Étude du traitement thermique de déchets liquides dans un réacteur à plasma inductif

• Main Author: Bergeron, Éric
• Other Authors: Lachiver, Gérard
• Language: French
• Published: Université de Sherbrooke 1995
• Online Access: http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/971

Le présent mémoire démontre la faisabilité technique d'un procédé de destruction de déchets toxiques liquides dans un réacteur à plasma inductif à hautes fréquences (hf). Le toluène liquide pur est utilisé pour étudier l'efficacité du procédé. Selon l'étude thermodynamique et expérimentale, il est clair qu'un procédé de pyrolyse stricte des déchets est inadéquat. Celui-ci est caractérisé par un faible taux de destruction (DRE), ainsi que par une production importante de suie, d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et de produits de combustion incomplète (PIC). Cependant, l'introduction d'eau dans le système réactionnel Ar-C-H a permis de réduire significativement les émissions des sous-produits indésirables. Le toluène est reformé principalement en gaz de synthèse (H[indice inférieur 2] et CO), mais il y aussi production d'acétylène, de diacétylène, de méthane, de dioxyde de carbone et de noir de carbone. L'étude de faisabilité a été réalisée en trois étapes. Dans un premier temps, une étude thermodynamique des systèmes réactionnels Ar-H-C et Ar-H-C-0 a été effectuée. Par la suite, les techniques de caractérisation des effluents gazeux et solides (GC et GC/MS) ont été développées. Finalement, l'étude expérimentale a été réalisée. Celle-ci comprend des essais préliminaires et une étude paramétrique. Cette dernière porte sur la hauteur d'injection des réactifs, l'effet de la pression, l'effet du rapport massique [eau / toluène] et la capacité de charge du plasma hf. Cette étude a révélé que pour obtenir un DRE élevé et pour minimiser les émissions de HAP et de PIC, il faut opérer le réacteur à faible pression, injecter les réactifs au centre de la bobine d'induction et s'assurer que le rapport massique [eau / toluène] soit supérieur à 1,4. Bien que les résultats expérimentaux soient des plus prometteurs, le développement et l'optimisation du procédé proposé dans ce mémoire requiert une meilleure connaissance de la chimie du procédé. Les travaux de recherches futurs devront donc s'attarder au développement d'un modèle cinétique propre au reformage des déchets dans un réacteur à plasma inductif. De plus, la consommation spécifique d'énergie du procédé doit être réduite à moins de 5 kWh kg[indice supérieur -1].