Brevet FR3157222A1 — publié le 20250627

Une installation de dilution (1) pour la dilution d’au moins une poudre (P) dans au moins un liquide (L), l’installation de dilution (1) comprenant une cuve (10) configurée pour recevoir une solution (S), un circuit de recirculation (20), au moins une grille de filtration (3) positionnée dans la cuve (10) de manière à définir une enceinte inférieure en-dessous de la grille de filtration (3) et une enceinte supérieure au-dessus de la grille de filtration (3), le circuit de recirculation (20) étant configuré pour, d’une part, prélever, via l’entrée de recirculation (21), un flux de solution dans l’enceinte inférieure et, d’autre part, pour injecter, via la sortie de recirculation (22), le flux de solution dans l’enceinte supérieure de manière à améliorer la dilution. Figure de l’abrégé : Figure 2 Installation de dilution pour la dilution d’au moins une poudre dans au moins un liquide et procédé associé La présente invention concerne le domaine de la dilution d’une poudre d’urée avec de l’eau pour former une solution à base d’urée utilisée notamment dans un véhicule automobile à moteur diesel. L’invention concerne plus généralement le domaine de la dilution d’une poudre dans un liquide. Pour obtenir une solution à base d’urée utilisée notamment dans un véhicule automobile à moteur diesel, une poudre d’urée est diluée avec de l’eau dans une installation de dilution. De manière connue, la poudre d’urée, appelée également granule d’urée CH 4 N 2 O, est stockée dans des sacs de grande capacité, par exemple de l’ordre de 1000 kg. Dans un sac, la poudre d’urée peut être agglomérée pour former des blocs de poudre. De manière connue, en référence à la FIG. 1 , une installation de dilution 100 selon l’art antérieur comporte une première unité 110, dans laquelle la poudre d’urée est traitée de manière à casser les blocs de poudre, un convoyeur 120 et une deuxième unité 130 dans laquelle la poudre d’urée est mélangée avec de l’eau. En pratique, la première unité 110 comporte un support de suspension 111 d’un sac de poudre Sp, une plateforme 112 pour permettre à un opérateur de délacer le sac Sp, un émotteur 113 pour briser les blocs de poudre, une écluse 114 pour réguler l’approvisionnement du convoyeur 120 en poudre. Le convoyeur 120 est de préférence dépressurisé. La première unité 110 fonctionne par gravité et la plateforme 112 est surélevée et accessible généralement par des escaliers. La deuxième unité 130 comporte un bac de dilution 131 avec une entrée de poudre 132, une entrée de fluide 133, un agitateur 134 et une sortie de fluide 135 associée à une pompe de transfert 136. Une installation de dilution 100 présente plusieurs inconvénients. Tout d’abord, de manière générale, une telle installation de dilution 100 possède un fort encombrement et un coût élevé du fait de la multiplication des équipements. La consommation électrique de chaque équipement est élevée et nécessite une maintenance élevée (nettoyage, réparation, etc.) liée à la manipulation de la poudre. En outre, un opérateur doit réaliser un délaçage du sac dans une position surélevée, ce qui impose de prévoir des organes de sécurité qui augmentent encore le coût et l’encombrement. L’invention est née à l’origine pour la dilution de poudre d’urée dans de l’eau mais elle trouve une application avantageuse pour la dilution de différentes poudres dans différents liquides, par exemple, de l’acide sébacique en poudre mélangé avec de la lessive de potasse pour obtenir de l’antigel. L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients. PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne une installation de dilution pour la dilution d’au moins une poudre dans au moins un liquide, l’installation de dilution comprenant : Une cuve configurée pour recevoir une solution comprenant un mélange de la poudre et du liquide, la cuve comprenant au moins une entrée de poudre et au moins une entrée de liquide, Un circuit de recirculation comprenant au moins une entrée de recirculation et au moins une sortie de recirculation, Au moins une grille de filtration positionnée dans la cuve verticalement entre l’entrée de recirculation et la sortie de recirculation de manière à définir une enceinte inférieure en-dessous de la grille de filtration et une enceinte supérieure au-dessus de la grille de filtration, Le circuit de recirculation étant configuré, d’une part, pour prélever, via l’entrée de recirculation, un flux de solution dans l’enceinte inférieure et, d’autre part, pour injecter, via la sortie de recirculation, le flux de solution dans l’enceinte supérieure de manière à améliorer la dilution. Grâce à l’invention, les éventuels blocs de poudre sont avantageusement brisés par l’action conjuguée de la grille de filtration et du circuit de recirculation qui permet d’engendrer des turbulences dans l’enceinte supérieure. Il n’est avantageusement plus nécessaire de prévoir des équipements extérieurs à la cuve pour briser les blocs de poudre, ce qui réduit l’encombrement et les coûts, et améliore la sécurité. Les équipements techniques sont peu onéreux et présentent une grande fiabilité, ce qui est avantageux. Selon un aspect, l’au moins une sortie de recirculation comporte une buse configurée pour réaliser une injection périphérique dans la cuve. Une injection périphérique permet de générer un courant périphérique dans la cuve, ce qui permet de créer des turbulences pour briser les blocs de poudre mais permet également de balayer la grille de filtration pour éviter tout colmatage. De manière préférée, la buse est orientée tangentiellement. Selon un aspect, l’au moins la sortie de recirculation est située à une distance verticale de la grille de filtration inférieure à 30cm, de préférence, inférieure à 25 cm. Cela permet de balayer la grille de filtration de manière optimale. Selon un aspect, l’au moins une sortie de recirculation se présente sous la forme d’une première sortie de recirculation et d’une deuxième sortie de recirculation, de préférence diamétralement opposées. Cela permet de générer un courant périphérique optimal dans toute la cuve. Selon un aspect, la grille de filtration possède une maille de filtration comprise entre 0.1 et 1 mm2. Une telle maille de filtration est particulièrement adaptée pour une poudre d’urée. Selon un aspect, l’installation de dilution comprend au moins un organe de découpe configuré pour ouvrir un sac de poudre. Un tel organe de découpe permet d’éviter toute opération manuelle de l’opérateur au dessus de la cuve. Selon un aspect, l’organe de découpe se présente sous la forme d’un couteau vertical. Selon un aspect, la grille de filtration est positionnée sur un support qui repose sur un fond de la cuve. Un tel support permet d’utiliser une cuve traditionnelle. Selon un aspect, le support comportant un ensemble de parois verticales de support, plusieurs parois verticales de support comportent une encoche dans leur portion inférieure de manière à autoriser la circulation de solution de part et d’autre de la paroi verticale de support. Selon un aspect, la grille de filtration comprend plusieurs éléments de filtration indépendants. Cela permet de faciliter la fabrication et la maintenance. L’invention concerne un procédé de dilution d’au moins une poudre dans au moins un liquide au moyen d’une installation de dilution telle que présentée précédemment, le procédé de dilution comprenant des étapes consistant à : Introduire la poudre et le liquide dans la cuve au-dessus de la grille de filtration de manière à former une solution dans l’enceinte inférieure et l’enceinte supérieure, Générer une recirculation dans la cuve en prélevant un flux de solution dans l’enceinte inférieure et en l’injectant dans l’enceinte supérieure de manière à améliorer la dilution. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La FIG. 1 est une représentation schématique d’une installation de dilution selon l’art antérieur. La FIG. 2 est une représentation schématique d’une installation de dilution selon une forme de réalisation de l’invention. La FIG. 3 est une représentation schématique en coupe de la cuve de la FIG. 3 . La FIG. 4 est une représentation schématique d’un circuit de recirculation. La FIG. 5 est une représentation schématique en éclaté d’une grille de filtration et d’un support. La FIG. 6 est une représentation schématique d’une étape de découpage d’un sac de poudre. La FIG. 7 est une représentation schématique d’une étape de recirculation. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la FIG. 2 , l’invention va être présentée pour une installation de dilution 1 pour la dilution d’au moins une poudre P dans au moins un liquide L. Dans cet exemple, il va être présenté la dilution d’une poudre d’urée avec de l’eau pour former une solution S à base d’urée utilisée notamment dans un véhicule automobile à moteur diesel. Il va de soi que l’installation concerne plus généralement le domaine de la dilution d’une poudre dans un liquide. Dans cet exemple, le liquide L est de l’eau osmosée. La poudre P est une poudre d’urée conditionnée en sacs de poudre Sp ( FIG. 6 ), en particulier, de 1000 kg. Comme présenté précédemment, dans un sac Sp, la poudre P peut être agglomérée pour former des blocs de poudre. En référence à la FIG. 2 , l’installation de dilution 1 comprend une cuve 10 configurée pour recevoir une solution S comprenant un mélange de poudre P et de liquide L. La cuve 10 peut posséder diverses formes et contenances. La cuve 10 possède de préférence une forme cylindrique, de préférence encore, de section circulaire. La cuve 10 possède de préférence une contenance comprise entre 10 000 L et 13 000 L. La cuve 10 possède un fond et une ceinture périphérique verticale. Dans cet exemple, la cuve 10 possède en outre un capot comportant une ouverture d’entrée de poudre 11. Dans cet exemple, la cuve 10 comporte un organe de découpe 4 positionné au niveau de l’entrée de poudre 11 et configuré pour ouvrir un sac de poudre Sp. Comme illustré à la FIG. 2 , l’organe de découpe 4 se présente sous la forme d’un couteau vertical. Dans cet exemple, le couteau vertical comporte une pluralité de dents 40 pour permettre l’ouverture du sac de poudre Sp par découpage sans générer de débris. Les dents 40 possèdent de préférence une forme triangulaire. Par ailleurs, les dents 40 ont de préférence des tailles différentes. L’opérateur peut ainsi ouvrir un sac Sp par déplacement vertical du sac Sp au moyen d’un chariot élévateur 9 ( FIG. 6 ) afin de vider le contenu du sac Sp, c’est-à-dire la poudre P, dans la cuve 10. Il n'existe ainsi aucun besoin de surélévation de l’opérateur. La sécurité est ainsi améliorée. La cuve 10 comprend au moins une entrée de liquide 12, de préférence une unique, configurée pour introduire du liquide L dans la cuve 10. Dans cet exemple, en référence à la FIG. 2 , l’entrée de liquide 12 est positionnée en partie supérieure de la cuve 10. La cuve 10 comprend au moins une sortie de distribution 13, de préférence une unique, configurée pour distribuer la solution S une fois la dilution réalisée de manière complète. Cela permet en particulier de remplir des conteneurs avec une solution ayant le taux de dilution souhaité. Dans cet exemple, en référence à la FIG. 3 , l’installation de dilution 1 comporte au moins une grille de filtration 3 positionnée dans la cuve 10 de manière à définir une enceinte inférieure E1 en-dessous de la grille de filtration 3 et une enceinte supérieure E2 au-dessus de la grille de filtration 3. De manière préférée, l’installation de dilution 1 ne comporte qu’une unique grille de filtration 3 de manière à posséder un coût réduit. Il va de soi que l’installation de dilution 1 pourrait en comprendre plusieurs. De manière préférée, la grille de filtration 3 est positionnée à une hauteur comprise entre 13% et 17% de la hauteur de la cuve 10. Dans cet exemple, la cuve 10 possède une hauteur de l’ordre de 180cm et la grille de filtration 3 est positionnée à une hauteur de 27cm. De préférence, la grille de filtration 3 possède une maille de filtration comprise entre 0.1 et 1 mm2. Une telle maille de filtration permet avantageusement d’éviter que des blocs de poudre ne soient présents dans l’enceinte inférieure E1. Cela permet de garantir que la solution S est homogène dans l’enceinte inférieure E1. La grille de filtration 3 peut être maintenue dans la cuve 10 par différents organes mécaniques, par exemple, par boulonnage ou par appui sur un support comme cela sera présenté à la FIG. 5 . De manière préférée, la cuve 10 comporte au moins une trappe d’accès 14, de préférence latérale, pour permettre d’accéder de manière pratique à la grille de filtration 3. En référence à la FIG. 5 , la grille de filtration 3 est de préférence modulaire de manière à faciliter sa fabrication et sa maintenance. A titre d’exemple, en référence à la FIG. 5 , la grille de filtration 3 comporte plusieurs éléments de filtration 30 indépendants assemblés sur un châssis 31. Dans cet exemple, les éléments de filtration 30 se présentent sous la forme de plaques percées, en particulier, triangulaires. Le châssis 31 possède un contour périphérique 311 configuré pour épouser la section horizontale de la cuve 10 et permettre de délimiter de manière sensiblement étanche l’enceinte inférieure E1 et l’enceinte supérieure E2. Le châssis 31 possède des ouvertures 312 pour recevoir les éléments de filtration 30. Dans cet exemple, en référence à la FIG. 5 , la grille de filtration 3 est positionnée sur un support 32 qui repose dans le fond de la cuve 10. Le support 32 comporte un ensemble de parois verticales de support 320. Dans cet exemple, plusieurs parois verticales de support 320 comportent une encoche 321 dans leur portion inférieure de manière à autoriser la circulation de solution S de part et d’autre de la paroi verticale de support 320. Comme cela sera présenté par la suite, cela permet à la solution S de circuler de l’enceinte supérieure E2 à l’enceinte inférieure E1 via la grille de filtration 3 puis de rejoindre la sortie de liquide 13 formée en périphérie de la cuve 10 en passant via les encoches 321. Dans cet exemple, en référence à la FIG. 2 , l’installation de dilution 1 comporte un circuit de recirculation 20 comprenant au moins une entrée de recirculation 21 et au moins une sortie de recirculation 22. Le circuit de circulation 20 est configuré pour conduire un flux de solution F1 de l’entrée de recirculation 21 vers la sortie de recirculation 22. Dans cet exemple, le circuit de recirculation 20 comporte une pompe d’entrainement 23 pour entrainer le flux de solution F1 mais il va de soi que d’autres moyens pourraient convenir. Comme illustré à la FIG. 3 , l’entrée de recirculation 21 comporte une hauteur d’entrée H1 et la sortie de recirculation 22 comporte une hauteur de sortie H2. En référence à la FIG. 3 , la grille de filtration 3 est positionnée dans la cuve 10 verticalement entre l’entrée de recirculation 21 et la sortie de recirculation 22. Autrement dit, la grille de filtration 3 possède une hauteur de grille H3 comprise entre la hauteur d’entrée H1 et la hauteur de sortie H2. Le circuit de recirculation 20 est configuré, d’une part, pour prélever, via l’entrée de recirculation 21, un flux de solution F1 dans l’enceinte inférieure E1 et, d’autre part, pour injecter, via la sortie de recirculation 22, le flux de solution F1 dans l’enceinte supérieure E2 de manière à améliorer la dilution. Grâce à l’invention, un flux de solution F1 est injecté dans l’enceinte supérieure E2 qui comporte éventuellement des blocs de poudre. Cela permet avantageusement de casser les blocs de poudre et de faciliter leur dilution afin que toute la poudre P soit diluée de manière homogène dans l’enceinte supérieure E2 et dans l’enceinte inférieure E1. Afin de permettre de briser les blocs de poudre et accélérer la dilution, le flux de solution F1 est injecté à haute vitesse, en particulier, à une vitesse comprise entre 4m/s et 6m/s. La pompe d’entrainement 23 permet avantageusement de régler la vitesse. Afin de favoriser l’apparition de turbulences avantageuses à la dilution, en référence à la FIG. 4 , le circuit de recirculation 20 comporte une première sortie de recirculation 22 et une deuxième sortie de recirculation 22, de préférence, diamétralement opposées. Il va de soi que le circuit de circulation 20 pourrait comprendre une unique ou plus de deux sorties de recirculation 22. De manière préférée, chaque sortie de recirculation 22 comporte une buse 220 configurée pour réaliser une injection périphérique dans la cuve 10, c’est- à-dire, de manière cyclonique dans la cuve 10. De manière préférée, chaque buse 220 est orientée de manière tangentielle dans la cuve 10. Une telle injection permet d’augmenter les turbulences et de favoriser une dilution rapide et homogène de la poudre P. Le mélange est par ailleurs rendu homogène comme cela sera présenté par la suite. Dans cet exemple, en référence à la FIG. 2 , la sortie de distribution 13 est reliée à l’entrée de recirculation 21 de manière à réduire la complexité de l’installation de dilution 1. En particulier, une vanne 24 est montée à l’entrée de recirculation 21 de manière à permettre soit une recirculation vers les sorties de recirculation 22 soit une distribution du produit via la sortie de distribution 13. Un exemple de mise en œuvre d’un procédé de dilution d’une poudre P dans un liquide L au moyen d’une installation de dilution 1 va être dorénavant présenté. Le procédé de dilution comprend une étape consistant à introduire la poudre P et le liquide L dans la cuve 10 au-dessus de la grille de filtration 3. En particulier, en référence à la FIG. 7 , la cuve 10 est remplie avec une quantité prédéterminée de liquide L, en particulier de l’eau osmosée, qui est introduite via l’entrée de liquide 12. Ensuite, l’opérateur déplace un sac de poudre Sp avec un chariot élévateur 9 de manière à le positionner au-dessus de l’entrée de poudre 11 afin qu’il puisse s’ouvrir et se vider dans la cuve 10 grâce à l’organe de découpe 4. L’opérateur peut vider plusieurs sacs Sp afin d’obtenir le taux de dilution désiré. Lorsque la poudre P est déposée dans la cuve 10, la poudre non agglomérée traverse la grille de filtration 3 et se dépose dans l’enceinte inférieure E1 tandis que la poudre agglomérée en blocs de poudre demeure dans l’enceinte supérieure E2. Le procédé comporte une étape consistant à générer une recirculation dans la cuve en prélevant un flux de solution F1 dans l’enceinte inférieure E1 et en l’injectant dans l’enceinte supérieure E2 de manière à améliorer la dilution. A cet effet, la vanne 24 est positionnée de manière à autoriser une recirculation entre l’entrée de recirculation 21 et les deux sorties de recirculation 22. L’opérateur active la pompe d’entrainement 23 de manière à générer une recirculation dans la cuve 10 qui permet d’augmenter le mélange entre la poudre P et le liquide L. un courant périphérique est généré dans la cuve 10. La recirculation permet générer des turbulences cycloniques et cinétiques qui permettent de conduire la solution S à travers la grille de filtration 3 pour briser les blocs de poudre. Le courant permet en outre de réduire le risque de colmatage. De manière avantageuse, la solution S qui circule à la travers la pompe d’entrainement 23 est filtrée, ce qui évite tout risque d’endommagement prématuré. De manière préférée, une recirculation est maintenue tant que la solution n’est pas homogène entre l’enceinte inférieure E1 et l’enceinte supérieure E2. Une fois une solution homogène obtenue, l’opérateur modifie la position de la vanne 24 de manière à conduire la solution S vers la sortie de distribution 13 afin de la distribuer dans des conteneurs ou dans une autre installation. Grâce à l’invention, une dilution homogène peut être obtenue avec des équipements techniques limités, de faible coût, de durée de vie importante. L’encombrement et le coût sont réduits de manière importante. En outre, la sécurité des opérateurs est améliorée étant donné qu’il n’est plus nécessaire de réaliser des opérations physiques en hauteur. La dilution est réalisée en outre de manière plus rapide avec une meilleure homogénéité. Cela permet de manière avantageuse de favoriser la mise en place d’installation de dilution sur un territoire. L’invention très avantageuse pour la dilution de poudre d’urée dans de l’eau mais elle trouve une application avantageuse pour la dilution de différentes poudres dans différents liquides, par exemple, de l’acide sébacique en poudre mélangé avec de la lessive de potasse pour obtenir de l’antigel. Installation de dilution (1) pour la dilution d’au moins une poudre (P) dans au moins un liquide (L), l’installation de dilution (1) comprenant : Une cuve (10) configurée pour recevoir une solution (S) comprenant un mélange de la poudre (P) et du liquide (L), la cuve (10) comprenant au moins une entrée de poudre (11) et au moins une entrée de liquide (12), Un circuit de recirculation (20) comprenant au moins une entrée de recirculation (21) et au moins une sortie de recirculation (22), Au moins une grille de filtration (3) positionnée dans la cuve (10) verticalement entre l’entrée de recirculation (21) et la sortie de recirculation (22) de manière à définir une enceinte inférieure (E1) en-dessous de la grille de filtration (3) et une enceinte supérieure (E2) au-dessus de la grille de filtration (3), Le circuit de recirculation (20) étant configuré, d’une part, pour prélever, via l’entrée de recirculation (21), un flux de solution (F1) dans l’enceinte inférieure (E1) et, d’autre part, pour injecter, via la sortie de recirculation (22), le flux de solution (F1) dans l’enceinte supérieure (E2) de manière à améliorer la dilution. Installation de dilution (1) selon la revendication 1, dans laquelle l’au moins une sortie de recirculation (22) comporte une buse (220) configurée pour réaliser une injection périphérique dans la cuve (10). Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle l’au moins une sortie de recirculation (22) est située à une distance verticale de la grille de filtration (3) inférieure à 30 cm. Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle l’au moins une sortie de recirculation (22) se présente sous la forme d’une première sortie de recirculation et d’une deuxième sortie de recirculation, de préférence diamétralement opposées. Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la grille de filtration (3) possède une maille de filtration comprise entre 0.1 et 1 mm2. Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant au moins un organe de découpe (4) configuré pour ouvrir un sac de poudre (Sp). Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la grille de filtration (3) est positionnée sur un support (32) qui repose sur un fond de la cuve (10). Installation de dilution (1) selon la revendication 7, dans lequel le support (32) comportant un ensemble de parois verticales de support (320), plusieurs parois verticales de support (320) comportent une encoche (321) dans leur portion inférieure de manière à autoriser la circulation de solution (S) de part et d’autre de la paroi verticale de support (320). Installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la grille de filtration (3) comprend plusieurs éléments de filtration indépendants (30). Procédé de dilution d’au moins une poudre (P) dans au moins un liquide (L) au moyen d’une installation de dilution (1) selon l’une des revendications 1 à 9, le procédé de dilution (1) comprenant des étapes consistant à : Introduire la poudre (P) et le liquide (L) dans la cuve (10) au-dessus de la grille de filtration (3) de manière à former une solution (S) dans l’enceinte inférieure (E1) et l’enceinte supérieure (E2), Générer une recirculation dans la cuve en prélevant un flux de solution (F1) dans l’enceinte inférieure (E1) et en l’injectant dans l’enceinte supérieure (E2) de manière à améliorer la dilution.