Étude thermodynamique, cinétique et hydrodynamique de la destruction des molécules CFC et HCFC dans un écoulement de plasma thermique

Abstract

Ce travail a pour objectif d'analyser par CFD la décomposition du dichlorofluorométhane (CCl2F2), en présence d'oxygène (O2) et d'hydrogène (H2), dans un réacteur de plasma thermique d'argon. Dans la première partie, une étude thermodynamique du système Ar/C/Cl/F/O/H est effectuée, pour différentes valeurs de température allant de 300 à 6000 K, afin de déterminer les principales espèces et réactions chimiques dominantes issues de la décomposition de CCl2F2. Dans la deuxième partie, les équations aux dérivées partielles décrivant les conservations de masses, de quantité de mouvement et de l'énergie combinées avec la cinétique des réactions chimiques, sélectionnées préalablement, ont été résolu numériquement en bidimensionnelle par le logiciel Fluent en adoptant le modèle de turbulence (K-􀄰). L'analyse des résultats obtenus montre, non seulement que le CCl2F2 est complètement décomposé mais aussi, l'ajout d'hydrogène dans un rapport stoechiométrique est assez suffisant pour éliminer les radicaux de chlore, fluor et hydroxyle et favorisant ainsi la formation des molécules CO, CO2, HCl, HF et H2O à la sortie du réacteur.