur disponibilité et leur gentillesse. Merci également aux membres de mon jury de thèse : M. Lédé, M. Weber, M. Zoulalian, M. Achard et particulièrement M. Van swaaij, qui est quand même venu des Pays Bas ! J’espère vraiment que j’aurai l’occasion de vous rencontrer à nouveau. Je n’oublie pas ma famille ainsi que la famille d’Olivier. Tous m’ont apporté leur soutien et leur affection. Merci à mon papou et à mon frérot pour avoir été présents durant ces trois ans de thèse et surtout le jour de la soutenance. Merci à ma belle sœur préférée et à mes grands parents. Et bien sûr, un gros bisou à Adam, mon neveu adoré ! A Manou, Joëlle et Michel, Marie-Hélène et Claude, merci de m’avoir accueillie aussi chaleureusement au sein de votre famille. Je pense aussi à mes amies. Nath, ma petite misstinguette, tu as été, es et resteras l’une des personnes les plus importantes pour moi. Même si la vie nous a fait prendre des chemins différents, tu es toujours dans mon cœur et tu sais que tu peux compter sur moi comme je sais que je peux compter sur toi. Binôme et Julie, un gros bisou et un grand merci à vous deux. Amandine, ma coéquipière de foot, tu sais tout le bien que je pense de toi. J’espère que tu sais que tu peux compter sur moi sur un terrain de foot mais aussi en dehors… Merci de m’avoir remonté le moral quand j’en avais besoin. Je remercie également Seb pour son humour et sa simplicité. Avec toi, on est sûr de passer une bonne soirée ! J’en dirais autant de Guigui. Tu es un garçon plein de qualités et je te souhaite tout le bonheur que tu mérites. Bien sûr, je n’oublie pas César : un petit bout de 2 ans qui me fait craquer ! Ce petit est aussi sympa que ses parents ! Et enfin, merci à toi Olivier. Tu as été à mes côtés durant ces trois années de thèse et j’espère que tu seras à mes côtés pour beaucoup d’autres moments importants de ma vie. Tu sais me rassurer, me protéger, me faire rire et me faire rêver. Tu es celui que j’aime. Merci d’exister, tout simplement… « C’est en forgeant qu’on devient forgeron » TABLE DES MATIERES INTRODUCTION 1 CHAPITRE I : BIOMASSE ET PRODUCTION D’ENERGIE 7 1 Introduction 9 2 La biomasse 9 2.1 Définition 9 2.2 Composition élémentaire de la biomasse 10 2.3 Composés de la biomasse ligno-cellulosique 11 2.3.1 La cellulose 13 2.3.2 Les hémicelluloses 13 2.3.3 La lignine 14 3 Valorisation énergétique de la biomasse 15 3.1 Contexte 15 3.2 La biomasse : source d’énergie 16 3.3 Gisements de biomasse 16 3.4 Les différentes filières de conversion énergétique de la biomasse 17 3.5 Les vecteurs d’énergie 20 3.5.1 Les gaz de gazéification 20 3.5.2 Les solides carbonés (chars) issus des procédés de traitement thermochimique de la biomasse 20 3.5.3 Le biogaz 20 3.5.4 Les biocarburants 21 3.5.5 L’hydrogène 21 4 Procédés de pyrolyse et de gazéification 23 4.1 Procédés de pyrolyse rapide 23 4.2 Procédés de gazéification associés à des vitesses de chauffage élevées 27 4.3 Procédés de pyro-gazéification à deux étages 31 5 Conclusions 33 CHAPITRE II : LA PYROLYSE ET LA GAZEIFICATION : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 35 1 Introduction 37 2 La pyrolyse 37 2.1 Définitions et généralités 37 2.2 Influence des paramètres opératoires sur les produits de la pyrolyse rapide 39 2.2.1 Les produits de la pyrolyse rapide 40 2.2.2 Influence de la température 41 2.2.3 Influence de la vitesse de chauffage 41 2.2.4 Influence de la taille des particules 43 2.3 Schémas réactionnels de pyrolyse 45 2.3.1 Décomposition de la biomasse comme un seul élément homogène 45 2.3.2 Décomposition de la biomasse en fonction de ses constituants 47 2.3.3 Décomposition de la biomasse en groupements fonctionnels 49 3 La gazéification 50 3.1 Définitions et généralités 50 3.2 Influence des paramètres opératoires sur les produits de la gazéification 53 3.2.1 Influence de la température 53 3.2.2 Influence de l’excès d’air 55 3.2.3 Influence du rapport vapeur / biomasse 57 3.2.4 Influence de la taille des particules 58 4 Influence de la composition de la biomasse sur les produits de pyrolyse et de gazéification 59 4.1 Effet de la composition de la biomasse en cellulose, hémicellulose et lignine 59 4.1.1 Pyrolyse de la biomasse et de ses composés en ATG 60 4.1.2 Pyrolyse et gazéification de la biomasse et de ses composés dans des dispositifs expérimentaux autres que l’ATG 62 4.2 Effet de la matière minérale 65 4.2.1 Imprégnation de la uploads/Geographie/ these-ed-n0-432-sciences-des-metiers-de-l-x27-ingenieur.pdf
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- Publié le Oct 24, 2021
- Catégorie Geography / Geogra...
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