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Étude sur la pyrolyse du plastique et la combustion lente pour la valorisation des déchets

Ruming Pan

Mardi 26 juillet à 13 h 30   –  Amphitéâtre Nougaro

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Résumé : 

La pyrolyse est considérée comme une alternative prometteuse à l’enfouissement des déchets plastiques, qui peut simultanément produire de l’huile liquide similaire à des carburants commerciaux (essence et diesel). D’autre part, la combustion lente autonome ou « smoldering » est de plus en plus populaire pour traiter les sols/sables contaminés, éliminer les déchets et permettre la valorisation des déchets. Les contaminants organiques (donc combustibles) dans les sols/sables peuvent être détruits en réagissant avec l’oxygène. C’est un processus qui libère une chaleur importante et qui permet dans premier temps d’entretenir le phénomène. La chaleur peut aussi être utilisée pour la permettre la pyrolyse des déchets plastiques. Cette thèse vise, en particulier, à étudier la pyrolyse des déchets plastiques générée par la combustion lente auto-entretenue ou « smoldering ».


La pyrolyse des déchets plastiques est un processus chimique complexe. Afin de mieux comprendre les phénomènes de pyrolyse des plastiques, cette thèse adopte différentes méthodes analytiques i.e. réseau de neurones artificiels (ANN) et algorithme génétique (GA), couplées à l’analyse thermogravimétrique (TGA) pour permettre la détermination de modèles de décomposition cinétique. Par la suite, les décompositions thermique et catalytique des déchets plastiques ont été menées dans un réacteur semi-batch à petite échelle pour étudier les effets des paramètres opératoires sur les rendements en produits. Nous avons couplé l’ANN et le GA pour établir les expressions mathématiques des rendements de produits dans diverses conditions opératoires. Cela a permis d’obtenir l’optimum de la production en huile pour une condition opératoire fixée.


Étant donné que la combustion lente nécessite une consommation d’oxygène, si l’on veut utiliser l’énergie produite par la combustion pour alimenter le réacteur de pyrolyse, la combustion lente doit être ex-situ. En raison du manque d’applications de la combustion ex-situ pour la pyrolyse des déchets plastiques, cette thèse développe différentes approches numériques dimensionnels pour le étudier la réponse du réacteur de pyrolyse alimenté énergétiquement par la combustion lente.