Approche théorique pour l’étude d’un réacteur membranaire pour la production d’hydrogène. Application pour la réaction du vaporéformage et de l’oxydation du méthane
| dc.contributor.author | CHIBANE , Lemnouer | |
| dc.contributor.author | Djellouli , B. Encadrant | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-29T13:06:57Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description.abstract | In the current study, a theoretical analysis of the behaviors of the reaction of methane steam reforming and partial oxidation of methane performed in a palladium membrane reactor was carried out. In order to determine the optimal conditions leading to the improvement of the hydrogen production from these reactions, a mathematical model was developed to simulate the operating parameters. The main results show that the model can predict the performance of the membrane reactor. In the case of the methane steam reforming, it was found that under certain operating conditions, a nearly complete conversion of methane could be achieved and a large quantity of hydrogen could be recovered. The study of the partial oxidation of methane under steady state conditions show that it is appropriate to switch between oxygen to methane and steam to methane ratios in order to obtain a better performance in term of hydrogen recovery. The study of the mean reaction under periodic operation was also investigated. The periodic operations are supposed to be created by forcing some inputs cyclically using sinusoidal and square functions. It was found that to achieve process intensification is to operate the process in a periodic way. The main results show that there is an optimum amplitude of manipulated inputs leads to a maximum of hydrogen recovery. It is noteworthy that the comparison between the predicted performance via the sinusoidal and the square ways show that the better average performance was obtained with the square way. Furthermore, the variation of the steam to methane and the sweeping gas ratios via a square way both in phase while the oxygen to methane ratio is 180° out of phase at an amplitude of 0.1 could boost the performance, especially in term of pure hydrogen recovery. | |
| dc.description.sponsorship | Dans le présent travail, une analyse théorique des comportements de la réaction de vaporéformage et de l'oxydation partielle du méthane dans un réacteur membranaire à base de palladium a été réalisée. Afin de déterminer les conditions optimales menant à l'amélioration de la production d'hydrogène à partir de ces réactions, un modèle mathématique a été développé pour simuler les paramètres de fonctionnement. Les principaux résultats montrent que le modèle peut prédire les performances du réacteur membranaire. Dans le cas de vaporéformage du méthane, on a constaté que sous certaines conditions opératoires, une conversion presque complète du méthane pourrait être atteinte et une grande quantité d'hydrogène pourrait être récupérée. L’étude de l’oxydation partielle du méthane à l’état stationnaire montre qu’il est approprié de switcher entre les rapports oxygène/méthane et vapeur d’eau/méthane en vue d’obtenir une meilleure performance en termes d’hydrogène récupéré. L'étude de la réaction en fonctionnement périodique a été également réalisée. Les opérations périodiques sont censées être créés en forçant certains variables d’entrées cycliquement en utilisant des fonctions sinusoïdale et carrée. Il est intéressant de noter que pour intensifier le procédé, il est impératif d’opérer en régime de fonctionnement périodique. Les principaux résultats montrent qu'il existe une amplitude optimale des entrées manipulées conduisant à un maximum d'hydrogène récupéré. La comparaison entre les performances prévues par les voies sinusoïdale et carré montre que les meilleures performances ont été obtenues avec la voie carrée. Par ailleurs, la variation des rapports vapeur d’eau/ méthane et de gaz vecteur par l'intermédiaire d'une fonction carrée en phase tandis que le rapport oxygène/méthane est en déphasage par 180° avec une amplitude de 0,1 pourrait améliorer les performances, surtout en terme d'hydrogène pur récupéré. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1607 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.publisher | Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie | |
| dc.subject | Vaporéformage | |
| dc.subject | oxydation partielle du méthane | |
| dc.subject | réacteur membranaire | |
| dc.subject | production d’hydrogène | |
| dc.subject | modulation | |
| dc.title | Approche théorique pour l’étude d’un réacteur membranaire pour la production d’hydrogène. Application pour la réaction du vaporéformage et de l’oxydation du méthane | |
| dc.type | Thesis |
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