Etude d'un procédé de gazéification de biomasse en ambiance ...

IV –Les résultats expérimentaux
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La température maximum de 1100°C est atteinte en une minute, ensuite le cœur de la
bille reste chaud et la température diminue lentement. Le temps nécessaire pour atteindre
1100°C varie entre 60 et 90 secondes. Au cours de cet essai, le détachement entre la bille et le
thermocouple intervient environ à 171,5 minutes, ensuite la diminution rapide de la
température vient du retrait du thermocouple de la zone chaude.
Au moment où la bille se détache, celle-ci n’a pas complètement disparue, elle a
perdu environ 50 % de son diamètre. On peut donc supposer que la réaction de gazéification
n’est pas terminée à ce moment et que la température du cœur est encore maintenue autour de
la valeur maximale pour compléter la réaction.
Il faut aussi ajouter à ces observations le fait que le bain de verre n’étant plus chauffé
par aucune source d’énergie, sa température diminue elle aussi rapidement. Si ce dernier était
maintenu chaud durant tout le test il est probable que la température atteinte par le cœur de la
bille serait plus élevée et que nous ne constaterions pas de diminution de la température au
cœur.
Ces tests nous permettent de confirmer que les transferts thermiques au sein d’une
bille de bois de taille centimétrique sont relativement longs (de l’ordre de la minute). Ces
transferts sont dans notre cas le facteur limitant de la gazéification par rapport aux réactions
chimiques qui elles, peuvent être considérées comme instantanées.
IV - 2 - 4 - Conclusions sur les essais de gazéification de particules
centimétriques
Ces essais de gazéification de particules centimétriques nous ont permis de
comprendre plus facilement le rôle du bain de verre dans notre procédé. En effet, celui-ci, de
par sa consistance visqueuse permet aux particules de « flotter » à sa surface et donc de rester
en contact avec l’atmosphère chaude du four, voire directement avec l’arc électrique. Cela
donne tout le temps nécessaire aux particules, même de grosse taille (supérieure à 10 mm) de
réagir de façon complète. De plus, le verre utilisé, de par sa couleur sombre, absorbe une
partie de l’énergie fournie par le plasma, puis la restitue. Le rayonnement du verre participe
au maintien en température du ciel du four et donc diminue la consommation électrique de
l’installation pour des températures élevées. Le contact du verre avec la particule restitue
également une partie de l’énergie de l’arc électrique et participe à la gazéification de la
biomasse.
Le temps de séjour observé, de 2 à 3 minutes, comparé avec la vitesse de réaction
d’une pyrolyse flash, nous permet de nous situer au niveau des phénomènes microscopiques.
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