Etude d'un procédé de gazéification de biomasse en ambiance ...
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VI –<strong>Etu<strong>de</strong></strong> technico-économique d’un <strong>procédé</strong><br />
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Débit <strong>de</strong> <strong>biomasse</strong> humi<strong>de</strong> (25 %) 110 t.h -1<br />
Débit <strong>de</strong> <strong>biomasse</strong> anhydre 82,5 t.h -1<br />
Espèces % massiques par rapport à la <strong>biomasse</strong> anhydre Débits <strong>en</strong> t.h -1<br />
Gaz 98,3 81,09<br />
C<strong>en</strong>dres + résidus<br />
carbonés<br />
1,7 1,4<br />
Tableau VI-2 : Bilan <strong>de</strong>s débits pour le <strong>procédé</strong>.<br />
Ce bilan matière nous permet d’estimer à 81 t.h -1 la production <strong>de</strong> gaz et à 1,4 t.h -1 la<br />
production <strong>de</strong> c<strong>en</strong>dres. Les gaz seront acheminés vers les unités <strong>de</strong> nettoyage (élimination <strong>de</strong><br />
CO2 et CH4), puis vers un shift ou un ajout <strong>de</strong> H2 externe pour ajuster le rapport H2/CO à 2<br />
pour correspondre aux nécessités d’une synthèse Fischer-Tropsch (FT). Dans notre <strong>procédé</strong><br />
nous avons fait le choix d’une étape <strong>de</strong> shift pour ajuster la quantité d’hydrogène car les<br />
données sur l’apport d’hydrogène externe ne sont pas connues avec suffisamm<strong>en</strong>t <strong>de</strong><br />
précisions sur les quantités concernées. L’équation bilan <strong>de</strong> cette étape se prés<strong>en</strong>te comme<br />
suit : CO + H2O → H2 + CO2.<br />
Les c<strong>en</strong>dres produites vont être prises <strong>en</strong> charge par le bain <strong>de</strong> verre. On considère<br />
que dans un four modèle <strong>de</strong> type « four <strong>de</strong> verrier » le débit d’additif verrier nécessaire à<br />
l’écoulem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> la <strong>biomasse</strong> à sa surface est <strong>de</strong> 2750 kg.h -1 . Par conséqu<strong>en</strong>t <strong>en</strong> sortie du<br />
<strong>procédé</strong> nous aurons un débit <strong>de</strong> 4,15 t.h -1 du mélange verre et c<strong>en</strong>dres.<br />
Une autre donnée que nous pouvons <strong>en</strong>trer dans notre modèle <strong>de</strong> gazéifieur est la<br />
consommation <strong>en</strong> graphite <strong>de</strong>s électro<strong>de</strong>s. Dans le cas du réacteur <strong>de</strong> <strong>gazéification</strong> du<br />
Laboratoire, la consommation moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong>s électro<strong>de</strong>s que nous utilisons est <strong>de</strong> 10 g <strong>de</strong><br />
carbone par heure, soit 10 g <strong>de</strong> carbone par kilogramme <strong>de</strong> <strong>biomasse</strong> gazéifié. Cela<br />
représ<strong>en</strong>te une consommation <strong>de</strong> 110 kg.h -1 pour notre unité <strong>de</strong> <strong>gazéification</strong> à échelle<br />
industrielle. Pour les fours <strong>de</strong> fon<strong>de</strong>rie la consommation maximale est estimé à 7 kg.t -1 <strong>de</strong><br />
produit traité (Masson, 2005) ce qui représ<strong>en</strong>te une consommation <strong>de</strong> près <strong>de</strong> 800 kg.t -1 dans<br />
notre gazéifieur. Nous faisons le choix <strong>de</strong> gar<strong>de</strong>r la consommation <strong>en</strong> graphite prov<strong>en</strong>ant <strong>de</strong><br />
notre réacteur à petite échelle car elle nous semble plus proche <strong>de</strong> nos besoins que la<br />
consommation <strong>en</strong> graphite nécessaire à la fonte <strong>de</strong> métaux.<br />
L’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong> ces données nous permet <strong>de</strong> construire un premier modèle <strong>de</strong><br />
gazéifieur que nous résumons sur la Figure VI-3 :<br />
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