INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par conséquent, des solutions sont encore recherchées pour rendre ces contacts gaz-liquide-liquide efficaces, avec un rendement satisfaisant, une consommation énergétique raisonnable et une installation simple, au sein d’un procédé industriel.
Ce problème technique a été résolu par un procédé de mélange des différentes phases en deux étapes. Tout d’abord, l’ammoniac gazeux est solubilisé dans la phase aqueuse à l’aide d’une colonne d’absorption, puis cette phase aqueuse ammoniacale est mélangée à la phase organique dans un réacteur agité conventionnel.
Cette solution permet d’utiliser un réacteur biphasique liquide-liquide usuel, avec un niveau d’agitation lui aussi usuel. Il a été observé que même à un niveau d’agitation très faible, de très bons rendements étaient obtenus.
Brève description de la figure est un schéma du dispositif mettant en œuvre le procédé revendiqué.
Ainsi, la présente invention a pour objet un procédé de préparation d’hydrate d’hydrazine, comprenant les étapes successives suivantes : a) préparation au moyen d’une colonne d’absorption d’une solution aqueuse comprenant de l’ammoniac solubilisé en une proportion comprise entre 50% et 100% par rapport à la saturation de l’ammoniac dans de l’eau pure à la température de la colonne et comportant au moins un activateur, par introduction dans la colonne d’absorption d’une solution aqueuse comprenant au moins un activateur et d’ammoniac frais puis b) réaction au sein d’au moins un réacteur de la solution aqueuse d’ammoniac comportant au moins un activateur obtenue à l’étape précédente avec du peroxyde d’hydrogène et une cétone de formule R 1 R 2 CO, les groupes R 1 et R 2 désignant indépendamment l’un de l’autre un groupe méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle, puis c) séparation de la phase organique contenant l’hydrate d’hydrazine de la phase aqueuse à partir du flux formé à l’issu de l’étape précédente, puis d) hydrolyse de la phase organique obtenue à l’étape précédente pour obtenir de l’hydrate d’hydrazine.
Parmi les sels d'ammonium, on utilise avantageusement les sels d'hydracides, d'oxyacides minéraux, d'acides arylsulfoniques, d'acides de formules R 5 COOH ou R 6 (COOH) n , R 5 , R 6 et n étant définis précédemment, des acides organiques de l'arsenic.
Les sels d'ammonium préférés sont le formiate, l'acétate, le monochloracétate, le propionate, le phénylarsonate et le cacodylate.
Parmi les nitriles, on peut citer avantageusement les produits de formule R 7 (CN) n , n pouvant varier de 1 à 5 selon la valence de R 7 , R 7 est un alkyle cyclique ou non cyclique ayant de 1 à 12 atomes de carbone ou un benzyle ou un groupement pyridinyle. R 7 peut être substitué par des groupements qui ne s'oxydent pas dans le réacteur de l'étape (b), par exemple des halogènes, des groupes carboxyliques, esters carboxyliques, nitro, amine, hydroxy ou acide sulfonique.
Les nitriles préférés sont l'acétonitrile et le propionitrile.
On forme la solution comprenant au moins un activateur en mettant en solution un ou plusieurs produits choisis parmi les oxyacides organiques ou inorganiques, leurs sels d'ammonium et leurs dérivés : anhydrides, esters, amides, nitriles, peroxydes d'acyle, ou leurs mélanges tels que définis ci-dessus. Avantageusement, on utilise les amides, les sels d'ammonium ou les nitriles précédents. De façon particulièrement préférée, on utilise un seul activateur, qui est l’acétamide.
Cette solution est aqueuse. Selon un autre mode de réalisation, ladite solution est une solution aqueuse d'un amide d'acide faible et du sel d'ammonium correspondant à cet acide telle que décrite dans le brevet EP 0 487 160.
Ces amides d'acides faibles sont dérivés des acides carboxyliques correspondants qui ont une constante de dissociation inférieure à 3 x 10 -3 , c'est-à-dire les acides, qui ont un pKa supérieur à 3 en solution aqueuse à 25°C.
Pour les acides polycarboxyliques, ce sont les acides dont la constante de la première ionisation est inférieure à 3 x 10 -3 .
À titre d'exemple, on peut citer les acides carboxyliques de formule R 8 COOH dans laquelle R 8 est un radical alkyle linéaire ayant de 1 à 20 atomes de carbone, ou un radical alkyle ramifié ou cyclique ayant de 3 à 12 atomes de carbone, ou un radical phényle pouvant être substitué, des acides polycarboxyliques de formule R 9 (COOH) n dans laquelle R 9 représente un radical alkylène ayant de 1 à 10 atomes de carbone et n étant un nombre supérieur ou égal à 2, R 9 peut être une simple liaison alors n vaut 2. Les radicaux R 8 et R 9 peuvent être substitués par des halogènes, des groupements OH, NO 2 ou méthoxy. On utilise de préférence l'acétamide, le propionamide, le n-butyramide ou l'isobutyramide.
Le sel d'ammonium correspondant de l'acétamide est l'acétate d'ammonium.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en formant le sel d'ammonium in situ c'est-à-dire en utilisant l'acide carboxylique correspondant qui donne par réaction avec l'ammoniac le sel d'ammonium.
Les proportions de l'amide et du sel d'ammonium correspondant peuvent varier dans de larges limites. On utilise habituellement de 1 à 25 parties du sel d'ammonium pour 5 parties d'amide et de préférence 2 à 10.
L’Appareillage La température de la colonne d’absorption peut être comprise entre la température ambiante et 70°C, de préférence entre 20°C et 50°C, et de préférence entre 25°C et 45°C. La pression de la colonne d’absorption peut être comprise entre la pression atmosphérique et jusqu'à environ 10 bars absolus. De préférence, la réaction est menée entre 1 et 5 bars absolus.
La colonne peut être une colonne de distillation à garnissage ou à plateaux.
Il est également possible de récupérer, totalement ou partiellement, le ou les flux d’ammoniac générés par le procédé de préparation de l’azine.
La solution aqueuse contenant au moins un activateur peut être une solution aqueuse recyclée, qui provient de l’étape c) de séparation, qui peut avoir subi, en tout ou en partie une étape de régénération et de concentration.
Les secteurs d’étanchéité primaires 140 et les secteurs d’étanchéité secondaires 142 sont ainsi des pièces d’usure, visant à réaliser une étanchéité.
Cependant, en fonctionnement, on observe des déformations et déplacement axiaux des aubes fixes 110 et/ou des aubes mobiles 210 résultant notamment des écarts thermiques. Des variations de température trop importantes peuvent conduire à amener les aubes fixes 110 et les aubes mobiles 210 en contact, notamment au niveau de tôles de recouvrement 112 des aubes fixes 110 ou de becquets mobiles 212 d’aubes mobiles 210. On symbolise sur la par des flèches l’effet de variations de température. La flèche F1 désigne une dilatation d’un support amont 120, et la flèche F2 symbolise l’effet de bascule qui en résulte pour une aube 110 considérée. La zone entourée en pointillés Z1 indique alors une zone de contact potentiel.
Une solution pourrait être de réduire les tôles de recouvrement 112 et les becquets mobiles 212 pour minimiser les risques de contact. Toutefois, une telle solution viendrait dégrader les performances en termes d’étanchéité, ce qui aurait pour conséquence d’augmenter les fuites, et donc de dégrader les performances générales.
Le système tel que proposé comprend ainsi un dispositif de refroidissement 300 qui est positionné autour du carter 105 de l’aubage stator 100. Le dispositif de refroidissement 300 comprend une pluralité de tubes de refroidissement 310 adaptés pour réaliser une circulation de fluide de refroidissement de manière à refroidir le carter 105. Les tubes de refroidissement sont positionnés en regard des supports amont 120 et des supports aval 130 du carter 105, c’est à dire radialement autour des supports amont 120 et des supports aval 130 du carter 105. On peut ainsi définir des tubes amont 312 qui sont positionnés radialement autour des supports amont 120, et des tubes aval 313 qui sont positionnés radialement autour des supports aval 130. Lorsque l’ensemble des tubes de refroidissement 310 sont exploités, on réalise un refroidissement typiquement uniforme du carter 105, et donc on réalise un pilotage du jeu radial engendré par les variations de température.
Le dispositif de refroidissement 300 est configuré de manière à définir au moins deux circuits de refroidissement distincts, afin de permettre un refroidissement différentié des supports amont 120 et des supports aval 130 du carter 105, ou le cas échéant un refroidissement individualisé pour chacun des supports amont 120 et des supports aval 130.
On peut ainsi par exemple définir un circuit amont et un circuit aval, adaptés pour réaliser un refroidissement individualisé pour chacun des supports amont 120 et des supports aval 130 respectivement.
Le dispositif de refroidissement 300 peut comprendre une pluralité de circuits amont et de circuits aval, de manière à refroidir différentes zones ou portions du carter, chaque zone étant en regard d’un élément du stator. Chaque circuit amont ou circuit aval présente par exemple une admission de fluide unique, et va ensuite réaliser une distribution de ce fluide de refroidissement pour réaliser le refroidissement des différents supports pour la zone considérée du carter. A titre d’exemple, on peut ainsi définir plusieurs portions ou zones du carter 105, chaque portion ou zone formant un secteur angulaire autour de l’axe principal Z-Z, et s’étendant selon l’axe principal Z-Z. le circuit de refroidissement permet ainsi de réaliser un refroidissement différentié au sein d’une portion ou zone de carter considérée, sans nécessiter une multiplication des systèmes de refroidissement distincts.
Le circuit de refroidissement 300 comprend ainsi une ou plusieurs admissions de fluide 320 reliés chacun à des tubes de refroidissement distincts, de manière à définir au moins deux circuits de refroidissement pouvant être pilotés indépendamment. Dans l’exemple illustré sur la , l’admission de fluide 320 est centrale, et des tubes de refroidissement 310 s’étendent de part et d’autre de l’admission de fluide 320. On notera que dans un système de régulation active pour une turbine basse pression de type LPTACC mis en place au niveau du carter de la turbine basse pression, les différents tubes viennent typiquement injecter un jet de fluide de refroidissement, par exemple de l’air, directement dans la veine de fluide traversant l’ensemble. Le dispositif tel que présenté permet ainsi par exemple avec une unique admission d’air, d’appliquer un refroidissement différencié sur une portion de carter, notamment afin que les différents supports amont 120 et supports aval 130 soient soumis à un refroidissement adapté.
On comprend que ce mode de réalisation n’est pas limitatif, et que l’admission et la distribution de fluide de refroidissement aux différents tubes de refroidissement 310 peut être réalisée selon toute structure appropriée. Le circuit de refroidissement 300 est typiquement configuré de manière à venir entourer tout ou partie du carter 105 de l’aubage stator 100.
Selon un premier mode de réalisation, le circuit de refroidissement comprend deux admissions de fluide, de manière à définir deux circuits de refroidissement distincts ; un circuit de refroidissement amont adapté pour refroidir les supports amont 120 en faisant circuler un fluide de refroidissement dans les tubes amont 312, et un circuit de refroidissement aval adapté pour refroidir les supports aval 130 en faisant circuler un fluide de refroidissement dans les tubes aval 313.
Un tel mode de réalisation permet ainsi d’éviter ou de piloter un effet de bascule des aubes fixes 110 afin d’éviter un contact entre les aubes fixes 110 et les aubes mobiles 210. On comprend en effet qu’en modulant le refroidissement entre le support amont 120 et le support aval 130 d’une aube fixe 110 considérée, on modifie la position axiale desdits supports, ce qui permet de prévenir ou de compenser un effet de bascule entrainé par une dilatation thermique des composants.
Selon un second mode de réalisation, les différents tubes de refroidissement 310 sont chacun munis d’organes de pilotage tels que des vannes ou des clapets de pilotage, de manière à permettre un pilotage individualisé du refroidissement des différents supports amont 120 et supports aval 130.
Les différents organes de pilotage sont alors typiquement pilotés au moyen d’un contrôleur, adapté pour moduler le refroidissement en fonction de paramètres tels que le régime de fonctionnement de la turbomachine, la phase de vol, la température mesurée, ou tout autre paramètre ou combinaison de paramètres adapté.
Le système tel que proposé permet ainsi de réaliser un refroidissement différencié à l’échelle d’une portion de carter au regard d’un unique élément du stator, et un pilotage du jeu axial, en plus du pilotage du jeu radial qui est lui réalisé via un refroidissement uniforme. L’invention permet ainsi notamment d’éviter une multiplication de circuits de refroidissements distincts qui seraient pénalisants en termes de structure, d’encombrement et de masse.
Le système tel que proposé permet en outre prévenir l’usure prématurée des secteurs d’étanchéité et de prévenir les contacts entre les aubes fixes 110 et les aubes mobiles 210, ce qui permet ainsi de réduire les opérations de maintenance requises et donc de réduire les périodes d’immobilisation et les coûts associés à l’exploitation de la turbomachine associée.
De plus, une telle maîtrise des jeux permet de les optimiser, et ainsi d’améliorer l’étanchéité et donc d’améliorer les performances de l’ensemble.
L’estimation du nombre d’objets spatiaux 50 prédéterminés pouvant être détectés au moyen d’une loi de pointage s’effectue par simulation de la loi de pointage, sur la fenêtre temporelle ou davantage (par exemple si la loi de pointage est répétée périodiquement) appliquée à la distribution spatio-temporelle associée au satellite 20 considéré. Une telle estimation prend en compte le champ de vue de l’instrument d’observation 21 (éventuellement déjà pris en compte dans la distribution spatio-temporelle) pour déterminer le nombre d’objets spatiaux 50 prédéterminés observables qui se trouvent dans le champ de vue lorsque la ligne de visée est alignée avec une direction de pointage donnée. Dans certains cas, la dynamique de la loi de pointage peut également être prise en compte pour évaluer la vitesse angulaire relative apparente de chaque objet spatial 50 prédéterminé observable par rapport à l’instrument d’observation 21. Ainsi, un objet spatial 50 prédéterminé est considéré comme détecté lorsqu’un critère prédéterminé de détectabilité est vérifié, qui comprend notamment le fait que l’objet spatial 50 prédéterminé se trouve dans le champ de vue de l’instrument d’observation 21, et éventuellement la vitesse angulaire relative apparente (éventuellement conjointement avec la magnitude visuelle apparente).
Dans certains cas, l’optimisation de la loi de pointage peut également prendre en compte la faisabilité de chaque loi de pointage considérée. En effet, la loi de pointage doit être viable opérationnellement, notamment en termes de capacité de vitesse de rotation de la ligne de visée de l’instrument d’observation 21 (le temps pour passer d’une direction de pointage à une autre est contraint par l’agilité du satellite 20 et/ou d’un mécanisme de pointage de l’instrument d’observation 21) et d’évitement de corps célestes susceptibles d’éblouir l’instrument d’observation 21 lors du passage d’une direction de pointage à une autre. La prise en compte de contraintes sur la loi de pointage dans le processus d’optimisation assure donc avantageusement sa faisabilité.
De manière générale, une méthode d’optimisation, de type prédéterminé, peut par exemple être mise en œuvre pour déterminer une loi de pointage vérifiant le critère de détection d’objets spatiaux 50 prédéterminés. Le choix d’un type particulier de méthode d’optimisation constitue une variante d’implémentation. Par exemple, la détermination de la loi de pointage peut mettre en œuvre une méthode d’optimisation automatique continue ou discrète, s’appuyant par exemple sur des algorithmes génétiques, évolutionnaires, de programmation dynamique, etc. La grande dimension de l’espace d’optimisation peut rendre l’utilisation de méthodes exactes complexes à évaluer en un temps raisonnable. Le cas échéant, il peut être avantageux de mettre alors en œuvre des algorithmes exploratoires (par exemple par descente de gradient), qui permettent de converger vers des optima locaux de manière performante.
Quelle que soit la méthode d’optimisation utilisée, la détermination de la loi de pointage peut considérer une pluralité de lois de pointage candidates. Pour chaque loi de pointage candidate, les objets spatiaux 50 prédéterminés qui peuvent être détectés sont estimés au moyen de la distribution spatio-temporelle. La loi de pointage déterminée est alors l’une des lois de pointage candidates évaluées qui vérifie le critère de détection considéré.
Afin de réduire la complexité de l’optimisation de la loi de pointage de chaque satellite 20, il est possible de réduire les degrés de liberté sur le choix de la loi de pointage. Dans des modes préférés de mise en œuvre, les lois de pointage candidates sont définies par au moins une loi de pointage paramétrable prédéterminée, et correspondent à des valeurs candidates respectives différentes de paramètres de l’au moins une loi de pointage paramétrable. Par exemple, l’au moins une loi de pointage paramétrable comporte l’une parmi :
une loi sinusoïdale, auquel cas les paramètres correspondent par exemple à une amplitude et/ou une phase et/ou une pulsation, une loi harmonique, auquel cas les paramètres correspondent par exemple à des amplitudes et/ou des phases et/ou des pulsations, une loi polynomiale, par exemple d’ordre prédéterminé ou paramétrable (borné le cas échéant), les paramètres correspondant par exemple aux différents coefficients du polynôme, une loi continue et différentiable jusqu’à un certain ordre par morceaux, par exemple une loi basée sur une spline (par exemples des B-splines), auquel cas les paramètres correspondent par exemple à l’ordre de la spline, aux dates consécutives permettant de positionner les nœuds des splines, aux valeurs des coefficients des splines, etc.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la loi de pointage comporte par exemple au moins deux lois de pointage appliquées à des dimensions différentes, par exemple une loi de pointage en azimut et une loi de pointage en élévation. Dans certains cas, la loi de pointage peut également comporter un contrôle d’une orientation de l’instrument d’observation 21 en lacet autour de chaque direction de pointage dudit instrument d’observation 21.
Nous décrivons à présent un exemple non limitatif d’optimisation dans le cas où la loi de pointage est constituée d’une loi harmonique en azimut et d’une loi harmonique en élévation. La pulsation pour chaque loi de pointage en azimut et en élévation est considérée comme proportionnelle à la pulsation orbitale où est le demi grand axe de l’orbite terrestre du satellite 20 d’indice et est le paramètre gravitationnel standard de la Terre 30. La loi de pointage paramétrable est par exemple définie en azimut et en élévation par:
Chaque harmonique d’angle de pointage est caractérisée par un ensemble de trois paramètres définissant son amplitude, sa pulsation et sa phase. Pour un nombre imposé de harmoniques, la loi de pointage possède donc degrés de liberté définissant le vecteur d’état à optimiser. La loi de pointage résultante permet de proposer une stratégie de balayage de l’espace périodique et générique. L’agilité du satellite 20 déterminera les couples amplitudes / fréquences maximum admissibles.
Pour chaque satellite 20 d’indice , la fonction de coût (critère de détection) vise par exemple à maximiser le nombre d’objets spatiaux 50 prédéterminés différents détectés au moins une fois :
Il est à noter que la fonction de coût ci-dessus correspond à un critère de détection local à chaque satellite 20 d’indice . Dans le cas où le système de surveillance comporte plusieurs satellites 20, il est possible d’optimiser séparément la loi de pointage de chaque satellite 20 selon un critère de détection local. Dans des modes préférés de mises en œuvre, les lois de pointage de tous les satellites 20 sont optimisées conjointement, selon un critère de détection global. Par exemple, en considérant satellites, le critère de détection global visant à maximiser le nombre d’objets spatiaux 50 prédéterminés différents détectés au moins une fois peut être exprimé comme suit :
Afin d’explorer un large panel de lois de pointage candidates, il est possible d’utiliser un algorithme d’optimisation évolutionnaire dont les principaux hyper paramètres spécifiques peuvent être par exemple :
une contrainte de vitesse de rotation maximale des satellites 20 et/ou de mécanismes de pointage des instruments d’observation 21, un nombre d’harmoniques maximum par angle de pointage (azimut, élévation).
La figure 9 représente schématiquement une distribution spatio-temporelle en azimut et en élévation obtenue pour un satellite 20 en orbite terrestre héliosynchrone (« sun-synchronous orbit » ou SSO), 6h-18h à 500 kilomètres d’altitude. La figure 9 montre également les lois de pointage en azimut et en élévation obtenues dans le repère d’observation en appliquant un algorithme évolutionnaire, avec par exemple deux harmoniques par angle azimut et élévation admises (c’est-à-dire ) et une vitesse de rotation maximale de 1°/s. La distribution spatio-temporelle et la loi de pointage sont déterminées sur une fenêtre temporelle correspondant à une période orbitale, et sont données sur la en fonction des positions successives du satellite 20 sur son orbite terrestre au cours de la période orbitale (de 0° à 360°). Sur la , un gris foncé représente une faible densité d’objets spatiaux 50 prédéterminés observables, tandis qu’un gris clair représente une forte densité d’objets spatiaux 50 prédéterminés observables. La représente également la direction anti-Soleil, c'est à dire la direction à l’opposé du Soleil.
Comme on le constate sur la , par construction du repère d’observation, les objets spatiaux 50 prédéterminés observables sont dans cet exemple concentrés en azimut entre environ -100° et environ 100° et concentrés autour d’une élévation proche de 0°. L’algorithme évolutionnaire propose ici une loi de pointage offrant un maximum de balayage en azimut avec une amplitude proche de 90° et une harmonique de rang 9 couplé à un balayage en élévation plus basse fréquence (rang 6) et de faible amplitude afin de rester concentré dans les zones à fortes densités.
La représente schématiquement les principales étapes d’un autre exemple de réalisation d’un procédé 80 de détermination de loi de pointage de l’instrument d’observation 21 d’un satellite 20.
Ces acides peuvent être aussi utilisées sous leur forme acide ou bien totalement ou partiellement neutralisée, par exemple sous forme de sel de sodium ou encore sel d’ammonium.
La quantité à utiliser est avantageusement comprise entre 10 et 1000 ppm et, de préférence, entre 50 et 250 ppm de l'ensemble des réactifs et de la solution comprenant au moins un activateur à l'entrée du réacteur. L’alkylcétone
L’alkylcétone de formule R 1 R 2 CO comporte des groupes R 1 et R 2 désignant indépendamment l’un de l’autre un groupe méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle. De préférence, la diméthylcétone et la méthyléthylcétone sont utilisées. De manière particulièrement préférée, la méthyléthylcétone est utilisée. De ce fait, l’azine préférée est l’azine de la méthyléthylcétone, dénommée MECazine. L’activateur
Par « activateur », on entend un composé permettant d’activer le peroxyde d’hydrogène, c'est-à-dire un composé tel que l'on puisse produire de l'azine à partir d'ammoniac, de peroxyde d’hydrogène et d’une cétone.
Parmi les nitriles, on peut citer avantageusement les produits de formule R 7 (CN) n , n pouvant varier de 1 à 5 selon la valence de R 7 , R 7 est un alkyle cyclique ou non cyclique ayant de 1 à 12 atomes de carbone ou un benzyle ou un groupement pyridinyle. R 7 peut être substitué par des groupements qui ne s'oxydent pas dans le réacteur de l'étape (a), par exemple des halogènes, des groupes carboxyliques, esters carboxyliques, nitro, amine, hydroxy ou acide sulfonique.