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

I –Le contexte énergétique et environnemental
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(15 kPa) favorisent la production d’huiles au détriment du gaz et du charbon (Antal et
Varhegyi, 1998) (cf. Tableau I-7).
Produits de pyrolyse
(%massique sur le sec)
Pyrolyse lente
(0,1 Mpa)
Pyrolyse lente
sous pression (>0,4 Mpa)
Pyrolyse lente
Sous vide (15 Kpa)
Huiles 30-35 25-30 60-65
Gaz 25-30 20-25 15-20
Charbon végétal 20-35 30-40 15-20
Tableau I-7 : Evolution des pourcentages relatifs de solides (char), liquides (huile) et gaz
en fonction des conditions de pression lors de la pyrolyse de la biomasse (Ballerini et
Alazard-Toux, 2006).
I - 6 - 2 - 1 - 3 - 6.La granulométrie de la biomasse
La granulométrie a une incidence sur le temps de séjour des vapeurs primaires à
l’intérieur de la particule et donc sur le déroulement des réactions secondaires et des réactions
hétérogènes solides-gaz.
Une granulométrie importante constitue une barrière diffusionnelle pour les vapeurs
primaires qui sont maintenues dans la matrice solide carbonée à température élevée et qui
réagissent pour former des produits secondaires gazeux et solides. Dans le cas d’une pyrolyse
en lit fixe des petites particules constituent un lit compact et à faible porosité qui va limiter
les échanges gazeux et les transferts thermiques, limitant ainsi le fonctionnement du réacteur.
En revanche, pour une pyrolyse flash la volatilisation des gaz doit se faire rapidement donc
les particules fines (inférieures à 6 mm) et des lits de particules non compacts seront
privilégiés pour favoriser des temps de séjours intra-particulaires faibles.
Dans ses études sur la vapogazéification de la biomasse (Dupont, 2006) établit une
corrélation entre la taille des particules et les mécanismes prédominant lors de la pyrolyse en
fonction de la température (cf. Figure I-16). On distingue alors plusieurs régimes de pyrolyse
en comparant les temps caractéristiques des transferts de chaleur avec celui de la réaction
chimique.
Dans les cas où les temps caractéristiques des réactions chimiques seront plus grands
que ceux des transferts thermiques, nous aurons un régime de pyrolyse dit chimique. C’est le
cas pour de petites particules dont la taille est comprise entre 0,1 et 1 mm. Les particules sont
alors considérées comme isothermes et l’étape limitante est la chimie de la réaction.
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