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

V –Modélisation des transitoires thermiques
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V - 2 - 1 - 3 - Bilan sur la modélisation de la sphère
Les données obtenues grâce à la modélisation de la gazéification sur une sphère de
bois nous permettent de compléter les observations macroscopiques. Ainsi, nous voyons que
le gradient de température à l’intérieur du bois est élevé, cela est dû d’une part, à la nature du
bois et surtout du charbon de bois isolant et d’autre part à l’absorption de l’énergie par les
réactions endothermiques et la vaporisation de l’eau. Par conséquent nous retrouvons ici des
résultats en cohérence avec l’hypothèse d’un régime thermique, pour la gazéification haute
température de particules centimétriques de bois, comme nous l’avions suggéré lors des
essais sur la gazéification de particules centimétriques dans le réacteur à plasma du
Laboratoire (cf. IV - 2 - 4 - ).
De même, les résultats de cette modélisation rejoignent les résultats expérimentaux
concernant le temps de réaction nécessaire à la disparition d’une bille. L’ordre de grandeur
est le même que celui observé lors des essais sous plasma et en ATG (cf. Figure V-7). Mais
le modèle nous permet de distinguer plus précisément les phases avant et après 450°C, avec
des vitesses de montée en température très différentes, expliquées par le changement de
matériau, et qui marque le passage de la pyrolyse du bois à la gazéification du résidu.
V - 2 - 1 - 4 - Comparaison/confrontation du modèle à l’expérimental
Les temps de réactions entre expérimental et modèle sont du même ordre de grandeur
mais afin de valider le calcul et de faire une comparaison plus précise de la perte de diamètre
d’une bille dans différentes conditions, nous avons reporté sur le graphique de la Figure V-7
les résultats pour :
- la perte de diamètre observée lors d’un essai de gazéification filmé, d’une bille de bois
de 18 mm de diamètre directement placée sous l’arc électrique dans le réacteur de
gazéification du Laboratoire (cf. Figure V-6),
- la perte de diamètre calculée à partir de la perte de masse mesurée lors d’un essai de
traitement thermique de 30 g de billes de hêtre en ATG (cf. Figure IV-31) à 1375°C,
- la perte de diamètre calculée par le modèle pour une sphère de 18 mm de diamètre et un
flux thermique de 200 kW.m -2 .
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