INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par exemple, il est prévu au moins deux rangées de cellules 3 disposées côte à côte suivant la direction horizontale D1, les deux rangées étant face-à-face suivant la deuxième direction horizontale déterminée D2 perpendiculaire à la première direction horizontale D1. Dans ce cas, le tunnel 4 de reprise est prévu entre les cellules 3 face-à-face des deux rangées suivant la deuxième direction horizontale D2. Les parois 40 de tunnel jouxtent les cellules 3 des deux rangées situées face-à-face suivant la deuxième direction horizontale D2.
Le fond 33 de chaque cellule 3 est délimité en partie par une ou plusieurs gaines 7 de ventilation forcée. Chaque gaine 7 de ventilation comporte des orifices 71 de sortie d’air vers la cellule 3. Chaque gaine 7 de ventilation s’étend depuis le tunnel 4 et débouche dans le tunnel 4 par une première ouverture 72, traversant une paroi 40 latérale du tunnel 4. Chaque première ouverture 72 peut être maintenue dans une deuxième position ouverte ou être maintenue dans une deuxième position fermée par une trappe 73 de fermeture (ou trappe 73 de ventilation). Chaque trappe 73 de fermeture peut comporter une articulation rotative 731 par rapport à la première ouverture 72, par exemple en bas de celle-ci. Chaque trappe 73 de fermeture peut comporter un (ou plusieurs) verrou 732 situé à distance de l’articulation rotative 731 et comportant une poignée d’actionnement située dans le tunnel 4, pour permettre à un utilisateur Ut se trouvant dans le tunnel 4 d’actionner le verrou 732 soit dans la deuxième position fermée de la trappe 73, obturant la première ouverture 72 de la gaine 7 de ventilation, soit dans la deuxième position ouverte laissant passer l’air dans la première ouverture 72 de la gaine 7 de ventilation.
Chaque gaine 7 de ventilation est délimitée par une (ou plusieurs) paroi 70 de gaine délimitant une section de passage d’air reliée d’une part aux orifices 71 de sortie d’air et d’autre part à la première ouverture 72. Par exemple, les parois 70 de gaine comportent une partie supérieure 701 de gaine, formée de tronçons plans 702 reliés l’un à suite de l’autre en arc de cercle autour de la troisième direction D3 et d’autres tronçons plans 703, 704 formant les côtés et le fond de la gaine 7 de ventilation. Chaque gaine 7 de ventilation (ses parois 70 de gaine) est légèrement inclinée suivant la troisième direction D3 par rapport à la deuxième direction horizontale D2 vers le tunnel 4 et vers le conduit 6 de vidange, pour améliorer l’écoulement par gravité de la matière stockée dans la cellule 3 vers le conduit 6 de vidange.
Le silo 1 comporte une (ou plusieurs) source 8 d’envoi d’air réfrigéré (également appelé groupe froid 8) vers les cellules 3, et un réseau 80 de conduites 81 de connexion à la source 8 d’envoi d’air réfrigéré. Les conduites 81 de connexion à la source 8 d’envoi d’air réfrigéré sont distinctes du tunnel 4. Chaque conduite 81 de connexion à la source 8 d’envoi d’air réfrigéré débouche dans une deuxième ouverture 82 d’une des gaines 7 de ventilation de toutes les cellules 3 ainsi que représenté aux figures (ou d’au moins certaines des cellules 3 dans d’autres modes de réalisation non représentés). Dans le cas où, ainsi que représenté aux figures, chaque cellule 3 comporte plusieurs gaines 7 de ventilation, il peut être prévu plusieurs conduites 81 de connexion reliée par respectivement plusieurs deuxièmes ouverture 82 à plusieurs de ces gaines 7 de ventilation de cette cellule 3 (ou à toutes les gaines cette ventilation de cette cellule 3 dans d’autres modes de réalisation non représentés). Pour chaque gaine 7 de ventilation où la deuxième ouverture 82 est prévue, la deuxième ouverture 82 est distincte de la première ouverture 72. La deuxième ouverture 82 est en aval de la première ouverture 72 sur la gaine 7 de ventilation. La source 8 d’envoi d’air réfrigéré est logée dans un local 86 situé à l’extérieur des cellules 3 et à l’extérieur du tunnel 4. La source 8 d’envoi d’air réfrigéré peut envoyer vers le réseau 80 de l’air réfrigéré à une température supérieure ou égale à 5 °C et inférieure ou égale à 10 °C, ou autre.
L’invention permet ainsi de refroidir rapidement et économiquement par la source 8 d’air réfrigéré la matière stockée dans les cellules 3, notamment l’été, et notamment lorsque les céréales formant la matière introduite dans les cellules 3 sont chaudes. Le refroidissement des céréales prévient et empêche la prolifération d’insectes et de charançons dans les céréales stockées dans les cellules 3.
Ainsi que représenté aux figures 1 à 13, le réseau 80 peut comporter une conduite principale 83, qui est distincte du tunnel 4 et qui est positionnée dans le tunnel 4. La conduite principale 83 relie la source 8 d’envoi d’air réfrigéré aux conduites 81 de connexion. La conduite principale 83 peut se trouver dans la partie supérieure du tunnel 4, les conduites 81 de connexion descendant depuis la conduite principale 83 vers la deuxième ouverture 82 des gaines 7 de ventilation.
Aux figures 1 à 13, les conduites 81 de connexion sont configurées pour pouvoir être ouvertes et fermées individuellement chacune par un moyen 84 de commande individuel de chaque conduite 81 de connexion et pouvant être actionné depuis le tunnel 4 par un utilisateur Ut ou être télécommandé par un utilisateur hors du tunnel. Ce moyen 84 de commande individuelle peut être ou comprendre par exemple une autre trappe 85 (ou clapet 85 ou registre 85) pouvant être commandée soit dans la troisième position fermée, étanche à l’air, empêchant le passage d’air dans la conduite 81 de connexion, soit dans la troisième position ouverte permettant l’envoi d’air dans la conduite 81 de connexion vers l’ouverture 82. Les moyens 84 de commande individuelle des conduites 81 de connexion sont donc prévus en aval de la conduite principale 83 et en amont de l’ouverture 82 dans le sens de l’envoi de l’air dans la conduite 81 de connexion. Ainsi, l’une des conduites 81 de connexion peut être maintenue dans la troisième position fermée par son moyen 84 de commande individuelle, tandis que simultanément une autre des conduites 81 de connexion peut être maintenue dans la troisième position ouverte par le moyen 84 de commande individuelle de cette autre conduite 81 de connexion.
Le fait que les conduites 81 de connexion à la source 8 d’envoi d’air réfrigéré sont distinctes du tunnel 4 peut être matérialisée par le fait que, aux figures 1 à 13, chaque conduite 81 de connexion comporte des parois 810 délimitant une section de passage d’air dans cette conduite 81 de connexion et que ces parois 810 de la conduite 81 de connexion sont distinctes des parois 40 délimitant le tunnel 4. Par exemple, aux figures 1 à 13, les deuxièmes parois 810 peuvent être situées en partie contre les premières parois 40 du tunnel 4, lesquelles peuvent délimiter avec ces deuxièmes parois 810 la section de passage d’air de cette conduite 81 de connexion. Aux figures 1 à 8, les conduites 81 de connexion peuvent être de section circulaire, ou non circulaire, par exemple délimitée par des parties planes reliées l’une à l’autre. Les parois 40 peuvent comporter des parties inférieures verticales 40a surmontées de parties supérieures 40b se rejoignant en oblique, la conduite principale 83 étant située entre ces parties supérieures 40b des parois 40.
Aux figures 1 à 13, le tunnel 4 peut être relié à l’une de ses extrémités le long de la première direction D1 par un couloir 10 étanche de passage d’air à un (ou plusieurs) ventilateur 9, configuré pour envoyer de l’air dans le tunnel 4 et dans chaque gaine 7 de ventilation par chaque première ouverture 72, lorsque cette première ouverture 72 est maintenue dans la deuxième position ouverte.
Aux figures 1 à 13, chaque gaine 7 de ventilation peut comporter, au niveau des orifices 71 de sortie d’air vers la cellule 3, des ailettes 75 de guidage de l’air, qui sont dirigées en poussée de la matière vers le conduit 6 de vidange. Les ailettes 75 sont configurées à la sortie des orifices 71 de sortie d’air de la gaine 7 de ventilation pour dévier le flux d’air sortant des orifices 71 dans la cellule 3 vers le conduit 6 de vidange voisin de la gaine 7 de ventilation, en pouvant être par exemple suivant sensiblement la troisième direction D3. Il peut y avoir un conduit 6 de vidange de matière voisin de part et d’autre de la gaine 7 de ventilation suivant la première direction D1. Dans ce cas, il peut y avoir des orifices 71 et des ailettes 75 de guidage de l’air de part et d’autre de la gaine 7 de ventilation vers ces conduits 6 de vidange voisins de la gaine 7 de ventilation.
On décrit ci-dessous le premier mode de réalisation du silo 1 en référence aux figures 1 à 8. Dans ce premier mode de réalisation, les conduites 81 de connexion sont positionnées dans le tunnel 4. Chaque gaine 7 de ventilation, dans laquelle débouche une conduite 81 de connexion, comporte un tronçon intérieur 74 de gaine, qui dépasse en saillie dans le tunnel 4 suivant la deuxième direction horizontale D2. La deuxième ouverture 82 est prévue dans ce tronçon intérieur 74 de la gaine 7 de ventilation, par exemple dans sa partie supérieure. Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, les conduites 81 de connexion sont intégrées dans le tunnel 4 et passent dans le tunnel 4. Aux figures 4 et 6, la paroi 40 a dans le tunnel 4 une surface intérieure supérieure 40b, qui est situé au-dessus du tronçon intérieur 74 de la gaine 7 de ventilation.
On décrit ci-dessous le deuxième mode de réalisation du silo 1 en référence aux figures 9, 10 et 11, où les parois 40 n’ont pas été entièrement représentées pour montrer des parties se trouvant dans le tunnel 4. Dans ce deuxième mode de réalisation, les conduites 81 de connexion comportent chacune un premier tronçon 811 de conduite, qui est relié à la conduite principale 83 et qui est positionné dans le tunnel 4. Les conduites 81 de connexion comportent chacune un deuxième tronçon 812 de conduite, qui est relié au premier tronçon 811, qui traverse la paroi 40 du tunnel 4 et qui est positionné dans la cellule 3. La deuxième ouverture 82 est située sur un tronçon extérieur 715 de la gaine 7 de ventilation, lequel est situé dans le fond 33 de la cellule 3. La première ouverture 72 dans le tunnel 4 est située à distance de la deuxième ouverture 82 située dans le fond 33 de la cellule 3. Aux figures 9 et 10, les conduites 81 de connexion peuvent être de section circulaire. A la , les conduites 81 de connexion peuvent être de section non circulaire, par exemple délimitée par des parties planes 813 reliées l’une à l’autre.
On décrit ci-dessous le troisième mode de réalisation du silo 1 en référence aux figures 12 et 13, où les parois 40 n’ont pas été entièrement représentées pour montrer des parties se trouvant dans le tunnel 4. Dans ce troisième mode de réalisation, la conduite principale 83 est reliée aux conduites 81 de connexion par un (ou plusieurs) tronçon intermédiaire 814, lequel comporte un premier tronçon 811 de conduite, qui est relié à la conduite principale 83 et qui est positionné dans le tunnel, et un deuxième tronçon 812 de conduite, qui est relié au premier tronçon 811, qui traverse la paroi 40 du tunnel 4 et qui est positionné dans la cellule 3. Le deuxième tronçon 812 de conduite est relié à un caisson distributeur 815, qui est situé dans la cellule 3 et qui est relié aux conduites 81 de connexion par la deuxième ouverture 82 située sur un tronçon extérieur 715 de la gaine 7 de ventilation, lequel est situé dans le fond 33 de la cellule 3. La première ouverture 72 dans le tunnel 4 est située à distance de la deuxième ouverture 82 située dans le fond 33 de la cellule 3. Aux figures 12 et 13, les conduites 81 de connexion peuvent être de section circulaire, ou non circulaire, par exemple délimitée par des parties planes reliées l’une à l’autre.
- une membrane flexible élastomère dont le pourtour est monté de manière étanche sur la partie radialement externe du corps, la membrane s’étendant d’un seul côté du corps par rapport à un plan médian du corps perpendiculaire à l’axe du corps,
- un élément de maintien de la membrane solidaire du corps, s’étendant du même côté du corps que la membrane, et présentant une extrémité libre en contact avec la membrane située à distance du corps dans la direction de l’axe X.
La membrane flexible est typiquement déformable entre deux états extrêmes : un état rétracté (membrane repliée sur elle-même) définissant avec le corps un volume minimal et un état déployé définissant avec le corps un volume maximal. L’élément de maintien permet que la membrane passe d’un état à l’autre sans être chassée de l’autre côté du corps à l’état rétracté, ce qui ferait varier de manière importante le volume de liquide déplacé et provoquerait des changements de courbure susceptibles de l’user prématurément, et sans prendre des formes susceptibles de la faire frotter sur la surface interne cylindrique du tube lorsque le piston séparateur est monté à l’intérieur de ce dernier.
L’élément de maintien de la membrane, plus précisément son extrémité libre, peut notamment être en permanence en contact avec la membrane, limitant ainsi le mouvement de la membrane axialement lorsqu’elle passe de l’état déployé à l’état rétracté et par conséquent les volumes minimal et maximal définis entre la membrane et le corps, mais aussi l’usure de la membrane. Dit autrement, la dimension de l’élément de maintien selon l’axe X du corps, ou la distance séparant l’extrémité libre de l’élément de maintien au corps suivant cet axe X, peut être identique à la dimension maximale de la membrane à l’état déployé dans cette même direction. On pourrait toutefois prévoir que cette dimension de l’élément de maintien soit inférieure à la dimension maximale de la membrane à l’état déployé, mais de préférence pas inférieure à 70%, voire à 80%, de cette dimension maximale afin d’éviter des changements de courbure trop importants de la membrane lors de son passage entre les états déployé et rétracté et/ou d’éviter qu’elle ne prenne des formes susceptibles de la faire frotter sur la surface interne cylindrique du tube. Ainsi, la dimension de l’élément de maintien suivant l’axe X peut être de 70 à 100% ou de 80% à 100% de la dimension maximale de la membrane à l’état déployé.
Typiquement, l’extrémité libre de l’élément de maintien peut être centrée sur l’axe X du corps.
Le corps peut comprendre une partie radialement interne s’étendant à l’intérieur radialement de la partie radialement externe. Le ou les orifices de passage de fluide du corps peuvent alors avantageusement être ménagés au travers de la partie radialement interne.
Avantageusement, le pourtour de la membrane peut être fixé sur le corps à proximité de sa périphérie, afin de positionner la membrane au plus près du tube de l’amortisseur lorsque le piston séparateur est monté dans celui-ci.
Le pourtour de la membrane peut indifféremment être fixé à la partie radialement externe, à la partie radialement interne du corps lorsqu’elle est présente, ou entre les deux.
Avantageusement, le corps peut présenter une gorge périphérique ouverte radialement vers l’extérieur et recevant le pourtour de la membrane, par exemple en pincement ou en emboîtement. Ceci permet de fixer de manière simple et rapide la membrane au corps. Cette gorge peut ainsi être ménagée dans la partie radialement externe, dans la partie radialement interne lorsqu’elle est présente ou entre les deux.
Ainsi, la partie radialement externe et la partie radialement interne peuvent être des pièces distinctes assemblées définissant entre elles une gorge périphérique ouverte radialement vers l’extérieur et recevant le pourtour de la membrane, par exemple en pincement ou en emboîtement.
Avantageusement, la membrane peut être pourvue sur toute sa périphérie d’une lèvre d’étanchéité située à proximité de son pourtour, s’étendant radialement vers l’extérieur du corps, et optionnellement s’étendant radialement au niveau de la gorge périphérique recevant le pourtour de la membrane, par exemple au niveau de l’ouverture de cette gorge. Cette lèvre peut être apte à assurer l’étanchéité du corps avec la surface interne cylindrique du tube, totalement ou en partie seulement. Dans ce dernier cas, le corps, en particulier sa partie radialement externe, peut être pourvue d’un joint périphérique apte à assurer l’étanchéité du corps avec la surface interne cylindrique du tube, par exemple logé à l’intérieur d’une gorge périphérique dédiée ouverte radialement vers l’extérieur du corps.
Les parties radialement interne et externes du corps peuvent être réalisées d’une pièce ou de deux pièces distinctes assemblées entre elles, par exemple par emboîtement ou par tout autre moyen de fixation, de préférence réversible.
Avantageusement, l’élément de maintien peut être solidaire de la partie radialement interne du corps lorsqu’elle est présente.
Avantageusement, l’extrémité libre de l’élément de maintien en contact avec la membrane peut présenter une forme arrondie, ce qui permet de limiter l’usure susceptible d’être provoquée par le frottement de l’élément sur la membrane.
Avantageusement, l’élément de maintien peut présenter une forme d’axe de symétrie l’axe X du corps, par exemple une tige s’étendant suivant l’axe du corps, ou toute autre forme.
Avantageusement, l’élément de maintien peut comprendre au moins trois éléments de structure solidarisés les uns aux autres en au moins un point situé sur l’axe du corps et répartis régulièrement autour de l’axe du corps. Chacun des éléments de structure peut alors présenter une extrémité ou un bord en contact avec la membrane de forme arrondie. Un tel élément de structure peut être une paroi présentant par exemple un bord arrondi, ou une tige en forme d’arc de cercle dont l’extrémité libre opposée au corps est solidarisée aux autres éléments de structure en un point situé sur l’axe X du corps.
Objectifs et Résumé de l’invention Dans ce contexte, la présente invention vise à répondre à la problématique générale de la production d’énergie par combustion d’une charge hydrocarbonée intégrant un captage du CO 2 , et vise en particulier à fournir une installation CLC plus compacte par rapport à une installation CLC classique telle que décrite ci-dessus, et par conséquent potentiellement à un cout d’investissement (CAPEX) réduit. Un autre objectif de la présente invention est de permettre la transformation d’unités de combustion industrielles existantes, mettant par exemple en œuvre une chaudière, en unité de combustion en boucle chimique.
Dans ce contexte, et pour atteindre au moins l'un des objectifs susvisés, parmi d’autres, la présente invention propose, selon un premier aspect, une installation CLC d’une charge hydrocarbonée mettant en œuvre un solide porteur d'oxygène sous forme de particules comportant au moins : - un réacteur de réduction configuré pour opérer en lit fluidisé et effectuer la combustion de ladite charge hydrocarbonée au contact dudit porteur d’oxygène ; - au moins un réacteur d’oxydation cyclonique configuré pour oxyder ledit porteur d’oxygène réduit provenant dudit réacteur de réduction par mise en contact avec un gaz oxydant et pour séparer ledit porteur d’oxygène oxydé dudit gaz oxydant appauvri en oxygène ; - des lignes de circulation dudit porteur d’oxygène entre ledit réacteur de réduction et ledit au moins un réacteur d’oxydation cyclonique.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, ledit au moins un réacteur d’oxydation cyclonique comporte : - une chambre cylindro-conique comportant une portion supérieure cylindrique surmontant une portion inférieure tronconique inversée, - une conduite d’arrivée d’un mélange gazeux comprenant des particules du porteur d’oxygène et du gaz oxydant, ladite conduite d’arrivée étant munie d’un conduit d’injection principal de gaz oxydant et ladite conduite d’arrivée débouchant dans ladite portion supérieure cylindrique ; - une conduite de sortie pour un flux gazeux appauvri en oxygène positionnée au sommet de la portion supérieure cylindrique ; - une conduite d’évacuation d’un flux de particules de porteur d’oxygène positionnée au fond de la portion inférieure tronconique inversée.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’installation comporte plusieurs réacteurs d’oxydation cycloniques configurés pour opérer en série et/ou en parallèle.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’installation comporte deux réacteurs d’oxydation cycloniques configurés pour opérer en série.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’installation comporte au moins deux réacteurs d’oxydation cycloniques configurés pour opérer en série, et dans laquelle la conduite de sortie d’un deuxième réacteur d’oxydation cyclonique positionné en aval d’un premier réacteur d’oxydation cyclonique est connectée à la conduite d’arrivée dudit premier réacteur d’oxydation cyclonique pour former le conduit d’injection principal de gaz oxydant alimentant ledit premier réacteur d’oxydation cyclonique.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la conduite d’arrivée dudit au moins un réacteur d’oxydation cyclonique est munie d’au moins un conduit d’injection secondaire de gaz oxydant, de préférence disposé sur une paroi inférieure de ladite conduite d’arrivée.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’installation comporte un cyclone disposé en aval et directement connecté audit réacteur de réduction, configuré pour recevoir un mélange gaz/solide provenant dudit réacteur de réduction et effectuer la séparation entre le porteur d’oxygène réduit et des fumées de combustion, ledit cyclone comportant une conduite de sortie pour le porteur d’oxygène réduit connectée audit moins un réacteur d’oxydation cyclonique.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’installation comporte : - un dispositif de séparation solide/solide disposé en aval et directement connecté audit réacteur de réduction, ledit dispositif de séparation solide/solide étant configuré pour opérer en lit fluidisé, pour recevoir un mélange gaz/solide issu dudit réacteur de réduction, et pour effectuer la séparation entre les particules du porteur d’oxygène réduit et des particules d’imbrûlés contenues dans ledit mélange gaz/solide, et - au moins un cyclone disposé en aval dudit dispositif de séparation solide/solide et configuré pour recevoir un flux gazeux comportant lesdites particules d’imbrûlés et pour effectuer la séparation entre lesdites particules d’imbrûlés et des fumées de combustion, ledit cyclone comportant de préférence une conduite de sortie pour lesdites particules d’imbrûlés connectée audit réacteur de réduction.
Selon un autre aspect, la présente invention propose un procédé CLC d’une charge hydrocarbonée mettant en œuvre un solide porteur d'oxygène sous forme de particules, dans lequel : - on effectue une combustion de la charge hydrocarbonée par mise en contact du porteur d’oxygène au sein d’un réacteur de réduction opéré en lit fluidisé ; - on effectue une oxydation du porteur d’oxygène ayant séjourné dans le réacteur de réduction par mise en contact avec un gaz oxydant, de préférence de l’air, au sein d’au moins un réacteur d'oxydation cyclonique, et on effectue la séparation entre ledit porteur d’oxygène oxydé et le gaz oxydant appauvri en oxygène au sein dudit réacteur d'oxydation cyclonique avant de renvoyer ledit porteur d’oxygène oxydé vers le réacteur de réduction.
Selon une ou plusieurs mises en œuvre : - on mélange un gaz oxydant et le porteur d’oxygène issu du réacteur de réduction dans une conduite d’arrivée dudit au moins un réacteur d’oxydation cyclonique, - on envoie ledit mélange gazeux comportant le porteur d’oxygène dans une portion supérieure cylindrique d’une chambre cylindro-conique dudit réacteur d’oxydation cyclonique, ladite chambre cylindro-conique comportant la portion supérieure cylindrique surmontant une portion inférieure tronconique inversée ; - on effectue l’oxydation dudit porteur d’oxygène au contact du gaz oxydant et la séparation entre le porteur d’oxygène oxydé et le gaz oxydant appauvri en oxygène au sein de ladite chambre cylindro-conique ; - on évacue ledit gaz oxydant appauvri en oxygène par une conduite de sortie positionnée au sommet de la portion supérieure cylindrique ; - et on évacue un flux de porteur d’oxygène oxydé par une conduite d’évacuation positionnée au fond de la portion inférieure tronconique inversée.