Optimisation d'un procédé de valorisation d'une biomasse par un plan d’expérience factoriel

Abstract

L’objectif de cette étude est l’élaboration d’un matériau adsorbant «le charbon actif» ayant une capacité d’adsorption et un rendement massique optimaux, à partir de noyaux d’olives. Le rendement en adsorbant activé, l’indice d’Iode et l’indice de Bleu de Méthylène pour le charbon actif préparé ont été étudiés. Les effets des paramètres expérimentaux, tels que la température d’activation, le temps de chauffage et la concentration de KOH (agent imprégnant) sur le processus d’activation, ainsi que leurs interactions mutuelles sont déterminés à l’aide d’un plan factoriel complet à trois facteurs, et chaque facteur se caractérise par deux niveaux, soit un plan de 8 essais. Le traitement des données expérimentales par le logiciel MINITAB a montré que la température d’activation et la concentration de KOH ont un effet considérable sur le rendement massique et l’indice d’Iode. Les résultats obtenus ont été optimisés par l’analyse des diagrammes de contours. Abstract The objective of this study is the elaboration of an efficient adsorbent "activated carbon" with an optimal adsorption capacity and mass yield from olive stones. The activated adsorbent yield, the iodine index and the Methylene Blue index for the prepared activated carbon were studied for this purpose. The effects of the experimental parameters, such as activation temperature, heating time and KOH concentration on the activation process, as well as their mutual interactions are evaluated using a complete three-factor factorial design in which factor is characterized by two levels, i.e. a design of 8 trials. The processing of the experimental data by MINITAB software has shown that the activation temperature and KOH concentration have a considerable effect on the mass efficiency and the iodine index. The obtained results were optimized using contour diagrams analysis.

ملخص

الهدف من هذه الدراسة هو وتحضير "كربون منشط" ذا قدرة إدمصاص مثالية ومردود كتلي لعملية التحضير مقبول . الهدف من هذه الدراسة هو تحضير "كربون منشط" ذا قدرة امتصاص مثالية و مردود كتلي لعملية التحضير مقبول. يتم تحضير الكربون النشط باستعمال بذور الزيتون. لدراسة فعالية التحضير الكيميائي لهذ الكربون تم حساب نسبة المردود، مؤشر اليود و مؤشر أزرق الميثيلين للكربون المحضر. كذلك تمت دراسة العوامل التجريبية المؤثرة على عملية التفعيل، مثل درجة حرارة التنشيط، وقت البقاء في الفرن و تركيز المادة المنشطة "هيدروكسيد الصوديوم"، بالإضافة إلى تداخلات تأثيراتها باستخدام تصميم تجريبي ذو ثلاثة عوامل كامل و يتميز كل عامل بمستويين، اي تصميم 8 تجارب. اظهرت معالجة النتائج التجريبية بواسطة برنامج MINITAB ان تركيز KOH و درجة حرارة التنشيط لهما تأثير كبير على نسبة المردود و مؤشر اليود. تم تحسين النتائج التي تم الحصول عليها من خلال تحليل المخططات الكنتورية.