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Les combustibles et leur combustion
Les combustibles
Définition
Les combustibles sont des corps susceptibles de se combiner avec l`oxygène par une réaction d`oxydation exothermique. Ce sont donc des corps réducteurs, nécessaires à la combustion. Pour la pratique industrielle, les combustibles sont des composés que l`on brule dans une chaudière ou dans un four afin de produire de l`énergie calorifique.
Les différents types de combustible
On distingue trois catégories de combustible :
• Les combustibles solides
• Les combustibles liquides
• Les combustibles gazeux .
Les combustibles solides
Ce type de combustible est obtenu soit à partir des déchets végétaux comme le cas de l`herbe, de la bagasse, du bois, des résidus agricoles ; soit à partir de la décomposition et de la fossilisation de la végétation, c`est le cas du charbon de terre (houille, lignite, anthracite, coke, charbon de bois).
Les combustibles liquides
Les combustibles liquides proviennent généralement du pétrole, qui est un mélange d`hydrocarbure c`est à dire composé à base du carbone C et d`hydrogène H, auxquels s`ajoutent essentiellement du soufre S, de l`oxygène O, de l`azote N.
Exemple :
– Gazole, fuel (provenant de la distillation de pétrole conventionnel)
– Goudron de houille
– Schiste et grès bitumineux, huile lourde (provenant de la distillation de pétrole non conventionnel) .
Les combustibles gazeux
Les combustibles gazeux peuvent être, soient naturellement à l`état gazeux ; soient extraits d’un combustible solide ou liquide.
Exemple :
– Gaz naturel (propane, butane)
– Gaz de gazogène
– Gaz de four à coke
– Gaz de haut fourneau .
Les Caractéristiques d`un combustible
Un combustible peut être caractérisé par 2 grandeurs suivantes :
Sa composition
Elle représente les proportions respectives des différents constituants contenus dans une quantité déterminée de combustible (1Kg ou 1Nm³ ).
Remarque : La qualité d’un combustible dépend de la quantité des constituants participant à la réaction de combustion.
Son pouvoir calorifique :
C’est la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète d’une quantité déterminée de combustible. Il s`exprime en kcal/Kg ou en kcal/Nm³ .
On distingue 2 types de pouvoirs calorifiques :
a) Pouvoir calorifique supérieur PCS : C’est le pouvoir calorifique d’un combustible en supposant :
• Les éléments de combustion sont pris à 0 °C
• Les produits de la combustion sont ramenés à 0 °C
• L’eau contenue dans les fumées est à l’état condensé .
b) Pouvoir calorifique inférieur PCI : C’est le pouvoir calorifique d’un combustible en supposant :
• Les éléments de combustion sont pris à 0 °C
• Les produits de la combustion sont ramenés à 0 °C
• L’eau contenue dans les fumées est à l’état vapeur .
La combustion des combustibles
Définition
La combustion est une réaction chimique d’oxydation (en présence d`oxygène) entre un corps combustible et un corps comburant, dont les produits s`appellent fumées ou gaz brûlés. La combustion fournit de l`énergie calorifique et émet généralement de la lumière.
Les différents types de combustion
• Combustion complète : Elle est dite complète si la totalité du combustible est oxydée ; autrement dit les fumées ne contiennent ni de CO ni de O2
• Combustion incomplète : Elle est dite incomplète s’il y a présence de combustible dans les fumées ; autrement dit les fumées contiennent encore de CO mais non pas d`O2
• Combustion oxydante : Elle est dite oxydante ou en excès d`air si une partie de l’air comburant est utilisé pour l’oxydation du combustible, l’autre partie se retrouvant dans les fumées ; autrement dit les fumées contiennent encore de l`O2
• Combustion réductrice : Elle est dite réductrice ou en défaut d`air si le volume d`air comburant n`est pas suffisant pour l`oxydation d`une quantité de combustible donnée ; autrement dit les fumées ne contiennent pas de l`O2 alors qu`il y a formation de CO.
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Table des matières
INTRODUCTION
Première partie : GENERALITES
Chapitre I : Les combustibles et leur combustion
I.1. Les combustibles
I.1.1. Définition
I.1.2. Les différents types de combustible
I.1.3. Les Caractéristiques d`un combustible
I.2. La combustion des combustibles
I.2.1. Définition
I.2.2. Les différents types de combustion
Chapitre II : LA BIOMASSE
II.1. APERCU SUR LA BIOMASSE
II.1.1 Définition
II.1.2. Origine de la biomasse
II.1.3 Les différents types de biomasse
II.2. Les caractéristiques de la biomasse
II.2.1. Structure de la biomasse
II.2.2. Propriétés
II.3. VALORISATION ENERGETIQUE DE LA BIOMASSE
II.3.1. Par voie biochimique
II.3.2. Par voie thermochimique
Deuxième partie : CONCEPTION DU GAZOGENE
CHAPITRE III : LA MOTIVATION DU PROJET
III.1. CHOIX DE COMBUSTIBLE
III.1.1. Energie renouvelable
III.1.2. Bénéfices environnementaux
III.1.3. Bénéfices sociopolitiques
III.2. CHOIX DE LA TECHNOLOGIE
CHAPITRE IV : GENERALITES SUR L`INSTALLATION A GAZOGENE
IV.1. THEORIE DE LA GAZEIFICATION
IV.1.1. Historique
IV.1.2. Définitions
IV.1.3. Mécanisme
IV.2. CLASSIFICATION ET DIFFERENTS TYPES DE GAZOGENE
IV.2.1. Procédé à lit fixe
IV.2.2. Procédé à lit fluidisé ou mobile
IV.3. AVANTAGES ET INCOVENIENTS DES DIFFERENTS TYPES DE GAZOGENE
IV.4. CHOIX DU GAZOGENE
IV.5. LES CARACTERISTIQUES DU GAZ DE GAZOGENE
IV.5.1. Le pouvoir calorifique
IV.5.2. Le pouvoir comburivore
IV.6. LES FACTEURS INFLUENCANT LA GAZEIFICATION
IV.6.1. Facteurs internes
IV.6.2. Facteurs externes
IV.7. LES APPAREILLAGES PRINCIPAUX D`UN GAZOGENE
CHAPITRE V : CONCEPTION D`UN GAZOGENE A USAGE DOMESTIQUE
V.1. Choix du type de gazogène
V.2. Les composants du gazogène
V.2.1. Le corps du gazogène
V.2.2. Les équipements auxiliaires
V.3. Combustibles utilisés : bois d’eucalyptus
Troisième partie : REGARD ENVIRONNEMENTAL
CHAPITRE VI : LA BIOMASSE ET L`ENVIRONNEMENT
VI.1. POTENTIALITE EN BIOMASSE A MADAGASCAR
VI.2. INTERET DE LA VALORISATION ENERGETIQUE DE LA BIOMASSE
VI.2.1. Energie renouvelable
VI.2.2. Carbone zéro
VI.3. PROBLEMES ENVIRONNEMENTAUX
VI.3.1. Le dioxyde de carbone : Agent responsable de l`effet de serre
VI.3.2. Le monoxyde de carbone
CHAPITRE VII : ETUDES D`IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
VII.1. Impacts négatifs
VII.1.1. Pollution de l’air
VII.1.2. Trouble sonore
VII.1.3. Déchets
VII.1.4. Destruction du sol
VII.2. Impacts positifs
VII.2.1. Bilan carbone neutre
VII.2.2. Développement socio-économique
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
