INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présence de l’actionneur pyrotechnique permet d’ouvrir rapidement, par exemple en moins de 2 millisecondes, le contact de puissance en cas de lévitation du contacteur.
Grâce à la désynchronisation du contact de puissance et du contact auxiliaire, on peut alimenter l’actionneur pyrotechnique via le contact auxiliaire sans risquer de déclencher ou de faire fondre l’actionneur pyrotechnique en fonctionnement nominal du contacteur. Ainsi, il est possible d’utiliser le contacteur de l’invention avec une source haute tension, par exemple une source délivrant une tension de 800 V.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le contacteur comprend également une diode de suppression de tensions transitoires en parallèle de l’actionneur pyrotechnique.
La diode de suppression de tensions transitoires, appelée également diode transil ou diode transzorb, permet de limiter la tension aux bornes de l’actionneur pyrotechnique et de le protéger dans les cas où la tension augmenterait trop vite aux bornes du contact de puissance.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’actionneur pyrotechnique comprend un inflammateur et un piston, l’inflammateur étant configuré pour déclencher l’actionneur pyrotechnique en fondant et libérer le piston pour ouvrir le contacteur.
Un autre objet de l’invention est un procédé de fermeture d’un contacteur de puissance en position d’ouverture selon l’invention, comprenant la mise en contact du contact de puissance avec la partie fixe puis la mise en contact du contact auxiliaire avec la partie fixe.
Un autre objet de l’invention est un procédé d’ouverture d’un contacteur de puissance en position de fermeture selon l’invention, comprenant l’ouverture du contact entre le contact auxiliaire et la partie fixe, puis l’ouverture du contact entre le contact de puissance et la partie fixe.
Grâce au procédé de fermeture de l’invention, quand le contact de puissance est fermé, le courant circule dans ce contact et non pas dans l’actionneur pyrotechnique. La tension dans la branche comprenant le contact de puissance est égale à la chute de tension du contact de puissance (de l’ordre de la centaine de millivolts). Puis à la fermeture du contact auxiliaire, une faible partie du courant circule dans l’actionneur pyrotechnique, car la tension est imposée par la branche parallèle comprenant le contact de puissance. Ce courant n’est donc pas suffisant pour déclencher l’actionneur pyrotechnique.
A l’ouverture du contacteur, le contact auxiliaire s’ouvre en premier pour pouvoir isoler l’actionneur pyrotechnique, puis le contact de puissance s’ouvre et des arcs électriques se créent. La tension monte progressivement dans les deux branches parallèles à la tension de la source électrique connectée au contacteur, mais la tension aux bornes de l’actionneur pyrotechnique reste faible.
Lorsque le contacteur est fermé, c’est-à-dire les contacts de puissance et auxiliaire sont fermés, et que le courant électrique est trop important, il est possible que le contacteur lévite, c’est-à-dire que le contact de puissance se soulève. Des arcs électriques peuvent se créent et une tension d’arc apparaît. Le courant dans la branche comprenant l’actionneur pyrotechnique augmente et déclenche l’actionneur pyrotechnique qui va ouvrir le contact de puissance. En ouvrant le contact de puissance lors de la lévitation du contacteur, on évite, entre autre, que le contact de puissance se referme et se soude à la partie fixe à cause de l’échauffement local créé par l’augmentation du courant, ce qui permet de limiter l’endommagement du contacteur.
La représente, de manière schématique et partielle, un contacteur de puissance entre une position d’ouverture et une position de fermeture selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente, de manière schématique et partielle, un contacteur de puissance en position de fermeture selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente, de manière schématique et partielle, un contacteur de puissance en position d’ouverture selon un mode de réalisation.
La représente, de manière schématique et partielle, un contacteur de puissance en position d’ouverture suite au déclenchement de l’actionneur pyrotechnique selon un mode de réalisation de l’invention.
a. l’espace de séchage appartenant à un sécheur placé en amont de l’unité de traitement, traiter le flux gazeux séché venant du sécheur, en vue de produire un flux gazeux enrichi en CO2, ou b. l’espace de séchage faisant partie de l’unité de traitement et comportant un adsorbant de séchage choisi pour adsorber du H2O et placé dans l’unité de traitement en amont de l’adsorbant choisi pour favoriser l’oxydation du NO en NO2, traiter le flux gazeux préalablement séché par l’adsorbant de séchage, en vue de produire un flux gazeux enrichi en CO2.
L’invention permet d’obtenir un taux global de conversion de NO en NO2 par l’oxydation du NO qui est supérieur à 20%, notamment supérieur à 30% ou 50%, voire 75%.
Par taux global, on entend que le bilan est effectué entre la quantité de NO entrant mesurée dans le gaz d’alimentation à l’admission de l’ensemble de compression (augmentée éventuellement de la quantité de NO contenue dans un recyclage venue d’une unité autre que l’unité de récupération de CO2 de l’installation de l’invention) , et les quantités sortant de l’unité de traitement par adsorption.
On notera que le bilan en sortie doit se faire au minimum sur un cycle complet du PSA.
Selon l’un des aspects de l’invention, le CO2 est présent dans le flux gazeux d’alimentation à raison de plus de 10% en volume, notamment de plus de 15% ou 20% en volume, sur une base sèche.
La composition en base sèche est celle définie quand l'eau est retirée du gaz. Par exemple s'il y a 15% mole d'eau dans le flux gazeux, toutes les autres compositions en présence d'eau sont à diviser par 0.85 pour faire en définitive 100% sans prendre en compte H2O.
Selon l’un des aspects de l’invention, le NOX est contenu dans le flux gazeux d’alimentation à raison de moins de 1000 ppmv, notamment moins de 500 ppmv ou 100 ppmv.
Selon l’un des aspects de l’invention, le rapport, en ppm molaire, NO2/(NO+NO2) dans le flux gazeux d’alimentation à traiter est inférieur à 50%, notamment inférieur à 20% ou 10% voire 5% or 1%.
Le flux gazeux enrichi en CO2 issu de l'unité de traitement par adsorption, par exemple le PSA ou VPSA, peut être traité dans une unité aval pour un enrichissement supplémentaire en CO2 et le gaz appauvri en CO2 de cette unité aval peut être recyclé à l'amont de ou directement dans l'unité de traitement par adsorption, par exemple le PSA ou VPSA, afin d'augmenter le rendement d'extraction en CO2.
La composition en CO2 du flux enrichi en CO2 de l'unité de traitement par adsorption, par exemple le PSA ou VPSA, peut être comprise entre 45 et 90% en fonction de l'application.
Selon l’un des aspects de l’invention, le flux gazeux de combustion est une fumée issue d’une combustion d’hydrocarbures.
Ces fumées proviennent par exemple d’un four de cimenterie ou d’un four SMR (« Steam Methane Reforming » en anglais ou reformage de méthane à la vapeur d’eau).
Selon l’un des aspects de l’invention, une fraction du CO2 contenue dans le gaz de combustion peut venir de la matière première introduite dans le four pour y être transformée, par exemple le CO2 pouvant provenir du CaCO3.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen de la figure qui l’accompagne. Cette figure n’est donnée qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La est un schéma bloc illustrant une installation selon un exemple de mise en œuvre de l’invention ;
La représente des courbes schématiques illustrant les résultats de test pour mesurer le taux de conversion de NO en NO2,
Or, les matériaux à changement de phase ont pour inconvénient de présenter une faible conductivité thermique, par exemple dans le cas de l’octadecanol dont la conductivité thermique moyenne est de l’ordre de 0,3 W/mK, valeur typique des matériaux faiblement conducteurs, voire thermiquement isolant.
Il faut donc optimiser La conduction thermique entre le fluide caloporteur et le matériau à changement de phase. L’une des méthodes usuellement utilisée pour cela est le stockage de type tube et calandre constitué d’une cuve intégrant un faisceau de tubes souvent munis d’ailettes pour diffuser la chaleur. Cependant, afin de conserver un coût de revient raisonnable, les tubes à ailettes utilisés sont souvent des tubes à ailettes standards, notamment dans le domaine de la pétrochimie présentant des ailettes de diamètre relativement faible, par exemple de l’ordre de 5 cm, ce qui implique d’utiliser un grand nombre de tubes à ailettes pour suffisamment diffuser la chaleur dans le matériau à changement de phase. Or ce grand nombre de tubes doit être assemblé aux plaques collectrices supérieures et inférieures de la calandre, par exemple par soudage ou dudgeonnage. Cela implique un temps de fabrication important et un coût de fabrication élevé. En outre les risques de fuite sont augmentés.
De plus, du fait de la circulation du fluide caloporteur dans un grand nombre de tubes, celui-ci a une vitesse réduite, ce qui peut dans certains cas nécessiter la mise en œuvre de dispositifs spéciaux, appelés inserts, dans les tubes, complexifiant la fabrication des tubes et augmentant le coût du système de stockage thermique.
Le document EP2904343 décrit un système de stockage thermique comportant une calandre, des tubes et des inserts en aluminium rapportés sur la face extérieure des tubes et diffusant la chaleur au sein du matériau à changement de phase, ce qui permet de réduire le nombre de tubes. Cependant un jeu existe entre le tube et l’insert, ce qui pénalise le transfert thermique entre le tube et l’insert.
Outre les problèmes mentionnés ci-dessus en rapport à la facilité de fabrication, il est noté que le déploiement de moyens de stockage de chaleur au cœur des villes, et plus particulièrement dans les sous-stations des réseaux, pose des contraintes supplémentaires liées au manque de place et à la forte pression foncière qui s’applique souvent aux milieux urbains.
Par conséquent, il subsiste un besoin d’optimisation des solutions actuelles non seulement pour faciliter la fabrication des systèmes de stockage thermique, mais également de manière à pouvoir les décliner sous plusieurs tailles et plusieurs formes, en particulier pour faciliter leur intégration dans les sous-stations des réseaux de chaleur.
C’est par conséquent un but de la présente invention d’offrir une solution de stockage thermique à matériau à changement de phase de réalisation simplifiée, offrant des performances améliorées, et pouvant facilement s’adapter en forme et en taille à l’emplacement dédié pour son implantation.
Pour ce faire, l’invention a tout d’abord pour objet un ensemble modulaire de stockage thermique par matériau à changement de phase comportant plusieurs modules de stockage thermique fixés les uns aux autres, l’ensemble de stockage thermique comprenant une cuve, chaque module de stockage thermique par matériau à changement de phase étant délimité par une pluralité de parois extérieures, et comprenant :
- au moins un échangeur thermique comportant des première et deuxième extrémités de connexion destinées à être connectées à un réseau de fluide caloporteur, lesdites première et deuxième extrémités de connexion pénétrant et débouchant de la cuve,
- une structure destinée à contenir un matériau à changement de phase, ladite structure comprenant une matrice poreuse à cellules communicantes traversée par ledit échangeur thermique et en contact avec la surface extérieure dudit échangeur thermique, ladite matrice étant obtenue par moulage autour dudit échangeur thermique,
au moins l’une des parois extérieures du module, appelée paroi extérieure pleine, étant formée par moulage directement sur la matrice poreuse de manière à former une partie de ladite cuve de l’ensemble de stockage thermique,
au moins l’une des autres parois extérieures du module, appelée paroi extérieure poreuse, étant formée par la matrice poreuse,
et parmi les modules de l’ensemble de stockage thermique, au moins deux modules adjacents sont disposés de sorte qu’une paroi extérieure poreuse de l’un des modules soit agencée face à une paroi extérieure poreuse de l’autre des modules, et de sorte qu’une paroi extérieure pleine de l’un des modules soit fixée à une paroi extérieure pleine de l’autre des modules.
De par son caractère modulaire, l’invention permet de parfaitement s’adapter en taille et en forme aux contraintes liées à son emplacement, parfait compliqué lorsqu’il s’agit d’un milieu urbain. Il suffit en effet d’adapter le nombre de modules de stockage thermique, et leur disposition. De préférence, les modules pourront être empilés verticalement, de manière à augmenter la capacité de stockage thermique sans augmenter la prise au sol. Néanmoins, en fonction des contraintes rencontrées et des besoins observés, les modules pourront également ou alternativement être juxtaposés horizontalement.
En fixant les parois extérieures pleines les unes aux autres, celles-ci contribuent à bénéficier, de manière simple et maîtrisée, d’une cuve présentant une résistance mécanique élevée. D’autre part, les fixations entre les chants des parois extérieures pleines peuvent avantageusement être réalisées depuis l’extérieur de l’ensemble, ce qui facilite grandement leur accessibilité, notamment pour les opérations de contrôle et d’inspections.
Enfin, le fait de former au moins une partie de la cuve par moulage directement sur la matrice poreuse facilite grandement la réalisation des modules, et les performances de ces derniers sont assurées en partie par l’excellent contact observé entre les échangeurs et la matrice poreuse. Cette solution confère en effet une grande adhésion entre la matrice poreuse et les échangeurs, améliorant le transfert de chaleur de ces échangeurs vers la structure de module, et inversement.
Comme acide gras saturé, on peut citer, par exemple, acide caprylique (C 8 ), acide pélargonique (C 9 ), acide caprique (C 10 ), acide laurique (C 12 ), acide myristique (C 14 ), acide pentadécanoïque (C 15 ), acide palmitique (C 16 ), acide heptadécanoïque (C 17 ), acide stéarique (C 18 ), acide isostéarique (C 18 ), acide nonadécanoïque (C 19 ), acide arachidique (C 20 ), acide béhénique (C 22 ) et acide lignocérique (C 24 ).
Comme acide gras insaturé, on peut citer, par exemple, acide myristoléique (C 14 ), acide palmitoléique (C 16 ), acide oléique (C 18 ), acide linoléique (C 18 ), acide linolénique (C 18 ), acide élaïdique (C 18 ), acide arachidonique (C 20 ), acide eicosénoïque (C 20 ), acide érucique (C 22 ) et acide nervonique (C 24 ).
Il est préférable que le (b-2) acide gras soit choisi parmi les acides gras en C 8 -C 18 saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés, et de manière davantage préférée dans le groupe consistant en l’acide caprylique, l’acide caprique, l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide stéarique, l’acide isostéarique et leurs mélanges.
Le (b-2) acide gras peut être sous la forme d’un acide libre ou sous la forme d’un sel de celui-ci. En tant que sel de l’acide gras, on peut mentionner un sel inorganique tel qu’un sel de métal alcalin (un sel de sodium, un sel de potassium ou similaire) et un sel de métal alcalino-terreux (un sel de magnésium, un sel de calcium ou similaire) ; et un sel organique tel qu’un sel d’ammonium (un sel d’ammonium quaternaire ou similaire) et un sel d’amine (un sel de triéthanolamine, un sel de triéthylamine ou similaire). Un seul type de sel d’acide gras ou une combinaison de différents types de sels d’acide gras peut être utilisé. En outre, une combinaison d’un ou plusieurs acides gras sous la forme d’un acide libre et d’un ou plusieurs acides gras sous la forme d’un sel peut être utilisée, dans laquelle un ou plusieurs types de sels peuvent également être utilisés.
La quantité du ou des (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention peut être de 0,01 % en poids ou plus, de préférence de 0,05 % en poids ou plus, et de manière davantage préférée de 0,1 % en poids ou plus, par rapport au poids total de la composition. Il peut être encore plus préférable que la quantité du ou des (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention soit de 1 % en poids ou plus, par rapport au poids total de la composition.
D’autre part, la quantité du ou des (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention peut être de 15 % en poids ou moins, de préférence de 10 % en poids ou moins, et de manière davantage préférée de 5 % en poids ou moins, par rapport au poids total de la composition. Il peut être encore plus préférable que la quantité du (des) (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention soit de 4 % en poids ou moins, par rapport au poids total de la composition.
Par conséquent, la quantité du ou des (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention peut aller de 0,01 % à 15 % en poids, de préférence de 0,05 % à 10 % en poids, et de manière davantage préférée de 0,1 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition. Il peut être encore plus préférable que la quantité du ou des (b-2) acide(s) gras dans la composition selon la présente invention soit de 1 % à 4 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
Le pH de la composition selon la présente invention peut être de 3 à 9, de préférence de 3,5 à 8,5, et de manière davantage préférée de 3,5 à 8.
A un pH allant de 3 à 9, la (a) particule peut être très stable.
Le pH de la composition selon la présente invention peut être ajusté en ajoutant au moins un agent alcalin et/ou au moins un acide, autre que le (a-2) acide non polymérique monovalent ou sel de celui-ci. Le pH de la composition selon la présente invention peut également être ajusté en ajoutant au moins un agent tampon.
L'agent alcalin peut être un agent alcalin inorganique. Il est préférable que l'agent alcalin inorganique soit choisi dans le groupe consistant en ammoniaque, hydroxydes de métal alcalin, hydroxydes de métal alcalino-terreux, phosphates de métal alcalin et monohydrogénophosphates tels que phosphate de sodium ou monohydrogénophosphate de sodium.
Comme exemples d’hydroxydes de métal alcalin inorganiques, on peut citer l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium. Comme exemples d'hydroxydes de métal alcalino-terreux, on peut citer l'hydroxyde de calcium et l'hydroxyde de magnésium. En tant qu'agent alcalin inorganique, l'hydroxyde de sodium est préférable.
Tensioactif ionique Dans le contexte, le terme « tensioactif ionique » signifie un tensioactif portant au moins un anion ou un cation dans la molécule, et les exemples non limitatifs qui peuvent être mentionnés sont tensioactif anionique, tensioactif cationique, tensioactif amphotère et tensioactif zwitterionique.
Le tensioactif ionique selon la présente invention est de préférence choisi parmi un tensioactif anionique. En outre, le tensioactif ionique selon la présente invention est de préférence lipophile.
Le tensioactif anionique est choisi parmi les alkyl sulfosuccinates, incluant les mono-alkyl sulfosuccinates et les di-alkyl sulfosuccinates.
De préférence, les alkyl sulfosuccinates présents dans la composition selon la présente invention sont choisis parmi les mono- ou di-alkyl sulfosuccinates dans lesquels les radicaux alkyle ont de 4 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 18 atomes de carbone, de manière particulièrement préférée de 6 à 14 atomes de carbone. Des radicaux alkyle différents ou identiques peuvent être présents dans une molécule de di-alkyl sulfosuccinate, ceux identiques étant préférés. Les radicaux alkyle peuvent être linéaires, ramifiés ou cycliques, saturés ou insaturés, et substitués ou non substitués.
Les sulfosuccinates peuvent être choisis parmi les sels de métaux alcalins tels que le sel de sodium ou de potassium et de préférence le sel de sodium, les sels d’ammonium, les sels d’amines et en particulier les sels d’aminoalcools ou les sels de métaux alcalino-terreux tels que les sels de magnésium.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les sulfosuccinates sont choisis parmi les sels de métaux alcalins et encore plus particulièrement le sel de sodium, incluant les sels disodiques pour les mono-alkyl sulfosuccinates et les sels de sodium pour les di-alkyl sulfosuccinates.
De préférence, l’alkyl sulfosuccinate est choisi parmi les mono- ou di-alkyl sulfosuccinates dans lesquels les radicaux alkyle ont 6 à 14 atomes de carbone et le contre-ion au groupe acide sulfonique est choisi parmi les cations de métaux alcalins et les ions ammonium.
Des exemples non limitatifs de di-alkyl sulfosuccinates sont diéthylhexyl sulfosuccinate de sodium, dinonyl sulfosuccinate de sodium, diisononyl sulfosuccinate de sodium, dioctyl sulfosuccinate de sodium, diheptyl sulfosuccinate de sodium, dihexyl sulfosuccinate de sodium, dicapryl sulfosuccinate de sodium, didécyl sulfosuccinate de sodium, diundécyl sulfosuccinate de sodium, dilauryl sulfosuccinate de sodium, dicocoyl sulfosuccinate de sodium, ditridécyl sulfosuccinate de sodium, dipropylheptyl sulfosuccinate de sodium, dicyclohexyl sulfosuccinate de sodium, diéthylhexyl sulfosuccinate d’ammonium, dinonyl sulfosuccinate d’ammonium, diisononyl sulfosuccinate d’ammonium, dioctyl sulfosuccinate d’ammonium, diheptyl sulfosuccinate d’ammonium, dihexyl sulfosuccinate d’ammonium, dicapryl sulfosuccinate d’ammonium, didécyl sulfosuccinate d’ammonium, diundécyl sulfosuccinate d’ammonium, dilauryl sulfosuccinate d’ammonium, dicocoyl sulfosuccinate d’ammonium, ditridécyl sulfosuccinate d’ammonium, dipropylheptyl sulfosuccinate d’ammonium, dicyclohexyl sulfosuccinate d’ammonium, diéthylhexyl sulfosuccinate de potassium, dinonyl sulfosuccinate de potassium, diisononyl sulfosuccinate de potassium, dioctyl sulfosuccinate de potassium, diheptyl sulfosuccinate de potassium, dihexyl sulfosuccinate de potassium, dicapryl sulfosuccinate de potassium, didécyl sulfosuccinate de potassium, diundécyl sulfosuccinate de potassium, dilauryl sulfosuccinate de potassium, dicocoyl sulfosuccinate de potassium, ditridécyl sulfosuccinate de potassium, dipropylheptyl sulfosuccinate de potassium, dicyclohexyl sulfosuccinate de potassium, le diéthylhexyl sulfosuccinate de sodium étant très particulièrement préféré.
Des exemples non limitatifs de mono-alkyl sulfosuccinates sont lauryl sulfosuccinate de diammonium, cétéaryl sulfosuccinate de disodium, cétyl sulfosuccinate de disodium, coco-sulfosuccinate de disodium, isodécyl sulfosuccinate de disodium, isostéaryl sulfosuccinate de disodium, lauryl sulfosuccinate de disodium, oléyl sulfosuccinate de disodium, stéaryl sulfosuccinate de disodium, tridécyl sulfosuccinate de disodium, le lauryl sulfosuccinate de disodium étant très particulièrement préféré.
De préférence, le tensioactif anionique est choisi parmi les dialkyl sulfosuccinates dans lesquels chaque alkyle a 6 à 18 atomes de carbone, de préférence 6 à 14 atomes de carbone et les deux alkyles sont identiques. Dans un exemple, le tensioactif anionique est le diéthylhexyl sulfosuccinate de sodium.
Afin de satisfaire à la norme de sécurité et ne pas nuire à la santé des utilisateurs, une quantité relativement faible de tensioactif ionique est nécessaire. Avantageusement, le tensioactif ionique est présent en une quantité inférieure à environ 5,0 % en poids, de préférence inférieure à environ 3,0 % en poids, ou inférieure à environ 1,5 % en poids, et même dans une plage allant d’environ 0,1 % en poids à environ 1,0 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
Système de micelles inverses Au moyen du système comprenant la phase huileuse continue ci-dessus, la combinaison de tensioactifs et les phases polaires, des micelles inverses peuvent se former dans la présente composition. Les micelles inverses permettent à la composition de la présente invention de présenter un aspect transparent et d’être thermodynamiquement stable dans le temps.