Soutenance de thèse de Tchini Severin TANOH - Vendredi 26 mars à 9h30

En streaming depuis IMT Mines Albi

26 mars 2021

Titre :

"Production d'un syngaz par pyrogazéification de biomasse en vue d'une biométhanation"

Composition du jury

Résumé

Dans un contexte de transition énergétique, le couplage d’un procédé de pyrogazéification et d’un procédé de biométhanation est une option intéressante pour la production de méthane renouvelable à petite ou moyenne échelle. La pyrogazéification permet de transformer la biomasse lignocellulosique en syngaz composé principalement de H2, CO, CO2 et CH4. Le syngaz est ensuite converti en biométhane via le procédé de méthanation biologique. Ces travaux de recherche portent essentiellement sur la pyrogazéification de la biomasse. L’objectif est de produire un syngaz dépourvu d’azote destiné à la méthanation biologique. Pour cela, un procédé de pyrogazéification à l’échelle pilote a été développé au centre RAPSODEE d’IMT Mines Albi. Il est constitué d’un four tournant et d’un réacteur tubulaire, tous deux chauffés indirectement et connectés en série. La nouvelle approche adoptée consiste à réaliser la pyrolyse de la biomasse dans le four tournant à 800°C, et à transférer les matières volatiles dans le réacteur tubulaire pour subir des réactions de craquage et de reformage non catalysées. L’éfficacité de la conversion des matières volatiles en syngaz a été évaluée à différentes températures de craquage et reformage dans le réacteur tubulaire, pour différents temps de séjour des gaz et avec l’ajout de vapeur d’eau. Les déchets verts et le bois ont été retenus pour les différents essais. Ainsi, il a été possible de produire un syngaz sans azote contenant plus de 50 % vol. de H2 et plus de 35% vol. de CO, et une concentration en goudrons inférieure à 0,2 g/Nm3. Toutefois, la formation de suies a été identifiée comme le principal obstacle dans le procédé. À cet égard, des études expérimentales ont été menées dans le but d’améliorer la compréhension de la formation des suies et d’identifier des pistes pour leur réduction. Elles ont également permis de valider un modèle 1D basé sur la chimie détaillée. Pour corroborer le tout, la chaîne de procédés pyrogazéification-biométhanation a été modélisée afin de proposer une intégration énergétique et de quantifier la performance globale de la conversion de biomasse en méthane. 

Mots-clés

Pyrolyse, Reformage, Four tournant, Réacteur tubulaire, Syngaz, Biométhanation