Catalyseurs à base de zéolithes échangées au fer et au cuivre. Application pour le procédé SCR des NOx en présence de NH3 pour les moteurs Diesel

Houda Jouini

• Éditeur: GRIN Verlag
• Année: 2022
• Édition: 1
• ISBN de l'eBook:
  9783346570918
• Sujet: Technologie et ingénierie
• Sujet: Science des matériaux

Thèse de Doctorat de l'année 2018 dans le domaine Chimie - Science des Matériaux, note: "-", Université de Tunis El Manar (Faculté des Sciences de Tunis), langue: français, résumé: L'utilisation des combustibles fossiles comme source d'énergie conduit à une formation importante de gaz nuisibles à l'environnement tels que les oxydes de soufre (SO2 et SO3), le dioxyde de carbone (CO2) et les oxydes d'azote (NOx). Les NOx sont à l'origine des phénomènes environnementaux inquiétants tels que les pluies acides, la formation des brouillards oxydants et la diminution de la couche d'ozone stratosphérique. Au cours des trente dernières années, de grands efforts ont été entrepris pour résoudre le problème posé par les NOx et de nombreuses techniques pour limiter leur formation ont été développées. Ces efforts ont mené au développement de nouveaux procédés d'abattement catalytique des NOx particulièrement dans le secteur automobile. La réduction directe des oxydes d'azote par les hydrocarbures imbrûlés à la sortie du moteur a été la première technologie testée mais sans grand succès. Une approche alternative à cette solution s'est basée sur la réduction catalytique sélective des NOx en présence d'ammoniac (NH3-SCR). Ce procédé décompose les oxydes d'azote en présence d'un catalyseur en formant de la vapeur d'eau et de l'azote, deux substances non nocives pour l'environnement. La technologie SCR peut atteindre une réduction des NOx dépassant 95% dans les processus de combustion et peut répondre à une législation future plus stricte. Ce dispositif de dépollution est appelé à se généraliser à partir de septembre 2014 avec l'application des normes Euro 6. Pour répondre à cette norme, les constructeurs automobiles ont eu fort à faire avec les moteurs Diesel qui rejettent beaucoup d'oxydes d'azote. Dans une situation pareille, le catalyseur conventionnel V2O5/TiO2 n'est plus performant, alors les recherches se sont orientées vers les zéolithes échangées aux métaux de transition connus pour leurs multiples avantages.

Table des matières

• 2.2.2.1. L’agriculture
• 2.2.2.2. La combustion de la biomasse
• 2.2.2.3. La combustion des carburants fossiles
• 2.3.1.1. Physisorption d’azote
• 2.3.1.2. Détermination de la surface spécifique et la distribution poreuse
• 1.
• 2.
• 3.
• 3.1. Appareillage de la SCR-NO
• 3.2. Expression des résultats
• 4.1. Analyse chimique et étude texturale
• 4.2. Etude structurale
• 4.3. Etude de l’acidité par NH3-TPD
• 4.4. Etude de la spéciation du Fer et du Cuivre
• 4.4.1. Réflectance Diffuse dans l’UV-visible (DRS UV-vis)
• 4.4.2. Réduction à Température Programmée (H2 -TPR)
• 4.4.3. Résonance Paramagnétique Electronique (RPE)
• 4.1. Analyse chimique par ICP-AES
• 4.2. Etude structurale
• 4.3. Etude de l’acidité par NH3-TPD
• 4.4. Etude de la spéciation du Fer et du Cuivre
• 4.4.1. Réflectance Diffuse dans l’UV-visible (DRS UV-vis)
• 4.4.2. Réduction à Température Programmée (H2 -TPR)
• 4.4.3. Résonance Paramagnétique Electronique (RPE)
• 4.1. Analyse chimique et étude texturale
• 4.2. Etude structurale par Diffraction des Rayons X (DRX)
• 4.3. Etude de la spéciation du Fer et du Cuivre
• 4.3.1. Réflectance Diffuse dans l’UV-visible (DRS UV-vis)
• 4.3.2. Réduction à Température Programmée (H2 -TPR)
• 4.3.3. Spectroscopie Photoélectronique des Rayons X (XPS)
• 3.1. Unité de Base de Construction (BBU)
• 3.2. Unité Secondaire ou Composite de Construction (SBU)
• 4.1. Importance de l’acidité des zéolithes
• 4.2. Sites acides des zéolithes
• 4.2.1. Acidité de Brönsted
• 4.2.2. Acidité de Lewis
• 5. Applications des zéolithes
• 5.1. Echange ionique
• 5.2. Séparation et stockage
• 5.3. Catalyse
• 6. Les zéolithes de l’étude
• 6.1. La MFI (ZSM-5)
• 6.2. La Beta (BEA)
• 6.3. La Mordénite (MOR)
• 6.4. La Ferrierite (FER)
• 2.2. L’échange ionique entre phases liquides
• 2.1.1.
• 2.3.3. Paramètres contrôlant l’échange ionique solide
• 2.3.3.1. La température d’échange
• 2.3.3.2. La durée du traitement thermique
• 2.3.3.3. Le rapport nM/nAl
• 2.3.3.4. La nature du gaz pour le traitement thermique
• 2.3.3.5. La nature de l’ion de compensation
• 2.3.3.6. Effet du rapport Si/Al