Conversion Thermo-chimique Flashcards

1
Q

applications courante conversion thermo-chimie

A

chauffage (convecteurs 50°, cuisson, vapeurs turbines, industrie métallurgie etc) ; production d’énergie (intermédiaire système thermique-électrique) ; intermédiaire de transfo chimiques (biomasse)

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2
Q

types de chaleurs

A

gaz chauds ; fluide caloporteur ; rayonnement (combustion catalytique ou céramique chauffée) ; vapocraquage

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3
Q

principes généraux de conservation

A

conservation de la masse et de l’énergie (1er principe thermo)

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4
Q

coef de richesse Ri

A

Ri = [combustible/oxydant]/[combustible/oxydant]{stoechio}

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5
Q

coefficient d’excès d’air

A

λ = 1/Ri. sonde λ mesure l’O dans les échappements automobiles. signal quand λ sup à 1. La plupart des combustion industrielles se font en excès d’air pour limiter production de CO

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6
Q

combustion incomplète du méthane en mélange riche

A

RiCH4 + 2O2 = xCO + (Ri-x)CO2 + RiH2O ; limite en richesse est 1,33. Au delà il faut laisser du carbone en excès soit en C soit en CH4 non détruit

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7
Q

bilan de chaleur combustion

A

chaleur produits inf à chaleur réactif donc toujours ΔH = -…

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8
Q

combustion adiabatique

A

ΔH = intégrale de T0 à Tadiabatique $(Mproduits*Cp produits.dt)

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9
Q

énergie de liaison

A

estimer la chaleur de formation d’un composant. calcul approximatif. Ex pour CH4 on connaît Cg et Hg (réactifs) et C-H donc ΔH = Cg + Hg - CH

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10
Q

bilan des énergies de formation ex combustion de CH4

A

ΔH = produits - réactifs en kJ/mole de CH4

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11
Q

PCI

A

pouvoir calorifique inférieur ; PCI = chaleur / unité de masse de combustible

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12
Q

PCS

A

pouvoir calorifique supérieur; idem que PCI mais avec eau supposée liquide. La diff provient de la chaleur latente de l’eau en jeu lorsque les gaz de combustion se confondent (+10%) pour CH4. GDF facture le PCS en €/kWh

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13
Q

PCI Définition

A

potentiel d’énergie thermique utilisable; énergie thermique récupérée lorsque les gaz de combustion sont ramenés à 0°C et dans des conditions de dilution tq H2O reste gaz pour PCI et liquide pour PCS

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14
Q

valeurs arrondies PCI : combustibles,..

A

H = 121 MJ/kg ; CH4 = 50 ; essence = 43 ; propane ou GPL = 46 ; butane = 45 ; éthanol = 27 ; charbon = 15-30 ; bois = 10-15

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15
Q

valeur arrondie PCI : batteries

A

batterie au plomb: 0,12 MJ/kg ; lithium = 0,7

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16
Q

hydrogène

A

avantages : PCI élevé, pas de CO2, gaz de combustion propres ; inconvénients : encombrant car masse vol très faible, impossible à utiliser sous forme de liquide, stockage HP limité à 200 bars. Idéal: production par procédé électrolytique avec électricité à faible coût mais rdt faible

17
Q

méthane

A

très riche en H, constituant principal du gaz naturel. Compromis avec H. coût très compétitif. Opération cryogénique qui enlève azote, soufre et CO2

18
Q

GPL

A

Facile à liquéfier et à maintenir liquide. Transport facile P modérée inf à 10 bars et T ambiante. Issu des fractions pétrolières donc contient peu de polluants. Simple d’emploi. PB : prix très sup aux hydrocarbures et dangereux sous pression

19
Q

hydrocarbures liquides

A

essence légère pour automobiles (volatiles mais bon carburant) ; fuels léger (peu volatiles donc chauffage domestique, mais cher et mauvaise combustion donc suie) ; fuels lourds (chauffage industriel, besoin de chaudière adaptée)

20
Q

charbon

A

coût modéré mais qualité variable; réserves abondantes, traitement des fumées coûteux et complexe, soufre sup à 1% dans certains gisements donc traitement des gaz à la chaux, cher en main d’oeuvre et maintenance

21
Q

bois énergie

A

fumées polluantes, séchage de 1 an, polluants (CO, oxyde d’azote, particules fines, composés organiques volatiles, hydrocarbures aromatiques polycyclique, acroléine et formaldéhyde). Progression en France

22
Q

déchets

A

chaleur des usines d’incinération, investissements imptts, pb de saisonnalité