Brevet FR2718370A1 — publié le 19951013

PROCEDE ET DISPOSITIF D'OFflMISA'flON DE REACIIONS PAR TRANSFERT PREAIABLE D'ENERGIE La présente invention se rapporte d'une manière générale à toutes les réadions, chimiques, changement d'état et décomposition. De façon plus précise encore, la présente invention se rapporte au problème du rendement t et et de la qualité de ces réactions et a pour but à cet effet, d'améliorer les solutions connues dc l'art antérieur que l'on va rappeler. Selon l'art antérieur, pour améliorer une réaction, comme la combustion d'un fuel dans un brûleur par exemple, il est connu qu'une pulvérisation en fines gouttelettes par l'intermédiaire d'une buse permet une meilleure réaction de combustion par rapport à unc simple injection dans la flamme. De même, il est connu qu'en divisant la matière encore plus finement, par exemple en utilisant une micronisation par ultra sons, on améliore encore la réaction. Enfin, une parcellisation extrême allant jusqu'à la vaporisation prQlable du liquide (fuel dans notre exemple), permet encore une amélioration du rendement de la réaction. Toutefois, lorsque l'on veut réaliser une vaporisation rapide d'un liquide par les techniques connues actuellement, on est obligé de mettre sous pression le dit liquide et d'élever sa température de telle sorte que lors de sa détente dans le réacteur, il se vaporise. Un tel dispositif nécessite donc un circuit sous pression et chaud contraire aux règles de sûreté dans le cas de liquides inflammables et/ou explosibles. La présente invention permet de s'affranchir de ces contraintes. En effet, on se propose d'apporter l'énergie nécessaire à la réaction (vaporisation dans le cas du fuel) de façon extrêmement rapide de telle manière qu'un certain temps subsiste entre l'absorption proprement dite de l'énergie et sa restitution sous forme de chaleur, c'est-à dire que le système se trouve en état thermodynamique hors d'équilibre. n faut alors que le liquide soit injecté suffisamment rapidement dans le réacteur pour que la dissipation d'énergie se produise dans ce dernier et non pas dans la tuyauterie. Ce transfert rapide d'énergie peut être obtenu avec des hautes fréquences ou des micro ondes. On cite ci-après l'exemple de la vaporisation du fuel dans le cas d'un brûleur de chaudière: figure 1. Dans cette application, on propose d'utiliser l'énergie micro-ondes et un applicateur d'énergie de type guide d'onde. Le fuel à brûler est injecté par la pompe 0 vers l'applicateur 3 dans lequel s'o- le transfert d'énergie puis est dirigé vers la buse Qi et le réacteur . L'applicateur (3) est relié par un câble coaxial (D au générateur (D délivrant 1 kW mica ondes à 2,45 GHz. L'air de combustion est admis par les ouïtes T). Un thermocouple {i) permet de couper l'énergie micro-ondes en cas de surchauffe du fuel ou en cas d'arrêt de la pompe . Les fumées sont évacuées par la sortie (8). On obtient ainsi une meilleure combustion et une forte diminution des suies. Figure 2: dans cette application, on propose d'utiliser l'énergie micro-ondes et un applicateur d'énergie de type coaxial. Figure 3: dans cette application, on propose d'utiliser l'énergie hautes fréquences et un applicateur d'énergie à deux électrodes. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'optimisation de réactions, chimique, de changement d'état ou de décomposition d'un liquide caractérisé en ce que l'énergie nécessaire est tnn:sferée préalablement à la dite réaction, de façon très rapide au moyen d'un applicateur d'énergie. 2 - Procédé selon la revendication 1-, caractérisé en ce que l'énergie est produite par des micro-ondes comprise entre 300 MHz et 30 GHz. 3 - Procédé selon la revendication 1-, caractérisé en ce que énergie est produite par haute fréquence comprise entre 1 MHz et 300 MHz. 4 - Procédé selon les revendications 1-, 2- et 3- caractérisé en ce que l'applicateur d'énergie est un guide d'onde (figure 1) traversé par le liquide à traiter. 5 - Procédé selon les revendications 1-, 2- et 3- caractérisé en ce que l'applicateur d'énergie est un coaxe (figure 2) dans lequel circule le produit à traiter. 6 - Procédé selon les revendications 1-, 2- et 3- caractérisé en ce que l'applicateur d'énergie est constitué de deux électrodes (figure 3) entre lesquelles circule le produit à traiter. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1- à 6-, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec des carburants pour en améliorer leur combustion dans les moteurs thermiques, réacteurs, statoréacteurs ainsi que dans les brûleurs.