Brevet FR2522009A1 — publié le 19830826

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L'invention a pour but de fournir un mélange pour fabriquer des compositions telles que celles décrites ci-avant qui soit facilement transportable et qui permette la préparation aisée des compositions sur le site d'exploitation ainsi que leur condition- neaent sur le site d'exploitation dans des enveloppes de n'importe quelle dimension De plus, l'invention présente l'avantage que le transport du mélange est très aise puisqu'il s'agit d'un mélange pulvérulent et peu coûteux puisqu'on évite le transport de grandes quantités d'eau. L'invention concerne à cet effet un mélange, pour la préparation de compositions pour l'absorption et l'accumulation de calories qui comprennent un sel hydraté et une poudre stabilisante, qui contient des particules de sel se trouvant sous une forme hydratable présen- tant un diamètre moyen inférieur à 1 mm ainsi que la poudre stabili- sante. N'importe quel sel hydratable, qu'il soit anhydre ou hydrate mais encore hydratable à un degré supérieur d'hydratation, peut être utilisé pour constituer le mélange selon l'invention pour autant qu'il soit solide dans les conditions ordinaires de temprat- ture De préférence, le sel hydratable est un sel dont un hydrate présente une température de fusion comprise entre 15 et 35 C. Plus particulièrement préférées sont les formes hydratables du carbonate de sodium, du sulfate de sodium et du chlorure de calcium. De bons résultats ont été obtenus avec le chlorure de calcium anhydre, monohydraté ou dihydraté Le chlorure de calcium industriel, constitué de monohydrate et de dihydrate, est tout particulièrement préféré. Les particules du sel hydratable présentent, de préférence, un diamètre moyen inférieur à 0,5 mm, les meilleurs résultats étant obtenus lorsque le diamètre moyen est compris entre 0,5 et 0,3 mm. Lorsque le sel hydratable est le chlorure de calcium industriel, il se présente initialement sous la forme de paillettes qu'il suffit de broyer pour obtenir des particules de diamètre moyen convenable snld 99 A Tzulez sg:l Tzuenb sep aj Aneo ue eizzem op njuxe sud;setu IT 6 zuupuade D uo Iz Tsodmov el i Tuezqo inod nvej op enb ie-4 nori R X snld t znvi au IT JUD Toldmel e zold zoo aguelqu SI 49 vo 00 Suva -elqnvapúq les np Sp Tod ue % oz ze ç gazue Ilevueigggid op "ze Z OC ze Z gazue leigugg ue es Tadmov zoo azuvo TI Tquze eipnod op gz Tzuenb el 9 affloaq un no egviqogs un OC Tqns;uv,&u ue-yq no i 3 jenb slez sîjs-jjj:-4 N elein-4 vu sagululpm sep eazg zuemed saguvlgm sea sauueúom ane$avl el s Toi x Tp ou Tom ne jq elvg; j ze mm Z&O ze Z 00040 eizue es Tadmou auue Xom inanguol eun ze lm Z 040 Ze oooo 4 o eizue es Tidmov auueúom inagivl eun zuvúv sex Telno T Dv sez Tmoze Tp op sp Tod ue Z L Su Tolu ne lle:)uaag;gad op 619 Z Oç ou Tom çZ ne Zueue Zuov sai Tmo Ze Tp op 992 uvigm slez op ve Av stiuezqo oz zuo szvzlnsgi suoq ea 99:l Tvgad o Cz Zçil Z-y-Xà za Aaaq op apuemp-el sump, z Tio 9 p enb le; &OT V zne Tzgdne 49 oueig;gad -op exo Due 4-:je, r Ir ina Tagdne ep TA op au-ypu T un zuvú-e sez-imoz-vl:p op aguslym un:199 9:luvs -TI Tqazo eipnod el 4 aoueigggad ea eun Cllo t 49 ouoi 9 jgad op 4 z 9 m 1 oz ú eanel:agju-j zoo auueúom uo Tsuem Tp apuvag snld el zuop 4999 asik Tp - semoj Sep a-ro Aw zuemod Ilsalnzl:zavd op agnz Tiquou zoo ezuvo T T eapnod el 41 vagugg ua oaqanoz eun no ex Tvlno Tou 99 M un gezsaq&v eun 49:IT:qsao S úIod 91 no az Tglnde Z:lsl 4 ez T Io Tde-9 el eûb allez enbl:dozzox T qz 91 T Siv eun 4999 mozv Tp op axiez eun zummvzou a 14 g i zned av: sesaa A Tp seanziru ep'ezzg zned a-zuwa TI Tqvzs eapnod r I - $e Taolvv sep UOT Zn ZT 4992 Op essez TA VI Duop ze UOTZURT Ilezolin op seuzmougqd sel ZTZU" Eva 4:luemeane T, Ivzrn 4 Tnb amioj es gz Td Togid un laouénaguov-uou el op Tn Ieu 4 ai Tvazuov SUD el suva "azueiuluov qz T P 499 1:v-ellez ze UOTîtnj VI op 9201 01 "p Tnb TI esvqd el suvp, gz Td Tueid un-anv:Ilvavdd-eu IT "azvipliql suvp, sip Kiquu les op uo Tziodoid el e aina Tagdue zoo e:evap Xlq les np uo-pim; op ainzvagdmez el Z seane Tigdne sainziiedmez xnv nwe'l quiep, tzvipú'q les np qz TI Tqnjos el Te "Zejje u R aouo Tzl:eodmo-a sep UOTI"T; -1:p TIOS ze uo T Sni op sai-júv sep siol aoueniguon-uou op euemouqqd el ç lez-F Aep elqvde-a sex Tvu Tpio suo Tz Tpuov Sel supp zuelnag Alnd ne-jayzieu je b azzodm Tu op aenz Tzouo D ea 4 t zned 9;uvo TI Tqvzs eipnod SI sezvnbgpv suo Tsuem Tp sel Qrgp zuo Tnb 69 azzell Tud sep uo Tzvo Taqvj op uo Tzvllvzsu Tl supp sez Tnpoid seat Tee'nod op amioi el enos eaovue no -c- 6002 ZSZ -4- élevées de poudre stabilisante, par exemple si du sel est rajouté au moment de la préparation de la composition. Le milange selon l'invention peut encore contenir un agent nucléant favorisant la cristallisation du sel hydraté Des agents nucléants particulièrement efficaces sont l'hydroxyde de calcium et les carbonates, chlorures et fluorures de baryum et de strontium, hydratés ou non De bons résultats ont eté obtenus avec le chlorure de strontium L'agent nucléant peut être ajouté au mélange sous forme de particules Dans ce cas, les particules présentent, de préférence, un diamètre moyen inférieur à 1 mm et, de préférence, à 0,5 m En général, l'agent nucléant représente moins de 10 Z et, de préférence, moins de 5 Z du poids du mélange Il est à remarquer que l'utilisation cosne sel de chlorure de calcium industriel présente l'avantage qua celui-ci contient du chlorure de strontium come aimpureté. Le mélange selon l'invention, qui peut être obtenu par tout moyen connu et notaument sur un mélangeur à pales, se présente sous la forme d'une masse de nature poudreuse qui peut être mani- pulée par toutes les techniques utilisables pour la manipulation des matériaux pulvérulents. Pour son transport sur les sites d'exploitation, le mélange selon l'invention est d'habitude introduit dans des réservoirs ou dans des emballages secs étanches à I'humidité en vue d'éviter toute hydratation mime partielle du sel hydratable entrant dans sa composition A cet effet, on peut notamment utiliser des sacs ou des poches réalisés en matière plastique imperméable à l'eau et à la vapeur d'eau Il a en outre été constaté que les manipulations et les transports du mélange selon l'invention n'altèrent pas son homogénéité par ségrégation gravimétrique de ses constituants Il a par contre été constaté que si on réalise un mélange, homogène initialement, comprenant des paillettes de chlorure de calcium industriel et un mélange de diatomites, ce mélange perd son homogé- niiti au cours des manipulations et des transports. Lors de la mise en oeuvre du mélange sur le site d'exploi- tation, il suffit d'y incorporer la quantité d'eau nécessaire pour -5- faire passer le sel hydratable à l'état du sel hydraté souhaité. Amnsi, lorsque le mélange comprend du chlorure de calcium anhydre ou du chlorure de calcium industriel, il convient d'y introduire la quantité d'eau nécessaire pour transformer la totalité du chlorure de calcium en chlorure de calcium hexahydrati Pour cette opéra- tion, il est avantageux de brasser la composition, par exemple dans un méIangeur, et il peut tre utile d'employer de l'eau portée à une température supérieure à celle de fusion du sel hydraté pour éviter la cristallisation de l'hydrate formé et portant une prise en masse de la composition La composition pâteuse ainsi obtenue peut alors être introduite directement dans les unités d'absorption et d'accumulation de calories telles que des installations de récupération et de stockage d'énergie solaire. Le mélange selon l'invention est en outre explicita par les exemples de réalisation pratique qui vont suivre et qui sont donnas Ià titre illustratif. Exemple 1 Des paillettes de chlorure de calcitum industriel produites et commercialisées par la Demanderesse sont traitées dans un broyeur à marteaux du type FORPLEX jusqu'à obtention d'une poudre dont la fraction des grains dont le diamètre est compris entre 0,250 et 0,02 mm soit de 90 Z en poids, le diamètre moyen étant de 0,075 mm. La composition chimique de la poudre est la suivante: Ca Ci 2: 77 % en poids; Na Cl et autres impureteés: 3 Z en poids; eau de cristallisation: 20 % en poids. Dans un mélangeur à pales de type LOEDIGE, on introduit 798 kg de la poudre obtenue après broyage, 14,4 kg de chlorure de strontium hexahydraté qualité pour analyse produit et commercialise par RIEDEL-DE HAEN AG sous la référence 054215 et 187,6 kg d'une terre de diatomées contenant 10 Z en poids d'eau produite et vendue par JOHN HANSVILLE CORP Cette terre de diatomées contient 80 % en poids de diatomites de type Synedras, présente un indice de vide de 6,2 et est constituée de particules dont la fraction ayant un diamètre compris entre 0,0001 et 0,01 mm est de 90 Z en poids. -6- Après 15 minutes, on obtient ainsi une tonne de mélange sec pulvérulent et homogène. Four préparer la composition sur le site d'exploitation, on ajoute au mélange 420 g d'eau par kg de mélange, cette eau étant préalablement portée à une température d'au moins 30 C La compo- sition p Rteuse peut 8 tre préparée directement dans les unités d'absorption et d'accumulation de calories ou encore y Etre intro- duite après sa préparation. Exemple 2 On récupère de la poussi&re produite lors de la fabrication industrielle 90 Z de paillettes de chlorure de calcium Les grains constituant cette poussière ont un diamètre moyen de 0,25 mm et la fraction des grains dont le diamètre est compris entre 0,04 et 0,6 r est de 90 Z en poids. La poussière présente la composition chimique suivante: Ca C 12: 82 % en poids; Na Ci et autres impuretés: 3 Z en poids; eau de cristallisation:15 % en poids. Dans un umélangeur à pales de type LOEDIGE, on introduit 746 kg de la poussière 14 kg de chlorure de strontium hexahydraté du type utilisé à l'exemple 1 et 240 kg d'argile fibrillaire contenant 10 Z en poids d'eau L'argile fibrillaire utilis 4 est de la sépiolite microuisée I sec produite et vendue sous la dénomination commerciale "MAGNOSIL" par JOHN MANSVILLE CORP. Après 15 minutes, on obtient ainsi une tonne de mélange sec pulvérulent et homogène. Pour préparer la composition sur le site d'exploitation, on ajoute 405 g d'eau par kg de mélange, cette eau étant préalablement portée A une température d'au moins 30 'C. -7- REVENDICATIONS R E V E N D I C A T 1 O N S 1 Mélange pour la préparation de compositions pour l'absorption et l'accumulation de calories qui comprennent un sel hydraté et une poudre stabilisante caractérisé en ce que le m 9 lange contient des particules du sel se trouvant sous une forme hydratable présentant un diamètre moyen inférieur à 1 mm ainsi que la poudre stabilisante. 2 Mélange selon la revendication 1 caractérisé en ce que le sel hydratable est une forme hydratable du carbonate de sodium, du sulfate de sodium ou du chlorure de calcium. 3 Mélange selon la revendication 2 caractéris 4 en ce que le sel hydratable est du chlorure de calcium anhydre, monohydraté ou dihydraté. 4 M>lange selon la revendication 3 caractérisé en ce que le chlorure de calcium est du chlorure de calcium industriel. 5 Mélange salon l'une quelconque des revendications 1 I 4 caractérisé en ce que les particules du sel hydratable présentent un diamitre moyen compris entre 0,05 et 0,3 mm. 6 Mélange selon l'une quelconque des revendications I a 5 caractérisg en ce que la poudre stabilisante est un mélange de diatomites ayant un indice de vide supérieur à 5. 7 Mélange selon la revendication 6 caractérisé en ce que le mélange de diatomites contient au moins 50 Z en poids de diatomites acciculaires ayant une largeur moyenne comprise entre 0,00005 et 0,02 mm et une longueur moyenne comprise entre 0,0002 et 0,2 mm et égale à au mtoins dix fois la largeur moyenne. 8 Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le mélange contient de la poudre stabilisante à raison de 2 à 30 Z en poids du mélange. 9 Milange selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisg en ce que le mélange contient en outre un agent nucl 4 ant à raison de moins de 10 Z en poids du mélange. -8- Mélange selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'agent nucl Uant est du chlorure de strontium hexahydrat, sous ferme de particules.