INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de mise en œuvre, le moyen de pompage comprend une pompe reliée à la chambre de calcination par un conduit de pompage, ledit conduit de pompage étant pourvu d’une vanne de pompage.
Selon un mode de mise en œuvre, ladite installation comprend en outre une unité de valorisation du dioxyde de carbone extrait lors de la calcination carbonate, l’unité de valorisation étant configurée pour transformer le dioxyde de carbone en un produit intermédiaire.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée d’un procédé de formation d’un produit final à partir de carbonate d’alcalin ou d’alcalino-terreux et d’une autre espèce selon la présente invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :
La est une représentation schématique d’une installation susceptible d’être mise en œuvre pour la formation d’un produit final à partir de carbonate d’alcalin ou d’alcalino-terreux et d’une autre espèce selon la présente invention ;
La est une représentation schématique de l’étape a) du procédé de formation d’un produit final selon la présente invention ;
La est une représentation schématique des étapes a), b), et c) du procédé de formation d’un produit final selon la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de formation d’un produit final à partir de carbonate d’un carbonate d’alcalin ou d’alcalino-terreux et d’une autre espèce. En particulier, le procédé selon la présente invention propose de calciner le d’un carbonate d’alcalin ou d’alcalino-terreux, dit carbonate, dans une chambre de calcination dans laquelle l’atmosphère gazeuse est préalablement établie à une pression faible et notamment inférieure à 1 Atm, voir inférieure à 0,1 Atm.
Par ailleurs, l’énergie thermique nécessaire à la calcination du carbonate est apportée par une source radiative, notamment un rayonnement lumineux, à travers une fenêtre transparente ménagée dans la chambre de calcination. En d’autres termes, le chauffage lors de la calcination du carbonate se fait sans apport de matière.
Ainsi, la combinaison d’une atmosphère contrôlée et d’un chauffage sans apport de matière permet de former du dioxyde de carbone exempt d’impuretés et donc plus facilement valorisable.
En d’autres termes la présente invention ne vise pas un procédé limitant la production de dioxyde de carbone, mais plutôt de produire du dioxyde de carbone relativement exempt d’impuretés de manière à en faciliter la valorisation et/ou séquestration.
En particulier, le dioxyde de carbone ainsi formé peut être, du fait de sa pureté, utilisé comme gaz réfrigérant, ou valorisé en tant que réactif dans le cadre de procédés de synthèse organique, ou encore comme nourriture pour les algues.
L’invention n’est toutefois pas limitée à ces seules applications, et l’homme du métier, sur la base de ses connaissances générales, pourra imaginer tout autre type d’applications.
La suite de la description sera limitée à la calcination d’un carbonate de calcium et notamment pour la formation d’un clinker de ciment. Plus particulièrement, la suite de la description se rapporte à la formation d’un clinker de ciment à partir de carbonate de calcium et d’argile. Toutefois, l’homme du métier pourra adapter la présente invention à la formation d’un produit final (différent du clinker de ciment) impliquant la calcination d’un carbonate d’alcalin (par exemple Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 ) ou d’un carbonate d’alcalino-terreux (MgCO 3 , ou un mélange MgCO 3 /CaCO 3 ).
La représente une installation 10 convenant à la mise en œuvre d’un procédé de formation d’un produit final à partir de carbonate de calcium et d’une autre espèce.
L’invention trouve une application dans le domaine des engins marins ou sous-marins, tels que par exemple les engins autonomes, semi-autonomes ou remorqués à partir d’un navire, tels que par exemple des AUVs et ROVs, comme précisé plus haut.
En général, les AUVs et ROVs sont utilisés pour effectuer différentes opérations en mer, tel que par exemple des opérations de surveillance. Face à la diversité des opérations de surveillances, des engins de toutes tailles peuvent être utilisés.
Par exemple, certains engins avec une grande autonomie, peuvent être utilisés pour faire de longues surveillances en mer, de plusieurs jours, tandis que des engins avec une autonomie plus faible, sont utilisés pour des missions courtes et ponctuelles afin d’effectuer des tâches spécifiques.
Ainsi, ils existent différents types de engins, que ce soit en termes de dimensions et de poids, qui peuvent être déployés en mer.
Pour cela, les engins sont lancés à partir d’un navire (tels que par exemple les bateaux de type USV, en anglais Unmanned Surface Vessel ), et naviguent totalement immergés dans l’eau dans une position nominale.
En variante, il peut s’agir d’un navire avec un équipage.
Une fois les opérations terminées, les engins sont récupérés et remontés à bord du navire, comprenant une partie d’accueil.
L’objet de l’invention est de proposer un système de récupération permettant de récupérer en mer tout type de engins.
Un tel système permet le déploiement de plusieurs engins en parallèle, afin notamment de mener des opérations ponctuelles entre le lancement et la récupération de engins menant des opérations de longues durée. Dans la suite de la description, il sera principalement fait référence aux AUVs et aux ROVS. Bien entendu, le système de récupération peut être utilisé pour tout type d’engins marins ou sous-marins. Pour faciliter la lecture, il pourra simplement être fait référence au terme engin pour désigner engins marins ou sous-marins, tels que par exemple les engins autonomes, semi-autonomes ou remorqués à partir d’un navire.
Un navire sur lequel est monté un système pour récupérer et/ou lancer différents types d’engins marins ou sous-marins, notamment autonomes, semi-autonomes ou remorqués est illustré sur les figures 1, 2A et 2B.
Ce système de récupération et/ou de lancement 100 est destiné à extraire un engin hors de l’eau et à le maintenir hors de l’eau. Les engins 200a, 200b, de types et de dimensions différentes, peuvent être extraits de l’eau par ce système de récupération et/ou de lancement 100. Comme on peut le voir, l’engin 200a, d’un premier type, substantiellement moins volumineux que l’engin 200b d’un deuxième type.
Dans l’exemple illustré, le système de récupération et/ou de lancement 100 est assujetti mécaniquement à un navire 160. Bien entendu, un tel système de récupération et/ou de lancement 100 peut être disposé à tout autre endroit, tel que par exemple, sur un ponton par exemple dans un port, voire même peut être monté au sein d’un conteneur.
Le système de récupération et/ou de lancement 100 comprend un dispositif de réception 190, une rampe 110, et une unité de contrôle et de commande 195.
L’unité de contrôle et de commande 195 est un module électronique programmable apte à actionner au moins le dispositif de réception 190 et plus généralement les différents éléments du système de récupération et/ou de lancement 100. Cette unité de contrôle et de commande peut être par exemple disposée à bord du navire et électroniquement reliée aux différents actionneurs associés aux éléments du système de récupération e/ou de lancement 100.
En variante, l’unité de contrôle et de commande 195 peut être disposée directement sur le dispositif de réception 190.
Comme cela est visible sur la , la mission de treuillage entraîne beaucoup de variation de la vitesse de rotation NHP et de la température de sortie T45.
Ainsi, dans l’exemple décrit, l’indicateur D1 augmente de 2 à chaque mission de treuillage (10 minutes), soit une augmentation ΔD1 de 10 sur la durée de la période d’observation I (50 minutes), tandis que l’indicateur D2 augmente de 3 à chaque mission de treuillage (10 minutes), soit une augmentation ΔD2 de 15 sur la durée de la période d’observation I (50 minutes).
Or, en mettant en œuvre une estimation linéaire, le module d’analyse de fatigue 142 prédit que le seuil D1max sera atteint à la 5 000 e minute de fonctionnement de la turbomachine 104 : (D1max / ΔD1) x I = (1 000 / 10) x 50 = 5 000, soit 4 950 minutes plus tard. Le module d’analyse de fatigue 142 prédit en outre que le seuil D2max sera atteint à la 6 667 e minute de fonctionnement de la turbomachine 104 : (D2max / ΔD2) x I = (2 000 / 15) x 50 = 6 667, soit 6 617 minutes plus tard.
Ainsi, dans cet exemple, le module d’analyse de fatigue 142 détermine que c’est l’indicateur D1 qui est en avance.
En référence à la , le module de commande du système de transfert de puissance 124 commande alors ce dernier selon ce qui a été décrit précédemment. En particulier, de la puissance est transférée depuis l’arbre haute pression 108 vers l’arbre basse pression 116, pour diminuer la vitesse de rotation NHP lorsque cette dernière est élevée et de la puissance est transférée depuis l’arbre basse pression 116 vers l’arbre haute pression 108 pour augmenter la vitesse de rotation NHP lorsque cette dernière est basse. Ainsi, l’amplitude des cycles de la vitesse de rotation NHP est réduite, ce qui implique un ralentissement de la fatigue oligocyclique.
Dans l’exemple décrit, les montants des puissances transférées indiquées sur la font que l’indicateur D1 augmente de 1,6 par mission de treuillage (10 minutes), au lieu de 2 précédemment, et que l’indicateur D2 augmente de 3,1 par mission de treuillage (10 minutes), au lieu de 3 précédemment. Ainsi, en supposant que le fonctionnement futur du turboréacteur 104 reste identique au fonctionnement passé, l’indicateur D1 atteindra son seuil D1max au bout de 6 125 minutes et l’indicateur D2 atteindra son seuil D2max au bout de 6 400 minutes. Ainsi, dans cet exemple, l’indicateur D1 est toujours l’indicateur limitant mais la situation est améliorée puisque la périodicité de l’opération de maintenance est repoussée de 1 175 minutes.
En référence aux figures 5 et 6 un deuxième exemple de mise en œuvre du procédé 200 va à présent être décrit.
Dans ce deuxième exemple, l’aéronef 102 est supposé réaliser en boucle une même mission de transport, par exemple de passagers, de 50 minutes. Les variations de la vitesse de rotation NHP et de la température de sortie T45 pendant la mission de transport sont illustrées sur la . Les indicateurs D1, D2 sont en outre supposés être à zéro au début de la première mission de transport et la période d’observation est supposé être de 50 minutes (soit une mission de transport). Enfin, les seuils D1max, D2max sont supposés être de respectivement 1 000 et 2 000.
Comme cela est visible sur la , la mission de transport entraîne peu de variation de la vitesse de rotation NHP et de la température de sortie T45, mais elles restent la majeure partie du temps toutes les deux à une très valeur élevée.
Ainsi, dans l’exemple décrit, l’indicateur D1 augmente de 2 à chaque mission de transport, et donc sur la durée de la période d’observation I (50 minutes), tandis que l’indicateur D2 augmente de 20 à chaque mission de transport, et donc sur la durée de la période d’observation I (50 minutes).
Or, en mettant en œuvre une estimation linéaire, le dispositif de commande 136 prédit que le seuil D1max sera atteint à la 25 000 e minute de fonctionnement de la turbomachine 104 : (D1max / ΔD1) x I = (1 000 / 2) x 50 = 25 000, soit au bout de 24 950 minutes. Le dispositif de commande 136 prédit en outre que le seuil D2max sera atteint à la 5 000 e minute de fonctionnement de la turbomachine 104 : (D2max / ΔD2) x I = (2 000 / 20) x 50 = 5 000, soit 4 950 minutes plus tard.
Ainsi, dans cet exemple, le dispositif de commande 136 détermine que c’est l’indicateur D2 qui est en avance.
En référence à la , le dispositif de commande 136 commande alors le système 124 de transfert de puissance selon ce qui a été décrit précédemment. En particulier, de la puissance est transférée depuis l’arbre basse pression 116 vers l’arbre haute pression 108 pour diminuer la température de sortie T45 lorsque cette dernière est élevée (lorsqu’elle passe au-dessus du seuil T45h). Ainsi, la température de sortie T45 est limitée, ce qui implique un ralentissement de la fatigue en fluage.
Dans l’exemple décrit, avec le transfert de puissance, l’indicateur D2 augmente de 15 par mission de 50 minutes (au lieu de 20 précédemment). La puissance transférée impliquant pas de changement notable dans les cycles de la vitesse de rotation, de sorte que l’augmentation de l’indicateur D1 reste sensiblement inchangée, avec une augmentation de D1 de 2 par mission de transport (50 minutes).
Ainsi, en supposant que le fonctionnement futur de la turbomachine 104 reste identique au fonctionnement passé, l’indicateur D2 atteindra son seuil D2max au bout de 6 600 minutes. Ainsi, dans cet exemple, l’indicateur D2 est toujours l’indicateur limitant mais la situation est améliorée puisque la périodicité de l’opération de maintenance est repoussée de 1 650 minutes.
Les deux exemples décrits précédemment sont extrêmes, de sorte qu’un indicateur prend largement le pas sur l’autre. Or, dans ces cas extrêmes, la conception de la turbomachine 104 ne permet pas de réduire autant que souhaité le taux d’augmentation de l’indicateur en avance.
Les pressions sont, sauf mention contraire explicite, exprimées en valeur absolue.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des exemples qui suivent.
L'expression « au moins un » est équivalente à l'expression « un ou plusieurs ».
Sel L’étape a) du procédé selon l’invention est une mise en réaction d’un composé A de formule (I) telle qu’indiquée ci-avant avec au moins un composé B choisi parmi les acides dicarboxyliques, leurs diesters et leurs mélanges, à une température inférieure ou égale à 60°C,
afin d’obtenir un sel.
Le composé A est le 2,5-bis(aminométhyl) furane (BAMF). Il présente un intérêt particulier car il s’agit d’un monomère biosourcé, biosourcé étant entendu au sens de la norme NF EN 16640 : 2017.
Le BAMF peut être obtenu par exemple à partir d’hydroxyméthylfurfural, ce dernier pouvant être obtenu à partir de sucres en C 6 , tels que le glucose ou le fructose.
Le procédé selon l’invention implique également la mise en œuvre d’au moins un composé B choisi parmi les acides dicarboxyliques, leurs diesters et leurs mélanges.
Ainsi, il est possible de mettre en œuvre les acides dicarboxyliques, leurs diesters correspondant et leurs mélanges.
De préférence, ledit composé B est choisi parmi les acides dicarboxyliques et leurs mélanges.
Les acides dicarboxyliques peuvent être aliphatiques, alicycliques, ramifiés, aromatiques ou insaturés, de préférence aliphatiques linéaires ou ramifiés.
Selon un mode de réalisation particulier, l’étape a) est une mise en réaction dudit composé A avec un seul composé B choisi parmi les acides dicarboxyliques, ledit composé B comprenant de 4 à 10 atomes de carbone, éventuellement de 6 à 10 atomes de carbone.
Selon un autre mode de réalisation particulier, l’étape a) est une mise en réaction dudit composé A avec au moins deux composés B choisis parmi les acides dicarboxyliques, lesdits composés B comprenant de 4 à 10 atomes de carbone.
De manière préférée, ledit ou lesdits composés B sont choisis parmi l’acide succinique, l’acide adipique, l’acide sébacique et l’acide 2,5-furanedicarboxylique.
Avantageusement, deux composés B exactement sont mis en œuvre.
représente des résultats de ces simulations.
Comme on le voit sur , la réalisation d’un revêtement par projection thermique repose sur l’utilisation d’un gaz vecteur 6 pour accélérer, transporter des particules 5 du matériau constituant le revêtement sur le substrat à revêtir. En l’espèce, le substrat est une portion d’une paroi périphérique 3 de l’équipement 1 à réparer ou renforcer. La portion dont la surface est à revêtir peut présenter au moins un défaut 2, en particulier un défaut de fatigue, i. e. résultant d’un endommagement par fatigue de l’équipement. Notons que l’invention peut s’appliquer aussi au cas d’un défaut résultant d’un endommagement statique ou d’un endommagement par fragilisation.
Il est à noter que le défaut se situer de préférence au niveau de la surface interne de la paroi périphérique, i. e. située du côté du volume interne de l’équipement 1, mais peut aussi se situer dans l’épaisseur de la paroi ou au niveau d’une surface externe. De préférence, la paroi périphérique 3 délimite un volume interne de l’équipement 1 et le revêtement est déposé sur une surface externe de la portion de paroi. Cela facilite l’opération de de réparation et offre l’avantage de pouvoir la réaliser sans démontage de l’équipement, voire même sur l’équipement en fonctionnement. De façon alternative ou complémentaire, le revêtement peut être déposé sur la surface interne de la portion de paroi. De préférence, le revêtement est déposé de manière à ce qu’il s’étende au-dessus de la totalité de la surface du défaut projetée sur la surface de la paroi 3 revêtue. Notons qu’il est envisageable que la bande de renfort 4 résulte d’un dépôt d’une couche de revêtement ou bien de plusieurs couches se superposant au moins en partie.
Selon le mode de réalisation schématisé sur , le procédé met en œuvre un outil de projection 11 alimenté par un flux de fluide vecteur 6 chauffé par un réchauffeur de gaz 10. L’outil de projection 11 est également alimenté par un flux de particules 5 formées du matériau à projeter. Avantageusement, le matériau est distribué sous forme de poudre. La poudre est stockée dans un réservoir 12. Les particules 5 peuvent avoir une taille caractéristique de l’ordre de 10 à 100 µm. De préférence, la paroi périphérique 3 est formée d’un matériau choisi parmi : un acier au carbone, un acier inoxydable, en particulier un acier de type duplex. De préférence, les particules sont formées d’un matériau métallique, en particulier les particules sont formées d’un matériau identique à celui constituant la paroi périphérique 3.
L’outil de projection 11 peut comprendre une chambre de mélange alimentée par le flux de fluide vecteur 6 et par le flux de particules de matériau 5. Le mélange de particules et de fluide vecteur est distribué par un orifice de sortie de l’outil de projection 11 sous forme d’un jet 5 dirigé vers le substrat 3 à revêtir.
Selon l’invention, au moins une bande de renfort 4 est formée sur une portion de la paroi périphérique par dépôt d’un revêtement par projection thermique à froid, également désignée par les termes « cold spray » en anglais. Dans ce procédé, les particules sont accélérées par le fluide vecteur au-delà d'une vitesse critique et chauffées à une température inférieure à leur température de fusion, de sorte qu’elles ne sont pas fondues et sont projetées à l’état solide vers le substrat sur lequel elles s'écrasent et s’accumulent pour former le revêtement désiré. L’impact des particules sur le substrat, de par leur grande énergie cinétique, provoque une déformation plastique de celles-ci, en libérant une énergie suffisante à assurer leur accrochage sur le substrat.
Comme montré sur , l’outil de projection 11 peut comprendre une tuyère convergente-divergente, à géométrie dite « de Laval », c’est-à-dire dont le conduit de gaz comprend une portion amont de forme convergente et une portion aval de forme divergente, permettant de transformer la température et la pression du fluide vecteur en énergie cinétique.
Typiquement, les particules peuvent être projetées à des vitesses supersoniques, par exemple à des vitesses comprises entre 300 et 2500 m/s, de préférence entre 300 et 1700 m/s. Le fluide vecteur peut être de l’azote, de l’argon ou de l’hélium ou un mélange de ces gaz. Le fluide vecteur peut présenter une pression comprise allant de 20 à 70 bar, de préférence de 30 à 50 Bar. Le fluide vecteur peut être chauffé à une température allant typiquement de 600 à 1500 °C, de préférence de 900 à 1100 °C.
La projection à froid conduit ainsi à la réalisation de revêtements denses, ayant de bonnes propriétés d’adhérence, avec des rendements de dépôt élevés. Contrairement aux techniques classiques de revêtement par projection thermique qui impliquent que les particules soient fondues ou partiellement fondues pour favoriser leur accrochage sur le substrat, la projection à froid évite un échauffement important des particules projetées, ce qui évite la génération de contraintes thermiques sur le substrat, ainsi que l’oxydation et/ou les transformations métallurgiques du matériau projeté. En outre, les inventeurs de la présente invention ont mis en évidence que la projection à froid des particules générait des contraintes de compression supplémentaires au niveau du substrat, ce qui tendait à empêcher la propagation des défauts déjà formés, en particulier des défauts de type fissure, voire à favoriser la fermeture des fissures. La projection à froid offre donc une solution efficace pour renforcer et/ou réparer l’équipement, tout en préservant l’intégrité microstructurale du matériau déposé et du substrat revêtu. De plus, le fait d’appliquer une bande de renfort autour de la paroi périphérique permet de maintenir l’équipement en compression lors d’une montée en pression, ce qui limite, voire annihile, la force motrice permettant la propagation de la fissure. On augmente ainsi la durée de vie de l’équipement.
illustre un mode de réalisation d’une bande de renfort 4 déposée sur un équipement 1 de type adsorbeur. L’adsorbeur se présente sous la forme d’un réservoir, ou bidon, comprenant une paroi périphérique 3 de forme cylindrique. La paroi périphérique 3 s’étend parallèlement à un axe longitudinal A qui est, dans le cas illustré, l’axe de symétrie de l’adsorbeur. L’axe longitudinal A est vertical dans le cas illustré, sachant qu’un positionnement horizontal de l’équipement 1 est envisageable dans le cadre de l’invention. On a représenté sur un repère orthonormé d’axes x, y, z. Il est à noter que le repère a été représenté à côté l’équipement 1 pour des raisons de clarté mais que la direction z de ce repère se superpose en réalité à l’axe longitudinal A. Le revêtement 4 forme une bande dont la longueur, i. e. la plus grande dimension, s’étend orthogonalement à l’axe longitudinal A en suivant le contour que la paroi 3 défini dans un plan de coupe transversal orthogonal à l’axe A. Notons qu’une bande s’entend d’une pièce de matière ayant une forme relativement étroite et allongée.
Selon un mode de réalisation particulier, la bande de renfort 4 a une largeur D mesurée parallèlement à l’axe longitudinal A qui est supérieure ou égale à une dimension caractéristique du défaut que l’on cherche à réparer. Une dimension caractéristique du défaut peut notamment être définie comme la largeur du défaut mesurée parallèlement à l’axe longitudinal A. De telles proportions offrent le meilleur compromis entre résistance mécanique offerte par la bande de renfort et efficacité de mise en œuvre, puisque le procédé de réparation est d’autant plus long que la quantité de matière à déposer augmente.
Avantageusement, la bande de renfort 4 est une bande périphérique déposée à la surface de la paroi 3 de façon à former une ceinture de maintien de l’équipement 1. La bande de renfort 4 est agencée tout autour de la paroi périphérique 3, comme dans l’exemple de . Un tel agencement permet à la bande de renfort de reprendre l’effet de traction généré par la pression régnant dans l’équipement 1 et de diminuer les contraintes mécaniques au voisinage du défaut 2. Pour une paroi périphérique 3 de forme générale cylindrique, la bande de renfort 4 forme ainsi un anneau de renfort périphérique.
Notons que la paroi périphérique peut présenter une épaisseur allant de 5 à 70 mm. La bande de renfort 4 peut présenter une épaisseur représentant au moins 10% de l’épaisseur de la paroi périphérique. L’augmentation de l’épaisseur du revêtement permet de diminuer la sollicitation de l’équipement et d’améliorer le renforcement mécanique.
En particulier, la couche de protection peut avoir une épaisseur comprise entre 10 nm et 3000 μm, préférentiellement entre 50 nm et 2000 μm