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2. Synthèse par plasma de catalyseurs hétérogènes spinelles MFe2O4 (M= Cu, CuNi)
- Author
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Braidy, Nadi, Moores, Audrey, Dumaresq, Nicolas, Braidy, Nadi, Moores, Audrey, and Dumaresq, Nicolas
- Abstract
Dans la majorité des procédés industriels, nous retrouvons à une certaine étape l’usage d’une réaction catalytique. Ces réactions catalytiques sont très souvent des réactions homogènes nécessitant l’utilisation de métaux nobles comme le Ru et Ir. En plus d’avoir recours aux métaux nobles, les procédés homogènes nécessitent des étapes complexes pour séparer les catalyseurs des produits formés. Ceci rend la réutilisation du catalyseur difficile, ce qui pose un problème au niveau économique et environnemental. Un effort est donc fait pour développer de nouveaux catalyseurs recyclables à base de métaux abondants. Cependant, les méthodes de synthèse utilisées requièrent plusieurs longues étapes ainsi que des recuits pour former les catalyseurs, ce qui a pour effet de fritter les nanostructures. Ce projet de maitrise présente donc la synthèse plasma RF de nanoparticules ferrites MFe2O4 [M = Cu, Ni0.5Cu0.5] magnétiques pouvant être utilisées comme catalyseur hétérogène. La synthèse plasma est une voie de synthèse d’une seule étape qui permet de former en grande quantité des nanoparticules avec un contrôle précis de leur taille et de leur morphologie. En premier lieu, une série de synthèse CuxFe3-xO4 couplée à une caractérisation chimique, structurale et morphologique a permis de comprendre la formation des nanoparticules dans le réacteur plasma. Les propriétés uniques de la synthèse plasma permettent de synthétiser facilement et rapidement des nanoparticules de ferrites de cuivre décorées par des clusters de CuO et Cu(0) à leur surface. En deuxième lieu, la synthèse plasma RF de nanoparticules (Ni0.5Cu0.5)Fe2O4 ainsi que son succès pour la catalyse de l’amination d’alcool sont présentés. En combinant une caractérisation exhaustive à l’optimisation des rendements catalytiques, les rôles du Ni, Cu et du Fe dans la réaction ont pu être déterminés. Ces résultats ont été présentés dans un article publié conjointement avec Dr Alain Li, étudiant ayant complété un doctorat à l'Uni
- Published
- 2019
3. Synthèse par plasma de catalyseurs hétérogènes spinelles MFe2O4 (M= Cu, CuNi)
- Author
-
Braidy, Nadi, Moores, Audrey, Dumaresq, Nicolas, Braidy, Nadi, Moores, Audrey, and Dumaresq, Nicolas
- Abstract
Dans la majorité des procédés industriels, nous retrouvons à une certaine étape l’usage d’une réaction catalytique. Ces réactions catalytiques sont très souvent des réactions homogènes nécessitant l’utilisation de métaux nobles comme le Ru et Ir. En plus d’avoir recours aux métaux nobles, les procédés homogènes nécessitent des étapes complexes pour séparer les catalyseurs des produits formés. Ceci rend la réutilisation du catalyseur difficile, ce qui pose un problème au niveau économique et environnemental. Un effort est donc fait pour développer de nouveaux catalyseurs recyclables à base de métaux abondants. Cependant, les méthodes de synthèse utilisées requièrent plusieurs longues étapes ainsi que des recuits pour former les catalyseurs, ce qui a pour effet de fritter les nanostructures. Ce projet de maitrise présente donc la synthèse plasma RF de nanoparticules ferrites MFe2O4 [M = Cu, Ni0.5Cu0.5] magnétiques pouvant être utilisées comme catalyseur hétérogène. La synthèse plasma est une voie de synthèse d’une seule étape qui permet de former en grande quantité des nanoparticules avec un contrôle précis de leur taille et de leur morphologie. En premier lieu, une série de synthèse CuxFe3-xO4 couplée à une caractérisation chimique, structurale et morphologique a permis de comprendre la formation des nanoparticules dans le réacteur plasma. Les propriétés uniques de la synthèse plasma permettent de synthétiser facilement et rapidement des nanoparticules de ferrites de cuivre décorées par des clusters de CuO et Cu(0) à leur surface. En deuxième lieu, la synthèse plasma RF de nanoparticules (Ni0.5Cu0.5)Fe2O4 ainsi que son succès pour la catalyse de l’amination d’alcool sont présentés. En combinant une caractérisation exhaustive à l’optimisation des rendements catalytiques, les rôles du Ni, Cu et du Fe dans la réaction ont pu être déterminés. Ces résultats ont été présentés dans un article publié conjointement avec Dr Alain Li, étudiant ayant complété un doctorat à l'Uni
- Published
- 2019
4. Reformage des huiles pyrolytiques sur un catalyseur fait d'un résidu minier fonctionnalisé au nickel
- Author
-
Abatzoglou, Nicolas, Bali, Amine, Abatzoglou, Nicolas, and Bali, Amine
- Abstract
Actuellement la production d’huile pyrolytique (ou bio-huile) est destinée à en faire un carburant pour les moyens de transport. Cependant, le liquide issu de la pyrolyse est de piètre qualité, il est nécessaire de faire une opération d’hydrodéoxygénation (HDO), très coûteuse et énergivore, pour aboutir à un produit ayant les spécificités d’un carburant. Une des idées proposées, plus économique, consiste à faire de la bio-huile une source de biosyngas (CO+H2) ou biohydrogène renouvelables via du vaporeformage (VR). Ce projet de maitrise étudie le reformage à la vapeur d’eau de deux bio-huiles (MemU et WOU) sans apport externe de vapeur sur un nouveau catalyseur à base de nickel, Ni-UGSO, développé par le GRTP-C à partir du résidu minier UGSO. Les expériences de reformage ont été réalisées à pression atmosphérique, dans un réacteur différentiel et pour une durée de 500 min en faisant varier la température (750-850 °C) et la vélocité spatiale (WHSV= 1.7-7.1 g/gcat/h) en plus d’un test longue durée à 105h. Des tests supplémentaires ont été réalisés aussi avec un catalyseur commercial à titre de comparaison en plus d’un test de régénérabilité. La caractérisation du catalyseur s’est faite par DRX, MEB-FEG, BET et TPR. Les résultats des tests de VR de l’huile MemU entre 750 et 850 °C à WHSV ~1.8 g/gcat/h montrent une bonne production de biosyngas avec une concentration entre 90-95% et une sélectivité en H2 entre 80-95%. Le VR de l’huile WOU dans les mêmes conditions a donné moins de biosyngas et de H2 en raison de la teneur élevée en eau de l’huile. Le catalyseur est resté actif pendant toute la durée des tests, la DRX et la MEB ne montrent aucune trace de carbone. Cependant à WHSV > 6 g/gcat/h du carbone filamenteux sur le catalyseur a été observé par MEB après le VR de l’huile MemU mais pas après le VR de l’huile WOU. La DRX a permis aussi de montrer qu’après le VR des huiles, les oxydes de Fe et Ni qui constituent le catalyseur se réduisent et se combinent pour donner, Currently the production of pyrolysis oil (or bio-oil) is intended to be transformed to transportation fuel. However, the produced liquid is of bad quality and it needs a hydrodeoxygenation (HDO) process which is very expensive and lot of energy is consumed to obtain a final product with the right fuel specifications. One of the ideas proposed, more economical, consists on producing renewable biosyngas (CO+H2) or biohydrogen from biooil by steam reforming (SR). This master project study the steam reforming of two bio-oils (MemU and WOU) without external steam addition over a new nickel based catalyst, Ni-UGSO, developed by the GRTP-C from the mining residue UGSO. The reforming tests were carried out at atmospheric pressure in a differential reactor during 500 min varying the temperature (750- 850 °C) and the weigh hourly space velocity (WHSV= 1.7-7.1 g/gcat/h), a long term test of 105h was also performed. In addition, Supplementary tests were done with a commercial catalyst in order of comparison plus one regenerability test. The catalyst characterization was done by XRD, FEG-SEM, BET and TPR. Test results of bio-oil MemU SR at 750-850 °C and WHSV ~ 1.8 g/gcat/h show a good production of biosyngas with a concentration range of 90-95% and a H2 selectivity of 80- 95%. The SR of bio-oil WOU in the same conditions resulted in less biosyngas and H2 produced because of high water content in the bio-oil. The catalyst was active for the whole duration of tests, XRD and SEM indicate that no carbon deposit was formed. However at WHSV > 6 g/gcat/h filamentous carbon was observed on the catalyst by SEM after the SR of bio-oil MemU but not after the SR of bio-oil WOU. The XRD showed also that after biooils SR Fe and Ni oxides that constitute the catalyst are reduced to metallic Ni and Ni-Fe alloys. BET test indicate that after activation the catalyst has a specific area of 10 m2 /g. TPR shows that more oxidized species are present in Ni-UGSO after bio-oil WOU SR than
- Published
- 2017
5. Reformage des huiles pyrolytiques sur un catalyseur fait d'un résidu minier fonctionnalisé au nickel
- Author
-
Abatzoglou, Nicolas, Bali, Amine, Abatzoglou, Nicolas, and Bali, Amine
- Abstract
Actuellement la production d’huile pyrolytique (ou bio-huile) est destinée à en faire un carburant pour les moyens de transport. Cependant, le liquide issu de la pyrolyse est de piètre qualité, il est nécessaire de faire une opération d’hydrodéoxygénation (HDO), très coûteuse et énergivore, pour aboutir à un produit ayant les spécificités d’un carburant. Une des idées proposées, plus économique, consiste à faire de la bio-huile une source de biosyngas (CO+H2) ou biohydrogène renouvelables via du vaporeformage (VR). Ce projet de maitrise étudie le reformage à la vapeur d’eau de deux bio-huiles (MemU et WOU) sans apport externe de vapeur sur un nouveau catalyseur à base de nickel, Ni-UGSO, développé par le GRTP-C à partir du résidu minier UGSO. Les expériences de reformage ont été réalisées à pression atmosphérique, dans un réacteur différentiel et pour une durée de 500 min en faisant varier la température (750-850 °C) et la vélocité spatiale (WHSV= 1.7-7.1 g/gcat/h) en plus d’un test longue durée à 105h. Des tests supplémentaires ont été réalisés aussi avec un catalyseur commercial à titre de comparaison en plus d’un test de régénérabilité. La caractérisation du catalyseur s’est faite par DRX, MEB-FEG, BET et TPR. Les résultats des tests de VR de l’huile MemU entre 750 et 850 °C à WHSV ~1.8 g/gcat/h montrent une bonne production de biosyngas avec une concentration entre 90-95% et une sélectivité en H2 entre 80-95%. Le VR de l’huile WOU dans les mêmes conditions a donné moins de biosyngas et de H2 en raison de la teneur élevée en eau de l’huile. Le catalyseur est resté actif pendant toute la durée des tests, la DRX et la MEB ne montrent aucune trace de carbone. Cependant à WHSV > 6 g/gcat/h du carbone filamenteux sur le catalyseur a été observé par MEB après le VR de l’huile MemU mais pas après le VR de l’huile WOU. La DRX a permis aussi de montrer qu’après le VR des huiles, les oxydes de Fe et Ni qui constituent le catalyseur se réduisent et se combinent pour donner, Currently the production of pyrolysis oil (or bio-oil) is intended to be transformed to transportation fuel. However, the produced liquid is of bad quality and it needs a hydrodeoxygenation (HDO) process which is very expensive and lot of energy is consumed to obtain a final product with the right fuel specifications. One of the ideas proposed, more economical, consists on producing renewable biosyngas (CO+H2) or biohydrogen from biooil by steam reforming (SR). This master project study the steam reforming of two bio-oils (MemU and WOU) without external steam addition over a new nickel based catalyst, Ni-UGSO, developed by the GRTP-C from the mining residue UGSO. The reforming tests were carried out at atmospheric pressure in a differential reactor during 500 min varying the temperature (750- 850 °C) and the weigh hourly space velocity (WHSV= 1.7-7.1 g/gcat/h), a long term test of 105h was also performed. In addition, Supplementary tests were done with a commercial catalyst in order of comparison plus one regenerability test. The catalyst characterization was done by XRD, FEG-SEM, BET and TPR. Test results of bio-oil MemU SR at 750-850 °C and WHSV ~ 1.8 g/gcat/h show a good production of biosyngas with a concentration range of 90-95% and a H2 selectivity of 80- 95%. The SR of bio-oil WOU in the same conditions resulted in less biosyngas and H2 produced because of high water content in the bio-oil. The catalyst was active for the whole duration of tests, XRD and SEM indicate that no carbon deposit was formed. However at WHSV > 6 g/gcat/h filamentous carbon was observed on the catalyst by SEM after the SR of bio-oil MemU but not after the SR of bio-oil WOU. The XRD showed also that after biooils SR Fe and Ni oxides that constitute the catalyst are reduced to metallic Ni and Ni-Fe alloys. BET test indicate that after activation the catalyst has a specific area of 10 m2 /g. TPR shows that more oxidized species are present in Ni-UGSO after bio-oil WOU SR than
- Published
- 2017
6. Formation de centres quaternaires entièrement carbonés et dérivations d’ions iminiums encombrés
- Author
-
Dalmasso, Nicolas, Bélanger, Guillaume, Dalmasso, Nicolas, and Bélanger, Guillaume
- Abstract
Le projet présenté au cours de cette thèse porte sur la formation de centres quaternaires entièrement carbonés. Plusieurs axes d’approche ont été établis, et seront présentés par chapitre : le premier fait état de l’utilisation d’une réaction de Vilsmeier-Haack, le second rapporte la fabrication de nouveaux catalyseurs pour la réaction de condensation de Claisen et le dernier utilise la réaction de Vilsmeier-Haack pour la formation d’acides [béta]-aminés non-racémiques. Lors du premier chapitre, le sujet abordé sera l’utilisation de la réaction de Vilsmeier-Haack pour la formation de composés 1,3-dicarbonylés contenant un centre quaternaire entièrement carboné. D’abord nous verrons comment, théoriquement, la chiralité du centre quaternaire peut être contrôlée par l’utilisation d’amines chirales. Puis nous suivrons le développement d’une méthode d’hydrolyse spécifique à l’obtention de composés 1,3-dicarbonylés avec ses forces et ses limites. La deuxième partie de cette thèse portera sur le développement de nouveaux catalyseurs pour la réaction de condensation de Claisen. Plusieurs avenues seront exposées. Dans un premier temps, nous verrons la rationalisation validant chacune des idées d’avenues envisagées, puis nous aborderons les méthodes de synthèses essayées pour les catalyseurs imaginés dans chacune de ces avenues. Le dernier chapitre portera sur la formation de dérivés d’acides [béta]-aminés non-racémiques via l’utilisation d’une réaction de Vilsmeier-Haack. Dans un premier temps, différentes méthodes de réduction applicables à cette réaction seront présentées, et ensuite, le concept d’un nouveau groupe protecteur spécifique aux ions iminiums sera démontré.
- Published
- 2016
7. Développement et caractérisation de nouveaux matériaux d'électrodes à base de graphite pour la réaction de dégagement d'hydrogène en milieux alcalins
- Author
-
Brossard, Louis, Fournier, Joël, Ménard, Hugues, Brossard, Louis, Fournier, Joël, and Ménard, Hugues
- Abstract
Avec l'épuisement des hydrocarbures, le monde industriel se trouve confronté à des problèmes d'approvisionnement énergétique à long terme. De même, la problématique environnementale reliée à l'utilisation massive de cette ressource non renouvelable a conduit au développement d'énergies dites alternatives. Parmi celles-ci, l'hydrogène constitue un candidat de choix à titre d'énergie propre et dont la ressource est renouvelable, dans le cas où celle-ci provient de l'électrolyse de l'eau. Le développement de nouveaux électrocatalyseurs plus performants pourra éventuellement abaisser les coûts de production à un niveau suffisant pour permettre l'exploitation de l'hydrogène à grande échelle. Cette thèse se situe donc comme une contribution au développement de ces matériaux qui seront éventuellement utilisés soit pour la réaction de dégagement d'hydrogène (ROH) ou la production par électrohydrogénation catalytique de molécule comme vecteur de transport de l'hydrogène. Le développement récent d'un polymère inorganique de phosphate de lanthane a permis de lier des poudres de graphite avec une stabilité mécanique suffisante pour permettre la réalisation d'électrocatalyseurs viables. Cette percée a permis, dans un premier temps, la détermination des propriétés électrocatalytiques de poudres de graphite ayant au préalable subies l'insertion de métaux de transitions. Les performances exceptionnelles pour la ROH de ces matériaux fabriqués à partir de poudres de graphite commerciales contenant de très faibles quantités de ruthénium, de rhodium ou de platine ont confirmé le potentiel des poudres de graphite en tant que matrice de matériaux hautement dispersés. Une étude ultérieure a porté sur la discrimination des sites actifs pour la réaction de dégagement d'hydrogène sur des matériaux fabriqués à partir de poudres de graphite ayant du platine, ou bien dispersé à la surface des particules, ou bien sous forme d'inclusions d'agrégats dans le graphite même. Cette étude semble démont
- Published
- 1995
8. L'utilisation du titane comme médiateur en électrocatalyse
- Author
-
Harrison, Stephen, Boucher, Mario, Lessard, Jean, Harrison, Stephen, Boucher, Mario, and Lessard, Jean
- Abstract
La place réservée à l'électrochimie pour la synthèse de composés organiques augmente continuellement depuis quelques années. De nouvelles techniques, des approches différentes ainsi que de meilleures connaissances sont à la base même de cet accroissement. L'électrocatalyse fait partie de cet ensemble où l'électricité est la ressource énergétique nécessaire à la transformation. Par cette technique d'électrolyse indirecte, le transfert d'électrons entre l'électrode et le substrat se fait par l'intermédiaire d'un agent médiateur : un couple redox. Le présent projet de recherche a été initié par le Laboratoire des technologies électrochimiques et des électrotechnologies (LTEE) d'Hydro-Québec qui travaille au développement industriel d'un procédé d'électrocatalyse utilisant le cérium, soit le couple redox Ce(IV) / Ce(III). Dans ce procédé breveté par W. R. Grace & Co., la régénération électrochimique du médiateur est la réaction anodique tandis que la réaction cathodique est la réduction du milieu. Cette dernière, le dégagement d'hydrogène, nous apparaît alors comme une perte énergétique car le produit de l'électrolyse n'est pas récupéré. Poursuivant des objectifs d'efficacité énergétique, le LTEE s'est donc intéressé à la mise au point d'un procédé global d'électrocatalyse où deux médiateurs seraient régénérés simultanément dans une même cellule d'électrolyse. Étant donné le pouvoir réducteur du titane(III) face à plusieurs substrats organiques, le couple redox Ti(IV) / Ti(III) a été identifié comme second médiateur du procédé d'électrocatalyse hors cellule. Nos travaux ont été dirigés vers le développement de la technologie relative au titane dans des conditions expérimentales compatibles au procédé d'oxydation utilisant le cérium. À cet effet, les résultats obtenus montrent qu'il est possible de produire le titane(III) à partir d'une solution de titane(IV) environ 0,8 M dans un milieu aqueux d'acide méthanesulfonique (AMS) 3,5 M. Cette réduction est réalisée sur une c
- Published
- 1991
9. Activité catalytique du chrysotile et de minéraux apparentés dans la décomposition du peroxyde d'hydrogène
- Author
-
Dupuis, Mario, Jolicoeur, Carmel, Dupuis, Mario, and Jolicoeur, Carmel
- Abstract
Les travaux décrits dans ce mémoire visent à élucider le rôle catalytique que peut exercer l'amiante ou des minéraux apparentés, dans la décomposition du peroxyde d'hydrogène ( H2O2). La réaction H2O2 -> H2O + 1/2 O2 peut être catalysée en phase homogène ou hétérogène par plusieurs métaux de transition agissant comme couple rédox. Cette réaction comporte divers intermédiaires radicalaires: hydroxyle: OH•, superoxyde O.2-: et hydroperoxyde: HOO• dont les concentrations relatives dépendront du catalyseur. Le H2O2 étant un des oxydants excrétés par le système immunitaire de l'organisme humain, on comprendra l'intérêt des réactions pouvant engendrer des radicaux fortement oxydants, capables d'altérer les lipides membranaires, les acides nucléiques et autres composants cellulaires. Notre travail a d'abord porté sur la mise au point d'une technique de mesure pour suivre l'évolution de la réaction globale de décomposition, c'est-à-dire la production d'O2. Nous avons donc conçu et réalisé un système utilisant une sonde à O2 dissout pour suivre l'évolution de la réaction H2O2 -> H2O + 1/2 O2 en l'absence et en présence de divers catalyseurs. Cette technique a été validée selon diverses approches pour en assurer la fiabilité. Nous avons ensuite procédé à l'étude de l'activité catalytique de l'amiante chrysotile sous diverses conditions (pH, température, tampon), et pour différents pré-traitements. Nous avons également examiné l'influence des variations dans la composition chimique des amiantes à partir d'échantillons de diverses provenances géologiques. Bien qu'il ne semble pas exister de relation simple entre la composition chimique des matériaux et leur activité catalytique, un examen détaillé des réactions possibles entre le H2O2 (ou les produits intermédiaires de décomposition) et des sites oxydants ou réducteurs nous a permis de proposer des explications pour rendre compte de l'ensemble des observations.
- Published
- 1990
10. Fabrication d'électrodes à partir de composés d'insertion de métaux de transition dans le graphite
- Author
-
Lacasse, Robert, Ménard, Hugues, Lacasse, Robert, and Ménard, Hugues
- Abstract
Le développement récent d'un nouveau polymère inorganique de type AlPO4 nous a permis de lier des composés d'insertion de métaux de transition dans le graphite. Ces composés sont obtenus par l'insertion de chlorures métalliques dans le graphite suivi d'une réduction chimique avec le diphényl lithium. La compagnie Alfa vend ces composés sous le nom de produits "Graphimets". Nous avons également préparé des composés dispersés sur le même type de graphite avec ces métaux de transition à des concentrations équivalentes. Des analyses par microscopie électronique à balayage et de surface spécifique nous ont permis de les caractériser. Les électrodes sont fabriquées en pressant un mélange homogène du polymère et des matériaux composites à base de graphite. Par la suite, la polymérisation s'effectue en chauffant ces électrodes à 150°C. Les performances de ces matériaux composites, les métaux polycristallins ainsi que les poudres métalliques pures ont été évaluées et comparées pour la réaction de dégagement d'hydrogène. Les paramètres cinétiques ont été obtenus pour toutes ces électrodes utilisées comme cathode dans un milieu KOH 1M à 25°C.
- Published
- 1990
11. Étude de la décomposition thermique sous vide de la cellulose en présence d'ions inorganiques : aspect catalytique
- Author
-
Chornet, Esteban, Overend, Ralph P., Julien, Serge, Chornet, Esteban, Overend, Ralph P., and Julien, Serge
- Abstract
Résumé: Nous avons effectué la pyrolyse sous vide d'une cellulose commerciale (SIGMA) et d'une cellulose Kraft originale et vapocrackée, dans un montage de laboratoire fonctionnant en mode discontinu. La pyrolyse sous vide permet de réduire les réactions secondaires de décomposition thermique et ainsi il devient possible d'étudier les phénomènes primaires de décomposition thermique de la cellulose. Nous avons suivi la conversion de la cellulose en produits carbonés par l'utilisation de la technique d'absorption infrarouge sur les produits résiduels (pseudo-coke) obtenus à différentes étapes de décomposition. Une cellulose commerciale (SIGMA) a été choisie comme substrat de référence. L'analyse rapide des cendres a été effectuée par la technique d'analyse de surface par rayon-X couplé à un microscope électronique à balayage. Les cendres inorganiques contenues dans la cellulose SIGMA se composent principalement d'oxyde de silicium, d'oxyde de potassium et finalement d'oxyde de calcium. Les spectres infrarouges montrent une destruction rapide de la cellulose à une température supérieure à 300°C et le produit résiduel résulte en un composé ayant une structure aliphatique; cette structure prédomine jusqu'à 420°C mais elle est vite remplacée par une structure aromatique obtenue par polymérisation du composé aliphatique. Les réactions de déshydratation sont favorisées sous une température de 300°C et à un faible taux de chauffage (2°C/min), il en résulte la formation de composé carbonyle et aromatique (C=C, non conjugué) au sein de la structure de glucopyranose. Les ions inorganiques associés à la cellulose favorisent les réactions de déshydratation aux dépens de la dépolymérisation de la cellulose. Le prétraitement de la cellulose en milieu acide (1%H 2S0 4 en poids) diminue la proportion de cendre de 0.22 à 0.02%. A 520°C, cela donne un rendement plus élevé en lévoglucosane, 33.1 % comparé à 3.73 % mais le rendement en glycoaldéhyde diminue de 11.13 % à 0 %. Le lévogluco
- Published
- 1988
12. Régulation par microordinateur du régime thermique d'un réacteur catalytique
- Author
-
Thérien, Normand, Tessier, Patrick, Thérien, Normand, and Tessier, Patrick
- Abstract
L’étude présentée ici repose sur l’élaboration d'une commande proportionnelle-intégrale de type cascade permettant le contrôle thermique d'un réacteur chimique. Ce réacteur fait partie d’un atelier pilote de production d’hydrogène à partir d'un mélange eau-méthanol et est utilisé à des fins d’enseignement au département de génie chimique de l'Université de Sherbrooke. Un modèle différentiel apte à prédire le comportement thermique du réacteur a été établi à partir des résultats expérimentaux et a permis la comparaison de différents types de commande et l'élaboration d'une commande proportionnelle-intégrale de type cascade. La mise en place de cette commande fut ensuite réalisée par l'intermédiaire de capteurs, d'un microordinateur et d’actuateurs permettant le contrôle thermique du réacteur. La réalisation de certains patrons de consigne pour la température ainsi que l'analyse de perturbations dans le débit du fluide furent faites.
- Published
- 1983
13. Étude de la décomposition thermique sous vide de la cellulose en présence d'ions inorganiques : aspect catalytique
- Author
-
Chornet, Esteban, Overend, Ralph P., Julien, Serge, Chornet, Esteban, Overend, Ralph P., and Julien, Serge
- Abstract
Résumé: Nous avons effectué la pyrolyse sous vide d'une cellulose commerciale (SIGMA) et d'une cellulose Kraft originale et vapocrackée, dans un montage de laboratoire fonctionnant en mode discontinu. La pyrolyse sous vide permet de réduire les réactions secondaires de décomposition thermique et ainsi il devient possible d'étudier les phénomènes primaires de décomposition thermique de la cellulose. Nous avons suivi la conversion de la cellulose en produits carbonés par l'utilisation de la technique d'absorption infrarouge sur les produits résiduels (pseudo-coke) obtenus à différentes étapes de décomposition. Une cellulose commerciale (SIGMA) a été choisie comme substrat de référence. L'analyse rapide des cendres a été effectuée par la technique d'analyse de surface par rayon-X couplé à un microscope électronique à balayage. Les cendres inorganiques contenues dans la cellulose SIGMA se composent principalement d'oxyde de silicium, d'oxyde de potassium et finalement d'oxyde de calcium. Les spectres infrarouges montrent une destruction rapide de la cellulose à une température supérieure à 300°C et le produit résiduel résulte en un composé ayant une structure aliphatique; cette structure prédomine jusqu'à 420°C mais elle est vite remplacée par une structure aromatique obtenue par polymérisation du composé aliphatique. Les réactions de déshydratation sont favorisées sous une température de 300°C et à un faible taux de chauffage (2°C/min), il en résulte la formation de composé carbonyle et aromatique (C=C, non conjugué) au sein de la structure de glucopyranose. Les ions inorganiques associés à la cellulose favorisent les réactions de déshydratation aux dépens de la dépolymérisation de la cellulose. Le prétraitement de la cellulose en milieu acide (1%H 2S0 4 en poids) diminue la proportion de cendre de 0.22 à 0.02%. A 520°C, cela donne un rendement plus élevé en lévoglucosane, 33.1 % comparé à 3.73 % mais le rendement en glycoaldéhyde diminue de 11.13 % à 0 %. Le lévogluco
- Published
- 1988
14. Régulation par microordinateur du régime thermique d'un réacteur catalytique
- Author
-
Thérien, Normand, Tessier, Patrick, Thérien, Normand, and Tessier, Patrick
- Abstract
L’étude présentée ici repose sur l’élaboration d'une commande proportionnelle-intégrale de type cascade permettant le contrôle thermique d'un réacteur chimique. Ce réacteur fait partie d’un atelier pilote de production d’hydrogène à partir d'un mélange eau-méthanol et est utilisé à des fins d’enseignement au département de génie chimique de l'Université de Sherbrooke. Un modèle différentiel apte à prédire le comportement thermique du réacteur a été établi à partir des résultats expérimentaux et a permis la comparaison de différents types de commande et l'élaboration d'une commande proportionnelle-intégrale de type cascade. La mise en place de cette commande fut ensuite réalisée par l'intermédiaire de capteurs, d'un microordinateur et d’actuateurs permettant le contrôle thermique du réacteur. La réalisation de certains patrons de consigne pour la température ainsi que l'analyse de perturbations dans le débit du fluide furent faites.
- Published
- 1983
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