Étude de la combustion de produits organiques aromatiques chlorés: Le cas du monochlorobenzène

Chlorobenzene is widely used in chemical processes, and the elimination of this sort of industrial waste by incineration must be carefully done because this chemical species can lead to the formation of a great number of chlorinated aromatic hydrocarbons. Among these molecules dioxines and dibenzofurans are highly toxic. In order to increase our knowledge of the mechanisms which lead to the formation of these species, a study of the pyrolysis and the combustion of chlorobenzene was done. The different reaction products were identified and quantified, and the influence of temperature and oxygen concentration was investigated. The results show that thermal decomposition is highly dependent upon combustion conditions, 80% of the initial chlorine is present as HCl, the remaining fraction is mainly present in solid carbon. A great number of hydrocarbons is formed, benzene, acetylene and methane represent the main part of the carbon mass balance. Experiments performed in rich conditions showed that two cycle aromatic hydrocarbons were formed: biphenyles or naphtalenes chlorinated or not. In some cases, a substantial amount of phenol and chlorophenol was formed even in stoichiometric conditions. Le chlorobenzène est utilisé en grande quantité dans l'industrie chimique, l'élimination de ce type de déchet industriel par incinération doit être menée avec précaution car cette molécule peut conduire à la formation de nombreux hydrocarbures aromatiques chlorés, parmi lesquels on trouve les dioxines et dibenzofuranes particulièrement nocifs. Afin de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la formation de ces molécules, une étude de la pyrolyse et de la combustion du chlorobenzène a été réalisée. Les différents produits formés ont été identifiés et quantifiés en fonction de la température et de la quantité d'oxygène présente dans les milieux gazeux. Les résultats montrent que la décomposition thermique est très dépendante des conditions de combustion, 80 % du chlore se retrouve sous la forme de HCl, le reste étant principalement inclus dans le carbone solide. De nombreux hydrocarbures sont formés, le benzène, l'acétylène, le méthane et les oxydes de carbone représentent la plus grande part du bilan carbone. Les expériences en milieu riche ont montré qu'il y avait formation de composés à deux cycles : biphényles et naphtalènes chlorés ou non. Dans certaines conditions, une formation importante de phénol et de chlorophénol a été observée même en présence d'une quantité stoechiométrique d'oxygène.