Contribution à l'étude d'un réacteur chimique à plasma inductif PDF Download

Author: Jean Canteloup (auteur d'une thèse de sciences.)
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Languages : fr
Pages : 250

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Author: Jean Canteloup
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Languages : fr
Pages : 137

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ETUDE ET OPTIMISATION DES PERFORMANCES D'UN REACTEUR CHIMIQUE NON CONTAMINANT COMPORTANT UN CHALUMEAU A PLASMA INDUCTIF D'ARGON A PRESSION ATMOSPHERIQUE. LE REACTEUR EST DESTINE A ELABORER DES MATERIAUX REFRACTAIRES A PARTIR DE POUDRES ULTRAFINES DE SILICIUM ET D'ALUMINIUM. ON ETUDIE LA VAPORISATION DES POUDRES, LES REACTIONS CHIMIQUES DES VAPEURS PRODUITES AVEC LES AUTRES COMPOSES INTRODUITS A L'ETAT GAZEUX ET LA TREMPE DES PRODUITS DE REACTION. ON PREND EN COMPTE TOUS LES PARAMETRES QUI INTERVIENNENT DANS LA SYNTHESE CHIMIQUE POUR OPTIMISER LE PROCEDE

Author: OLIVIER.. CHAZOT
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Languages : fr
Pages : 192

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CE TRAVAIL DE THESE PRESENTE L'ETUDE DU TRAITEMENT DE POUDRES DANS UN REACTEUR A PLASMA INDUCTIF AUX DIMENSIONS DE PILOTE INDUSTRIEL (P = 100 KW, F = 3.5 MHZ, Q = 120 L/MIN A 1 ATM). LA CARACTERISATION DU REACTEUR EST DEVELOPPEE, SUIVIE D'UNE APPLICATION PARTICULIERE AUX POUDRES DE TITANE. EN PREMIER LIEU, L'ANALYSE DE LA CINEMATIQUE DES POUDRES EST MENEE PAR DES METHODES MACROSCOPIQUES, EMPRUNTEES AU GENIE DE LA REACTION CHIMIQUE, ET PAR UNE METHODE CLASSIQUE DE MESURES DE VITESSES. L'ETUDE DES TRANSFERTS THERMIQUES PRESENTE LES BILANS CALORIMETRIQUES DANS LE REACTEUR, UNE CARTOGRAPHIE THERMIQUE DE LA DECHARGE PAR UN THERMOMETRE A YTTRIUM ETALONNE PAR MESURES SPECTROSCOPIQUES, AINSI QUE LA MODELISATION NUMERIQUE DES ECHANGES THERMIQUES PLASMA-PARTICULES. POUR CHACUN DES ASPECTS DES TECHNIQUES MACROSCOPIQUES DE DIAGNOSTICS ADAPTABLES AU MILIEU INDUSTRIEL SONT MISES EN OEUVRES. LE DERNIER POINT TRAITE DES TRANSFERTS DE MASSES SPECIFIQUES A LA PURIFICATION DU TITANE DANS UNE VUE THERMODYNAMIQUE. ON DISCUTE ALORS DES LIENS ENTRE REACTEURS, REACTIONS ET PROCEDES.

Author: Erick Meillot
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Pages : 240

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ON PRESENTE LE DEVELOPPEMENT D'UN PROTOTYPE PREINDUSTRIEL D'UNE TORCHE A PLASMA D'ARC DE VAPEUR D'EAU. CALCUL DES PROPRIETES THERMODYNAMIQUES (COMPOSITION CHIMIQUE, ENTHALPIE MASSIQUE, CHALEUR SPECIFIQUE) DU SYSTEME AR/H::(2)O, A PRESSION CONSTANTE, ENTRE 700 ET 15000 K. ON PRESENTE LES EVOLUTIONS DES COEFFICIENTS DE TRANSPORT DU SYSTEME AR/H::(2)O EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. LA THERMOLYSE DE L'EAU EST ABORDEE A L'AIDE D'UN MODELE NUMERIQUE. DIMENSIONNEMENT D'UN REACTEUR PLASMA POUR LA SYNTHESE DE GAZ PRODUIT SONT CALCULES POUR DIFFERENTS TYPES DE CHARBON. MODELE NUMERIQUE DE SIMULATION DE LA GAZEIFICATION DE CHARBON PULVERISE DANS UN REACTEUR A LIT ENTRAINE AVEC PRISE EN COMPTE DE LA GRANULOMETRIE

Author: CYRIL LOUIS CHRISTIAN.. DOUDOU
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Languages : fr
Pages : 225

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LA RECHERCHE TENTE DEPUIS PLUSIEURS ANNEES DE MULTIPLIER LES DEBOUCHES INDUSTRIELS POUR LES PROCEDES A PLASMA D'INDUCTION DE FORTE PUISSANCE. DANS LE DOMAINE DES MATERIAUX NOTAMMENT, CERTAINES APPLICATIONS SONT PROMETTEUSES. NOTRE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE D'UN PROCEDE A PLASMA INDUCTIF DEDIE AU TRAITEMENT DE POUDRES. NOUS DEVELOPPONS UNE DEMARCHE ORIGINALE S'APPUYANT SUR LA NOTION DE TRACEUR UTILISEE EN GENIE DE LA REACTION CHIMIQUE. IL S'AGIT D'INJECTER DANS LA DECHARGE DES MATERIAUX SELECTIONNES POUR LEURS PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES. AU COURS DE LEUR PASSAGE DANS LE PLASMA, ILS SUBISSENT UNE TRANSFORMATION TEMOIGNANT DE LEUR HISTOIRE THERMIQUE. APRES CARACTERISATION DES MATERIAUX, ON PEUT EN EMPLOYANT UNE METHODE STATISTIQUE, REMONTER AUX TEMPERATURES DE LA DECHARGE ET A LA DISTRIBUTION DES TEMPS DE SEJOUR DES POUDRES. DANS NOTRE ETUDE, CES DEUX PARAMETRES SE CONFONDENT EN UNE VARIABLE APPELEE TEMPS THERMIQUE, DONT LE CONCEPT A ETE PROPOSE PAR NAUMAN. LA MESURE DE CETTE VARIABLE DEMANDE LE DEVELOPPEMENT CONJOINT D'UNE SIMULATION NUMERIQUE ET D'UNE APPROCHE EXPERIMENTALE. NOTRE MODELISATION DE L'INTERACTION ENTRE LE PLASMA ET LES PARTICULES REPOSE SUR L'ETUDE DES PHENOMENES DE TRANSPORT DE CHALEUR ET DE MATIERE. NOUS EVALUONS ALORS L'HISTOIRE THERMIQUE DES PARTICULES DANS LA DECHARGE. EXPERIMENTALEMENT, UN PROCEDE DE MESURE BAPTISE THERMOMETRE A YTTRIUM, FOURNIT UN APERCU DE LA DISTRIBUTION DES TEMPERATURES DU PLASMA EN FONCTION DES CONDITIONS OPERATOIRES. NOUS OPTIMISONS AINSI LES CONDITIONS D'INJECTION. FINALEMENT, LES REPERCUSSIONS DES VARIATIONS DU REGLAGE DU PROCEDE SONT OBSERVEES SUR DES PARTICULES DE ZIRCONE POREUSE, TRACEUR RETENU. LES ANALYSES MONTRENT UNE IMPORTANTE HETEROGENEITE DANS LE TRAITEMENT, RESULTAT D'UNE DISTRIBUTION TRES LARGE DES TEMPS THERMIQUES DANS LE REACTEUR. LES CAUSES DE CETTE HETEROGENEITE SONT EXAMINEES, ET DES CONSEQUENCES SONT TIREES QUANT AUX LIMITES DES PROCEDES A PLASMA INDUCTIF DANS LE TRAITEMENT DES POUDRES.

Author: Stéphane Bernard (docteur en sciences).)
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Languages : fr
Pages : 178

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Cette étude a pour objet la mise au point d'un procédé haute température par plasma d'argon à arc transféré destiné à inerter les REFIOM (Résidus d'Epuration des Fumées des Incinérateurs d'Ordures Ménagères). La difficulté principale réside dans la compréhension des mécanismes d'évaporation des métaux lourds et volatils (comme le plomb et zinc) lors de la vitrification des REFIOM dans le four plasma à arc transféré. Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une étude scientifique coordonée par la structure ECODEV-CNRS-ADEME-EDF.Le dispositif mis au point, permet le traitement en bain dans un creuset de graphite et en continu d'un modèle chimique de REFIOM.Le contrôle en ligne du procédé est assuré par un système d'analyse par spectromètrie ICP (Inductive Coupled Plasma) qui donne en temps réel la composition de la phase gazeuse du réacteur durant le traitement.Le traitement d'un modèle chimique de REFIOM composé d'une matrice de zéolithe imprégée de sels de plomb ou de zing a permis de montrer l'influence de l'anion (chlorure ou sulfate) associé au plomb ou au zing sur l'évaporation de ces éléments.Ainsi, le chlorure d'un même métal s'évapore plus vite que son sulfate.De m^eme,le plomb est plus volatil que le zing, et tous les deux suivent des lois cinétiques du premier ordre.L'augmentationde la température du bain ou l'ajout de fondant comme l'oxyde de calcium contribuent à améliorer l'évaporation du plomb et du zinc.Le plomb et le zinc après leur évaporation se condensent spontanément et rapidement sur les parois refroidies du réacteurs et se déposent principalement sous leur forme oxydée et métallique offrant la possibilité d'une réduction en vue d'un recyclage...

Author: DEMETRE.. RAPAKOULIAS
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Languages : fr
Pages : 281

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EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE DU SYSTEME CARBONE-HYDROGENE-AZOTE. DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX ET DE DIAGNOSTIC. ETUDE DU PLASMA DE N::(2) PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION. ETUDE DE LA TREMPE D'UN PLASMA D'AZOTE PAR UN FLUX DE METHANE; APPLICATION A LA MESURE DE LA REACTIVITE CHIMIQUE DE L'AZOTE ACTIVE. ETUDE D'UN PLASMA MIXTE AZOTE-METHANE. COMPARAISON AVEC LE REACTEUR A CONTRE-COURANT ET AVEC L'ETUDE THERMODYNAMIQUE. ANALYSE DU REACTEUR A PLASMA PAR LA THEORIE DE LA REACTIVITE CHIMIQUE DES MILIEUX HORS D'EQUILIBRE. MISE EN EVIDENCE D'UN PROCESSUS CATALYTIQUE EN PHASE PLASMA

Author: Hugues Hingana
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Languages : fr
Pages : 166

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Dans le domaine des plasmas thermiques, de nombreux procédés industriels sont caractérisés en supposant l'équilibre thermique. Cependant ces conditions d'équilibre ne sont pas remplies près des bords des plasmas crées par des arcs électriques ou des jets de plasmas. Les écarts à l'équilibre modifient alors considérablement la cinétique chimique du milieu et peuvent affecter le procédé étudié. La compréhension, l'analyse et la prédiction de ces procédés demandent alors une modélisation physique du plasma à deux températures (2T). Cette modélisation s'appuie sur le calcul préalable des propriétés du plasma 2T, calcul qui fait l'objet de cette thèse. La première partie de ce travail est consacrée au calcul de la composition d'un plasma à 2T. Il existe dans la littérature plusieurs théories permettant de calculer les densités des espèces pour un plasma hors équilibre mais l'originalité de ce travail se trouve dans l'établissement d'une loi " pseudo cinétique " régissant le peuplement des espèces. La seconde partie concerne le calcul des propriétés thermodynamiques. Elle s'appuie sur une étude bibliographique des méthodes de calcul déjà existantes et des données indispensables à l'obtention de telles propriétés. Un effort particulier est fait pour séparer les contributions des électrons et celles des particules lourdes dans les échanges d'énergie. La dernière partie de cette thèse est dédiée aux calculs des coefficients de transport. Nous évoquons les grandes lignes de calculs des propriétés intermédiaires avant de présenter les différentes théories existantes dans la littérature. Tous les résultats ont été validés par confrontation du calcul à l'ETL avec la littérature.

Author: FRANCOIS.. PREVOT
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Languages : fr
Pages : 280

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L'ETUDE DU FONCTIONNEMENT D'UN REACTEUR PLASMA HORS EQUILIBRE BASSE PRESSION EN ECOULEMENT DANS UNE TUYERE A ETE EFFECTUEE EN CHOISISSANT LA MOLECULE DE MONOXYDE DE CARBONE D'UNE PART POUR QUALIFIER LES PHENOMENES D'EXCITATION ET DE DISSOCIATION DE LA MOLECULE ET D'AUTRE PART POUR IDENTIFIER LES PROCESSUS DE DEPOTS DE COUCHES MINCES DE CARBONE. L'ETUDE EXPERIMENTALE DE NOTRE REACTEUR A PERMIS DE REALISER UNE CARACTERISATION DE L'ETAT ENERGETIQUE DE LA PHASE PLASMA PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION. L'EFFET DE LA TUYERE A MONTRE D'UNE PART L'EXALTATION DES PROPRIETES VIBRATIONNELLES DES MOLECULES D'AZOTE ET DE MONOXYDE DE CARBONE ET D'AUTRE PART UNE DISCRETISATION SPATIO-TEMPORELLE DU MAXIMUM DE TEMPERATURE DES DIFFERENTS MODES D'ENERGIE. NOUS AVONS PU VERIFIER (EN SORTIE DE LA TUYERE) L'ETAT FORTEMENT HORS EQUILIBRE DE NOTRE PLASMA. L'ANALYSE THERMODYNAMIQUE ET CINETIQUE METTENT EN EVIDENCE LE ROLE DE L'EXCITATION VIBRATIONNELLE SUR LES PROCESSUS DE DISSOCIATION DE LA MOLECULE DE MONOXYDE DE CARBONE. L'INTRODUCTION DE LA DISSOCIATION PAR LES PROCESSUS D'EXCITATION VIBRATIONNELLE DANS LE MODELE CINETIQUE MONTRE LE CONTROLE EXERCE PAR LE MODE VIBRATIONNEL SUR LA DISSOCIATION DU MONOXYDE DE CARBONE. LA SIMULATION DE L'ECOULEMENT HYDRODYNAMIQUE DANS NOTRE REACTEUR CONFIRME EN PARTIE LES OBSERVATIONS EFFECTUER EN SPECTROSCOPIE D'EMISSION. LA CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE DES EFFLUENTS GAZEUX ET SOLIDES RESULTANT DE LA DISSOCIATION DU MONOXYDE DE CARBONE A ETE REALISEE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE, PAR X.P.S., PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE ET PAR SPECTROMETRIE DE MASSE. NOUS AVONS AINSI PU PROPOSER UN MECANISME SIMPLIFIE DE REACTION POUR LA DISSOCIATION DU MONOXYDE DE CARBONE ET PROPOSER L'OPTIMISATION DU FONCTIONNEMENT DE NOTRE REACTEUR. EN ACCORD AVEC LES LOIS DE POLANYI, NOTRE TRAVAIL DEMONTRE QUE LES REACTIONS DE DECOMPOSITION REGIES PAR UNE ETAPE ENDOTHERMIQUE SONT CONTROLEES PAR L'EXCITATION VIBRATIONNELLE DU PLASMA. AINSI L'ETUDE DU FONCTIONNEMENT D'UN REACTEUR PLASMA BASSE PRESSION PEUT ELLE ETRE EFFECTUEE EN SUBSTITUANT A LA TEMPERATURE A L'EQUILIBRE (AU SENS D'ARRHENIUS) LA TEMPERATURE VIBRATIONNELLE QUI QUALIFIE SELON POLANYI LES SYSTEMES REACTIONNELS HORS EQUILIBRES

Author: Marie-Pierre Bergougnan
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Languages : fr
Pages : 289

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