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( traduction )
http://www.pyrum.net/index.php?id=56[/b]
ILS PYROLISENT, EUX ! !
Technologie
Équipe
La thermolyse Pyrum
La thermolyse est une décomposition thermique des substances organiques (respectivement de caoutchouc et déchets de plastique qui coule) l'absence d'oxygène, donc dans une atmosphère dans laquelle il ne peut être l'incinération.
A ces conditions de traitement, les vapeurs émises condenser à basses températures à l'huile, gaz permanent (composés d'hydrocarbures gazeux) et le coke.
Après un démarrage de l'usine avec une énergie externe créer de l'énergie suffisante pour permettre une opération d'auto-suffisante de la plante, de sorte que un surplus d'énergie est produit qui peut être vendu sous forme d'énergie thermique ou électrique plus loin.
Les déchets et les entrées suivantes peuvent gérer notre technologie:
Les vieux pneus (voiture, camion, moto, la construction de machines etc ...)
Tapis de bitume et isolations (z. B. en bitume de toiture)
EPDM et d'autres élastomères déchets de caoutchouc (joints de portes et fenêtres)
PE / PET (films, bouteilles, moulures etc ...)
La biomasse (déchets verts, bois, résidus alimentaires ...)
Les matériaux d'emballage (par ex. Comme Tetra Pak ...)
Les schistes bitumineux et les sables bitumineux (en phase de test)
Le procédé peut en outre générer des produits: poudre de caoutchouc, noir de carbone, du coke, du charbon actif, pétrole brut, gaz (tels que le gaz naturel), de l'électricité, de la chaleur.
Depuis la cession de caoutchouc et déchets de plastique avec une certaine importance dans les années à venir, la demande à venir pour le processus de recyclage innovant est particulièrement bien adapté pour servir d'exemple d'un concept de gestion des déchets orientée vers l'avenir.
Il combine les exigences économiques et écologiques sur un concept de déchets avec des coûts d'investissement et d'exploitation faibles, est utilisé pour la récupération des matières premières et des combustibles fossiles substitués.
Procédure
Le processus à venir ici pour utiliser de recyclage de thermolyse est en plusieurs étapes.
Niveau 1
Adoption de matériel et le stockage dans des boîtes
Broyage du matériau d'entrée dans les granules de 1 à 14 mm
Séparation de l'acier et du textile de rechange pour la réutilisation
Stockage intermédiaire des granules
Stade 2
Thermolyse de granulés de caoutchouc dans des réacteurs verticaux
La séparation de la vapeur et des produits résultant de coke
Niveau 3
La condensation des vapeurs
Séparation de pétrole et de gaz permanent
Le stockage intermédiaire de l'huile
Etape 4
Coke refroidissement
Dépistage et la classification de la coke dans des tailles de grains commerciaux
Niveau 5
Alimentation pour les unités principales et auxiliaires
Récupération de l'énergie des gaz d'échappement
La production d'électricité pour l'auto-restauration et vente
Niveau 6
Rectification de l'huile
Stockage des huiles dans le parc de stockage
Niveau 7
Nettoyage de l'air d'échappement à des limites légales (Euro 4)
Niveau 8
Performance des intermédiaires: la chaleur, l'huile et le coke, par exemple:
Cogénération avec les résidents
La production de carbone noir d'huile
La production de charbon actif de coke
Avantages
Le coût élevé représente l'occasion sûr que cette méthode peut résoudre les nations dans presque tous les pays industrialisés existants et accentuation des problèmes dans le recyclage techniquement solide, écologique et rentable. Se pose donc, en principe, un investissement sûr et à haut rendement!
Modifié il y a 8 ans, le vendredi 15 janvier 2016 à 22:36
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http://www.france-alu-recyclage.com/la-chaine-de-l-aluminium/la-pyrolyse
La pyrolyse
Fonction :
La pyrolyse permet de recycler tous les emballages légers en aluminium qui jusqu'ici étaient brûlés dans les incinérateurs.
En raison de leur taille et de leur épaisseur, le recyclage des emballages légers en aluminium par procédé conventionnel n'est pas optimal. Il est donc important d'utiliser la pyrolyse pour les recycler.
Fonctionnement :
Cette technique consiste à porter les emballages à une température comprise entre 500 et 550°C dans une atmosphère pauvre en oxygène afin d'éviter la fusion de l'aluminium
Les produits organiques (vernis, laques ou plastiques) sont ainsi décomposés en produits légers. Ils sont ensuite brûlés alors que l'aluminium reste intact (ce qui ne serait pas le cas dans le circuit classique)
La pyrolyse permet d'obtenir des granulats, des poudres ou des fragments d'emballages.
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Et les torches à plasma .... ?
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A écouter, l'entretien de Malaurie.
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Dans l'excellente émission "la tête au carré" sur France Inter!
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Merci. De quoi ça parlera ?
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Citation de "sibelius"Merci. De quoi ça parlera ?
comment vous ne connaissez pas Malaurie?
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Non, mais je viens de voir ce que vous avez écrit sur lui, dans un autre Post. Donc, merci pour ce post.
Bonne soirée
Modifié il y a 8 ans, le mardi 29 décembre 2015 à 22:25
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Citation de "sibelius"Non, mais je viens de voir ce que vous avez écrit sur lui, dans un autre Post. Donc, meric pour ce post.
Bonne soirée
merci. à vous aussi.
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https://fr.wikipedia.org/wiki/Torche_%C3%A0_plasma
Une torche à plasma est un type de source plasma pouvant générer une post-décharge, c'est-à ire entraîner un gaz (partiellement) ionisé et excité dans une région située au delà de l'espace inter-électrodes.
Cette post-décharge est généralement utilisée dans des applications de traitement de surface (décontamination, fonctionnalisation, texturisation, dépôt, gravure, etc.) ou traitement ultime des déchets (vitrification, inertage, etc.).
Une classification des torches plasma consiste à les différencier sur la base de leurs propriétés thermiques en considérant d'une part celles pouvant générer des post-décharges hors équilibre thermique (plasmas froids) et d'autre part celles dont les post-décharges sont à l'équilibre thermique (plasmas thermiques).
Classification des torches à plasma
Cas des post-décharges hors-équilibre thermique
Typiquement, une torche à plasma froid possède une configuration dynode dans laquelle l'électrode excitatrice est portée à un potentiel radiofréquencé (RF), l'autre électrode restant à la masse.
La géométrie de l'électrode de masse est toujours ouverte pour permettre au gaz ionisé entre les électrodes de s'étendre vers l'extérieur de la source et ainsi former la post-décharge.
La post-décharge est hors équilibre thermique (et donc hors équilibre thermodynamique) parce que d'une part toutes les espèces ne sont pas ionisées et d'autre part la température des espèces ionisées diffère de celle du gaz.
Ce type de torche est particulièrement utilisé pour le traitement de surfaces polymères1 dont les températures de fusion et de transition vitreuse sont généralement de quelques centaines de degrés Celsius tout au plus.
Ce type de torche est généralement alimenté par un mélange de gaz :
Un gaz vecteur qui permet d'allumer et de stabiliser le plasma. Il s'agit généralement d'un gaz noble (argon, hélium).
Un gaz réactif, dont la nature dépend des applications visées (gravure, dépôt, texturisation, fonctionnalisation).
Il peut s'agir d'oxygène, d'azote, d'hydrogène, de CO2, etc.
Cas des post-décharges à l'équilibre thermique[
La torche ICP
L'acronyme ICP (Inductively Coupled Plasma) désigne un plasma couplé par induction.
Le plasma est obtenu par application d'un champ magnétique sur un gaz qui circule à l'intérieur de la bobine d'induction.
Cet outil est très répandu dans les spectromètres pour l'analyse chimique.
La torche plasma à cathode chaude
Il s'agit d'un plasma d'arc transféré ou non transféré.
L'un des pieds de l'arc reste à l'intérieur de la torche, accroché sur une électrode en pointe (généralement en tungstène ou hafnium) et l'autre pied d'arc est accroché au support à découper (cas de l'arc transféré) ou sur une électrode tubulaire (cas de la projection thermique de céramique).
La torche plasma à cathode froide
La torche plasma à cathode froide est un plasma d'arc non transféré. Les deux pieds de l'arc restent à l'intérieur de la torche; chacun est accroché sur des électrodes tubulaires. Les applications industrielles de cet outil concernent la destruction de déchets ou encore la production de matériaux avancés.
Modifié il y a 8 ans, le jeudi 31 décembre 2015 à 18:44
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http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/avis-ademe-torche-plasma-traitement-dechets.pdf
Les Avis de l’ADEME
Traitement des déchets par torche à plasma
ENJEUX
Le choix d’un procédé de traitement des déchets dépend
principalement de la nature du déchet à traiter (contenu en
polluants, caractéristiques physiques, chimiques et/ou
biologiques) et des objectifs de valorisation matière,
énergétique et agronomique.
Les procédés de traitement thermique de déchets sont
généralement utilisés pour réduire sensiblement le volume
et la toxicité des déchets, avec une production possible
d’énergie et éventuellement d’une fraction à valoriser. Les
principaux procédés sont l’incinération et la
co-incinération, la thermolyse et pyrolyse et la
gazéification. D’autres procédés thermiques sont utilisés
avec des finalités spécifiques comme la vitrification, pour
réduire le potentiel polluant des déchets, l&rsquo ydation
hydrothermale, pour éliminer la matière organique des
déchets liquides (boues), ou le séchage, pour réduire
l’humidité des déchets.
Des travaux sont menés sur ces procédés afin d’en
réduire l’impact sur l’environnement (consommation
d’énergie, rejets de polluants). La technologie de la torche
à plasma s’est ainsi développée au sein des techniques
de traitement par gazéification et par vitrification.
DESCRIPTION
Une torche à plasma est un dispositif qui consiste à
provoquer un arc électrique entre une anode et une
cathode et y injecter de l’air ou un autre gaz afin d’obtenir
un plasma. Ce plasma est un gaz ionisé similaire à une
flamme. Alors que la température d’un arc électrique peut
être de plusieurs milliers de degrés très localement, celle
au sein du plasma est souvent voisine de 1500 °C da ns
un volume plus important.
En matière de traitement des déchets, les torches à
plasma trouvent deux types d’application :
- traitement par vitrification
La torche à plasma peut être utilisée pour porter à haute
température des déchets ayant peu ou aucun pouvoir
calorifique tels que les déchets dangereux d’amiante ou
les Résidus d’Epuration des Fumées d’Incinération
d’Ordures Ménagères (REFIOM). La température atteinte
permet de fondre les déchets qui, après refroidissement,
se présentent sous forme d’un vitrifiat (un verre en général
de couleur noire). L’enjeu est d’obtenir un déchet non
dangereux, soit par destruction de la dangerosité du
déchet (fusion des fibres d’amiante), soit par
immobilisation dans le verre de constituants dangereux
tels que les métaux lourds. Une caractérisation de cette
absence de danger est néanmoins nécessaire afin de
définir l’exutoire final : valorisation ou stockage.
- traitement par gazéification
La gazéification des déchets consiste à chauffer les
déchets à une température pouvant dépasser 1000°C,
en présence d’une quantité limitée d&rsquoygène (quantité
insuffisante pour permettre la combustion des déchets).
Ce procédé conduit à la production d’un gaz combustible
de synthèse, chargé en goudrons. La torche à plasma
peut être utilisée pour porter ces goudrons à une
température plus élevée, ce qui permet de les
« craquer » tout en maximisant la quantité de gaz de
synthèse produite. Ce gaz ainsi épuré peut être utilisé
pour produire de l’électricité par moteur à gaz ou pour
d’autres valorisations énergétiques ou chimiques.
AVIS DE L’ADEME
L’application de la torche à plasma pour la vitrification de
déchets dangereux est une solution éprouvée. Cette
technologie est toutefois peu compétitive par rapport au
stockage, ce qui restreint son utilisation à des
applications de niche (vitrification de l’amiante
principalement).
L’application de la torche à plasma pour la gazéification
des déchets non dangereux est actuellement en cours
de développement, sans que le retour d’expérience ne
permette à ce jour de vérifier que cette technologie
tienne ses promesses, tant sur les performances
énergétiques et environnementales que sur le bilan
économique.
L’ADEME reste très attentive aux développements de
cette technologie. Elle poursuivra son action en matière :
- de veille internationale sur l’état de l’art,
- d’aide au développement (notamment à l'échelle pilote)
des procédés qui s’avèreraient les plus prometteurs,
- d’évaluation approfondie des procédés (expertise) pour
les unités pilotes préindustrielles,
- de financement d'opérations de démonstration pour les
projets les plus aboutis et/ou le suivi des premières
réalisations afin de capitaliser les retours d’expérience et
vérifier les performances.
DEVELOPPEMENTS
Marché
Plusieurs unités de traitement de l’amiante grâce à la
torche à plasma fonctionnent au Japon.
En France, un
procédé a été développé par la société aquitaine
EUROPLASMA ; il est exploité dans les Landes depuis
plusieurs années.
EUROPLASMA a également exploité pendant quelques années une unité pilote de vitrification de REFIOM grâce à une torche à plasma sur le site de l’UIOM de Cenon (33). Cette unité pilote a été arrêtée en 2008 pour des raisons économiques
La technologie de la torche à plasma appliquée à la
gazéification des déchets sans objectif de production
d’énergie est utilisée par la société américaine PEAT qui a
construit plusieurs usines à Taïwan (capacité de
traitement de 10 et 5 tonnes/jour), en Inde (capacité de
traitement de 2 tonnes/jour) et aux Etats-Unis.
Une petite installation de quelques tonnes par jour, construite par Pyrogenesis (Canada), est exploitée depuis quelques
années pour le traitement des déchets sur un navire de
croisière.
Concernant la gazéification assistée par torche à plasma
en vue d’une valorisation énergétique, il existe deux unités
en fonctionnement industriel au Japon, utilisant la
technologie développée par la société canadienne
AlterNRG-Westinghouse Plasma Corporation.
L’une traite
des déchets industriels banals (résidus de broyage
automobiles), l’autre des refus de tris de déchets
ménagers et des boues de stations d’épuration urbaines.
Plusieurs unités industrielles de démonstration sont
installées dans le monde et notamment l’unité de
gazéification de déchets ménagers de PlascoEnergy au
Canada, sur laquelle s’appuie l’expertise du procédé
réalisée pour l’ADEME en 20093
. En France, un site de démonstration de gazéification des déchets industriels banals est prévu sur le site d’Europlasma (Morcenx).
Enfin, il existe des unités pilotes en Europe (Espagne et
Royaume-Uni) et en Amérique du Nord (Canada et Etats Unis).
Coûts
L’analyse économique n’est pas possible à ce stade, faute
de données vérifiables sur les coûts d’investissement et
de fonctionnement.
Les coûts de fonctionnement théoriques sont toutefois
élevés, en raison notamment de la consommation
d’énergie nécessaire. La vitrification par torche à plasma
est ainsi une technique peu compétitive par rapport au
stockage avec prétraitement de déchets dangereux.
En matière de gazéification, le surcoût généré par la
torche à plasma serait, en théorie, compensé par les gains
énergétiques annoncés de ce procédé par rapport à
l’incinération avec valorisation d’énergie.
Impacts environnementaux
Le recours à la torche à plasma présenterait, en théorie,
plusieurs avantages environnementaux:
- limitation des rejets atmosphériques de polluants grâce
la réduction des substances imbrûlées.
- meilleur rendement énergétique qu’une installation
d’incinération avec production d’électricité grâce à un
rendement très élevé des moteurs à gaz (rendement net
annoncé de 27-28% en moyenne).
Les données apportées par les promoteurs ne permettent pas,
toutefois, aujourd’hui, de vérifier les rendements.
- vitrification des mâchefers issus de la gazéification.
Toutefois, les températures souvent plus élevées qu’en
incinération favorisent la formation d&rsquoydes d’azote
(NOx) qu’il peut être nécessaire de traiter par des
techniques largement éprouvées.
Les réalisations basées sur des techniques de
vitrification et de gazéification de déchets sont encore
limitées et leurs performances techniques et impacts
environnementaux encore mal connus.
Les premières réalisations, en cours actuellement, devront permettre de préciser ces aspects.
Pour en savoir plus
Liens
• www.ademe.fr/dechets
Site de l’ADEME sur les déchets et notamment les
modes de traitement thermiques
• Etude d’évaluation technique, environnementale
et économique du procédé de gazéification de
déchets par torche à plasma de PlascoEnergy
Group
http://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id
=69342&p1=00&p2=05&ref=17597
Outre l’expertise du procédé de PlascoEnergy, cette
étude comporte une section (Chapitre 5) où il est fait
un tour d’horizon du développement des procédés de
gazéification utilisant la technologie de la torche à
plasma.
( Usine d’Incinération d’Ordures Ménagères )
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http://www.emse.fr/~brodhag/TRAITEME/fich11_5.htm
INCINERATION PAR PLASMA D'ARC
INTRODUCTION
Le plasma thermique est un milieu gazeux partiellement ionisé, conducteur d'électricité bien que globalement neutre, porté à des températures de 3 000 à 14 000 °C, pour des pressions de l'ordre de celle de l'atmosphère.
Les plasmas thermiques sont de 2 types :
les plasmas d'arc (à électrodes),
les plasmas inductifs (sans électrode).
Toutefois, le stade de développement des plasmas inductifs étant peu avancé, seul le traitement de déchets par plasma d'arc est pour l'instant envisagé.
LES PLASMAS D'ARC
Le plasma d'arc est produit par un champ électrique continu ou basse fréquence appliqué à un gaz en mouvement propulsé par une pression supérieure à celle de l'atmosphère.
Il y a 2 types de torches à plasma :
Les torches à arc soufflé :
Elles comportent 2 électrodes entre lesquelles jaillit l'arc. Elles fonctionnent dans n'importe quel espace (four tournant, four à sole, four à poche), elles peuvent être à cathode froide ou chaude.
Les torches à arc transféré :
Elles ne comportent qu'une seule électrode (froide ou chaude). L'arc jaillit entre l'électrode interne et un corps conducteur (généralement le bain) en contact avec une contre-électrode.
La résistivité électrique du bain est mise à profit pour y créer une émission complémentaire d'énergie par effet Joule.
APPLICATION AU TRAITEMENT DES DECHETS
L'utilisation des torches à plasma permet principalement de traiter :
Les crasses d'aluminium :
L'entreprise HYDRO-QUEBEC (Canada) a développé, dès 1987, des essais de traitement des crasses d'aluminium avec un torche PEC (torche d'arc transféré à électrode froide) de 150kW dans un four rotatif avec de l'air comme gaz plasmagène.
En 1988, une usine pilote de 1 MW est construite et en 1991, Plasma Processing Corporation construit aux USA une usine de capacité 40 000 t/an.
Ce procédé de traitement par torche à plasma permet de récupérer 90,5 % de l'aluminium contenu dans les crasses avec toutefois d'importantes pertes énergétiques.
Les poussières métalliques :
Les métallurgistes se sont penchés sur l'utilisation de torches à plasma pour la fusion d'acier en limitant les quantités de poussières secondaires et des techniques ont été développées pour revaloriser ces poussières métalliques.
Il faut noter que quelque soit le procédé développé, la ou les torches à plasma d'arc utilisées sont de type à arc transféré. En particulier, la technologie utilisant la torche à arc transféré avec une électrode creuse en graphite semble la plus adaptée et elle est déjà commercialisée (elle entre d'ailleurs en compétition avec les fours à arc).
Les catalyseurs :
Des installations de récupération de métaux précieux (palladium, platine, iridium...) contenus dans les catalyseurs de pot d'échappement sont développés en utilisant des torches à plasma.
Les cendres d'incinération d'ordures ménagères :
De très nombreuses études, souvent Japonaises, ont été conduites sur la vitrification de REFIOM (Résidu d'Epuration de Fumées d'Incinérateurs d'Ordures Ménagères) par l'utilisation d'une torche à plasma d'arc transféré, mais elles montrent des problèmes de vaporisation.
Les sols contaminés :
Des essais ont été effectués par PYROLYSIS SYSTEMS INC : des déchets sont mis en suspension dans de l'eau et le tout est injecté au centre d'un dard de plasma d'arc non transféré de 350 kW ; et par RETECH INC, MOSER-GLASER en 1991 : sur des terres polluées au fuel, oxyde de zinc et hexachlorobenzène, une torche à plasma d'arc transféré a permis une destruction à 99,99 % des polluants.
AVANTAGES ET INCONVENIENTS
AVANTAGES
Forte densité d'énergie,
Faible inertie thermique,
Températures élevées,
Temps de séjour brefs,
Contrôle de l'atmosphère réactive neutre, réductrice ou oxydante,
Plate forme mobile possible (taille compacte du four),
Diversité des produits traités : solides, liquides, pâteux,
Qualité de destruction.
INCONVENIENTS
Turbulence (entraînement de poussières),
Vaporisation importante de la charge,
Durée de vie faible des électrodes,
Puissance concentrée sur volume et surface faible,
Coût,
Consommation de gaz plasmagène,
Contrôle des gaz sortant (teneur en NOx),
Forte usure des réfractaires.
CONCLUSION
On notera donc que c'est généralement la torche à plasma d'arc transféré qui est préférée pour le traitement de déchets.
Cette technique de traitement par torche à plasma, de par son caractère réactif, permet la destruction de composés particuliers tels que les organochlorés (milieu oxydant).
Les températures très élevées générées par la torche (10 000°C) permettent également la vitrification de déchets.
Cependant, ces températures élevées engendrent des problèmes de vaporisation, de durée de vie des réfractaires lorsque l'arc est mal maîtrisé et de pertes énergétiques importantes au niveau du four et pour le refroidissement des électrodes.
Pour la vitrification des déchets, il semble donc peut intéressant d'utiliser une torche à plasma, mais plutôt un four à arc.
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INCINERATION PAR INFRAROUGE
INTRODUCTION
L'incinération par infrarouge s'effectue grâce à des fours à résistance qui sont les appareils électrothermiques les plus répandus. Leur principe extrêmement simple consiste en une enceinte chauffée par des résistances parcourues par du courant. La classification de ces fours repose sur de nombreux critères :
nature et forme des résistances,
utilisation en continu ou en discontinu,
nature de l'atmosphère de travail,
mode de transmission de la chaleur,
position des résistances par rapport à la charge,
forme du four.
Le nombre de combinaison possibles entre ces critères permet l'élaboration d'une infinité de four.
La température recherchée joue un grand rôle dans le choix du mode de chauffage, la nature du réfractaire et le type de résistance.
LES DIFFERENTS TYPES DE RESISTANCES
Le choix d'une résistance est fixé par :
sa température maximale de fonctionnement,
sa résistivité,
sa résistance mécanique,
sa résistance à l'agression chimique.
Il existe 3 grands types de résistances :
Les résistances métalliques (NiCr, CrFeAl) :
Les résistances NiCr peuvent être employées jusqu'à 1400°C dans une atmosphère oxydante mais subissent une corrosion importante dans les milieux sulfurés (SO2, H2S, SO3), les vapeurs d'huile, d'eau, cyanhydrique et les atmosphères carburantes. Les résistances FeCrAl résistent mieux aux atmosphères sulfurées, mais pas aux sels de métaux alcalins et d'halogènes, les nitrates, silicates et composés de bore, les halogènes (Fluor et Chlore), les oxydes de métaux lourds (Cuivre, Plomb et Fer) ainsi que les métaux en fusion (Zinc, Aluminium et Cuivre).
Des résistances en Molybdène, Tungstène et Tantale sont également employées, mais uniquement sous atmosphère neutre ou réductrice du fait d'une corrosion importante sous O2.
Les résistances non métalliques (SiC, graphite, ZrO2) :
La température maximale en atmosphère oxydante est obtenue pour des éléments en Zircone (1800°C), mais la mauvaise conduction électrique en dessous de 1000°C nécessite un préchauffage.
Le graphite est un des corps les plus réfractaires et permet la conception de fours à très haute températures (2600-3000°C). Cependant, il s'oxyde à l'air dès 500°C, il faut donc l'utiliser en atmosphère neutre (vide, Ar, He, N2).
Le carbure de Silicium (SiC) permet d'atteindre des températures de 1600°C, mais il réagit avec les matériaux basiques, les alcalino-terreux, les oxydes de métaux lourds, les silicates, les borates et le Fluor.
Les résistances cerments (Pyrox : La2CrO2, MoWSi2, Kanthal super:MoSi2) :
Elles permettent d'atteindre de hautes températures en atmosphère oxydante (1900-2000°C).
Il existe donc de très nombreuses résistances présentant un comportement différent suivant la nature de l'atmosphère. Pour pallier à ces problèmes de corrosion, plusieurs solutions sont envisageables : un flux gazeux ou/et une enveloppe étanche en acier réfractaire ou en céramique peuvent les protéger.
D'autre part, il existe différentes formes de résistances pour les fours à rayonnement : forme boudinée, en ruban ondulé, en épingle, tubulaire ou moulée.
LES DIFFERENTS TYPES DE FOURS A RAYONNEMENT
Ces fours sont principalement inspirés des fours de fusion des industries métallurgiques et verrières.
Fours à creusets :
Ces fours sont utilisés en métallurgie pour la fusion des alliages de métaux non ferreux lorsque les débits de coulée sont faibles ou moyens.
Ils sont aussi utilisés dans l'industrie du verre : la fusion est essentiellement assurée par des fours à passage direct du courant dans le bain de verre fondu.
Fours à baguettes rayonnantes :
Ce sont des fours réverbères dont le résistor en graphite rayonne sur la charge et sur le réfractaire du four. Ils sont utilisés pour l'élaboration de fontes et d'aciers spéciaux.
Fours à bassins :
Ils ont leurs résistances placées en voûte et rayonnent directement sur la charge. Ils sont utilisés pour la fusion des alliages d'aluminium et des alliages à bas point de fusion.
Fours à thermoplongeur :
Des résistances placées à l'intérieur de tubes en matière réfractaire sont plongées dans le bain en fusion ce qui résout les problèmes d'homogénéité de température du bain.
APPLICATION AU TRAITEMENT DE DECHETS
Cette technique utilisant le chauffage par rayonnement infrarouge de conducteurs en carbone est développée pour la destruction des contaminants de terre souillée ou des déchets solides ou pâteux.
J. M. HUBER Company (Borger Texas) traite à 2200°C des particules broyées de terre souillée : cette température est obtenue par effet radiatif infrarouge de conducteurs en carbone noyés dans le réfractaire et protégés par un courant d'azote.
T. HAGARD RESEARCH Corp. (Californie) utilise un réacteur cylindrique à paroi creuse protégé par une couche de gaz inerte.
VULCAN RESOURCES (Miami) propose un réacteur constitué d'un tube chauffant poreux pour traiter des déchets minéraux (rendement de 98%) ou des PCB (rendement de 99,9999 %).
AVANTAGES ET INCONVENIENTS
AVANTAGES
Simplicité de mise en oeuvre et d'entretien,
Atmosphères de travail diverses,
Pas d'apport de gaz (turbulence limitée).
INCONVENIENTS
Grande inertie thermique,
Faible durée de vie des réfractaires et des résistances (corrosion),
Evaporation à la surface du bain,
Durée importante de chauffe,
Faible épaisseur de bain,
Le démontage des résistances nécessite l'arrêt du four,
Consommation très importante.
CONCLUSION
Cette technique de fusion par résistances rayonnantes est une technique simple à mettre en oeuvre et elle peut être utilisée dans une large gamme de températures, mais elles présente de nombreux inconvénients, notamment un coût très important, pour la destruction ou la vitrification de déchets.
Toutefois, cette technique utilisant le chauffage par rayonnement infrarouge conserve un intérêt certain pour le frittage de cendres agglomérées : les métaux lourds peuvent être piégés dans une gangue rigide.
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LA PYROLYSE
définition
La pyrolyse est la décomposition thermique de matières organiques en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène.
Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente.
L'intérêt majeur de cette technique est que ses produits sont hautement valorisables. L'association par exemple de la pyrolyse en four tournant et de la gazéification permet d'obtenir du gaz de synthèse, mélange CO, H2 pouvant servir de matière première à un très large éventail de synthèses de chimie organique. D'autres gaz issus de la pyrolyse peuvent servir de combustible pour chauffer le système, ou fabriquer de la vapeur pour la production d'électricité. Les déchets huileux sont valorisables en produits de raffinerie de haute qualité par hydrogénation. Et le coke est le principal déchet solide.
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