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dc.contributor.advisor[non identifié]fr
dc.contributor.authorBergeron, Emmanuelfr
dc.date.accessioned2014-05-14T19:52:20Z
dc.date.available2014-05-14T19:52:20Z
dc.date.created1997fr
dc.date.issued1997fr
dc.identifier.isbn9780494614105fr
dc.identifier.urihttp://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1512
dc.description.abstractLe noir de carbone est un nom générique donné à une vaste gamme de produits ayant en commun d'être composés de carbone solide. Les variétés se distinguent entre elles par leurs caractéristiques telles la surface spécifique, la structure, la taille des particules etc... Les procédés classiques de production de noir de carbone utilisent la combustion afin de générer l'énergie nécessaire à la décomposition thermique des hydrocarbures produisant le carbone solide. L'utilisation de la combustion amène évidemment des problèmes environnementaux en produisant des CO, CO2 et NO. en plus de mener à de faible rendement et à des hétérogénéité dans la conformation des particules. A l'opposé, la pyrolyse du méthane par plasma thermique offre l'avantage d'utiliser une matière première peu dispendieuse, disponible sans former de composé polluant. Elle permet également de produire des particules ayant des propriétés que ne peuvent former les procédés classiques. Selon l'étude thermodynamique, il apparaît que le carbone est le produit majoritaire formé pour un système C - H - Ar jusqu'à 2500 K. Ainsi, il est théoriquement possible d'atteindre un rendement de 100 % en carbone si le temps de résidence dans le réacteur est suffisamment long. Pour cette plage de température, l'autre composé d'importance est l'acétylène (éthyne). L'étude cinétique indique qu'à plus de 1800 K le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre est de moins d'une seconde. Les travaux faits au laboratoire du Centre de Recherche en Technologies des Plasmas (CRTP), ont permis d'atteindre un rendement de décomposition de près de 100 % et un rendement en noir de carbone de 55 % à 60 kW.Le reste du méthane ne se décomposant pas plus loin que l'éthyne. Ce rendement est attribuable à un temps de résidence trop court pour la température atteinte et une faible qualité des transferts due à un régime d'écoulement laminaire. Les particules sont formées selon deux morphologies différentes, soit des sphères et des plaquettes. La taille des particules joue entre 20 et 80 nm selon les conditions d'opération. La surface spécifique peut aller jusqu'à 250 m 2 /g. Ces propriétés peuvent être atteintes en modifiant le débit d'alimentation et le mode d'injection du méthane. Il serait possible d'augmenter le rendement de la réaction en modifiant la géométrie du réacteur. En réduisant son diamètre tout en gardant le volume constant, il serait possible d'augmenter la turbulence de l'écoulement et donc la qualité, des transferts. De plus en ajoutant des couches d'isolation multiples, il serait possible de laisser tomber le refroidissement de certaines parties du réacteur et ainsi former une zone plus chaude dans la chambre de réaction favorisant la production du carbone.fr
dc.language.isofrefr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Emmanuel Bergeronfr
dc.subjectNoir de carbone
dc.subjectPlasma
dc.subjectGaz ionisés
dc.titleProduction de carbone par pyrolyse du méthane dans un plasma thermiquefr
dc.typeMémoirefr
tme.degree.disciplineGénie chimiquefr
tme.degree.grantorFaculté de géniefr
tme.degree.levelMaîtrisefr
tme.degree.nameM. Sc. A.fr


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