Brevet FR3061032A1 — publié le 20180629

La présente invention concerne les procédés d'injection d'un gaz dans un liquide mettant en oeuvre une matière poreuse, elle s'intéresse notamment au domaine de l'élevage aquacole et plus particulièrement à l'élevage des espèces marines. Dans les applications industrielles (très nombreuses) utilisant des procédés d'injection d'un gaz dans un liquide et notamment dans l'eau de bassins d'élevage, la mise en oeuvre de matières poreuses permet en effet de réaliser une bonne dissolution du gaz dans le liquide et notamment dans l'eau. Mais l'utilisation de matières poreuses avec un gaz sec, produit de façon industrielle, comme l'oxygène, l'azote, ou encore l'argon, engendre une obturation : - Le gaz, en sortant par les pores, crée localement des micro-zones sèches propices à « l'assèchement » du sel présent naturellement dans l'eau de mer et donc à son durcissement, ce qui obstrue les pores. - en revanche, on n'observe pas une telle obturation dans le cas de l'utilisation d'air ambiant, on peut citer pour illustrer cette situation l'exemple des boules poreuses dans les aquariums domestiques, qui ne posent absolument pas de tels problèmes. Dans la pratique, les utilisateurs de gaz secs avec de la matière poreuse, sont contraints de stopper l'injection et de sortir les poreux pour les tremper dans de l'eau afin de retrouver un débit de gaz à travers la matière. Cette manipulation est contraignante, consommatrice de temps pour l'exploitant, et représente donc une perte de productivité liée à l'arrêt de l'injection. D'autres utilisateurs choisissent de stopper l'injection du gaz et de remplacer le gaz par de l'eau, pour dissoudre la pellicule de sel et donc déboucher le poreux. Dans cette solution également, l'injection de gaz est stoppée avec les mêmes inconvénients que ceux signalés ci-dessus. La présente invention s'attache à proposer une solution permettant d'inhiber ce phénomène d'obturation, notamment dans le domaine aquacole 3061032 2 marin où l'utilisation d'oxygène pur avec des poreux engendre l'obturation de la matière poreuse. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la solution proposée 5 par la présente invention peut se résumer ainsi : - on propose d'injecter dans le poreux un volume d'eau en continu proportionnellement au débit de gaz, on injecte donc en continu et en même temps eau et gaz. Grâce à cela, on supprime les micro-zones sèches en périphérie du poreux. 10 - à titre illustratif la valeur du débit d'eau est avantageusement comprise entre 1 et 5% du débit de gaz qui doit, en opération, transiter par le poreux. - de façon préférentielle, on met en oeuvre un système d'injection de l'eau dans le gaz basé sur l'effet Venturi. En effet le débit gazeux provoque une vitesse, et cette même vitesse de gaz génère une dépression qui permet 15 d'aspirer un volume d'eau proportionnel au débit gazeux. Si un système basé sur l'effet Venturi est préféré, d'autres systèmes d'injection sont envisagés selon la présente invention et notamment l'injection d'eau dans la canalisation à l'aide d'une pompe disposant d'une pression supérieure à la pression du gaz. Ce système peut être piloté par un automatisme 20 pour ne pas injecter d'eau s'il n'y a pas de demande de gaz. - Une vanne de réglage est avantageusement installée sur le circuit d'eau pour permettre de calibrer le ratio volume d'eau/ volume de gaz. - Un clapet anti retour est avantageusement installé en un endroit adéquat du circuit pour bloquer le passage du gaz vers le circuit d'eau. 25 - Un système de niveau d'eau est avantageusement présent pour permettre de réguler la colonne d'eau, et ainsi garantir une reproductivité du débit d'eau (pression identique). Les expérimentations menées à bien par la Demanderesse ont permis 30 de démontrer qu'un tel procédé permet d'humidifier le gaz suffisamment pour stopper l'obturation des matières poreuses. La présente invention concerne alors un procédé d'injection d'un gaz dans un liquide mettant en oeuvre au moins un dispositif élaboré dans une 3061032 3 matière poreuse, par exemple un tube poreux, se caractérisant en ce que l'on injecte en continu dans le dispositif poreux, concomitamment à l'injection de gaz dans le dispositif poreux, de l'eau, à un débit proportionnel au débit de gaz qui est injecté dans le dispositif poreux. 5 Selon un des modes de réalisation de l'invention, le liquide est contenu dans un bassin, et le ou les dispositifs poreux sont disposés au sein du liquide, et l'on procède alors aux mesures suivantes : - on dispose d'une canalisation amenant du gaz au(x) poreux ; 10 - la canalisation est équipée d'un système de transfert gaz/liquide dans lequel est injecté de l'eau, le système de transfert gaz/liquide mettant en oeuvre un effet Venturi. Selon un autre des modes de réalisation de l'invention, le liquide est 15 contenu dans un bassin, et le ou les dispositifs poreux sont disposés au sein du liquide, et l'on procède alors aux mesures suivantes : - on dispose d'une canalisation amenant du gaz au(x) poreux ; - on injecte de l'eau dans la canalisation à l'aide d'une pompe, sous une pression supérieure à celle du gaz circulant dans la canalisation. 20 La figure 1 annexée illustre un mode de réalisation de l'invention où l'on reconnait les éléments suivants : - en référence 7 un bassin d'élevage de poissons marins. - en référence 1 une source d'eau douce. 25 - en référence 2 une source d'oxygène sous la forme d'une bouteille de gaz. - en référence 3 une canalisation d'amenée du gaz. - en référence 4 un système venturi, réalisant, par effet Venturi, l'injection d'eau dans le gaz circulant dans la canalisation 30 - en référence 5 la canalisation amenant le gaz humidifié vers le bassin. - en référence 6 les poreux situés au sein de l'eau de mer du bassin. REVENDICATIONS1. Procédé d'injection d'un gaz (2) dans un liquide (7) mettant en oeuvre au moins un dispositif élaboré dans une matière poreuse, par exemple un tube poreux (6), se caractérisant en ce que l'on injecte en continu dans le dispositif poreux, concomitamment à l'injection de gaz dans le dispositif poreux, de l'eau (1), à un débit proportionnel au débit de gaz qui est injecté dans le dispositif poreux. 2. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant en ce que le liquide est contenu dans un bassin, et le ou les dispositifs poreux sont disposés au sein du liquide, et l'on procède alors aux mesures suivantes : - on dispose d'une canalisation (3, 5) amenant du gaz au(x) poreux ; - la canalisation est équipée d'un système de transfert gaz/liquide (4) dans lequel est injecté de l'eau, le système de transfert gaz/liquide mettant en oeuvre un effet Venturi. 3. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant en ce que le liquide est contenu dans un bassin, et le ou les dispositifs poreux sont disposés au sein du liquide, et l'on procède alors aux mesures suivantes : - on dispose d'une canalisation amenant du gaz au(x) poreux ; - on injecte de l'eau dans la canalisation à l'aide d'une pompe, sous une pression supérieure à celle du gaz circulant dans la canalisation. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant en ce que le liquide est contenu dans un bassin d'élevage aquacole.