Réactivité des oxydes d'azote formés lors de la combustion de charbon en lit fluidisé circulant : modélisation des réactions de destruction
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Les lits fluidisés circulants ont connu un développement important car ils répondent à deux soucis majeurs : brûler des charbons de pouvoir calorifique bas et satisfaire aux normes sur les émissions de polluants. Les normes concernant les émissions d'oxydes d'azote devenant de plus en plus strictes, la minimisation des rejets apparaît donc indispensable. NO et N2O sont générés par des processus chimiques hétérogènes et homogènes. Parallèlement aux réactions de formation ont lieu des réactions de réduction en phase hétérogène et homogène. Les réactions hétérogènes ont lieu à la surface du solide carboné issu de la dévolatilisation du charbon. Cette étude a permis de montrer que le comportement des solides carbonés étudiés était similaire quel que soit le polluant. La température est le facteur le plus important, l'influence de la masse de solide est relativement faible et la température de préparation du solide carboné et la concentration en polluant sont les facteurs dont l'influence n'a pu être décelée. Le solide carboné lignite est le plus réactif pour réduire NO et N20. Deux éléments minéraux, le calcium et le fer, sont connus pour leurs propriétés catalytiques, le premier dans la réduction de NO et le second dans celle deN2O et la réactivité de l'échantillon augmente avec la teneur en fer ou calcium. La perte d'activité des solides carbonés après leur déminéralisation confirme le rôle catalytique des matières minérales. Un modèle cinétique dont l'objectif est de prévoir les taux de réduction de NO et N20 par le solide carboné a été élaboré. La combustion de charbon et de solide carbone a été étudiée ainsi que le rôle de la température du réacteur, de la concentration en oxygène et de la masse de solide dans le réacteur. La présence de matières volatiles augmente les émissions finales d'oxydes d'azote et celle de sable diminue dans tous les cas ces émissions.