Oxydation catalytique partielle ou totale des COV issus des fumées industrielles / / Partial or total catalytic oxidation of VOCs from industrial fumes

Topic description

Face à la raréfaction des combustibles fossiles, la valorisation énergétique de la biomasse apparaît comme une solution prometteuse pour recycler les déchets végétaux dans une logique d'économie circulaire. Toutefois, la combustion du bois génère divers polluants (CO, COV, NOx, CO₂), nécessitant des traitements adaptés. Ce projet de thèse s'inscrit dans l'étape de purification de ces fumées issues de la combustion de la biomasse avec l'utilisation de matériaux catalytiques pour oxyder totalement les COV ou l'oxydation partielle de ces derniers pour avoir des composés solubles dans l'échangeur Terrao®. La thèse vise à développer et optimiser des catalyseurs pour ces deux voies de traitement (oxydation totale et oxydation partielle), comprendre leurs mécanismes réactionnels et les phénomènes de désactivation grâce à des études operando, puis valider les performances en conditions réelles sur un semi-pilote. Les données expérimentales seront couplées à des modèles mathématiques qui permettront ainsi de valider la durée de vie du système dans des conditions industrielles. L'objectif final est d'améliorer la remédiation des COV par la technologie TERRAO® en adaptant les matériaux et paramètres opératoires aux contraintes industrielles.

Facing the scarcity of fossil fuels, the energy recovery from biomass appears as a promising solution for recycling vegetal waste within a circular economy framework. However, wood combustion generates various pollutants (CO, VOCs, NOx, CO₂), requiring adapted treatments.

This thesis project is part of the purification stage of these fumes resulting from biomass combustion, involving the use of catalytic materials to completely oxidize the VOCs or partially oxidize them to obtain soluble compounds in the Terrao® exchanger. The thesis aims to develop and optimize catalysts for these two treatment pathways (total oxidation and partial oxidation), understand their reaction mechanisms and deactivation phenomena through operando studies, and then validate the performances under real conditions on a semi-pilot scale.

The experimental data will be coupled with mathematical models which will thus allow the validation of the system's lifespan under industrial conditions. The final objective is to improve VOC remediation through TERRAO® technology by adapting the materials and operating parameters to industrial constraints.

Début de la thèse : 01 / 10 /

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Programmes de l'Union Européenne de financement de la recherche (ERC, ERASMUS)