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Optimisation des Performances d’un Épurateur de Fumée (RTO) pour le traitement d’H2S

ABG-120511 Master internship 5 months 600 €
2024-02-20
Institut Pprime (UPR 3346 CNRS - ISAE-ENSMA - Université de Poitiers)
Nouvelle Aquitaine France
  • Energy
  • Process engineering
  • Engineering sciences
Thermique, combustion, cantera, python

Employer organisation

L’institut P’ est un laboratoire de recherche des domaines des Sciences Physiques et des Sciences de l’Ingénierie. C’est une UPR CNRS conventionnée avec l’Université de Poitiers (Faculté des Sciences Fondamentales et Appliquées, Faculté des Sciences du Sport et École Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Poitiers, ENSIP) et l’École Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique, ISAE-ENSMA.

Ses activités couvrent un large spectre de thématiques et de compétences complémentaires allant de la physique des matériaux à la mécanique des fluides et des matériaux, au génie mécanique et à l’énergétique. Il s’agit notamment de s’appuyer sur ce panel de compétences reconnues aux niveaux national et international pour favoriser les collaborations et les synergies entre les différentes disciplines, et ainsi apporter une réponse adaptée aux nouveaux besoins du secteur socio-économique. Les domaines d’application privilégiés sont les transports et l’énergie, en portant une attention particulière aux aspects environnementaux.

Description

A propos de Vicat

Groupe cimentier français présent dans 12 pays, Vicat emploie près de 9 900 collaboratrices et collaborateurs et réalise un chiffre d’affaires consolidé de plus de 3,6 milliards d’euros, dont 65 % à l’international.

Dans la lignée de Louis Vicat, inventeur du ciment artificiel en 1817, l’entreprise familiale, créée il y a 166 ans et résolument tournée vers l’avenir, développe une offre performante de matériaux, produits et services adaptée à l’évolution constante des métiers de la construction.

Cimenteries, carrières de granulats, centrales à béton, usines de produits de second- œuvre... : partout où il est implanté, le groupe Vicat s’attache au développement des territoires, de l’emploi local et au respect de l’environnement.

Sujet de stage

La cimenterie de la Perelle, située à Saint Laurent du Pont (Isère - 38), est spécialisée dans la production du ciment Prompt. Avec une production de 45 kT, elle est la seule cimenterie au monde qui produit ce type de ciment de manière industrielle.
Les caractéristiques du ciment Prompt – sa prise rapide, l’absence de retrait, sa couleur et son imperméabilité – en font un produit très utilisé dans la restauration du bâti ancien, dans les nouvelles constructions biosourcées ainsi que dans les formulations de certains ciments aux performances exceptionnelles.

La production de ce ciment entraîne la génération de fumées fortement soufrées en sortie de fours, nécessitant un traitement préalable avant leur rejet atmosphérique.

Le système de traitement des fumées utilisé à la cimenterie la Perelle est composé d’un premier filtre à manches avec injection de chaux hydratée pour le traitement du SO2 et la captation de poussières, un épurateur de fumée RTO (Regenerative Thermal Oxidation) pour le traitement du H2S et un second filtre à manches avec injection de chaux hydratée pour un second traitement du SO2.

Le sujet du stage porte sur l’épurateur de fumée dont le fonctionnement est décrit ci- dessous :

Les gaz entrent par une soupape, passent à travers 8 rangées de céramiques, subissent une augmentation de température, brûlent au sein de la chambre de combustion. Les produits de combustions se refroidissent en sortant par une autre partie du lit de céramiques, ressortent par une soupape et se dirigent vers le second filtre à manches.

Objectifs du stage :

Suite à un changement du modèle des céramiques, les caractéristiques des fumées en sortie du RTO, plus chaudes que par le passé, impose de diminuer le nombre de fours en fonctionnement entraînant une baisse de la production de 15%.
L’augmentation de température observée pourrait être causée par des transferts thermiques moins efficaces entre les fumées et les céramiques ou par une post- combustion dans les céramiques provoquées par la nouvelle géométrie.

Dans ce contexte, le stagiaire sera amené à réaliser une étude approfondie pour caractériser les différentes étapes du cycle de fonctionnement du RTE et de développer un modèle permettant de proposer la stratégie optimale de fonctionnement du RTO.

Profile

Master ou Ingénieur avec des connaissances en transferts thermiques, en combustion et en programmation avec le langage python. Une expérience dans l’utilisation de logiciels tels que CANTERA et/ou AMESIM serait un plus.

Starting date

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