Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Analyse des bilans matériels et énergétiques d'une unité de carbonisation de matières lignocellulosiques[BR]- Stage d'insertion professionnelle

Abstract

Un nouveau procédé de carbonisation spontanée de la biomasse inventé par Jean-Paul Vieslet et développé au sein de BioCarbon Industries est susceptible de répondre aux besoins industriels et environnementaux de produire un moyen de remplacement viable au charbon traditionnel très polluant. Le procédé consiste en une étape de séchage de la matière suivie par une réaction thermochimique où la matière est convertie en trois fractions de produits : un biochar solide, une phase liquide et une phase de gaz incondensables. Les échanges massiques et énergétiques de ce nouveau procédé sont étudiés dans ce travail. Pour ce faire, des tests expérimentaux ont été identifiés et analysés pour déduire les différents échanges ainsi que l’impact de certains paramètres sur les résultats finaux. Sur base de ces observations expérimentales, un modèle théorique est développé afin de prédire les différents bilans de matière et d’énergie. Le rendement solide de la réaction de carbonisation est très prometteur car il atteint en moyenne 38%. L’étape de séchage de la matière à faire réagir peut être totalement alimentée d’un point de vue énergétique en utilisant un des sous-produits de la réaction comme combustible. Les émissions de chaleur libérées par la réaction exothermique sont supérieures aux besoins du procédé ce qui rend ce dernier très intéressant dans la mesure où il pourrait être rendu auto-suffisant.

A new biomass carbonization process invented by Jean-Paul Vieslet and developed within BioCarbon Industries is likely to meet industrial and environmental issues to produce a viable alternative to traditional and very polluting coal. The process consists of a step of drying the matter followed by a thermochemical reaction where the biomass is converted into three fractions of products : a solid biochar, a liquid phase and a non-condensable gas phase. The mass and energy exchanges of this new process are studied in this work. To do so, experimental tests were identified and analyzed to deduce the different exchanges as well as the impact of certain parameters on the final results. Based on these experimental observations, a theoretical model is developed to predict the different mass and energy balances. The solid yield from the carbonization reaction is very promising because it reaches on average 38%.The drying step of the biomass can be completely fed from an energy point of view by using one of the by-products of the reaction as fuel. The heat emissions released by the exothermic reaction are greater than the needs of the process, which makes the latter very interesting because it could be made self-sufficient.