From the fine description of gasification in fixed bed to the optimization of staged processes
Description
In this HDR (Accreditation to Supervise Research) report, after an overview of his curriculum (diplomas, research, expertise, administrative and education activities), the author presents the context and industrial problematic of gasification (definition, existing technologies, status of industrial development), and scientific stakes (processes of staged gasification, industrial stakes, scientific approach and stakes). Then, he proposes an overview of his research works related to the gasification of an isolated coal particle: tools and methodology, application to a spherical char particle in a water steam atmosphere, description of the various occurring phenomena. In a next part, he addresses coal gasification in continuous fixed bed: fine characterization of the fixed bed (design of a research reactor, contributions of the main reactions, evolution of physical magnitudes along the char bed, bed settlement during gasification), and modelling (with application to the optimisation of an industrial reactor). In a last part, the author presents an assessment and projects which concern: biomass oxidising pyrolysis in continuous fixed bed, behaviour of pellets of biomass mixtures, and gasification in southern countries with a scale reduction
Abstract (French)
La gazeification etagee de biomasse permet la production d'un gaz de synthese propre, facilement valorisable en energie electrique et thermique. Neanmoins, l'optimisation de cette technologie en termes d'efficacite energetique et d'elargissement de la nature de la biomasse valorisable, constitue un enjeu industriel fort. Depuis plus de 10 ans, l'equipe biomasse energie du CIRAD developpe un programme de recherche specifique sur la comprehension et la description de ce type de reacteur, et en particulier de l'etape de gazeification du charbon en lit fixe continu. Une methodologie, qui s'appuie sur des outils experimentaux et numeriques, a ete mise en place. Elle nous a permis de mener des etudes fines a deux echelles d'observation: celle de la particule isolee et celle du lit fixe de particules. Les resultats produits et presentes dans le manuscrit constituent une contribution scientifique dans le domaine de la conversion thermochimique de solides carbones. Par ailleurs, ils ont apporte aux partenaires industriels une meilleure connaissance du comportement de leur procede, leur permettant d'ouvrir de nouvelles voies vers l'optimisation de leur technologie et de son fonctionnement. Mon projet de recherche porte essentiellement sur deux volets. D'une part, il s'inscrit dans la continuite des actions menees, et vise a terme a developper un modele complet du procede de gazeification etagee. Dans ce but les travaux s'orientent vers l'etude des deux autres etapes de la transformation: celle de la pyrolyse oxydante et celle de l'oxydation homogene des matieres volatiles. L'enjeu a terme est de disposer d'outils permettant d'apprehender les questions liees a la reduction d'echelle de ces technologies, et de proposer de nouveaux reacteurs efficaces destines a la production d'electricite decentralisee et de petites puissances, adaptes aux contextes des pays du sud. D'autre part, mon projet s'oriente egalement de maniere plus globale vers l'elargissement de la gamme des biomasses valorisables dans les procedes de conversion thermochimique. Il s'agit de definir les bonnes adequations entre le combustible, ses proprietes et son conditionnement - mecanique, chimique, ou thermique -, et les reacteurs de conversion, dans le but de garantir une valorisation optimale de la ressource naturelle d'un point de vue economique, energetique et environnemental. (auteur)
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Additional titles
- Original title (French)
- De la description fine de la gazeification en lit fixe a l'optimisation des procedes etages
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 80 p.
- Report number
- FRNC-TH--13194
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 53086852
- Subject category
- S09: BIOMASS FUELS; S29: ENERGY PLANNING, POLICY AND ECONOMY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- BIOMASS; CHEMICAL REACTIONS; COAL; ENERGY SOURCE DEVELOPMENT; FRANCE; FRENCH ORGANIZATIONS; GASIFICATION; INDUSTRY; MATHEMATICAL MODELS; OPTIMIZATION; PACKED BEDS; PELLETS; PYROLYSIS; RESEARCH PROGRAMS; TECHNOLOGY ASSESSMENT; WOOD; WOOD FUELS; WOOD WASTES
- Descriptors DEC
- ALTERNATIVE FUELS; BIOFUELS; CARBONACEOUS MATERIALS; CHEMICAL REACTIONS; DECOMPOSITION; DEVELOPED COUNTRIES; ENERGY SOURCES; EUROPE; FOSSIL FUELS; FUELS; MATERIALS; NATIONAL ORGANIZATIONS; ORGANIC WASTES; RENEWABLE ENERGY SOURCES; SOLID FUELS; SOLID WASTES; THERMOCHEMICAL PROCESSES; WASTES; WESTERN EUROPE
Optional Information
- Notes
- 118 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses