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Amélioration des propriétés des bio-huiles de pyrolyse de la biomasse dans un réacteur Auger : étude énergétique/exergétique et désoxygénation catalytique
No full textLa consommation croissante d'énergie dans le monde, qui implique principalement l’utilisation de combustibles fossiles non renouvelables, pose un problème environnemental critique. Cette utilisation contribue aux émissions de gaz à effet de serre, principale cause du réchauffement climatique. Ce travail de recherche aborde le besoin urgent de sources d'énergie durables en se concentrant sur la biomasse comme alternative renouvelable. La biomasse offre une polyvalence dans les méthodes de production d'énergie, y compris les approches biochimiques et thermochimiques. Parmi celles-ci, la pyrolyse se distingue pour sa capacité à produire de la bio-huile et d'autres sous-produits d’intérêt. Cependant, l'optimisation du procédé pour améliorer la qualité de la bio-huile reste un défi important. L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer les propriétés de la bio-huile obtenu à partir de la conversion de la biomasse bois de hêtre en utilisant un procédé de pyrolyse à deux étages couplés à un traitement de désoxygénation catalytique. Le système se compose d'un réacteur à vis sans fin continu suivi d'un réacteur catalytique à lit fluidisé. Les réacteurs à vis sans fin sont préférés en raison de leur simplicité, de leur robustesse et de leur aptitude à fonctionner en continu. Le traitement catalytique a pour rôle réduire la teneur élevée en oxygène de la bio-huile brute, qui affecte négativement son utilisation en tant que biocarburant. Le catalyseur utilisé est la zéolite HZSM-5 modifiée par le fer à différentes concentrations. Dans la première étape, les paramètres opérationnels affectant le rendement et la distribution des produits de pyrolyse dans un réacteur à vis sans fin continu ont été étudiés. Ensuite, l'effet catalytique sur les vapeurs obtenues lors de la pyrolyse dans le système à deux étages (réacteur à vis sans fin + réacteur catalytique à lit fluidisé) a été évalué. Il a été observé que la pyrolyse réalisée à 500 °C, avec un temps de séjour du gaz de 18 s et un débit d'alimentation de 0,60 g/min, donnait les meilleurs résultats en termes de rendement en bio-huile, et en ce qui concerne la partie catalytique, le catalyseur 5 % Fe-HZSM-5 montrait les meilleures performances. Dans la dernière étape de cette thèse, une analyse thermodynamique des systèmes de pyrolyse catalytique et non catalytique a été réalisée. Une comparaison des différentes méthodes d'évaluation de l'énergie et de l'exergie de la bio-huile a été également élaborée. Cette recherche contribue à faire progresser la production durable de biocarburants et fournit des informations sur l'évaluation de l'énergie et de l'exergie de la bio-huile, ce qui est essentiel pour développer des solutions de production d'énergie respectueuses de l'environnement.The world's growing energy consumption, dependent mainly on non-renewable fossil fuels, poses a critical environmental problem. The use of fossil fuels contributes to greenhouse gas emissions, the main cause of global warming. This research work addresses the urgent need for sustainable energy sources by focusing on biomass as a renewable alternative. Biomass offers versatility in energy production methods, including biochemical and thermochemical approaches. Among these, pyrolysis is highlighted by its ability to produce bio-oil and other valuable by-products. However, process optimization to improve bio-oil quality remains a challenge. The main objective of this thesis is to improve the properties of bio-oil obtained from the conversion of beech wood biomass using a two-stage pyrolysis process coupled with a catalytic deoxygenation treatment. The system consists of a continuous Auger reactor followed by a fluidized bed catalytic reactor. Auger reactors are preferred because of their simplicity, robustness and suitability for continuous operation. The catalytic treatment is introduced to reduce the high oxygen content of crude bio-oil, which negatively affects its usefulness as a biofuel. The catalyst used was HZSM-5 zeolite modified with iron at different concentrations. In the first step, the operational parameters affecting the yield and distribution of pyrolytic products in a continuous Auger reactor were studied. Then, the catalytic effect on the vapors obtained from pyrolysis in the two-stage system (Auger reactor + fluidized bed catalytic reactor) was evaluated. It was observed that pyrolysis carried out at 500 °C, a gas residence time of 18 s and a feed rate of 0.60 g/min gave the best results in terms of bio-oil yield and, as for the catalytic part, the 5% Fe-HZSM-5 catalyst showed the best performance. In the last step of this thesis, a thermodynamic analysis of the catalytic and non-catalytic pyrolysis systems was carried out, as well as an extensive study of the different methods for the energy and exergy evaluation of the bio-oil. This research contributes to advancing the sustainable production of biofuels and provides insights into the energy and exergy assessment of bio-oil, which is essential for developing environmentally friendly energy production solutions
Craquage catalytique des goudrons en utilisant le biοchar comme catalyseur
No full textCette thèse se concentre sur l'étude du craquage catalytique des goudrons, qui sont des substances pouvant être produites avec le gaz de synthèse et le biochar pendant la gazéification de la biomasse. Les goudrons constituent un des principaux obstacles à l’utilisation du gaz de synthèse dans certains procédés industriels en raison des difficultés techniques liées à leur présence (obstruction, condensation, réduction de l'efficacité énergétique, etc.). Le craquage catalytique est une technique de choix pour transformer ces goudrons, composés d’hydrocarbures lourds (C6, C7, C8, etc.) en espèces plus légères (H₂, CH₄, C₂H₄). Ce processus peut être catalysé par le biochar, dont l'utilisation présente un grand avantage économique et technologique en tant que sous-produit de la gazéification. Ce travail met l'accent sur l'étude paramétrique du craquage des goudrons simulés par des composés modèles comme le benzène, le toluène et le xylène), en utilisant de catalyseurs à base de biochar, seul ou modifié par des métaux comme le fer et le nickel. Les catalyseurs préparés ont été caractérisés et leur activité a été comparée dans la réaction de craquage des différentes molécules modèles. La cinétique de la réaction ainsi que es phénomènes de transfert ayant lieu lors de la catalyse ont également été explorés.This thesis focuses on the study of the catalytic cracking of tars, which are substances that can be produced along with syngas and biochar during biomass gasification. Tars are one of the main obstacles to the use of syngas in certain industrial processes, due to the technical difficulties associated with their presence (clogging, condensation, reduced energy efficiency, etc.). Catalytic cracking is the technique of choice for transforming these tars, composed of heavy hydrocarbons (C6, C7, C8, etc.) into lighter species (H₂, CH₄, C₂H₄). This process can be catalyzed by biochar, whose use offers great economic and technological advantages as a by-product of gasification. This work focuses on the parametric study of the cracking of tars emulated by model compounds such as benzene, toluene and xylene while using biochar-based catalysts, either the biochar alone or otherwise, modified with metal oxides of iron and nickel. The catalysts prepared were characterized and their activity was compared during the cracking reaction of the various model molecules. The kinetics of the reaction and the transfer phenomena occurring during catalysis were also explored
Oxydes de vanadium supportes sur alumine et sur silice : caracterisation physico-chimique et aspect catalytique
No full textSIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc
Dépollution catalytique des effluents gazeux contenant des hydrocarbures aromatiques
No full textLa désorption thermique représente une option majeure dans les filières de décontamination des sols pollués. Elle comporte deux étapes : volatilisation des polluants et traitement des gaz désorbés. L'objectif de notre travail était d'examiner la faisabilité de la dépollution de ces gaz par oxydation catalytique totale. L'oxydation totale de certaines molécules d'hydrocarbures aromatiques a été étudiée sur des catalyseurs à base d'oxyde de manganèse supporté sur SiO2, Al2O3 et TiO2. L'activité catalytique varie fortement avec le support et la teneur en Mn, MnOx/TiO2 5% Mn donnant les meilleures performances. Des techniques de caractérisation ont été employées à savoir, la réduction et la désorption à température programmée (RTP et DTP) et la résonance paramagnétique électronique (RPE). La corrélation des résultats catalytiques à ceux de la caractérisation a permis d'attribuer la bonne activité de MnOx/TiO2 à la forte mobilité de l'oxygène du réseau et la formation de MnO2 seul, alors que sur SiO2 et Al2O3 un mélange de MnO2 et Mn2O3 est présent. Une étude paramétrique a permis d'identifier les facteurs les plus influents et de préciser les conditions optimales du test catalytique. L'effet de mélange a été aussi étudié : la réactivité des composés seuls qui diminue selon l'ordre : Toluène> P-xylène > Naphtalène est inversé dans le cas des mélanges binaires. Finalement, nous avons examiné l'efficacité du catalyseur, MnOx/TiO2 5% Mn, dans l'oxydation totale de certaines molécules HAP (acénaphtène, fluorène, pyrène etc.). Bien que l'oxydation de ces molécules a lieu à des températures plus élevées que celle du toluène leur conversion totale est atteinte avant 500C.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF
Comportement catalytique dans l'oxydation du propène et caractérisation physico-chimique de deux oxydes de types-BIMEVOX substitués au cuivre et au cobalt
No full textMis en évidence au laboratoire de Cristallochimie et Physico-chimie du Solide de Lille à la fin des années 80, les oxydes de type BIMEVOX, qui dérivent de Bi4V2011 par substitution partielle du vanadium par un autre métal (ME), sont les meilleurs conducteurs par 02- connus à ce jour. Leurs propriétés remarquables de conductivité ionique à basses températures, a motivé leur utilisation en tant que catalyseurs d'oxydation, compte tenu du rôle primordial joué par 02- dans le mécanisme réactionnel. Dans le but d'examiner leurs propriétés catalytiques, nous avons choisi la réaction de couplage oxydant du propène. Deux catalyseurs ont été étudiés, le BICUVOX et le BICOVOX. Le test catalytique a été réalisé en utilisant un réacteur à lit fIxe. Plusieurs paramètres opératoires ont été examinés: la température, la pression partielle d'oxygène, le temps de contact et l'effet de dilution du lit catalytique. En fonction de la température de réaction, deux régimes réactionnels ont été mis en évidence: i) oxydation totale du propène à des températures relativement basses (300 - 450ʿC) ; il) dimérisation du propène en 1,5-hexadiène à des températures plus élevées (450 - 550ʿC). Les résultats ont révélé aussi que le catalyseur dopé au cobalt est plus actif que celui dopé au cuivre. Dans le souci d'interpréter les évolutions subies par les catalyseurs BIMEVOX dans les conditions du test, une caractérisation physico-chimique approfondie a été entreprise en utilisant les techniques suivantes: la diffraction des RX, la thermodésorption programmée (T'PD), l'analyse thermogravimétrique (A TG), l'Infra-Rouge (IR), la microscopie électronique à balayage (MEB) et la résonance paramagnétique électronique (RPE). Ces techniques ont révélé un phénomène de réduction progressive des catalyseurs pendant la réaction. Cette évolution favorise la dimérisation du propène dans un premier temps puis conduit à la dégradation de la structure du catalyseur lorsqu'elle est très poussée. Le traitement sous air à 600ʿC permet la régénération des catalyseurs qui retrouvent leur structure initiale. Enfin les propriétés catalytiques ont été corrélées aux résultats obtenus par la caractérisation physico-chimique.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Development of a process for the epoxidation and carbonation vegetable oils : application to cottonseed oil
No full textCe travail de thèse porte sur l'étude d'un procédé d'époxydation et de carbonatation par CO₂ des huiles végétales ce qui permet de valoriser à la fois les huiles et le CO₂ .Un modèle cinétique passant par la formation in situ de l'acide performique est construit pour l'époxydation de l'acide oléique et de l'huile de coton, en couplant les bilans de matière et d'énergie. Une stratégie permettant de réduire le nombre de paramètre à estimer est adoptée. Ce modèle est potentiellement transposable aux autres huiles ayant une structure similaire, car la réactivité de chaque type d'acide gras est déterminée. Pour la réaction de carbonatation, une étude cinétique est réalisée, et la solubilité et le coefficient de transfert de matière du CO₂ dans la phase liquide sont mesurés en tenant compte de la non idéalité des conditions à l'aide de l'équation d'état de Peng-Robinson. L'utilisation du carbonate obtenu est enfin examinée dans la synthèse de polyuréthanes sans isocyanates (NIPUs).This thesis focuses on the process aspect of the first two steps in the synthesis of non-isocyanates polyurethanes (NIPUs) from vegetable oils, i.e. epoxidation and carbonation reaction. This process adds value to both vegetable oil and CO₂. A kinetic model by using performic acid formed in-situ is built for epoxidation of oleic acid and cottonseed oil, by coupling the mass balance and energy balance. This model is potentially transferable to other oils with similar structure as the reactivity of each type of fatty acid is determined. For the carbonation reaction, a kinetic study is carried out, and the solubility and the CO₂ mass transfer coefficient in the liquid phase is measured under non-ideal condition using the Peng-Robinson equation of state
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
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