Cinétique non - isotherme de la formation des gaz de pyrolyse des phosphates de Youssoufia - Khaddor, Mohamed (Université Mohammed V, Faculté des Sciences, Rabat, 1988)
Les résultats présentés dans ce mémoire ne constituent qu'à un début à l'étude des interactions qui peuvent se développer en fonction de la température entre des constituants organiques et un phosphate à structure apatitique. Le problème posé ainsi est évidemment trés complexe compte tenu de la grande variété des composés constituant le KÃ©rogÃ¨ne. Notre ambition de ce premier temps ne pouvait donc se limiter quâ Ã 'lexamen des produits gazeux les plus simples rÃ©sultants de la pyrolyse. La reproductibilitÃ© des rÃ©sultats Ã ce niveau, dâ une manipulation Ã l'autre, est tout Ã fait remarquable. On retrouve d' ailleurs dans cette remarque la spÃ©cificitÃ© et l'effet de mémoire bien connu des réactions catalytiques. Nous avons donc suivi la cinétique de dégagement des gaz majoritaires an calcinant de maniÃ¨re non-isotherme l'échantillon de phosphate de la température ambiante jusqu'aux environs de 95Â°C à différentes vitesses de chauffes. Il est apparu que : - le domaine de calcination peut Ãªtre divisÃ© en deux parties : le premier qui va jusquâ Ã 600Â°C environ concerne essentiellement la dÃ©gradation de la matiÃ¨re organique sous lâ effet thermique. Le deuxiÃ¨me domaine plus complexe que le prÃ©cÃ©dent dÃ©pend beaucoup de la nature oxydo-rÃ©ductrice des gaz de balayage du rÃ©acteur. Dans ce domaine câ est essentiellement la dÃ©carbonatation du minerai qui se manifeste parallÃ¨lement Ã une formation des rÃ©sidus carbonÃ©s qui se dÃ©shydrogÃ¨nent en atmosphÃ¨re interne. Ces rÃ©sidus carbonÃ©s dans ces conditions peuvent subsister au delÃ de 900Â°C. le soufre se dÃ©gage en majoritÃ© sous forma de H2S. Son dÃ©gagement recouvre presque tout le domaine de premiÃ¨re pyrolyse. Un e quantitÃ© importante reste piÃ©gÃ©e dans la matrice solide, sous forma de sulfures et de sulfates encore mal connus. Cette quantitÃ© emprisonnÃ©e dÃ©pend beaucoup de lâ atmosphÃ¨re rÃ©gnant dans le rÃ©acteur. Il semble que la cinÃ©tique de formation de ce gaz H2S met en jeu lâ action simultanÃ©e de la matiÃ¨re organique et minÃ©rale. La formation du mÃ©thane est quantitativement faible par rapport aux autres gaz. Son rendement augmente lorsquâ on introduit un pourcentage dâ hydrogÃ¨ne dans le rÃ©acteur. Lâ apparition dâ hydrogÃ¨ne dans le flux de produits est relativement en retard comparÃ©e Ã celle de CH4 et H2S. Ceci est sans doute attribuable Ã la participation de ce gaz dans les processus de formation de ces deux derniers produits. Lâ Ã©volution du dÃ©gagement de lâ eau est trÃ¨s limitÃ©e mais elle est significative du rÃ´le quâ elle joue dans les rÃ©actions de formation des autres gaz et de la transformation du solide. Les rÃ©sidus carbonÃ©s sont principalement gazÃ©ifiÃ©s sous forme de CH4, CO2 et CO. La production de CO est trÃ¨s liÃ©e au dÃ©gagement de CO2 provenant de la dÃ©composition des carbonates. En agissant sur la nature des gaz de balayage du rÃ©acteur on peut orienter certaines rÃ©actions vers une production plus importante dâ un gaz donnÃ© (exemple :CH4). Cependant la formation dâ un tel produit semble sâ amorcer indÃ©pendamment de la nature de lâ atmosphÃ¨re. Au cours de nos manipulations il est apparu quâ il existe des Ã©changes importantes entre la matrice minÃ©rale et la matiÃ¨re organique ; et il nâ est pas exclu que certains mÃ©taux de la structure apatitique soient rÃ©duit pour se combiner avec le soufre en donnant des composÃ©s plus stables. Tous les Ã©lÃ©ments existants au dÃ©part dans le phosphate devraient faire lâ objet dâ un bilan, difficile Ã Ã©tablir, main nÃ©cessaire Ã la comprÃ©hension des phÃ©nomÃ¨nes qui se dÃ©roulent.
Keywords: Cinétique hétérogèneCinétique non isotherme; Gaz; Pyrolyse; Phosphate; Youssoufia