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Auteur Garsain Giraud MBANZA |
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Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Performances des catalyseurs hétérogènes mixtes à base de dioxyde de silicium en transestérification / Garsain Giraud MBANZA
Titre de série : Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement Titre : Performances des catalyseurs hétérogènes mixtes à base de dioxyde de silicium en transestérification Type de document : texte imprimé Auteurs : Garsain Giraud MBANZA Année de publication : 2020 Importance : 63 p. Langues : Français (fre) Résumé : L’utilisation des catalyseurs homogènes a montré ses limites par les grandes quantités d’effluents qu’ils produisent. Ces dernières années, on assiste à l’émergence des catalyseurs hétérogènes facilement séparables des produits et réutilisables sur plusieurs cycles. C’est dans cette lancée que ce projet a travaillé à l’étude d’un catalyseur hétérogène mixte à base de silice. Deux types de silice ont ainsi été utilisés une première silice préparée à partir des déchets de balle de riz et un gel de silice acheté sur le marché. Une analyse par Analyse thermogravimétrique (ATG) des différents matériaux a révélé qu’à partir des balles de riz on peut préparer une cendre riche en silice à plus de 97 %. En faisant varier le ratio d’imprégnation SiO2/KOH, mais aussi la température de calcination, deux catalyseurs ont été ainsi préparés le premier avec un gel de silice ayant un taux de conversion en biodiesel de 86 % et le second avec de la silice provenant des balles de riz ayant un rendement de conversion en biodiesel de 71 % en 1heure. L’étude de l’influence de certains paramètres de réaction (Temps, catalyseurs, ratio molaire alcool-huile) de réaction a permis d’améliorer les rendements de conversion en biodiesel de plus de 99 % au bout de 2 heures pour le gel de silice et le même rendement de plus 99 % a été atteint avec la silice provenant des balles de riz au bout de 3 heures. Dans les conditions optimales, les catalyseurs préparés sont réutilisables deux fois avec un rendement de 100 % à la première utilisation, 90 % à la deuxième utilisation avant de chuter à 60 % à la troisième utilisation. Enfin une analyse du cycle de vie a été réalisée dans le but d’évaluer les impacts environnementaux de la production de la silice. Il en ressort que la valorisation des déchets des balles de riz en silice serait le moyen le plus écologique de préparation d’une silice pure.
Abstract : The use of homogeneous catalysts has shown its limits by large amount of effluents they produce. In recent years, we have seen the development of heterogeneous catalysts that can be easily separated from products and reused over several cycles. In this project we worked on the study of a mixed heterogeneous silica-based catalyst. Two types of silica were used: a first silica prepared from rice husk waste and a silica gel purchased on the market. An analysis by Thermogravimetric Analysis (TGA) of the different materials revealed that from the rice husks, an ash rich in silica over 97% can be prepared. By varying the SiO2/KOH impregnation ratio, also the calcination temperature, two catalysts were thus prepared, the first with a silica gel having a rate of conversion to biodiesel of 86% and the second with silica from rice husks with a biodiesel conversion yield of 71% in 1 hour. The study of the influence of certain reaction parameters (time, catalysts, alcohol-oil molar ratio) of the reaction made it possible to improve the yields of conversion into biodiesel by more than 99% after 2 hours for the gel of silica and the same yield of plus 99% was achieved with the silica from the rice husks after 3 hours. Under optimal conditions, the catalysts prepared are reusable twice with a yield of 100% on the first use, 90% on the second use before falling to 60% on the third use. Finally, a life cycle analysis was carried out in order to assess the environmental impacts of silica production. It shows that the recovery of waste from rice husks in silica would be the most ecological way of preparing pure silica.Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Performances des catalyseurs hétérogènes mixtes à base de dioxyde de silicium en transestérification [texte imprimé] / Garsain Giraud MBANZA . - 2020 . - 63 p.
Langues : Français (fre)
Résumé : L’utilisation des catalyseurs homogènes a montré ses limites par les grandes quantités d’effluents qu’ils produisent. Ces dernières années, on assiste à l’émergence des catalyseurs hétérogènes facilement séparables des produits et réutilisables sur plusieurs cycles. C’est dans cette lancée que ce projet a travaillé à l’étude d’un catalyseur hétérogène mixte à base de silice. Deux types de silice ont ainsi été utilisés une première silice préparée à partir des déchets de balle de riz et un gel de silice acheté sur le marché. Une analyse par Analyse thermogravimétrique (ATG) des différents matériaux a révélé qu’à partir des balles de riz on peut préparer une cendre riche en silice à plus de 97 %. En faisant varier le ratio d’imprégnation SiO2/KOH, mais aussi la température de calcination, deux catalyseurs ont été ainsi préparés le premier avec un gel de silice ayant un taux de conversion en biodiesel de 86 % et le second avec de la silice provenant des balles de riz ayant un rendement de conversion en biodiesel de 71 % en 1heure. L’étude de l’influence de certains paramètres de réaction (Temps, catalyseurs, ratio molaire alcool-huile) de réaction a permis d’améliorer les rendements de conversion en biodiesel de plus de 99 % au bout de 2 heures pour le gel de silice et le même rendement de plus 99 % a été atteint avec la silice provenant des balles de riz au bout de 3 heures. Dans les conditions optimales, les catalyseurs préparés sont réutilisables deux fois avec un rendement de 100 % à la première utilisation, 90 % à la deuxième utilisation avant de chuter à 60 % à la troisième utilisation. Enfin une analyse du cycle de vie a été réalisée dans le but d’évaluer les impacts environnementaux de la production de la silice. Il en ressort que la valorisation des déchets des balles de riz en silice serait le moyen le plus écologique de préparation d’une silice pure.
Abstract : The use of homogeneous catalysts has shown its limits by large amount of effluents they produce. In recent years, we have seen the development of heterogeneous catalysts that can be easily separated from products and reused over several cycles. In this project we worked on the study of a mixed heterogeneous silica-based catalyst. Two types of silica were used: a first silica prepared from rice husk waste and a silica gel purchased on the market. An analysis by Thermogravimetric Analysis (TGA) of the different materials revealed that from the rice husks, an ash rich in silica over 97% can be prepared. By varying the SiO2/KOH impregnation ratio, also the calcination temperature, two catalysts were thus prepared, the first with a silica gel having a rate of conversion to biodiesel of 86% and the second with silica from rice husks with a biodiesel conversion yield of 71% in 1 hour. The study of the influence of certain reaction parameters (time, catalysts, alcohol-oil molar ratio) of the reaction made it possible to improve the yields of conversion into biodiesel by more than 99% after 2 hours for the gel of silica and the same yield of plus 99% was achieved with the silica from the rice husks after 3 hours. Under optimal conditions, the catalysts prepared are reusable twice with a yield of 100% on the first use, 90% on the second use before falling to 60% on the third use. Finally, a life cycle analysis was carried out in order to assess the environmental impacts of silica production. It shows that the recovery of waste from rice husks in silica would be the most ecological way of preparing pure silica.Réservation
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