Modélisation de la formation des nanoparticules de carbone pendant la décomposition thermique du méthane

Maxime Gautier (1) , Juan Pablo Trelles (2) , Vandad-Julien Rohani (1) , Laurent Fulcheri (1)

1 PERSEE - Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques
2 UMass Lowell - University of Massachusetts [Lowell]

La décomposition thermique du méthane est un moyen écologique de produire simultanément de l’hydrogène et du noir de carbone. Une étude paramétrique a été faite sur une modélisation à deux dimensions d’un réacteur de décomposition thermique de méthane. La simulation modélise un écoulement laminaire et radiatif d’un mélange gazeux composé d’argon, de méthane, d’hydrogène et de particules de carbone. La formation et la croissance des nanoparticules solides de carbone ont été simulées en utilisant une méthode sectionnelle, dite aussi méthode de classes. La résolution de l’équation de transfert radiatif utilise le modèle aux ordonnées discrètes en tenant compte de l’absorption du méthane et des particules de carbone. Les résultats montrent une distribution en taille de particule devenant moins disperse quand la température et/ou la pression augmente(nt). Dans ces conditions, la population en particule tend à être mono-disperse.

Mots clés: nucléation; coagulation; croissance; noir de carbone

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]; Energétique

Maxime Gautier, Juan Pablo Trelles, Vandad-Julien Rohani, Laurent Fulcheri. Modélisation de la formation des nanoparticules de carbone pendant la décomposition thermique du méthane. CAE XI - 12ème Colloque sur les arcs électriques, Laboratoire Arc Electrique et Plasmas Thermiques (LAEPT EA 4646) de l'Université Blaise Pascal et de l'Université d'Auvergne, Mar 2015, Clermont-Ferrand, France. ⟨hal-01144387⟩