La gazéification est un procédé de conversion thermochimique de la biomasse utilisée dans des applications de production de chaleur et d'électricité. Ce procédé est prometteur dans un environnement ouest africain où les besoins énergétiques sont importants et où le potentiel en biomasse est considérable. La présente étude s'inscrit dans un contexte de valorisation par gazéification des résidus agricoles notamment la balle de riz. Elle a permis de concevoir et de fabriquer un réacteur de gazéification adapté aux petites unités industrielles dans le secteur de la transformation agricole. Cette étude se décline en plusieurs étapes à savoir la mise en place d'une méthodologie de conception du prototype, la modélisation à l'équilibre de la composition du gaz produit, la simulation des pertes thermiques du procédé et la mise en œuvre d'une étude expérimentale sur le prototype. Plusieurs paramètres ont été étudiés expérimentalement à savoir le ratio d'équivalence, les niveaux d'injection d'air de même que le mode d'approvisionnement en combustible. Le gaz produit à l'issue du procédé de gazéification a été analysé afin de déterminer les conditions opératoires dans lesquelles le meilleur rendement a été obtenu. Les meilleurs essais menés ont été réalisés à un ratio d'équivalence de 0,32 pour une puissance thermique de 50 kWth[PCI] et un rendement de 46 %. La composition du gaz obtenu est de 14,62 % de CO, 12,89 % de CO₂, 2,89 % de CH₄et 6,84 % de H2. Ces résultats avec un rendement relativement faible s'expliquent par les basses températures du procédé et une zone de réduction froide. En effet les pertes thermiques estimées à 8 % de l'ensemble du bilan d'énergie des entités sortantes du réacteur   sont   probablement   plus   élevées.   Certaines   difficultés opérationnelles telles que l'homogénéisation du lit au cours de gazéification conduit à la formation de by-pass où les gaz de pyrolyse sont entrainés vers la sortie. Cela explique également les proportions du gaz obtenu avec de faibles teneurs en CO et H2. La campagne expérimentale menée sur le gazéifieur a permis d'émettre des perspectives pour améliorer les rendements pour de futurs travaux.

Abstract : Gasification is a thermochemical conversion process of biomass. Gasification is used for heat and power génération applications. Tins process is promising in a West African environment where energy needs are significant and where biomass potential is considérable. The aim of this study is the valorization by gasification of agricultural residues especially rice husk. It resulted to a design and a manufacture of a gasification reactor suitable for small-scale industrial units in the agricultural processing sector. This study is divided into several stages, namely a design methodology of the prototype, an equilibrium modelling of the gas composition, a simulation of the process heat losses and an expérimental study of the prototype. Several parameters hâve been studied experimentally, namely the équivalence ratio, the air injection levels as well as the fuel supply mode. The produced gas was analyzed in order to détermine the operating conditions to obtain the best yield of gasification. The best expérimental results were carried out at an équivalence ratio of 0.32 for a thermal power of 50 kWth[LHV] and a global efficiency of 46 %. The composition of the produced gas is 14.62 % of CO, 12.89 % of CO₂, 2.89 % of CH₄ and 6.84 % of H₂. Thèse results with a relatively low yield are explained by the low process températures and a cold réduction zone. In fact, the heat losses estimated at 8 % of the energy balance of the exiting entities of the reactor, but they are probably higher. Some operational difficulties such as the homogenization of the bed during gasification lead to the formation of bypass where the pyrolysis gases are entrained towards the outlet. This also explains the proportions of the gas obtained with low CO and H2 contents. The expérimental campaign carried out on the gasifier allows to issue perspectives to improve yields for future work.

La gazéification est un procédé de conversion thermochimique de la biomasse utilisée dans des applications de production de chaleur et d'électricité. Ce procédé est prometteur dans un environnement ouest africain où les besoins énergétiques sont importants et où le potentiel en biomasse est considérable. La présente étude s'inscrit dans un contexte de valorisation par gazéification des résidus agricoles notamment la balle de riz. Elle a permis de concevoir et de fabriquer un réacteur de gazéification adapté aux petites unités industrielles dans le secteur de la transformation agricole. Cette étude se décline en plusieurs étapes à savoir la mise en place d'une méthodologie de conception du prototype, la modélisation à l'équilibre de la composition du gaz produit, la simulation des pertes thermiques du procédé et la mise en œuvre d'une étude expérimentale sur le prototype. Plusieurs paramètres ont été étudiés expérimentalement à savoir le ratio d'équivalence, les niveaux d'injection d'air de même que le mode d'approvisionnement en combustible. Le gaz produit à l'issue du procédé de gazéification a été analysé afin de déterminer les conditions opératoires dans lesquelles le meilleur rendement a été obtenu. Les meilleurs essais menés ont été réalisés à un ratio d'équivalence de 0,32 pour une puissance thermique de 50 kWth[PCI] et un rendement de 46 %. La composition du gaz obtenu est de 14,62 % de CO, 12,89 % de CO₂, 2,89 % de CH₄et 6,84 % de H2. Ces résultats avec un rendement relativement faible s'expliquent par les basses températures du procédé et une zone de réduction froide. En effet les pertes thermiques estimées à 8 % de l'ensemble du bilan d'énergie des entités sortantes du réacteur   sont   probablement   plus   élevées.   Certaines   difficultés opérationnelles telles que l'homogénéisation du lit au cours de gazéification conduit à la formation de by-pass où les gaz de pyrolyse sont entrainés vers la sortie. Cela explique également les proportions du gaz obtenu avec de faibles teneurs en CO et H2. La campagne expérimentale menée sur le gazéifieur a permis d'émettre des perspectives pour améliorer les rendements pour de futurs travaux.

Abstract : Gasification is a thermochemical conversion process of biomass. Gasification is used for heat and power génération applications. Tins process is promising in a West African environment where energy needs are significant and where biomass potential is considérable. The aim of this study is the valorization by gasification of agricultural residues especially rice husk. It resulted to a design and a manufacture of a gasification reactor suitable for small-scale industrial units in the agricultural processing sector. This study is divided into several stages, namely a design methodology of the prototype, an equilibrium modelling of the gas composition, a simulation of the process heat losses and an expérimental study of the prototype. Several parameters hâve been studied experimentally, namely the équivalence ratio, the air injection levels as well as the fuel supply mode. The produced gas was analyzed in order to détermine the operating conditions to obtain the best yield of gasification. The best expérimental results were carried out at an équivalence ratio of 0.32 for a thermal power of 50 kWth[LHV] and a global efficiency of 46 %. The composition of the produced gas is 14.62 % of CO, 12.89 % of CO₂, 2.89 % of CH₄ and 6.84 % of H₂. Thèse results with a relatively low yield are explained by the low process températures and a cold réduction zone. In fact, the heat losses estimated at 8 % of the energy balance of the exiting entities of the reactor, but they are probably higher. Some operational difficulties such as the homogenization of the bed during gasification lead to the formation of bypass where the pyrolysis gases are entrained towards the outlet. This also explains the proportions of the gas obtained with low CO and H2 contents. The expérimental campaign carried out on the gasifier allows to issue perspectives to improve yields for future work.