Prédiction des émissions polluantes issues d’un four industriel :Cas de la cimenterie de Chlef

Abstract

Les émissions polluantes sont comptées parmi les agents les plus actifs dans la création des pluies acides et la destruction de l’ozone atmosphérique, l’analyse et l’étude des mécanismes de production de ces émissions, permettent de contribuer au développement des techniques de réduction de la pollution et à la conception des systèmes de mesure et de contrôle dans le milieu industriel. Le présent travail consistera à modéliser avec des outils de CFD les émissions polluantes de type NOx issues de la combustion du gaz naturel (GN) dans un foyer industriel destiné à la production du ciment. La combustion turbulente en flamme non prémélangée du mélange GN/Air sera analysée selon une approche par volumes finis pour résoudre les équations de l’écoulement réactif écrites en un moyen de Favre au sein du foyer supposé axisymétrique. Une chimie à une étape est adoptée pour la description chimique de la flamme y compris un modèle de rayonnement approprié ; le modèle algébrique (EDM) et la dépendance stochastique de la température sont utilisées pour modéliser le taux de réaction dans les équations de transport des espèces et le terme source de NO respectivement. La fermeture du système est assurée par le modèle standard avec une correction de Pope pour prendre en compte le taux d’épanouissement du jet oxydant puis par le modèle standard. Un maillage uniforme structuré est au début crée pour obtenir une solution préliminaire, sur lequel on a utilisé une technique de raffinement adaptative basée sur le gradient de température pour atteindre la solution finale. Les effets de la température de préchauffage du jet secondaire sur la production des NOx sont examinés et corrélés avec l’efficacité globale de la combustion. La longueur de flamme visible et le taux du NO ppm estimées montrent un bon accord avec les valeurs mesurées localement, en plus, une bonne prédiction de la dynamique du jet a amélioré la localisation de la zone localement chauffée située prés de la paroi (virole).