Item – Theses Canada

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OCLC number
1435503452
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Author
Perreault, Louis-Simon.
Title
Étude de la faisabilité et de l'efficacité énergétique de la catalyse hétérogène assistée par induction électromagnétique à l'aide de la ferrite de nickel.
Degree
M. Sc. A. -- Université de Sherbrooke, 2019
Publisher
[Sherbrooke, Québec] : Université de Sherbrooke, 2019
Description
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Abstract
Dans le cadre de la mise en marché des technologies de synthèse d'hydrocarbures « propres », l'efficacité énergétique des unités de catalyse est un enjeu important. Dans ce contexte, le chauffage spécifique du catalyseur par induction électromagnétique apparaît comme une avenue ayant un grand potentiel d'économie d'énergie. Ce mémoire de maîtrise présente donc l'utilisation de la ferrite de nickel (NiFe2O4) dans une application de catalyse en phase gazeuse assistée par induction électromagnétique du catalyseur. Tout d'abord, le développement d'une formulation catalyseur-matrice extrudable ayant comme ingrédient actif de la ferrite de nickel nanométrique est présenté. Ensuite, le potentiel de chauffage et l'activité catalytique de cette formulation sont démontrés par des essais réalisés avec le système de chauffage par induction ainsi que dans un réacteur catalytique conventionnel. Ainsi, la ferrite de nickel pure est capable d'atteindre une température apparente moyenne de 295 °C lorsque chauffée par une bobine alimentée avec un courant de 600 A oscillant à 170 Hz, ce qui est supérieur à la température d'activation de la réaction de gaz à l'eau inverse rapportée dans la littérature. Lorsque chauffée à 300 °C dans un four tubulaire, une formulation composée de 27% du catalyseur est en mesure d'effectuer la réaction de manière découplée. Sans ferrite de nickel, par contre, une formulation semblable est incapable de produire du CO. En troisième lieu, l'efficacité énergétique du chauffage par induction est étudiée par le biais d'une étude comparative opposant un réacteur de catalyse assisté par induction à un réacteur de catalyse hétérogène chauffé de manière conventionnelle. Cette étude ne permet pas de déterminer lequel des réacteurs utilise le plus efficacement l'énergie. Elle montre cependant que l'induction électromagnétique est de loin supérieure au chauffage en fournaise en termes de rapidité, ce qui peut avantager cette première dans des applications de catalyse en cuvée. L'étude montre également que cette même méthode a le désavantage de générer des gradients de température importants au sein du lit catalytique, de sorte que la température moyenne de celui-ci est difficile à mesurer. Finalement, les échantillons utilisés dans le cadre de cette étude montrent systématiquement une perte de masse et un changement de coloration localisé dont la nature exacte reste à déterminer.
Other link(s)
hdl.handle.net
savoirs.usherbrooke.ca
Subject
Induction électromagnétique
Catalyse hétérogène
Spinelle
Ferrite de nickel
NiFe2O4
Efficacité énergétique
Réaction du gaz à l'eau inverse