INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d’être décrits. Par exemple, on réalise le support avec d’autres matériaux ou d’autres formes.
Dispositif permettant d’éliminer la glace présente sur un étalage, utilisation de ce dispositif et son procédé de mise en œuvre DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention est relative au domaine technique des étalages, permettant l’exposition à la vente de produits. Les produits visés par l’invention sont destinés à être conservés à basse température, typiquement entre 0 et quelques degrés Celsius, par exemple 4 °C. À cet effet, ces produits sont disposés dans une couche de glace assurant leur maintien à température contrôlée. L’invention trouve tout particulièrement son application à de tels produits qui sont de nature à souiller cette glace, notamment du fait des sécrétions organiques qu’ils sont susceptibles de rejeter. De tels produits sont, à titre non limitatif, des poissons, des fruits de mer. L’invention trouve également son application à tout autre produit alimentaire conservé dans de la glace, ainsi qu’à la conservation de jus de fruits disposés dans un étal à jus.
Cela étant précisé, l’invention concerne tout d’abord un dispositif permettant d’éliminer la glace, présente sur un étalage tel que défini ci-dessus. L’invention concerne également une utilisation de ce dispositif, ainsi qu’un procédé permettant la mise en œuvre d’un tel dispositif.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les étalages du type de ceux présentés ci-dessus, nécessitent en général une grande quantité de glace. Pour chaque mètre carré, destiné à l’exposition des produits, on peut considérer qu’il est nécessaire de prévoir entre 10 et 60 centimètres cube de glace. Or, les étalages présentent en général des surfaces de plusieurs mètres carrés, voire de quelques dizaines de mètres carrés. On conçoit que, dans ces conditions, des quantités considérables de glace sont stockées sur ces étalages, en vue du maintien des produits à température contrôlée.
Ces volumes de glace posent un problème récurrent, en ce sens qu’il est nécessaire de les éliminer périodiquement. En effet, comme expliqué ci-dessus, la couche de glace enveloppant les produits visés par l’invention, ne peut être utilisée pendant de longues durées car elle se trouve rapidement souillée. Ainsi, il est nécessaire d’éliminer périodiquement cette glace, afin de ne pas contaminer les nouveaux produits présentés à la vente. Il n’est pas non plus envisageable de laisser fondre cette glace sur l’étalage, de façon naturelle, car cette opération nécessiterait une durée trop importante.
Dans certains cas, la glace à éliminer possède une compacité et une dureté telles qu’elle ne peut être extraite de manière simple, hors du volume de réception des produits. Dans ces conditions, il est nécessaire de faire appel à des outils spécifiques, pouvant nécessiter une force physique élevée et/ou une énergie électrique significative.
Même si la glace peut être extraite relativement aisément, il est nécessaire de la convoyer vers des zones où elle pourra fondre de manière naturelle. Une telle opération est longue, de sorte qu’elle s’ajoute au temps de travail normal des opérateurs. Par ailleurs, étant donné la masse élevée de glace à manipuler, cette opération est susceptible d’occasionner des blessures, voire des arrêts de travail.
c) une teneur en paraffines non cycliques allant de 20 à 60% en masse.
De préférence, la coupe hydrocarbonée selon l’invention est choisie parmi les coupes suivantes :
(i) une coupe CA1 ayant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 150 à 190°C, de préférence allant de 155 à 185°C, ladite coupe CA1 ayant une largeur de gamme d’ébullition de préférence allant de 10 à 30°C, de préférence allant de 15 à 25°C, ladite coupe CA1 ayant une teneur en aromatique allant de 30 à 60% en masse, de préférence de 35 à 55% en masse, par rapport à la masse totale de la coupe CA1 ;
(ii) une coupe CA2 ayant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 185 à 250°C, de préférence allant de 190 à 240°C, ladite coupe CA2 ayant une largeur de gamme d’ébullition de préférence allant de 20 à 70°C, de préférence allant de 30 à 50°C, ladite coupe CA2 ayant une teneur en aromatique allant de 30 à 60% en masse, de préférence de 35 à 55% en masse, par rapport à la masse totale de la coupe CA2 ;
(iii) une coupe CN1 ayant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 30 à 100°C, de préférence allant de 40 à 90°C, ladite coupe CN1 ayant une largeur de gamme d’ébullition de préférence allant de 10 à 50°C, de préférence allant de 20 à 40°C, ladite coupe CN1 ayant une teneur en aromatique inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence inférieure ou égale à 300 ppm, de préférence inférieure ou égale à 100 ppm en masse, par rapport à la masse totale de la coupe CN1 ;
(iv) une coupe CN2 ayant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 90 à 165°C, de préférence allant de 95 à 160°C, ladite coupe CN2 ayant une largeur de gamme d’ébullition de préférence allant de 30 à 70°C, de préférence allant de 40 à 60°C, ladite coupe CN2 ayant une teneur en aromatique inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence inférieure ou égale à 300 ppm, de préférence inférieure ou égale à 100 ppm en masse, par rapport à la masse totale de la coupe CN2 ;
(v) une coupe CN3 ayant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 160 à 250°C, de préférence allant de 165 à 230°C, ladite coupe CN3 ayant une largeur de gamme d’ébullition de préférence allant de 30 à 70°C, de préférence allant de 40 à 60°C, ladite coupe CN3 ayant une teneur en aromatique inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence inférieure ou égale à 300 ppm, de préférence.
De préférence, la coupe hydrocarbonée selon l’invention est susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’invention.
L’invention a également pour objet l’utilisation d’une coupe hydrocarbonée selon l’invention, comme solvant ou comme fluide thermique ou comme additif dans la formulation de carburant, par exemple comme solvant pour l’industrie chimique, comme solvant d’extraction, comme solvant dans une formulation d’encre, dans une formulation d’adhésif, dans une composition de peinture, de revêtement de matériau, de traitement de matériau, de mastic, de polymérisation, d’aérosol, de nettoyage ou de traitement de l’eau.
L’invention permet de fournir un solvant aromatique ou naphténique à partir d’une charge hydrocarbonée biosourcée issue de la transformation de l’éthanol.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION L’invention concerne un procédé de préparation d’un solvant hydrocarboné, ledit procédé comprenant :
8 - ensemble
11a - support de l’élément 2a de friction
Un autre atout du procédé selon l’invention est que la réaction d’oxydation peut se faire dans un certain nombre de solvants compatibles avec, et de préférence identiques à ceux quand lesquels le composé furanique peut se trouver. En effet, les composés furaniques intéressant l’invention peuvent être des composés préalablement obtenus par déshydratation de sucres, eux-mêmes pouvant provenir de la conversion de biomasse. Et les solvants appropriés pour opérer la déshydratation de sucres du type fructose peuvent être de deux types : soit ils peuvent solubiliser les sucres en question (le fructose par exemple) et le composé furanique comme le 5-HMF, soit ils aident à la séparation du composé furanique comme le 5-HMF lors de la déshydratation des sucres par leur caractère démixant vis-à-vis de la phase aqueuse. On peut alors choisir pour la déshydratation des sucres un solvant approprié pour cette opération, et qui soit également compatible avec une réaction d’électro-oxydation. Comme détaillé plus loin, on peut choisir pour l’électro-oxydation du composé furanique et pour la production / séparation préalable du composé furanique le même solvant, ou des solvants de composition proche, afin de limiter voire supprimer les étapes de séparation/purification qui étaient jusque-là nécessaires : on peut ainsi enchaîner les étapes de production/séparation/purification puis d’électro-oxydation plus facilement, plus rapidement, avec moins d’étapes de purification/de changement de solvant, le composé furanique pouvant tout au long de sa production puis de son oxydation rester dans la même phase liquide ou, tout au moins, avoir recours à moins de solvants différents.
De préférence, le composé furanique selon l’invention est de formule générale (I) suivante dans laquelle - R 1 est choisi parmi un hydrogène, un groupement alkyle –R 3 , un groupement aldéhyde –C(O)H, un groupement hydroxyméthyle –CH 2 OH, un groupement hydroxyalkyle –CHR 3 OH, un groupement halogénure de méthyle –CH 2 X, un groupement éther –CH 2 OR 4 , un groupement acide carboxylique –COOH, et un groupement ester –COOR 5 , - R 2 est choisi parmi un groupement hydroxyméthyle –CH 2 OH, un groupement hydroxyalkyle –CHR 3 OH, un groupe aldéhyde -CHO -R 3 , R 4 et R 5 représentent un groupement alkyle linéaire ou branché de 1 à 6 carbones, éventuellement substitué par une ou plusieurs fonction hydroxyle (-OH).
Avantageusement, le composé furanique est choisi parmi le 2-hydroxyméthylfurane, le 5-méthyl-2-hydroxyméthylfurane, le 2,5-dihydroxyméthylfurane, le 5-hydroxyméthylfurfural (5-HMF), et l’acide 5-hydroxyméthylfuran-2-oïque. Il s’agit de préférence de 5-HMF.
De préférence, le radical aminoxyl est de formule générale (II) suivante
dans laquelle - n est un entier compris entre 0 et 1 - R 1 à R 4 sont choisis indépendamment parmi l’hydrogène (H), un groupement aliphatique tel que décrit ci-dessous, un groupement aromatique tel que décrit ci-après ; - R 5 est choisi parmi l’hydrogène (H), un groupement aliphatique tel que décrit ci-après, un groupement aromatique tel que décrit ci-après , un groupement hydroxyle, oxo (O), aldéhyde, cétone, amine, amide, acide carboxylique, acide sulfonique ou acide sulfurique, ou une forme basique de ces acides ; ou des sels formés par ces acides - R 6 est choisi parmi l’hydrogène (H), un groupement aliphatique, un groupement aromatique, un groupement hydroxyle, oxo (O), aldéhyde, cétone, amine, amide, acide carboxylique, acide sulfonique ou acide sulfurique ou une forme basique de ces acides ; - par groupement aliphatique on entend un groupement alkyle linéaire ou branché de 1 à 6 carbones éventuellement substitué par une ou plusieurs fonctions choisies parmi alcool, aldéhyde, amine, amide, cétone, acide carboxylique, acide sulfonique ou acide sulfurique ou une base conjuguée de ces acides ; -par par groupement aromatique, on entend un groupement aromatique ou polyaromatique de 6 à 12 carbones optionnellement substitué par une ou plusieurs fonctions choisies parmi alkyle, alcool, aldéhyde, amine, amide, cétone, acide carboxylique, acide sulfonique ou acide sulfurique ou une base conjuguée de ces acides; - les groupements R 1 à R 6 pouvant être liés entre eux par des liaisons covalentes de manière à former un ou plusieurs cycles additionnels aromatiques ou non, éventuellement substitués par une ou plusieurs fonctions choisies parmi alkyle, alcool, aldéhyde, amine, amide, cétone, acide carboxylique, acide sulfonique, ou acide sulfurique ou une base conjuguée de ces acides.
On comprend par solvant hydro-organique un mélange d’un solvant organique au moins avec de l’eau.
Avantageusement, le solvant organique ou hydro-organique peut comprendre un solvant polaire aprotique, de préférence choisi parmi au moins un des solvants suivants : le diméthylsulfoxyde DMSO, la γ-valérolactone GVL, des carbonates d’alkyle (carbonate de diméthyle (DMC), le carbonate d’éthylène (EC) appelé aussi le 1,3-dioxolan-2-one, le carbonate de propylène (PC), le carbonate de diéthyle (DEC), le sulfolane (1,1-dioxyde de tétrahydrothiophène), l’acétonitrile, le nitrométhane, la méthyl isobutyl cétone (MIBC).
De préférence, le solvant organique ou hydro-organique est choisi de manière à être liquide à température ambiante (par exemple dans la gamme 10-25°C ou 15-20°C). On peut opérer l’electrolyse à température ambiante.
Le solvant organique ou hydro-organique peut être utilisé chaud également (notamment pour qu’il soit liquide en opération, selon la nature du solvant choisi).
La gamme de température du solvant pour opérer l’électrolyse peut ainsi être choisie, notamment, entre 15 et 90°C ; de préférence entre 20 et 80°C.
De préférence, on choisit la même température d’opération dans les deux compartiments anodique et cathodique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’électro-oxydation peut se faire également en présence d’au moins une base organique soluble dans le solvant organique ou dans la partie organique du solvant hydro-organique dans le compartiment anodique du dispositif d’électro-oxydation, ladite base présentant notamment un pKa dans l’eau d’au moins 5 et de préférence d’au moins 7, et étant de préférence choisie parmi au moins une des bases suivantes : la N méthyl imidazole, la 2,4-lutidine, la N méthyl benzimidazole, le 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undéc-7-ène (DBU) , la collidine. En effet, la présence d’une base organique s’avère favoriser/activer l’oxydation électrochimique du composé furanique. La base organique préférée est choisie parmi les bases azotées, présentant notamment un pKa dans l’eau supérieur à 5 et préférentiellement supérieur à 7.
Selon un autre mode de réalisation (compatible avec le précédent quand le solvant du compartiment anodique est de type hydro-organique), le solvant dans le compartiment anodique du dispositif d’électro-oxydation est hydro-organique, et l’électro-oxydation se fait également en présence d’au moins une base minérale soluble dans le solvant hydro-organique (qui constitue une phase liquide homogène), notamment pour avoir une phase aqueuse tampon de pH basique, et étant notamment choisie parmi l’une au moins des bases suivantes : hydroxydes alcalins ou alcalinoterreux, carbonates alcalins, borates, phosphates. De préférence, la partie aqueuse est une solution tampon à un pH égal à ou proche de 9, et la base minérale préférée est à base de borates. Là encore, la base, cette fois minérale, s’avère favoriser/activer l’oxydation électrochimique du composé furanique. Elle peut donc remplacer la base organique du mode de réalisation précédent, ou compléter son action. A noter que dans un mode de préparation préféré, on solubilise la base minérale en phase aqueuse, puis on y ajoute le solvant organique pour constituer le solvant hydro-organique.
Selon l’invention, on peut ajuster la teneur en eau, notamment entre 5% et 60% volumique, de préférence entre 8 et 50% volumique, encore plus préférentiellement entre 10% volumique et 45% volumique, du solvant hydro-organique dans le compartiment anodique du dispositif d’électro-oxydation pour favoriser la production d’un ou de certains produits d’oxydation du composé furanique. On peut ainsi modifier/ ajuster la sélectivité de la réaction électro-chimique.
Il est aussi possible, dans le cadre de l’invention, de choisir une proportion moindre en eau dans le solvant hydro-organique, notamment dans une teneur volumique comprise entre 0,01% et 5 % volumique.
Un solvant hydro-organique, plutôt que complètement organique, est avantageux en ce qu’il améliore la conductivité ionique du solvant, et qu’on parvient ainsi à baisser les surtensions anodiques qui peuvent être présentes dans le cas de solvants complètements organiques. On peut ainsi atteindre, avec un solvant hydro-organique, une densité de courant donnée en limitant les risques de dégradation du substrat, ce qui qui est favorable sur le plan du rendement et du coût énergétique du procédé.
Un deuxième avantage selon l'invention est la diminution de la consommation de combustible dans un système à brûleur (ou d’énergie électrique dans un système électrique de chauffage) du dispositif 19 de traitement des gaz refoulés par la diminution du taux de diazote. Incidemment, par la diminution du taux de diazote, la production d’oxydes d’azote du dispositif 19 de traitement des gaz refoulés est également diminuée. Chaque dispositif 19 de traitement des gaz refoulés devient donc plus efficace en améliorant notamment son empreinte environnementale.
Un troisième avantage de l’invention peut être également une meilleure répartition des températures à l'intérieur de la ligne de vide 1. En effet, si l’autre fluide présente une conductivité thermique supérieure, l'efficacité thermique des dispositifs 3 de pompage et 19 de traitement des gaz refoulés sera plus élevée qu’avec celle avec une dilution exclusive au diazote.
L’autre fluide peut comprendre un composé comportant de l’oxygène, un composé comportant du fluor et/ou un combustible. Le composé comportant de l’oxygène peut comprendre du dioxygène et/ou de l’air et/ou de la vapeur d’eau et/ou de l’eau liquide ou solide en suspension dans un aérosol et/ou du dioxyde de carbone liquide ou solide en suspension dans un aérosol ce qui permet de substituer le diazote par un agent oxydant permettant de réagir avec les gaz pompés pour éventuellement les décomposer. L’oxygène en excès permet également d’apporter un comburant (dioxygène) qui peut être réutilisé pour aider toute combustion du dispositif 19 de traitement des gaz refoulés et notamment de son brûleur. Le travail du dispositif 19 de traitement des gaz refoulés sera simplifié et donc plus efficace. En outre, dans le cas de l’eau liquide ou solide en suspension dans un aérosol (pulvérisation de microgouttelettes liquides ou de microcristaux solides) qui diffère de la vapeur d’eau, l’efficacité thermique (d’une conductivité thermique de 24 mW/m/K à une conductivité thermique de 606 mW/m/K) est drastiquement améliorée pour les dispositifs 3 de pompage et 19 de traitement des gaz refoulés. Dans le cas du dioxyde de carbone (CO2), il est préféré d’utiliser la forme liquide ou solide (neige carbonique). La neige carbonique peut par exemple être obtenue par détente à pression atmosphérique à une température inférieure à -78,5 C.
Un aérosol peut être formé par un dispositif de génération en mélangeant les éléments en suspension produits dans un gaz porteur qui peut être un composé comportant de l’oxygène (dioxygène et/ou de l’air et/ou de la vapeur d’eau et/ou du dioxyde de carbone), un combustible (hydrocarbure saturé ou non et/ou du dihydrogène) ou un gaz inerte (diazote) puis injecté dans la pompe à vide 4, ou les éléments en suspension produits par le dispositif de génération sont injectés dans la pompe à vide 4 et se mélangent dans le gaz ou le mélange de gaz aspiré dans la ligne de vide en formant l’aérosol.
Un tel dispositif de génération peut ainsi être un nébuliseur du type pneumatique (par exemple à effet Venturi), du type ultrasonore, du type à tamis (utilisant des vibrations pour imposer la formation de gouttes calibrées par le passage à travers les sections d’ouverture du tamis) ou encore du type à pulvérisation (par exemple à buse d’atomisation) couplés ou non à un dispositif de régulation thermique. Selon l’invention, la taille des particules d’éléments en suspension formés par le dispositif de génération présente préférentiellement une dimension la plus grande comprise entre dix et trois cents micromètres (μm), c'est-à-dire par exemple des gouttes ou des cristaux dont la dimension la plus grande parmi la longueur, la largeur et l’épaisseur est comprise entre dix et trois cents micromètres comme par exemple 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm, 100 μm, 150 μm, 200 μm, 250 μm ou 300 μm. Bien entendu, la taille pourrait être plus grande ou plus petite que la plage préférée de valeurs sans sortir du cadre de l’invention.
L’aérosol est utilisé pour offrir une très grande surface spécifique d’échange des éléments en suspension. En effet, les tailles des particules d’éléments en suspension, telles que les gouttes ou les cristaux, et le débit des éléments en suspension permettent une réactivité de changement d’état compatible avec le temps de résidence (typiquement inférieur à cent millisecondes) dans chaque étage 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f de pompage de la pompe à vide 4 primaire. En outre, un aérosol est facile à se mélanger aux gaz pompés notamment d’une chambre 17 de procédé ce qui permet une homogénéité d’éléments en suspension dans les volumes internes du stator 10 de la pompe à vide 4 primaire.
L’aérosol permet d’utiliser avantageusement l’enthalpie de vaporisation, également appelée chaleur latente de vaporisation (passage de l’état liquide vers l’état gazeux), et, éventuellement, également celle de fusion (en cas de cristaux, passage de l’état solide vers l’état liquide puis de l’état liquide vers l’état gazeux) ou, alternativement, de sublimation (en cas de cristaux, passage de l’état solide directement vers l’état gazeux) des éléments en suspension afin d’absorber à température constante (dépendante de la pression dans l’étage de pompage concerné), par changement d’état, au moins une partie de la chaleur, voire, préférentiellement, toute chaleur induite par compression ayant lieu dans la pompe à vide 4 primaire. En effet, de manière connue, un changement d'état s'effectue à pression et température constantes. De fait, suivant la pression de l’étage 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f de pompage de la pompe à vide 4 primaire, la température de vaporisation (ou de fusion ou de sublimation) est connue en fonction du type des éléments en suspension dans l’aérosol (par exemple cent degrés Celsius (°C) pour l’eau à une atmosphère). Ainsi, les températures de vaporisation (ou de fusion ou de sublimation) étant inférieures aux températures observées habituellement dans une pompe à vide 4 primaire, le gaz qui sera produit à partir des éléments en suspension ne sera pas une source de chaleur préjudiciable aux parties fonctionnelles de la pompe à vide 4 primaire en comparaison de la chaleur très importante induite par la compression des gaz.
Dans le cas de l’eau, il est préféré une eau déminéralisée, également appelée désionisée, ou une eau distillée afin d’éviter que des particules présentes dans l’eau ne bouchent le conduit d’injection vers la ligne de vide. Il est préféré d’utiliser les eaux pures déjà présentes dans les installations pour semi-conducteurs comportant typiquement une résistivité comprise entre quatorze et dix-huit mégaohms-centimètre (MΩ∙cm) à vingt-cinq degrés Celsius (certaines eaux très pures sont vendues à une résistivité de 18,2 MΩ∙cm). L’eau est préférée car son enthalpie de vaporisation est très élevée (autour de deux mille cinq cents kilojoules par kilogramme (kJ∙kg -1 ) ce qui permet d’absorber beaucoup d’énergie à chaque changement d’état.
Le composé comportant du fluor peut comprendre un hydrocarbure perfluoré et/ou un fluorure d'hydrogène ce qui permet de changer d’élément oxydant, en substituant l’oxygène par du fluor, afin d’utiliser des composés autres que des oxydes tels que des fluorures, donc possiblement plus appropriés pour un lavage efficace des gaz. Cet usage est moins évident que de recourir à des précurseurs d’oxygène (dioxygène, air, eau, vapeur, dioxyde de carbone) mais la fonction oxydante recherchée avec le fluor est cependant similaire à celle avec de l’oxygène.