INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un deuxième fonctionnement, le dispositif d’entraînement 1 peut être piloté de sorte que les forces motrices F M1 , F M2 des deux moteurs électriques M 1 , M 2 soient sensiblement égales, c’est-à-dire que F M1 = F M2 = F R1 / 2. Dans ce cas on a : C M1 = C R1 / 2 et C M2 = (R 2 / 2R 1 ) x C R1 . Il en résulte pour le couple total des moteurs que C 1 = C V1 + C R1 / 2 (donc C 1 V1 + C R1 ) et que C 2 = C V2 + [R 2 / (R 2 + R 1 )] x C R1 (C 2 > C V2 ). Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de connaître C R1 , mais simplement de contrôler la vitesse du deuxième moteur électrique M 2 pour garantir que l’équation C 2 = (R 2 / R 1 ) x (C 1 – C V1 ) + C V2 soit satisfaite.
Selon un troisième fonctionnement, le dispositif d’entraînement 1 peut être piloté de sorte que les couples C M1 , C M2 des deux moteurs électriques M 1 , M 2 soient sensiblement égaux. Ainsi, le courant électrique consommé est réparti équitablement entre les deux moteurs électriques M 1 , M 2 . On obtient donc C M1 = C M2 = [R 2 / (R 2 + R 1 )] x C R1 . Il en résulte que C 1 = C V1 + [R 2 / (R 2 + R 1 )] x C R1 (donc C 1 V1 + C R1 ) et C 2 = C V2 + [R 2 / (R 2 + R 1 )] x C R1 (C 2 > C V2 ). Dans ce cas de figure, il n’est pas nécessaire de connaître C R1 , mais simplement de contrôler la vitesse de M 2 pour maintenir les couples C 1 et C 2 sensiblement égaux. La force de tension se détermine comme suit : F T1 = [R 1 / (R 1 + R 2 )] x F R1 .
Étant donné que, dans le deuxième mode de réalisation, le rayon R 1 de l’arbre de commande de déroulement 6 est constant pour toute la course de l‘élément souple de protection 2, la force de tension varie en fonction du rayon R 2 de l’arbre de commande d’enroulement 5 et de la force de résistance à l’enroulement F R1 . La force de résistance à l’enroulement F R1 devient faible (se rapproche de 0) lorsque l’élément déployable est quasiment enroulé dans sa totalité sur l’arbre de commande d’enroulement 5.
La biomasse lignocellulosique peut avantageusement subir au moins une étape de prétraitement avant son introduction dans le procédé selon l’invention. De préférence, la biomasse est broyée et séchée, jusqu'à ce que la granulométrie désirée soit obtenue. Une charge présentant un diamètre de particules compris entre 0,3 et 0,5 mm peut avantageusement être obtenue. Typiquement, la taille des particules de la biomasse lignocellulosique à traiter est une taille de particules suffisante pour passer à travers un tamis de 1 mm jusqu'à une taille de particules suffisante pour passer à travers un tamis de 30 mm.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’étape d’oxycombustion est réalisée en présence/par injection d’une source de gaz comprenant au moins 80% poids d’oxygène, préférablement au moins 90% poids d’oxygène, très préférablement au moins 95% poids d’oxygène. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’étape d’oxycombustion est réalisée en présence/par injection d’une source d’oxygène pur, tel qu’un gaz comprenant au moins 99% poids d’oxygène, préférablement au moins 99,5% poids d’oxygène. Le contrôle de la température du foyer peut être réalisé en ajustant la concentration en O2 en entrée de réacteur. Cet ajustement de la concentration en O2 peut se faire via le recyclage d’une partie des fumées de combustion.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz d’oxycombustion 32 comprend un mélange contenant majoritairement (e.g. comprenant au moins 50% en poids) du CO, du CO2 et du H2O. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz d’oxycombustion 32 comprend au moins 70% en poids de CO2, préférablement au moins 75% en poids de CO2. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz d’oxycombustion 32 comprend moins de 2% en poids de CO, préférablement moins de 1% en poids de CO. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz d’oxycombustion 32 comprend au moins 18% en poids de H2O, préférablement au moins 20% en poids de H2O.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un apport en H2 alimenté par la ligne 3 est ajouté à l’effluent d’oxycombustion 2 de sorte que le rapport molaire H2/CO2 de l’effluent d’oxycombustion 2 en entrée de la section réactionnelle de RWGS 20, soit compris entre 1 et 10, préférablement entre 1 et 8, très préférablement entre 1 et 5. La teneur en hydrogène de l’effluent d’oxycombustion 2 est préférablement modifiée par ajout d'hydrogène, de façon à au moins atteindre la stœchiométrie de la réaction de RWGS : CO2 + H2 CO + H2O.
Dans la section réactionnelle de RWGS 20, l’effluent d’oxycombustion 2 enrichi par un apport en H2 est converti au moins partiellement en un gaz de RWGS 4 enrichi en CO et en eau (et ainsi appauvri en CO2 et en H2). Spécifiquement, la réaction de RWGS correspond à la réaction du CO2 et du H2 pour former du CO et de l’eau.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de RWGS 20 est adaptée à être opérée dans au moins une des conditions opératoires suivantes : - température comprise entre 400°C et 1000°C, préférentiellement comprise entre 500°C et 1000°C, et plus préférentiellement encore comprise entre 650°C et 900°C ; - pression comprise entre 0,1 et 10 MPa, préférentiellement comprise entre 0,1 et 5 MPa, et plus préférentiellement comprise entre 0,1 et 2,5 MPa ; - la vitesse spatiale du gaz à l'entrée du réacteur est comprise entre 5000 et 20000 mL/g cata /h.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le catalyseur utilisé dans la section réactionnelle de RWGS 20 est choisi dans la liste consistant en des catalyseurs à base des éléments Ni, Cu, Fe, Co ou de métaux précieux tels que Pt, Pd, Ru, Ag et Au . Des conversions de 70% en poids du CO2 sont couramment obtenues avec les conditions opératoires décrites ci-dessus.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de RWGS 20 est adaptée pour fonctionner en lit fluide ou lit fixe.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de RWGS 20 est adaptée pour produire un gaz de RWGS 4 comprenant au moins 48% en poids de CO dans le mélange de CO, CO2 et H2O, préférablement au moins 54% en poids de CO, très préférablement au moins 63% en poids de CO.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, il n’est pas nécessaire de traiter l’effluent d’oxycombustion 2 et/ou le gaz de RWGS 4 dans une unité dédiée supplémentaire.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’effluent d’oxycombustion 2 et/ou le gaz de RWGS 4 peut être purifié avant d'être converti en éthanol dans la section réactionnelle de fermentation 30. La purification du gaz de synthèse vise à éliminer les composés soufrés, azotés, des halogènes, métaux lourds et métaux de transition. Les principales technologies de purification des gaz de synthèse sont : adsorption, absorption, réactions catalytiques. Le gaz de combustion 32 est la composante gazeuse des fumées de combustion, qui peuvent contenir des particules fines : en plus de la purification du gaz, une élimination des particules fines présentes dans les fumées peut être nécessaire (technologies : filtration, précipitation électrostatique, cyclones).
Les différentes méthodes de purification sont bien connues de l'homme du métier, on peut se référer par exemple à : Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 68 (2013), No. 4 ; et à Applied Energy Vol. 237 (2019) p. 227-240.
Conformément à l’invention, le procédé comprend une étape d’envoi (de préférence de la totalité) du gaz de RWGS 4 enrichi en CO et en eau issu de l’étape de RWGS dans une étape de fermentation produisant un flux liquide fermentaire comprenant de l’éthanol.
La colonne de modules descendante (14) est toujours soit remplie de liquide dans le cas de modules ouverts (voir ), soit vide de gaz dans le cas de modules gonflables.
L’injection de gaz (9) dans les modules (5) se fait après détection au passage devant un capteur magnétique (8).
Chaque module est muni d’une cible métallique (7) détectée au passage devant le capteur (8).
Par l’intermédiaire d’un ordinateur la détection engendre l’action d’une vanne de séquence (11) qui distribue grâce à un injecteur (10) la quantité nécessaire de gaz au remplissage des modules (5).
Les modules (5) ouverts sur le bas sont remplis de gaz en quantité calibrée.
Du fait de l’ascension, le volume de gaz se dilate tout au long de la progression des modules.
L’injection se fait au pied de la colonne ascendante (6) par injecteur (10) positionné au passage de l’ouverture inférieur du module se trouvant au plus bas de la machine.
L’ordinateur peut déclencher plusieurs actions par seconde de la vanne séquentielle de remplissage de gaz (11).
La machine fonctionne sur le principe de déplacement de volumes dans un liquide selon le principe d’Archimède, combiné avec le déplacement vertical en chaîne de ces volumes.
Dans le cas de cette machine, une accélération peut être conséquente au déplacement en chaîne. Le couple final résulte donc de la hauteur totale entre les deux axes (13/17), du volume des modules (5/22), du diamètre des couronnes d’entraînement (2/18) (levier final), du poids volumique (densité) du liquide de remplissage de la machine, ainsi que de la densité et du pouvoir d’expansion du gaz injecté.
Dans le cas de remplissage avec de l’eau, cette eau peut être chargée avec des sels d’alun ou tout autre matière qui en augmenterait la densité.
Le mouvement engendré résulte de l’accumulation d’énergie depuis le point d’injection (10) au bas de la colonne ascendante (6) jusqu’à son sommet (2).
La pression de gaz injecté est fournie par un compresseur (12).
Plus les modules sont volumineux plus la machine est puissante.
Plus la hauteur entre les deux axes, supérieur (13) et inférieur (17), est importante plus la machine est puissante et économe en gaz injecté.
Plus le diamètre des couronnes (2/18) est important plus la machine est puissante.
L’étude mathématique montre qu’en vitesse stabilisée le surplus de couple (par rapport au couple à vide C V1 ; C V2 ) du moteur électrique M 1 ; M 2 entraînant est égal au déficit de couple (par rapport au couple à vide C V2 ; C V1 ) du moteur électrique M 2 ; M 1 freinant multiplié par le rapport inverse des rayons R 2 /R 1 .
Selon le procédé de l’invention, pour avoir une force de tension sensiblement régulière de l’élément souple de protection 2 sur tout le mouvement, on prédétermine un couple de tension minimum C Tmin généré par cet élément souple de protection 2 pour un rayon d’enroulement minimum, selon le cas, sur l’arbre de commande déroulement 6 en phase de déroulement ou sur l’arbre de commande d’enroulement 5 en phase de repliement.
Ainsi, à chaque itération des étapes b), c) on détermine le couple nécessaire pour le moteur M 1 ; M 2 en multipliant le couple de tension mécanique souhaité C Tmin par le rapport du rayon externe de l’enroulement R 1 ; R 2 sur le rayon minimum R 1min ; R 2min et en retranchant du résultat obtenu le couple à vide C V1 ; C V2 . Le rayon minimum peut correspondre à une donnée prédéfinie en mémoire.
Dans le cas d’un élément souple de protection 2 sous forme d’un tablier 4 destiné à se déployer et se replier, guidé latéralement par des coulisses 20, 21, en venant de dérouler ou s’enrouler qu’autour de l’arbre de commande d’enroulement 5, l’arbre de commande déroulement 6 ne sert que d’arbre d’entraînement à rayon constant.
Il convient dans ce cas de distinguer les deux sens de mouvement. Lorsque l’élément souple de protection 2 se déroule de l’arbre de commande d’enroulement 5 et se déploie dans les coulisses 20, 21 en étant poussé par l’arbre de commande déroulement 6, on définit que le deuxième moteur électrique M 2 dont est équipé l’arbre de commande d’enroulement 5 agit en frein en maintenant son couple C 2 en-dessous de son couple à vide C V2 au travers des étapes b), c) et d) du procédé. Le premier moteur électrique M 1 subira un surplus de couple par rapport à son couple à vide C V1 égal au couple de tension de l’élément souple de protection 2 auquel s’ajoute, cette fois le couple résistant lié à l’effort pour pousser dans ces coulisses 20, 21 cet élément souple de protection 2 sous forme de tablier 4.
Dans l’autre sens, le dispositif exploite l’effet freinant lié à la résistance à la traction de l’élément souple de protection 2, en l’occurrence du tablier 4 dans les coulisses 20, 21 pour tendre ce tablier 4, ce qui permet aux deux moteurs électriques M 1 et M 2 de travailler en traction.
Dans ce cas, différentes solutions sont possibles :
– par ajustement de la vitesse de consigne Ω C2 du deuxième moteur électrique M 2 de l’arbre de commande d’enroulement 5 on peut faire en sorte que le couple mesuré C 2 sur ce deuxième moteur électrique M 2 à un instant t ait une valeur sensiblement supérieure à son couple à vide C V2 , ce qui suffit à maintenir la tension de l’élément souple de protection 2, mais ne répartit pas l’effort de traction pour le repliement de l’élément souple de protection 2,
– on peut aussi répartir de manière égale la force de traction nécessaire entre les deux moteurs électriques M 1 et M 2 , ce qui génère une dissymétrie entre les deux couples C 1 et C 2 d’autant plus grande que le rapport des rayons R 2 /R 1 s’éloigne de plus en plus de 1 au cours de l’enroulement de l’élément souple de protection 2, en l’occurrence du tablier 4, sur l’arbre de commande d’enroulement 5. Il en résulte un déséquilibre des courants électriques consommés,
- répartir de manière égale le couple (C 1 ≈ C 2 ) nécessaire sur les deux moteurs électriques M 1 , M 2 pour équilibrer les courants électriques consommés, avec pour conséquence une variation de la force de tension en cours de mouvement sur la portion du tablier 4 entre l’arbre de commande d’enroulement 5 et l’arbre de commande de déroulement 6.
Selon un mode de réalisation préférentiel appliqué à un élément souple de protection 2 sous forme d’un tablier 4 destiné à se déployer et se replier, guidé latéralement par des rails de guidage ou des coulisses 20, 21, en venant se dérouler ou s’enrouler autour de l’arbre de commande d’enroulement 5, l’arbre de commande déroulement 6 ne servant que d’arbre d’entraînement à rayon constant, lors du repliement :
- Durant une première phase au moins on mesure à un instant t la vitesse Ω 1 et Ω 2 des moteurs électriques M 1 et M 2 , on mesure le couple C 1 et C 2 produit par ces moteurs électriques M 1 et M 2 et on ajuste les vitesses de consigne Ω C1 et Ω C2 des moteurs électriques M 1 et M 2 en tenant compte du rapport du rayon d’enroulement R 2 de l’élément souple de protection 2 sur l’arbre de commande d’enroulement 5 et du rayon d’enroulement constant R 1 sur l’arbre de commande de déroulement 6, rapport qui est égal au rapport ρ des vitesses mesurées Ω 1 / Ω 2 , ceci pour délivrer au travers du premier moteur électrique M 1 un couple C 1 sensiblement égal au couple C 2 du deuxième moteur électrique M 2 .
- Et, durant une phase finale de repliement au moins, on ajuste la vitesse de consigne Ω C2 du deuxième moteur électrique M 2 de l’arbre de commande d’enroulement 5 de sorte que le couple mesuré C 2 sur ce deuxième moteur électrique M 2 à un instant t ait une valeur sensiblement supérieure à son couple à vide C V2 , pour maintenir en tension l’élément souple de protection 2, dans sa portion entre l’arbre de commande d’enroulement 5 et l’arbre de commande déroulement 6.
Toujours, dans le cas particulier d’un élément souple de protection 2 sous forme de tablier sur lequel l’arbre de commande de déroulement 6 agit par poussée ou traction à diamètre constant, on peut imaginer choisir constant la vitesse de consigne Ω C1 du premier moteur électrique M 1 agissant sur cet arbre de commande de déroulement 6, que ce soit en phase de déploiement ou de repliement. En effet, en phase de déploiement, le deuxième moteur électrique M 2 agissant sur l’arbre de commande d’enroulement 5 vient alors progressivement à accélérer pour compenser la section d’enroulement du tablier autour de ce dernier, section venant à diminuer jusqu’à une valeur minimale. Inversement, le deuxième moteur électrique M 2 vient progressivement à accélérer en phase de repliement dans ces conditions.
Pour autant, par la mesure des vitesse Ω 1 et Ω 2 et des couples C 1 et C 2 , il sera déterminé si la tension sur l’élément souple de protection 2 répond à la consigne de tension et la vitesse de consigne Ω C2 du deuxième moteur électrique M 2 sera ajustée, voire celle Ω C1 du premier moteur électrique M 1 si nécessaire, pour respecter cette consigne de tension sur l’élément souple de protection 2, notamment durant les phases finale et initiale, respectivement, de déploiement et de repliement.
En effet selon la section d’enroulement de cet élément souple de protection 2 sur l’arbre de commande d’enroulement 5, il convient de s’assurer que la vitesse du deuxième moteur électrique M 2 soit en mesure de conférer à l’élément souple de protection 2 une vitesse de déplacement en rapport à celle qui lui est communiquée par l’arbre de commande de déroulement 6 tournant sous l’impulsion du premier moteur électrique M 1 fonctionnant à vitesse nominale.
Par exemple, pour chaque image d’apprentissage, il est possible de sélectionner de manière aléatoire une valeur pour chaque variable d’observation, le cas échéant à l’intérieur de la plage de valeurs possibles, et de sélectionner de manière aléatoire la présence ou l’absence de l’altération dans le modèle 3D de l’objet manufacturé utilisé pour générer cette image d’apprentissage.
La génération d’une image d’apprentissage à partir d’un tel modèle 3D de l’objet manufacturé (avec ou sans altération) et des valeurs sélectionnées pour l’ensemble de variables d’observation, peut mettre en œuvre toute méthode connue de l’homme de l’art. L’utilisation d’un tel modèle 3D, notamment du type maillage 3D définissant des faces associées à des textures, permet d’avoir accès à des outils particulièrement performants permettant de générer rapidement un grand nombre d’images d’apprentissage (de l’ordre de plusieurs milliers, voire davantage).
Tel qu’indiqué précédemment, les images d’apprentissage générées au cours de l’étape S14 de génération sont des images d’apprentissage « virtuelles » en ce qu’il ne s’agit pas d’observations d’un objet manufacturé « réel », mais uniquement de simulations d’observations de l’objet manufacturé utilisant le modèle 3D dudit objet manufacturé. Il est à noter qu’il est également possible de générer des images d’apprentissage ne montrant pas d’objet manufacturé, afin d’entrainer le modèle de détection à détecter la présence ou l’absence d’un objet manufacturé dans les images de détection et, lorsqu’un objet manufacturé est présent, à détecter si celui-ci est défectueux.
Tel qu’illustré par la , le procédé 10 de génération comporte également une étape S15 d’annotation, lors de la génération, de chaque image d’apprentissage représentant l’objet manufacturé en fonction de la présence ou de l’absence d’altération dans le modèle 3D de l’objet manufacturé lors de la génération de l’image d’apprentissage considérée. Lorsque l’altération est présente, il est également possible d’annoter l’image d’apprentissage avec la position du défaut dans l’image d’apprentissage, afin d’entraîner le modèle de détection à prédire également la position d’un défaut détecté dans une image de détection. Si des images d’apprentissage ne montrant pas d’objet manufacturé sont également générées, chaque image d’apprentissage peut en outre être annotée en fonction de la présence ou de l’absence d’objet manufacturé représenté dans l’image d’apprentissage considérée.
Dans chaque image d’apprentissage, il est possible de prévoir un arrière-plan arbitraire, par exemple d’une couleur prédéterminée. Toutefois, l’environnement de production étant en principe prédéterminé, il est possible également de prévoir un arrière-plan représentatif de l’arrière-plan qui sera présent dans les images de détection acquises par le capteur d’images dudit environnement de production. En effet, l’environnement de production n’est pas arbitraire et les caractéristiques d’une surface d’accueil de l’environnement de production, sur laquelle l’objet manufacturé sera positionné lors de l’acquisition des images de détection, peuvent être déterminées à l’avance. Par exemple, il est possible d’acquérir, avec ledit capteur d’images de l’environnement de production et en l’absence d’objet manufacturé, une image d’arrière-plan représentant la surface d’accueil, voire plusieurs images d’arrière-plan en faisant varier les conditions d’observation. La ou les images d’arrière-plan peuvent ensuite être utilisées en tant qu’arrière-plan dans les images d’apprentissage.
La représente les principales étapes d’un mode préféré de mise en œuvre du procédé 10 de génération d’images d’apprentissage. Outre les étapes décrites en référence à la , le procédé 10 de génération comporte une étape S16 de détermination d’un modèle 3D de l’environnement de production.
Comme pour le modèle 3D de l’objet manufacturé, le modèle 3D de l’environnement de production comporte un maillage 3D définissant des faces décrivant au moins une enveloppe extérieure de l’environnement de production (c’est-à-dire la forme au moins de la surface d’accueil de l’environnement de production, sur laquelle l’objet manufacturé sera positionné lors de l’acquisition d’images de détection), et des textures associées respectivement aux différentes faces du maillage 3D.
Si le modèle 3D de l’environnement de production a été préalablement établi, et mémorisé dans une mémoire telle qu’une base de données de modèles 3D d’environnements de production, l’étape S16 de détermination du modèle 3D de l’environnement de production considéré peut consister à récupérer, par le dispositif de génération, ledit modèle 3D préalablement établi. Si aucun modèle 3D n’est disponible pour l’environnement de production considéré, alors le dispositif de génération établit le modèle 3D de l’environnement de production au cours de l’étape S16 de détermination. Par exemple, le dispositif de génération peut recevoir en entrée un fichier CAO décrivant l’environnement de production (c’est-à-dire décrivant la surface d’accueil de l’objet manufacturé), et déterminer le modèle 3D de l’environnement de production à partir de son fichier CAO selon toute méthode connue de l’homme de l’art. Suivant un autre exemple non limitatif, le dispositif de génération peut recevoir en entrée des images représentant différentes vues de l’environnement de production considéré, par exemple acquises au moins en partie par le capteur d’images qui sera utilisé pour acquérir les images de détection, et déterminer le modèle 3D de l’environnement de production à partir de ces différentes images selon toute méthode connue de l’homme de l’art, etc.
Au cours de l’étape S14 de génération, les images d’apprentissage sont également générées à partir du modèle 3D de l’environnement de production, en combinant le modèle 3D de l’objet manufacturé (avec ou sans altération) et le modèle 3D de l’environnement de production. Ainsi, les variables d’observation influencent non seulement l’apparence de l’objet manufacturé représenté dans l’image d’apprentissage, mais également l’apparence de l’environnement de production représenté dans ladite image d’apprentissage, en arrière-plan de l’objet manufacturé.
Il est à noter qu’un tel modèle 3D de l’environnement de production peut être utilisé pour générer des images d’apprentissage pour différents types d’objets manufacturés. En effet, un même environnement de production (par exemple une même chaîne de montage) peut être utilisé pour la fabrication de différents types d’objets manufacturés ou pour la fabrication de produits manufacturés comportant différents types d’objets manufacturés, et il peut s’avérer nécessaire de détecter des défauts pour chaque type d’objet manufacturé considéré, dans le même environnement de production. Le modèle 3D de l’environnement de production peut donc être généré une seule fois pour tous les types d’objets manufacturés transitant via cet environnement de production.