INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente une autre forme de dispositif de calage D2 à partir de la même bande 10 à sept panneaux 3 dont le pliage et le repliage procure une pièce ouverte en U qui possède une paroi centrale 40 d’épaisseur correspondant à celle de plaque 1, une des parois latérales 41 qui est d’épaisseur quadruple tandis que l’autre paroi latérale opposée 42 possède une double épaisseur.
Le dispositif de calage D3 de la représente un cube ouvert sur deux faces opposées, réalisé à partir d’une seule bande 10 à sept panneaux 3, trois parois 50, 51, et 52 du cube possédant une épaisseur correspondant à celle de la plaque 1, tandis que la quatrième paroi 53 présente une quadruple épaisseur. On constate donc qu’avec une seule bande 10, l’utilisateur peut moduler le dispositif de calage et parvenir par exemple à trois formes différentes D1 à D3.
Avantageusement, le dispositif de mesure 33 est également configuré pour mesurer, autrement dit mesure, l’intensité I pv du courant électrique fourni ou délivré par le panneau photovoltaïque 25.
Le microcontrôleur 31 comprend au moins un deuxième port d’entrée, non représenté, de lecture de l’intensité I pv du courant électrique délivré par le panneau photovoltaïque 25 et mesurée par le dispositif de mesure 33. Autrement dit, le deuxième port d’entrée du microcontrôleur 31 est configuré pour lire l’intensité I pv du courant électrique délivré par le panneau photovoltaïque 25 et mesurée par le dispositif de mesure 33.
Avantageusement, le deuxième port d’entrée du microcontrôleur 31 comprend un deuxième convertisseur analogique/numérique, non représenté. Dans ce cas, le deuxième convertisseur analogique/numérique est intégré au microcontrôleur 31.
En variante, non représentée, le deuxième port d’entrée du microcontrôleur 31 est relié électriquement à un deuxième convertisseur analogique/numérique. Dans ce cas, le deuxième convertisseur analogique/numérique est un élément distinct du microcontrôleur 31.
Avantageusement, le dispositif de mesure 33 comprend au moins une résistance de shunt, non représentée, et, éventuellement, un amplificateur, non représenté.
Ainsi, la résistance de shunt permet de mesurer, autrement dit de déterminer, une valeur de l’intensité I pv du courant électrique délivré par le panneau photovoltaïque 25.
Avantageusement, le dispositif de mesure 33 est également configuré pour mesurer, autrement dit mesure, la tension V pv fournie ou délivrée par le panneau photovoltaïque 25.
Le microcontrôleur 31 comprend au moins un troisième port d’entrée, non représenté, de lecture de de la tension V pv fournie par le panneau photovoltaïque 25 et mesurée par le dispositif de mesure 33. Autrement dit, le troisième port d’entrée du microcontrôleur 31 est configuré pour lire la tension V pv fournie par le panneau photovoltaïque 25 et mesurée par le dispositif de mesure 33.
Avantageusement, le troisième port d’entrée du microcontrôleur 31 comprend un troisième convertisseur analogique/numérique, non représenté. Dans ce cas, le troisième convertisseur analogique/numérique est intégré au microcontrôleur 31.
En variante, non représentée, le troisième port d’entrée du microcontrôleur 31 est relié électriquement à un troisième convertisseur analogique/numérique. Dans ce cas, le troisième convertisseur analogique/numérique est un élément distinct du microcontrôleur 31.
Avantageusement, le dispositif de mesure 33 comprend au moins un deuxième pont diviseur de tension, non représenté.
Ici, le deuxième pont diviseur de tension comprend une troisième résistance et une quatrième résistance. La troisième résistance est reliée électriquement à la quatrième résistance. Le deuxième pont diviseur de tension comprend un deuxième point milieu. Le deuxième point milieu est situé entre la troisième résistance et la quatrième résistance.
Ainsi, les troisième et quatrième résistances du deuxième pont diviseur de tension permettent de mesurer, autrement dit de déterminer, une valeur de la tension V pv fournie par le panneau photovoltaïque 25.
Avantageusement, le dispositif d’alimentation en énergie électrique 26 et, plus particulièrement, l’unité électronique de contrôle 15 comprend, en outre, une diode, non représentée. La diode est reliée électriquement, d’une part, au panneau photovoltaïque 25 et, d’autre part, à la batterie 24.
Une densité plus faible dégraderait la résistance au poinçonnement et la rigidité de la structure, tandis qu’une densité plus élevée dégraderait l’atténuation des bruits d’impact et à la marche.
De préférence, la structure multicouche comprend une deuxième couche amortissante destinée à être en contact avec le sol et réalisée en mousse de PVC ou sous forme d’un voile de fibres de verre non-tissées. La deuxième couche amortissante présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm.
De cette manière, la présence de deux couches de rigidité, en combinaison avec les deux couches amortissantes permet d’obtenir une structure multicouche présentant un aspect rigide pour l’utilisateur, c’est-à-dire qualitatif, tout en présentant de très bonnes propriétés d’atténuation des bruits d’impact et un très bon confort à la marche selon la norme NF EN ISO 717-2, et qui évite les phénomènes de transfert des irrégularités du support en surface de la couche décor.
La première couche amortissante, lorsqu’elle est réalisée en mousse de PVC et/ou la deuxième couche amortissante en mousse de PVC comprennent chacune une densité comprise entre 150 et 600 kg/m 3 , préférentiellement entre 300 et 450 kg/m 3 , pour une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm, préférentiellement entre 0,8 et 1,2 mm, et plus préférentiellement entre 0,9 et 1,1 mm. L’utilisation de mousse en PVC favorise le recyclage de l’ensemble de la structure multicouche. D’autre part, cela permet également de faciliter l’assemblage de la structure multicouche, les différentes couches étant directement compatibles entre elles et peuvent éventuellement être assemblées par thermo-lamination.
Une épaisseur plus faible de la première couche amortissante et/ou la deuxième couche amortissante dégraderait l’atténuation acoustique et l’acoustique à la marche, tandis qu’une épaisseur plus élevée dégraderait la résistance au poinçonnement. Une densité plus faible diminue le module de stockage, alors qu’une densité plus élevée aura tendance à l’augmenter. Le module de stockage correspond notamment à l’énergie mécanique stockée par le matériau au cours d’un cycle de chargement. Par conséquent, le module de stockage est lié à la rigidité et à la récupération de la forme du matériau pendant le chargement.
À titre d’exemple, le module de stockage de la première couche amortissante en mousse de PVC et/ou de la deuxième couche amortissante en mousse de PVC est compris entre 0,1 MPa et 10 MPa, préférentiellement entre 0,3 et 1MPa, plus préférentiellement entre 0,4 et 0,5 MPa, mesuré selon une méthode d’essai basée sur la norme EN 29052-1.
Le module de Young complexe d’un matériau est constitué de deux composantes : le module de stockage E’ et le module de perte E’’. Le module de stockage représente le comportement élastique d’un matériau. C’est la capacité du matériau à stocker l’énergie pour la restituer intégralement sous forme de déformation. A l’inverse, le module de perte E’’ représente la partie visqueuse du matériau (énergie dissipée en chaleur et non restituée).
La détermination de la fréquence de résonance ( fr ) du système masse / ressort / masse permet d’obtenir la raideur dynamique apparente par unité de surface s’ t de l’éprouvette suivant l’équation
avec : m’ t la masse totale par unité de surface utilisée pendant l’essai.
Le dispositif de mesure utilisé est constitué d’un système qui génère un signal d’excitation dit "bruit blanc", amplifié par un amplificateur de puissance avant d’être transmis à un pot vibrant. Une tête d’impédance permet de récupérer la force injectée ainsi que la vitesse de déplacement du système masse / ressort / masse.
Ces signaux sont ensuite amplifiés par des amplificateurs de charge avant d’être transmis au système pour être traités et analysés.
Le dispositif expérimental consiste donc à utiliser une masse de 250kg posée sur un marbre, un échantillon de surface de 20cm x 20cm et une plaque de 4 ou 8 kg sur l’échantillon. La mesure s’effectue comme suit : - Excitation par pot vibrant d’un bruit blanc à la normale du dispositif sur la plaque dans le domaine de fréquence de la première résonance. - Mesures de la réponse du système à l’endroit de l’excitation sur l’impact et récupération de la FRF (fréquence de résonance fondamentale). - Analyse de l’amortissement (méthode à -3dB sur la FRF) ainsi que la première fréquence de résonance de l’échantillon.
Le calcul de la raideur dynamique par unité de surface s', en MN/m 3 se décompose comme suit : s' = s' t + s' a , avec : s' t : raideur dynamique apparente par unité de surface de l'éprouvette, en MN/m 3 s' t = 4π 2 .m t .f r 2
où : - m t est la masse surfacique de la charge appliquée sur l'éprouvette en kg/m 2 , - f r est la fréquence de résonance en Hz du système Masse - Ressort – Masse, - s’ a est la raideur dynamique par unité de surface du gaz captif (ici l’air), en MN/m 3 avec s’ a = P 0 / d t .ε - P 0 est la pression atmosphérique, en Mpa - d t est l'épaisseur de la partie poreuse de l'éprouvette sous la charge statique appliquée, en mm - ε est la porosité du matériau avec ε = 1 – (M / ρ.dt), - M est la masse surfacique du matériau de l'éprouvette, en kg/m 2 - ρ est la masse volumique du constituant solide du matériau de l’éprouvette, en kg/m 3 .
Le calcul du module de stockage (E’) à partir de ces valeurs s’effectue selon la méthode suivante : E’ = s’. d t avec E’ en MPa, s’ en MN/m 3 et d t en mètres.
De préférence, la première couche amortissante et/ou la deuxième couche amortissante sont réalisées en mousse de PVC à cellules fermées afin d’améliorer l’atténuation acoustique et diminuer la sonorité à la marche.
D’autres bases peuvent encore être utilisées, comme par exemple la potasse, la soude ou l’ammoniaque.
Dans un polymère polyuréthane du latex b) obtenu à partir d’au moins un monomère additionnel hydrophile de formule (V) précitée, les fonctions amines des unités monomériques peuvent être avantageusement sous forme neutralisée, totalement ou partiellement, par un acide organique ou minéral, de préférence organique. A titre d’exemples, on peut citer l’acide chlorhydrique, l’acide acétique ou l’acide tartrique.
Selon un mode de réalisation particulier, le polyuréthane du latex b) est préparé à partir d’au moins un monomère hydrophile, en particulier d’un unique monomère hydrophile, de formule (IV) précitée, et plus particulièrement l’acide 2,2-bis(hydroxyméthyl)propionique (DMPA), les fonctions acides étant avantageusement, totalement ou partiellement, neutralisées, de préférence par une base organique, en particulier par une amine tertiaire telle que la diisopropyléthylamine. B32) Diamines H 2 N-R 5 -NH 2 (X),
Selon une forme de l’invention, la composition C1 comprend un ou plusieurs latex de polymères polyuréthane b) obtenus à partir de B 32 ) au moins un composé diaminé de formule H 2 N-R 5 -NH 2 (X) dans laquelle R 5 représente un radical alkylène substitué par un ou plusieurs groupes ioniques ou potentiellement ioniques ;
Les diamines de formule (X), correspondent aux composés de formule générale H 2 N-R 5 -NH 2 dans laquelle R 5 représente un radical alkylène substitué par un ou plusieurs groupes ioniques ou potentiellement ioniques. De tels composés ont de préférence un groupe ionique ou potentiellement ionique et deux groupes pouvant réagir avec les groupes isocyanates. De tels composés peuvent éventuellement comprendre deux groupes réactifs avec les groupes isocyanates et un groupe ionique ou capable de former un groupe ionique.
Le groupe ionique ou potentiellement ionique peut de préférence être choisi parmi les groupes ammonium ternaire ou quaternaire ou les groupes convertibles en de tels groupes, un groupe carboxyle, un groupe carboxylate, un groupe acide sulfonique et un groupe sulfonate. La conversion, au moins partielle, des groupes convertibles en sel de groupes ammonium ternaire ou quaternaire peut avoir lieu avant ou pendant le mélange avec de l'eau.
Selon une forme préférée de l’invention, le groupe ionique désigne un groupe groupe acide sulfonique partiellement ou totalement neutralisé par une base de préférence minérale telle que la soude.
Les diamines de formule (X) sont de préférence choisies parmi les diaminosulfonates, comme par exemple le sel de sodium de l'acide N-(2-aminoéthyl)-2-aminoéthane sulfonique (AAS), le sel de sodium de l'acide N-(2-aminoéthyl)-2-aminopropionique, et leurs mélanges.
Selon une forme préférée de l’invention, lorsque des diamines B 32 ) sont mises en œuvre dans la préparation des polymères polyuréthanes de latex b), des amines B 4 ) sont également mises en oeuvre. B4) composé aminé non substitué par groupe(s) ionique(s)
Selon un mode de réalisation, le polymère polyuréthane du latex b) est obtenu à partir B 4 ) d’au moins un composé aminé qui n’est pas substitué par un ou plusieurs groupes ioniques ou potentiellement ioniques.
Selon un mode de réalisation, ledit composé aminé non substité par un groupe ionique ou potentiellement ionique est un composé diaminé.
Selon un mode de réalisation, le composé diaminé non substité par un groupe ionique ou potentiellement ionique est un composé de formule (XI) H 2 N-R 4 -NH 2 dans laquelle R 4 représente un radical alkylène ou d’oxyde d’alkylène qui n’est pas substitué par un ou plusieurs groupes ioniques ou potentiellement ioniques.
Les diamines de formule (XI) sont de préférence choisies parmi les alkylènes diamines, telles que l'hydrazine, l'éthylènediamine, la propylènediamine-1,2, la propylènediamine-1,3, la 1,4-butylènediamine, le 1,6-diamino hexane, la pipérazine ; les diamines d'oxyde d'alkylène, telles que la 3-{2-[2-(3-aminopropoxy)éthoxy]- éthoxy}propylamine (également appelée dipropylamine diéthylèneglycol ou DPA-DEG disponible chez Tomah Products, Milton, Wis.), la 2-méthyl-1,5-pentanediamine (Dytec A de DuPont), l'hexane diamine, l'isophorone diamine, la 4,4-méthylènedi- (cyclohexylamine), les éther-amines de la série DPA disponibles chez Tomah Products, Milton, Wis., tel que le dipropylamine propylèneglycol, le dipropylamine dipropylèneglycol, le dipropylamine tripropylèneglycol, le dipropylamine poly(propylène glycol), le dipropylamine éthylèneglycol, le dipropylamine poly(éthylène glycol), le dipropylamine 1,3-propane diol, le dipropylamine 2-méthyl-1,3-propane diol, le dipropylamine 1,4-butane diol, le dipropylamine 1,3- butane diol, le dipropylamine 1,6-hexane diol et le dipropylamine cyclohexane-1,4-diméthanol ; et leurs mélanges.
Les composes aminés B 4 ) peuvent également désigner 1,isophoronediamine, les mélanges de 2, 2,4- et 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, la 2-methylpentamethylenediamine, la diethylenetriamine, le 4,4-diaminodicyclohexylmethane, l’hydrazine hydrate et/ou la dimethylethylenediamine.
Selon un mode de realisation, le composé amine B 4 ) désigne un compose comportant une amine primaire et/ou secondaire et un groupe hydroxyle comme la diethanolamine, le 3-amino-1-methylaminopropane, le 3-amino-1-ethylaminopropane, le 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, le 3- amino-1-methylaminobutane, les alcanolamines comme la N-aminoethylethanolamine, l’éthanolamine, le 3-aminopropanol, la neopentanolamine.
Selon un mode de réalisation, le composé aminé B 4 ) désigne la methylamine, l’ethylamine, la propylamine, la butylamine, l’octylamine, la laurylamine, la stearylamine, l’isononyloxypropylamine, la dimethylamine, la diethylamine,
Le procédé selon l’invention permet d’obtenir des granulés au pouvoir calorifique amélioré. Les granulés obtenus par le procédé selon l’invention ont un pouvoir calorifique plus important que les granulés classiques. Il est connu de l’état de la technique que les procédés classiques d’obtention de granulés permettent de générer des produits ayant un pouvoir calorifique (PCI) augmenté de 4%.
Les granulés noirs obtenus par le présent procédé possèdent également des qualités conservées ou améliorées de résistance à l’eau, de tenue mécanique. De plus, ils répondent favorablement aux normes environnementales puisque leur combustion ne génère pas plus de cendres et/ou de rejet gazeux toxiques que les granulés noirs classiques. Ceci revient à une amélioration du rendement calorifique. En effet, le pouvoir calorifique unitaire des granulés obtenus est augmenté d’au moins 2% par rapport à celui d’un granulé classique. Autrement dit, le pouvoir unitaire des granulés obtenus est supérieur d’au moins 6% par rapport à celui de la biomasse initiale.
Il existe une barrière à l’entrée de la substitution du charbon : un pouvoir calorifique inférieur (PCI) au moins égal à 5300 kWh/tonne, pour une biomasse initiale à 5000 kWh/tonne. Le vapocraquage augmente ce PCI en extrayant les molécules volatiles oxygénées pauvres en énergie du résidu solide qui augmente arithmétiquement son PCI, pour atteindre au moins 5200 kWh/tonne. L’augmentation du pouvoir calorifique inférieur (PCI) entre 5200 et 5300, voire plus, signifie une perte en rendement qui peut devenir économiquement intolérable pour sécuriser une valeur limite basse de PCI à 5300 kWh/tonne. Il est ici proposé de relaxer cette situation en ajoutant de la lignine ayant un PCI de 7500 kWh/tonne, à hauteur d’environ 4% en poids ou plus, notamment à 5%, 6% et jusqu’à 30, 40, 50 ou 60% du produit conduisant à un PCI d’au moins 5300 kWh/tonne de mélange.
Lors d’un enrichissement en lignine, la principale difficulté réside en l’obtention de lignines de bonne qualité pour les chaudiéristes, en accord avec la réglementation. Ainsi les lignines de papeterie peuvent être exclues si elles sont trop riches en composés soufrés en fonction du procédé de papeterie dont elles sont issues. Les seules lignines qui seraient idéalement compatibles sont issues des procédés de transformation de la biomasse lignocellulosique récents, qui valorisent les sucres polymériques (cellulose et hémicellulose) et laisse la lignine en vue d’une valorisation énergétique directe dans des chaudières, souvent pour produire la vapeur ou l’électricité nécessaire à leur propre fonctionnement. Néanmoins, les auxiliaires des procédés de transformation, tels que les catalyseurs biologiques (enzymes et microorganismes) peuvent être considérés comme gênants pour obtenir un produit final de bonne qualité.
De plus, certains éléments naturellement présents dans la lignine, tels que les éléments majeurs (l’azote (N), le soufre (S), le chlore (CL)…) ou encore les minéraux, présentent un effet désavantageux sur le produit final. En effet, la présence d’éléments majeurs a pour effet de d’engendrer un produit dont la combustion produit une grande quantité de fumée toxique. La présence de minéraux a pour effet de générer un produit dont la combustion produit beaucoup de cendre. L’élimination de ces éléments indésirables permet donc d’obtenir un produit final amélioré plus intéressant écologiquement.
Les demandeurs se proposent de répondre à ce problème grâce à un procédé permettant le « lavage » de la lignine pour élimination des éléments indésirables permettant l’obtention in fine d’un granulé de bonne qualité. Ainsi, des lignines de diverses origines pourraient être utilisées pour l’étape d’enrichissement. Un taux plus important de lignine pourra également être introduit dans la biomasse.
L’objectif est aussi de réduire les coûts de production, par exemple en supprimant du procédé de potentielles étapes additionnelles de traitement de la lignine destinées à supprimer les éléments indésirables, à savoir les éléments majeurs et les minéraux.
Les coûts peuvent également être réduits grâce à l’optimisation du procédé, par exemple une partie de la biomasse vapocraquée peut également être utilisée pour produire une source de lignine, apte à être réutilisée dans le procédé.
Il est intéressant d’ajouter une matière ligno-cellulosique ou riche en lignine avant le vapocraquage, notamment si l’origine de celle-ci nécessite une volatilisation de certains composés dans la phase gaz (azote, soufre ou chlore), ou bien si cette lignine est trop séchée ou comprimée, et que l’explosion lui redonne une meilleure dispersion au sein de la biomasse principale.
Le vapocraquage aide aussi à ramollir les composés comme la lignine et à déstructurer la cellulose, ce qui favorise leur intégration. Ces derniers amènent de la cohésion et du pouvoir calorifique au produit final.
A l’issue de l’étape de vapocraquage, la biomasse vapocraquée enrichie en lignine peut être utilisée pour obtenir une lignine appauvrie en éléments indésirables, tels que des éléments majeurs et des minéraux. Ce procédé a pour avantage, en plus de fournir des granulés noirs améliorés, de donner accès à une lignine appauvrie en éléments indésirables (produit intermédiaire) valorisable dans d’autres procédés.
En effet, le procédé que proposent les inventeurs permet la valorisation d’une lignine « nettoyée » en ce que la lignine obtenue selon le procédé est appauvrie en éléments indésirables. La lignine obtenue est apte à être utilisée dans des procédés d’obtention de granulés blancs ou de granulés noirs. Elle peut également être utilisée dans des procédés de traitement de la biomasse, des procédés de production de bioénergies ou des biomatériaux ou des bioproduits.
Un premier objet de l’invention concerne un procédé de valorisation d’une biomasse comportant une étape de vapocraquage pour produire un produit combustible enrichi en lignine sans augmentation de la quantité d’éléments indésirables, caractérisé en ce que ledit procédé comprend une étape d’ajout d’une matière lignocellulosique ou riche en lignine à ladite biomasse préalablement à l’étape du vapocraquage.
Par « biomasse » au sens de l’invention, on entend la biomasse lignocellulosique provenant aussi bien de résidus agricoles, sylvicoles et forestiers, de sous-produits de transformation du bois que de cultures dédiées. Il peut s’agir en particulier de plaquettes de bois, avec ou sans écorces. La qualité de cette matière première influencera directement la qualité et les caractéristiques énergétiques de la matière combustible solide. A titre d’exemple, les bois les plus utilisés sont les feuillus et les résineux.
Par « une matière riche en lignine » au sens de l’invention, on entend une matière contenant au moins 30% de lignine, voire 50% ou 70%.
La première plaque support 53 et la deuxième plaque support 54 sont montées mobiles en translation l’une à côté de l’autre sur une structure support 55 selon un deuxième axe Y, perpendiculaire au premier axe X. Dans le présent mode de réalisation, les axes X et Y sont des axes horizontaux. L’axe Z, qui est perpendiculaires aux axes X et Y, est ainsi un axe vertical. Pour ce montage, les deux plaques support sont montées coulissantes sur deux rails 56a, 56b assemblés à la structure support. Les deux plaques support sont déplaçables par des moyens de motorisation (non représentés), comprenant par exemple un vérin unique pour les deux plaques support, entre une première position fermée illustrée à la , dans laquelle les premiers et seconds cylindres sont dans une position active extrême, et une deuxième position ouverte illustrée à la dans laquelle les cylindres sont dans une position inactive.
Les premiers cylindres et les seconds cylindres sont montés décalés les uns par rapport aux autres dans la direction Z sur leur plaque support respective, de sorte qu’en position active extrême des cylindres, chaque fibre est apte à venir en contact par une première face principale contre les premiers cylindres et par une deuxième face principale contre les seconds cylindres. Chaque fibre vient alternativement en contact contre un premier cylindre puis un second cylindre. Chaque fibre vient ainsi successivement en appui contre les cylindres référencés 51a, 52a, 51b, 52b, 51c et 52c.
Chaque fibre est en contact avec un cylindre directement, ou indirectement par l’intermédiaire d’une courroie intercalée entre le cylindre et la fibre tel que décrit ci-après, sur une portion angulaire α de contact qui peut être identique ou différente d’un cylindre à l’autre.