ÉTUDE DU COMPORTEMENT DE DEGRADATION DE DECHETS THERMOPLASTIQUES

Autor/autori: Emna BERRICH (Franta), Radwan ALKHATIB (Franta), Noelia CRESPO (Franta), Mohand TAZEROUT (Franta)

Résumé: La dégradation de déchets thermoplastiques par le procédé de pyrolyse permet leur conversion en produits chimiques valorisables ou en biocarburants pour moteurs. Ceci nécessite une analyse thermogravimétrique ATG permettant de déterminer le comportement de dégradation de ces déchets. Parmi les paramètres fonctionnels importants qui affectent le comportement thermique existent la vitesse de chauffe et la nature du déchet (sa composition chimique et les proportions). L’objectif de ce travail est l’étude de l’effet de la vitesse de chauffe (dT/dt) et des proportions de mélange sur le comportement thermique (la pyrolyse) des différents types de plastiques : le polypropylène (PP) et le polyéthylène (PE). L'ATG qui précède la pyrolyse a permis de prévoir le mode opératoire et d'étudier l'effet de dT/dt et des proportions de mélange (PP et PE): Pour le PE (100%), la gamme thermique de dégradation augmente de [380°C-508°C] pour dT/dt = 5°C/mn à [380°C-548°C] pour 20°C/mn. La température pour laquelle dT/dt est maximale augmente de 483°C à 503°C respectivement pour 5°C/mn et 20°C/mn. Le taux de dégradation est supérieur à 95% pour les différentes vitesses de chauffe fixée. Pour le PP (100%), la température pic de dégradation augmente de 457°C pour 5°C/mn à 468°C pour 20°C/mn. La gamme thermique de dégradation devient plus large. Elle augmente de [270°C-504°C] pour 5°C/mn à [241°C- 537°C] pour 20°C/mn. Le taux de dégradation du PP selon le mode opératoire utilisé est supérieur à 98% pour les différentes vitesses de chauffe choisies. En ce qui concerne l'effet des proportions de mélange sur la dégradation, en augmentant la proportion du PP dans le mélange binaire de 50% à 80% et en diminuant celle du PE de 50% à 20% pour éviter la formation d'un gel lors de la pyrolyse, la température pic de dégradation diminue de 470°C à 434°C et l’intervalle thermique de décomposition devient plus large. Le mode opératoire utilisé permet d'obtenir un taux de décomposition supérieur à 98%. Les différents résultats obtenus ont été comparés à ceux de (Zhou et al., 2009) et (Almustapha et al., 2011). Cette comparaison permet de confirmer en particulier qu'on n'a pas forcement besoin d'utiliser un catalyseur tel que le SO3 pour augmenter le taux de conversion des déchets thermoplastiques (PP, PE, ...), surtout s'il est couteux et s’il faut éliminer toute trace de Soufre lorsque les déchets thermoplastiques servent à produire un carburant. Il suffit de changer le mode opératoire tel que la vitesse de chauffe, le programme thermique, les proportions du mélange... En effet, nos résultats montrent que le taux de dégradation du PP par exemple et selon le mode opératoire utilisé est supérieur à 98% ± 0,15 % pour les différentes vitesses utilisées et que les mélanges ((80% PP et 20% PE); (50% PP et 50%PE)) favorisent la décomposition thermique

Mots-clés: valorisation énergétique, dégradation, thermogravimétrie, biocarburant, déchets, polypropylène (PP), polyéthylène (PE)

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