| Le furfural est produit actuellement par des procedes industriels "batch" utilisant des catalyseurs acides tres actifs, comme l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique. Ces methodes offrent des rendements molaires moyens en furfural de 40 a 50% du furfural potentiel contenu dans la source de pentosans, principale composante de la fraction hemicellulosique de la biomasse. Ces rendements sont accompagnes d'une selectivite de l'ordre de 50%. La forte activite des acides mineraux rend la reaction de deshydratation peu selective. En effet, sous hautes acidite et temperature, la formation de polymeres derives du furfural et de sous-produits de condensation devient inevitable. Considerant que la fraction hemicellulosique, selon l'essence d'arbre, peut representer entre 20 et 40% en masse de la biomasse vegetale, cette matiere premiere renouvelable demeure, encore a ce jour, sous valorisee.;Ce memoire presente une nouvelle unite reactionnelle ou la technologie du reacteur "plug flow" biphasique est utilisee de facon a ce que le furfural produit dans la phase aqueuse soit transfere instantanement dans un solvant organique. Ce mode d'operation solubilise le furfural des sa formation, limitant ainsi sa degradation/polymerisation. De plus, la methode proposee se tourne vers des catalyseurs moins actifs et plus selectifs que les acides mineraux (HCl, H2SO4, etc.): les zeolithes. La deshydratation des pentoses necessitant une catalyse acide, l'impregnation des zeolithes etudiees fut executee avec l'acide phosphorique (H3PO4). Les conditions d'operation de l'unite jugees optimales ont ete evaluees, a priori, par des simulations cinetiques. Des travaux preliminaires effectues sur la regeneration et la reutilisation de ces catalyseurs heterogenes ont demontre l'interet de poursuivre la recherche dans cette direction. Des rendements molaires et selectivites eleves atteignant plus de 90% du furfural potentiel furent obtenus. Un exercice de dimensionnement, presente en Annexe A, a permis de demontrer que la conception d'un tel reacteur etait realisable a l'echelle industrielle.;Mots cles: Deshydratation acide, pentose, production de furfural, reacteur tubulaire biphasique, catalyse heterogene, zeolithe. |
