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Purification de l air intérieur Élimination des micro-polluants par procédé photocatalytique
La qualité de l'air intérieur est une des problématiques émergentes de nos populations citadines. Parmi les polluants identifiés, les composés organiques volatils (COY) sont prédominants. La photocatalyse hétérogène, dont l'efficacité a été prouvée pour l'élimination de COV, sera déve...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Purification de l air intérieur Élimination des micro-polluants par procédé photocatalytique / Audrey Maudhuit; sous la direction de Laurence Lecoq ; co-encadrantes Valérie Hequet, Cécile Raillard |
| Publié : |
2010 |
| Description matérielle : | 1 vol. (217 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences pour l ingénieur, génie des procédés : Nantes : 2010 |
| Sujets : |
| Résumé : | La qualité de l'air intérieur est une des problématiques émergentes de nos populations citadines. Parmi les polluants identifiés, les composés organiques volatils (COY) sont prédominants. La photocatalyse hétérogène, dont l'efficacité a été prouvée pour l'élimination de COV, sera développée si les verrous scientifiques suivants sont levés : la compréhension des mécanismes réactionnels et l'écriture de lois maîtresses permettant le dimensionnement du procédé. Dans l'objectif de lever ces verrous, un media fibreux conçu par Saint Gobain est utilisé pour l'étude de la dégradation photocatalytique de trois polluants : acétone, toluène, heptane. Dans un premier temps, le média est caractérisé en termes de capacités d'adsorption par l'établissement d'un modèle spécifique et de porosité. Dans un second temps, un pilote de 420 L fonctionnant en dynamique est conçu pour l'optimiser la dégradation des polluants cibles selon certains paramètres opératoires (longueurs d'onde UV, intensité lumineuse, vitesse de l'air à l'entrée du média, concentration en polluant et structure moléculaire) et pour différentes réponses (vitesse initiale de dégradation, pourcentage de conversion et de minéralisation). Pour se faire, la méthodologie des plans d'expériences est employée. Parallèlement, une étude des intermédiaires réactionnels est menée. Enfin, un mécanisme réactionnel est élaboré et des lois cinétiques sont écrites. Ces lois maîtresses ont pour but d'être utilisées dans des simulations numériques afin de dimensionner et de prédire l'efficacité du procédé de traitement de l'air intérieur dans une pièce donnée Indoor air quality is of increasing concern in urban societies. Among indoor air pollutants, volatile organic compounds are predominant. These molecules can be degraded by several technologies among which heterogeneous photocatalysis appears to be well-adapted to the. specificities of indoor pollution. However, the development of photocatalysis for this application will be possible only if two scientific key points are solved: better understanding of reaction mechanisms and possibility to write kinetic laws allowing the scaling up of the process in real condition. With these objectives, the present study deals with the photocatalytic degradation of three model pollutants (acetone, toluene and heptanes) using a fibrous media developed by Saint-Gobain. First of all, this media is characterized in terms of adsorption capacities using a specifically developed model and porosity. Secondly, a dynamic 420L-reactor is implemented to optimize the pollutants degradation according to several parameters (UV Wavelength, light intensity, air velocity at the media inlet, pollutants concentration and molecular structure). To do so, the experimental designs methodology is used. At the same time, a study concerning the formation of reaction intermediates is conducted. Finally, a reaction mechanism is proposed and kinetic laws are deduced. The latter can be integrated in numerical simulations for the design and the efficiency prediction of the process applied to the purification od indoor air |
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| Variantes de titre : | Indoor air purification Photocatalytic process for VOC removal |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA) (Nantes) Partenaire de recherche : Génie des Procédés Environnement Agroalimentaire (GEPEA)(Saint-Nazaire) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Jérémy Pruvost (Président du jury) ; Sablayrolles J. (Membre du jury) ; Françoise Delpech, Didier Robert (Rapporteurs) |
| Bibliographie : | Bibliogr. 18 p. |