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Etude de la captation de composés organiques volatils par absorption et adsorption combinées au moyen de suspensions aqueuses de charbon actif

Les composés organiques volatils (COV) constituent une famille importante de
polluants atmosphériques émis par de nombreuses activités anthropiques (transports,
industries pétrochimique et pharmaceutique, dégraissage des métaux, solvants de
peintures et de nettoyage, imprimerie, …). Ils sont responsables d’effets nocifs sur la
santé et sont des précurseurs de la génération d’ozone troposphérique. Dans le futur,
les normes d’émission devenant de plus en plus strictes, des techniques d’épuration
plus performantes devront être développées et les procédés existants seront appelés à
être perfectionnés. Une des voies pour y parvenir est de combiner plusieurs techniques
de traitement déjà éprouvées. L’originalité de la recherche a donc consisté à coupler
deux techniques connues d’abattement en réalisant l’absorption et l’adsorption
combinées de COV dans une suspension aqueuse d’une fine poudre de charbon actif,
l’adjonction de l’adsorbant au solvant liquide devant avoir pour effet d’augmenter la
capacité globale de fixation du polluant par rapport à une opération d’absorption seule.
Le couplage absorption-adsorption a été mis en oeuvre pour la réduction de 4
composés organiques modèles portés par un flux d’air : alcool isopropylique, acétone,
1,2-dichloroéthane et toluène, en travaillant avec un contacteur à faisceaux de câbles
mis au point dans le service de génie chimique de la Faculté.
La thèse a mis en lumière tous les mécanismes de transfert de matière impliqués
dans ce procédé triphasique, à savoir: le transfert du COV depuis la phase gaz vers la
phase liquide (l’absorption), le transfert des molécules dissoutes en phase liquide vers
le charbon actif (l’adsorption) et le transfert gaz-liquide en présence de particules
solides. Il est apparu que les particules solides induisent deux effets opposés sur la
vitesse de diffusion des COV dans le milieu liquide: une réduction due à leur simple
présence volumique et un effet accélérateur dû à leur caractère adsorbant. L’influence
sur les transferts de la concentration et la granulométrie des particules ainsi que de leur
capacité d’adsorption et des coefficients de diffusion interne, ont été étudiés.
Finalement, tous les résultats expérimentaux observés ont pu être justifiés au
moyen d’une modélisation de tous les phénomènes se déroulant dans la suspension.

Identiferoai:union.ndltd.org:BICfB/oai:fpms.ac.be:ETDFPMS:FPMSetd-10142004-152342
Date28 September 2004
CreatorsDubray, Angélique
ContributorsDelvosalle, C., Baron, G., Halloin, V., Hanton, Jean, Frère, Marc, Petitjean, Jean-Pierre, Vanderschuren, Jacques
PublisherFaculte Polytechnique de Mons
Source SetsBibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique
LanguageFrench
Detected LanguageFrench
Typetext
Formatapplication/pdf
Sourcehttp://theses.fpms.ac.be/ETD-db/collection/available/FPMSetd-10142004-152342/
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