Torréfaction de biomasses ligno-cellulosiques

La torréfaction est une opération de pyrolyse lente sur l intervalle de température 220-280C en milieu inerte. Cette technique appliquée aux résidus ligno-cellulosiques modifie leurs propriétés thermiques et les rend stables, broyables et exempts d humidité. Ils peuvent alors être considérés comme une matière première intéressante pour les procédés de combustion et de gazéification. Avant le développement de cette technologie à l échelle industrielle, il est nécessaire d enrichir notre niveau de connaissance associé au procédé de torréfaction et de compléter les données existantes par des données propres aux échantillons étudiés dans le cadre de ce travail. Pour ce faire, plusieurs études expérimentales ont été menées afin d identifier les paramètres opératoires clés de la torréfaction et de comprendre les mécanismes mis en jeux lors de ce traitement thermique. Parallèlement, un modèle numérique d un réacteur de torréfaction de type lit fixe à contre courant a été développé. Ce modèle, basé sur une approche monodimensionnelle permet une meilleure compréhension des phénomènes se déroulant dans ce type d installation. Il a également permis une aide au dimensionnement du pilote expérimental d une capacité de deux kilogrammes par heure développé dans le cadre de cette thèse et du programme PREBIOM.Torrefaction is a thermal degradation process carried in a temperature range between 250C and 280C under an inert atmosphere. This could be qualified as a mild pyrolysis process. The main goal of the torrefaction process is to dry the incoming biomass, to lower the energetic cost of its grinding and to make stable the final product of the operation. Hence, this product might became an energy carrier, suitable for both direct applications (heating) or indirect applications (gasification and subsequent use of the produced gas for chemistry or fuels). The potential industrial development of the process firstly requires that the knowledge associated with this operation be increased. For this reason, the influences of operating conditions on the product distribution and the reaction pathway undergone by biomass during its degradation have been studied in this work. This study, which is of the experimental type, has been completed by a numerical one. Indeed, a mathematical model (representative of a countercurrent reactor) has been developed and set up in this work. This model, which is based on a one dimensional approach, allows for a better understanding of the phenomena occurring within such a reactor. It has also been used in order to design a two kilogram an hour experimental facility that was built in the frame of this work and in the frame of the consortium PREBIOM.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF