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 BEI (Bureau d'étude industriel) : "Combustion de la biomasse"

 

 


Dernières mise à jour le 05/02/09

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Le Sujet

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Le sujet de "combustion de la biomasse" en partenariat avec EDF, nous a amené à considérer plus précisément le processus physique du chauffage au sein d'un poêle.

Le but final du sujet étant initialement d'observer la variation des différents caractéristiques de la combustion en fonction des conditions initiales et aux limites, nous nous sommes, dans un premier temps, fixé plusieurs objectifs :

objectifs

Pour cibler davantage notre travail qui  s'est finalement  uniquement concentré sur la première phase du processus, présentons les différentes phases mises en jeu ici :


 
etapes

Séchage :  Phase endothermique durant laquelle l'humidité est évacuée par évaporation   de la particule

Pyrolyse : Les matières volatiles se forment à l'intérieur de la particule à partir de l'hydrogène, de l'oxygène et du carbone présents, puis sont évacuées

Combustion : Les matières volatiles produites lors de la phase de pyrolyse sont oxydées grâce à un apport d'air.

Gazeification : Volatilise le Coke restant principalement en CO et H2



gaz

Au cours de chaque phase des gaz sont émis, et la quantité de ces derniers décide de la qualité du poêle d'un point de vue environnemental. Le graphique ci-dessus répertorie les différentes espèces émises.

Malheureusement, le temps imparti ne nous a permis de nous consacrer que sur le séchage.
avert

Pour faire l'étude de ce processus, on va considérer une particule de bois au sein même d'un lit de particules. Celles-ci tombent dans un flux d'air ascendant avec une très faible vitesse comparée à celle de l'air. A noter qu'elles perdent une partie de leur masse durant le processus et ce dû aux réactions intervenant en leur sein.
lit

Durant le séchage la particule ne contient pas encore de cendre ou de coke, on ne considérera donc qu'elle ne contient qu'une phase solide (bois), liquide (eau), air sec et vapeur. (cf graphique ci dessus). Par ailleurs, pour l'étude de cette phase séchage, plusieurs hypothèses ont été retenues :

             • Phase considérée : séchage
             • On considère une unique particule de bois poreuse (ε=0,68) du lit soumise à une température extérieure intense
             • L’étude est faite en coordonnées cylindriques    
              
             •  L' humidité initiale (  
humidite   ) est élevée