Modélisation de l’oxydation hydrothermale avec valorisation énergétique du procédé

Abstract

ésumé : L’Oxydation hydrothermale est un moyen efficace et propre pour le traitement d'une grande variété de déchets et des polluants organiques, son importance est que les composés organiques complexes sont principalement oxydés en dioxyde de carbone, l'eau et autres composés biodégradables. Dans ce travail, nous avons essayé de modéliser l’oxydation du phénol dans l’eau supercritique dans un réacteur tubulaire. La modélisation mathématique permet de donner les profils de concentration et de température résultant de la résolution des équations de la conservation de la masse, du mouvement, d'énergie et des différentes espèces chimiques, elle fournit une manière globale pour comprendre les résultats expérimentaux, la conception des équipements et l’extrapolation du procédé à l’échelle industrielle, donc le but de ce travail est d'appliquer un modèle mathématique simple pour ce réacteur tubulaire, qui est souvent difficile à résoudre dans sa forme générale. Sur la base des simplifications adéquates, les profils de température et de concentration des espèces chimiques sont calculés le long du réacteur en utilisant la méthode des différences finies avec l’utilisation des formulations d’IAPWS (Association Internationale pour les propriétés de l'eau et vapeur) pour calculer les propriétés thermo-physiques de l’eau. Le programme développé sous Mathcad donne des résultats proches de ceux de l’expérimental. On s’est aussi intéressé à l’étude de la récupération de l’énergie dans un procédé d’oxydation hydrothermale, plus particulièrement à la concentration en polluant à traiter, à partir de laquelle le procédé devient autotherme ou autoénergétique. Nous avons proposé une procédure pour estimer la récupération d'énergie (la chaleur et l’électricité) par l’utilisation du nouveau module du logiciel SuperProDesigner pour l'oxydation du phénol et autres polluants organiques.