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

V –Modélisation des transitoires thermiques
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hypothèse rend notre modèle basé sur les transferts thermiques applicable à notre cas de
figure de gazéification haute température (supérieure à 1200°C).
Les résultats de cette modélisation ont montré que les ordres de grandeurs attendus
pour le temps nécessaire à la gazéification de particules centimétriques étaient du même
ordre que ceux obtenus expérimentalement. De plus les temps caractéristiques calculés à
partir du modèle, comme le gradient de température et la vitesse de montée en température,
rendent comptent de façon réaliste de la pyrolyse du bois, formant tout d’abord un résidu
solide carboné dont la gazéification intervient ensuite à plus haute température.
Par conséquent, malgré les limites de ce modèle et du logiciel de modélisation utilisé
(non prise en compte directe de la physico-chimie, difficulté de convergence à faible
diamètre, forte sensibilité au flux appliqué), son utilisation dans le cadre de cette thèse peut
nous permettre d’évaluer le temps de gazéification nécessaire à un lit de plaquette forestière
dans un procédé à échelle industrielle.
Nous ne pouvons envisager le dimensionnement d’un réacteur pour un tel procédé
qu’avec l’aide de la modélisation effectuée. En effet, si nous imaginons de placer un lit de
plaquettes forestières sur un bain de verre circulant à la manière des fours verriers (type
« tapis roulant »), la durée de gazéification nécessaire calculée grâce au modèle doit nous
permettre d’évaluer le temps minimum de séjour des plaquettes entraînées par ce lit de verre.
La vitesse du lit et sa longueur, donc la dimension de l’installation et son coût, dépendent
donc directement des résultats du modèle.
De plus, la quantité insuffisante d’eau en fin de gazéification d’une particule doit être
prise en compte lors de la conception d’un réacteur industriel.
Pour cela, on peut prévoir, par exemple, la mise en place d’un co-courant (gaz-
particules) permettant de transférer, de l’eau évaporée, provenant de la couche supérieure des
grosses particules, vers les petites particules, en fin de gazéification, située vers la partie
terminale du « tapis roulant ».
Malgré son aspect partiel notre modèle nous semble utilisable pour accéder à des
ordres de grandeur des données nécessaires à l’élaboration d’une première étude technico-
économique visant à évaluer un procédé dont la réaction de gazéification se ferait à haute
température.
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