INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Puis, l’unité de traitement 7 de l’ancre A convertit la position polaire de l’ancre B dans le repère RM, en une position polaire de l’ancre B dans le repère RA, en réalisant une conversion de repère polaire-polaire.
On sait que la position polaire du smartphone 2 dans les repères RA puis RM est telle que :
La position polaire de l’ancre A dans les repères RA puis RM est telle que :
La position polaire de l’ancre B dans les repères RA puis RM est telle que :
Pour connaitre la position de l’ancre B dans le repère RA, l’unité de traitement 7 de l’ancre A calcule donc :
est la coordonnée radiale de l’ancre B dans le repère RA, est la coordonnée radiale du smartphone 2 dans le repère RA, est la coordonnée radiale de l’ancre B dans le repère RM, est la coordonnée angulaire de l’ancre A dans le repère RM, est la coordonnée angulaire de l’ancre B dans le repère RM, est la coordonnée angulaire de l’ancre B dans le repère RA, est la coordonnée angulaire du smartphone 2 dans le repère RA.
Il est donc possible de positionner le smartphone 2 selon l’ancre A, et de positionner l’ancre B par rapport au smartphone 2. On étend ainsi le repère déployé par l'ancre A jusqu’à la portée UWB du smartphone 2.
On se place maintenant dans le cas où le smartphone 2 n’est pas situé à portée UWB de l’ancre B – et est donc situé à portée UWB uniquement de l’ancre A.
Il est donc possible, en utilisant la technologie UWB, de mesurer : la distance Dist MA entre le smartphone 2 et l’ancre A, ainsi que les angles Angle MA et Angle AM .
Il est aussi possible, en utilisant la technologie Wi-Fi, de mesurer la distance dist MA entre le smartphone 2 et l’ancre A, la distance dist MB entre le smartphone 2 et l’ancre B, et la distance dist AB entre l’ancre A et l’ancre B.
Ainsi, si la température de couleur mesurée est inférieure (ici inférieure ou égale) à un seuil prédéterminé, égal par exemple à 5 750 K, l’unité de traitement 5 sélectionne comme valeurs courantes des paramètres audio les premières valeurs des paramètres audio (profil nuit).
Si la température de couleur est supérieure (ici supérieure strictement) au seuil prédéterminé, l’unité de traitement 5 sélectionne comme valeurs courantes des paramètres audio les deuxièmes valeurs des paramètres audio (profil jour).
L’unité de traitement 5 fait alors appliquer par le module audio 9 les valeurs courantes des paramètres audio sur le signal audio primaire pour produire un signal audio secondaire, et fait restituer le signal audio secondaire via les haut-parleurs internes 8 ou les haut-parleurs externes 4.
Alternativement, la mesure de température de couleur peut être réalisée avec hystérésis.
L’unité de traitement 5 compare la température de couleur avec un seuil prédéterminé bas et avec un seuil prédéterminé haut.
Si la température de couleur est inférieure (ici inférieure strictement) au seuil prédéterminé bas, égal par exemple à 5 500 K, l’unité de traitement 5 sélectionne comme valeurs courantes des paramètres audio les premières valeurs des paramètres audio (profil nuit).
Si la température de couleur est supérieure (ici supérieure strictement) au seuil prédéterminé haut, égal par exemple à 6 000 K, l’unité de traitement 5 sélectionne comme valeurs courantes des paramètres audio les deuxièmes valeurs des paramètres audio (profil jour).
Si la température de couleur est comprise entre le seuil prédéterminé bas et le seuil prédéterminé haut, l’unité de traitement 5 continue de faire appliquer sur le signal audio primaire les valeurs courantes des paramètres audio préalablement sélectionnées, c’est-à-dire les premières valeurs des paramètres audio si celles-ci étaient utilisés, ou bien les deuxièmes valeurs des paramètres audio si celles-ci étaient utilisés.
Alternativement, si la température de couleur est comprise entre le seuil prédéterminé bas et le seuil prédéterminé haut, l’unité de traitement 5 combine deux jeux de paramètres en fonction d’un coefficient de pondération α compris entre 0 et 1, comme cela a été décrit plus tôt.
Le seuil prédéterminé bas est par exemple égal à 5 500 K, et le seuil prédéterminé haut est par exemple égal à 6 000 K.
Selon un mode particulier de réalisation, l’unité de traitement 5 acquiert ou estime, en utilisant des mesures produites par un ou plusieurs capteurs photosensibles 10, un premier paramètre lumineux et un deuxième paramètre lumineux, en l’occurrence la luminosité et la température de couleur. L’unité de traitement 5 peut utiliser les mesures produites par un capteur de luminosité et par un capteur de température de couleur, si le boîtier décodeur 1 est équipé de ces deux capteurs. L’unité de traitement 5 peut aussi estimer les paramètres à partir des mesures produites par un seul capteur.
L’unité de traitement 5 compare alors la luminosité avec un premier seuil prédéterminé (par exemple égal à 200 lux), et la température de couleur avec un deuxième seuil prédéterminé (par exemple égal à 5 750 K).
Si la luminosité et la température de couleur sont inférieures (ici inférieures ou égales) respectivement au premier seuil prédéterminé et au deuxième seuil prédéterminé, l’unité de traitement 5 sélectionne et fait appliquer sur le signal audio primaire les premières valeurs des paramètres audio (profil nuit).
Si la luminosité et la température de couleur sont supérieures (ici strictement supérieures) respectivement au premier seuil prédéterminé et au deuxième seuil prédéterminé, l’unité de traitement 5 sélectionne et fait appliquer sur le signal audio primaire les deuxièmes valeurs des paramètres audio (profil jour).
Sinon, l’unité de traitement 5 continue à appliquer sur le signal audio primaire les valeurs courantes des paramètres audio préalablement sélectionnées.
On voit sur la les différentes combinaisons possibles de luminosité mesurée et de température de couleur mesurée. L’axe des abscisses représente la luminosité mesurée, l’axe des ordonnées représente la température de couleur mesurée. Les deux seuils prédéterminés découpent le graphique en quatre secteurs 20, 21, 22, et 23. Lorsque la combinaison luminosité mesurée / température de couleur mesurée est dans le secteur 20, l’unité de traitement 5 fait appliquer les paramètres du profil « jour. » Lorsque la combinaison est dans le secteur 22, l’unité de traitement 5 fait appliquer les paramètres du profil « nuit. » Lorsque la combinaison est dans le secteur 21 ou 23, l’unité de traitement 5 conserve les paramètres en cours.
En effet, la désactivation, le frittage, le dépôt de coke ainsi que la faisabilité économique doivent être pris en compte pour réaliser une gazéification de la biomasse à grande échelle.
Par ailleurs, les catalyseurs ne présentent pas des performances identiques en matière de réduction des goudrons ce qui rend incertains la composition du gaz de synthèse. Cependant, l’utilisation de catalyseur est indispensable pour pallier au moins en partie aux inconvénients de la gazéification directe.
Il existe donc un besoin de nouvelles alternatives permettant de produire un gaz de synthèse renouvelable ne contenant pas de polluant et obtenu sans catalyseur.
Pour répondre à ce besoin, l’invention propose un nouveau gaz de synthèse contenant aucun polluant et obtenu à partir d’une matière première renouvelable, la cellulose.
Préférentiellement, le gaz de synthèse selon l’invention ne contient aucun polluant. Plus particulièrement, ledit gaz de synthèse ne contient pas : - de goudrons ; - de composés azotés tels que l’ammoniac et les oxydes d’azote ; - de composés soufrés tels que les oxydes de soufre; - de composés chlorés tels que l’acide chlorhydrique ; - des métaux alcalins tels que le potassium, le sodium, calcium et le magnésium ; - des métaux lourds tels que le plomb, le nickel, le cuivre, le mercure et le zinc ; et - des particules fines tels que les cendres minérales ou les particules de carbone.
Préférentiellement, le gaz de synthèse est obtenu à partir de cellulose extraite d’une biomasse lignocellulosique.
Avantageusement, la cellulose extraite d’une biomasse lignocellulosique permet d’obtenir un gaz de synthèse renouvelable sans polluant.
De façon surprenante, le gaz de synthèse obtenu à partir de goudron de cellulose ne contient pas de composés souffrés et de composés azotés, préférentiellement le gaz de synthèse de contient pas de polluant.
Selon un objet préféré de l’invention, le gaz de synthèse est obtenu sans catalyseur.
Le gaz de synthèse selon l’invention est particulièrement utile dans le contexte de l’invention permettant ainsi de surmonter les désavantages de l’art antérieur.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un gaz de synthèse comprenant notamment une étape de récupération de la cellulose extraite d’une biomasse, une étape de pyrolyse et une étape de gazéification sans catalyseur.
Avantageusement, le procédé de fabrication selon l’invention permet d’obtenir un gaz de synthèse exempt de tous composés azotés et soufrés, préférentiellement exempt de tout polluant, sans étape de purification post-gazéification.
De façon particulièrement avantageuse, le procédé selon l’invention produit un gaz de synthèse sans composés souffrés et azotés, préférentiellement sans polluant, obtenu à partir d’une cellulose à échelle industrielle à faible coût.
Enfin, l’invention vise aussi l’utilisation du gaz de synthèse selon l’invention pour produire de l’hydrogène et du dioxyde de carbone.
Sélection de la matière première lignocellulosique
La paille de blé (WS) et la sciure de sapin résineux (SS) ont été choisis comme échantillons de biomasse lignocellulosique pour les expériences d'extraction de cellulose et de pyrogazéification.
Une cellulose commerciale sous forme de fibres de cellulose Arbocell (ARC) a été également utilisée.
Caractérisation des propriétés
Les propriétés physio-chimiques des matériaux sélectionnés, de la cellulose extraite et du charbon de pyrogazéification ont été caractérisées.
A) Analyse de proximité
L’analyse de proximité permet de déterminer la répartition des produits lorsque les échantillons sont chauffés dans des conditions spécifiques.
L’analyse de proximité comprend la détermination de plusieurs paramètres tels que l’humidité, la matière volatile, les cendres et le carbone fixé. Les trois premiers paramètres ont été déterminés en respectant les normes EN ISO 18134-3 [ISO 18134-32015], EN ISO 18123 [ISO 181232015], et EN ISO 18122 [ISO 181222015]. Les mesures ont été réalisées en triplicat. Le carbone fixé a été calculé en faisant la différence :
Masse totale = humidité + cendre + matière volatile + carbone fixé Analyse de proximité (db, poids.%) Humidité Matière volatile Carbone fixé Cendres SP 7,86 80,05 18,7 1,26 WS 9,26 77,1 17,87 5,03 SS 2,15 81,47 18,28 0,25 Cell-SS-P 1,7 82,29 17,46 0,25 Cell-SS-P-A 0 84,82 14,79 0,4 ARC 6,08 83,43 16,39 0,18
La cellulose contient plus de matière volatile que les différents types de biomasse brute. Cela peut s’expliquer par la séparation d’une partie de la lignine.
Le taux de cendres est similaire entre les échantillon en raison de la précipitation de la silice. A noter que la cellulose commerciale MCC contient des cendres en faible quantité en dessous du seuil de détection.
B) Analyse ultime
La quantification des fractions massiques de carbone (C), d'hydrogène (H), d'azote (N) a été obtenues par analyse CHNS à l'aide d'un analyseur élémentaire Themoquest NA 2000. Trois répétition de l'analyse ont été effectuées selon la norme EN ISO 16948 :2015 [ISO2015]. La fraction massique d'oxygène a été calculée par différence :
Masse totale = C + H + N + S + O Analyse ultime (daf, poids.%) N C H O* H/C O/C SP 0,24 54,16 6,81 38,79 1,51 0,54 WS 0,88 49,49 6,8 42,83 1,65 0,65 SS 0,11 47,79 6,20 45,90 1,55 0,72 Cell-SS-P 0 48,5 6,07 45,44 1,5 0,7 Cell-SS-P-A 0,01 49,08 6,18 44,73 1,51 0,68 ARC 0 44,05 6,57 49,39 1,79 0,84
On observe que les ratios H/C et O/C sont similaires pour les échantillons de biomasse et de cellulose extraite.
Les échantillons de cellulose (extraites) contiennent une faible teneur d’azote issue de leur procédé d’obtention. En effet, il s’agit d’une teneur résiduel du à l’injection du diazote.
Plus particulièrement, ledit gaz de synthèse ne contient pas de goudron, de composés azotés (ammoniac, oxydes d’azote), de composés soufrés (oxydes de soufre, sulfure d’hydrogène), de composés chlorés (acide chlorhydrique), de métaux alcalino-terreux (potassium, sodium, magnesium, calcium), de métaux lourd (plomb, nickel, cuivre, mercure, zinc) et des particules fines (cendres minérales, particules de carbone).
Préférentiellement, le gaz de synthèse selon l’invention ne contient pas d’espèce réactive contenant de l’azote ou du souffre.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’invention concerne un gaz de synthèse obtenu à partir de cellulose, constitué exclusivement de monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO2), de dihydrogène (H2) et de méthane (CH4).
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le gaz de synthèse comprend du monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO2), de dihydrogène (H2) et de méthane (CH4) et ne contient pas de composés azotés et de composés souffrés.
De façon préférée, le gaz de synthèse selon l’invention est obtenu à partir de cellulose extraite d’une biomasse lignocellulosique.
La cellulose, l’hémicellulose et la lignine sont les principaux composant de la biomasse lignocellulosique. La proportion ou la structure moléculaire de ces composés varient en fonction de l’origine de la biomasse.
Avantageusement, les inventeurs utilisent de la cellulose extraite de biomasse lignocellulosique dont la structure chimique est strictement identique. Les degrés de cristallinité et la longueur des fibrilles et fibres de celluloses peuvent certes varier légèrement sans affecter sensiblement la réaction de gazéification
Ainsi, la cellulose utilisée pour produire le gaz de synthèse selon l’invention ne dépend pas de la biomasse lignocellulosique utilisée au départ.
Préférentiellement, la cellulose est extraite à partir d’au moins un type de biomasse lignocellulosique choisi parmi : bois feuillus, bois résineux, pailles de céréales (blé, maïs, orge, riz, sorgho), bagasses de plantes sucrières (canne à sucre, sorgho sucrier) , plantes énergétiques ( miscanthus, bambous, sorgho à fibres), résidus lignocellulosiques fibreux d’exploitation de productions agricoles (troncs de bananier, ananas, palmiers, lin, chanvre) et leur mélanges.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la cellulose est extraite à partir d’au moins 2 types de biomasse, notamment au moins 3 types de biomasse.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une partie du gaz de synthèse est obtenu à partir de gourdron de cellulose.
La qualité et la stabilité de la cellulose font que le gaz de synthèse selon l’invention, comprend préférentiellement : -entre 50 et 60% en volume de H2 ; -entre 30 et 40% en volume de CO ; -entre 7 et 12% en volume de CO2 ; et -entre 0,4 et 1% en volume de CH4.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le gaz de synthèse est consitué de :
-entre 50 et 60% en volume de H2 ; -entre 30 et 40% en volume de CO ; -entre 7 et 12% en volume de CO2 ; et -entre 0,4 et 1% en volume de CH4.
Avantageusement, le gaz de synthèse selon l’invention présente un rendement, un volume, un pouvoir calorifique inférieur et un ratio H2/CO(volume/volume) similaire à un gaz de synthèse obtenu à partir de la biomasse brute. Plus particulièrement, le gaz de synthèse selon l’invention présente des variations de rendement, de volume, de pouvoir calorifique inférieur et de ratio H2/CO(volume/volume) inférieures à 5%, préférentiellement inférieures à 2% par rapport à un gaz de synthèse obtenu à partir de la biomasse brute.
Préférentiellement, le gaz de synthèse selon l’invention comprend un ratio H2/CO volume/volume compris entre 1,5 et 3.
introduire lesdits sous-produits lourds avec de l’eau dans un hydrolyseur et les soumettre à une hydrolyse en continu, le ratio massique eau : LAA allant de 0,1 à 1,3 (bornes comprises) pendant une durée de 1 à 10 h, de préférence de 1 à 5h, conduisant à l’obtention d’un mélange de produits hydrolysés, injecter en continu ledit mélange de produits hydrolysés dans un réacteur et le soumettre à un craquage thermique produisant un flux de tête gazeux contenant de l’acide acrylique et de l’eau et un flux de pied (résidu) concentré en produits lourds, récupérer une fraction plus légère riche en AA et en eau pouvant être recyclée à différents endroits du procédé, récupérer ledit résidu en vue d’un traitement d’élimination.
Selon un mode de réalisation, la pression dans l’hydrolyseur varie entre 0,1 et 2 MPa, de préférence entre 0,5 et 1,5 MPa.
La composition aqueuse ainsi traitée est acheminée à flux continu à travers la quatrième sortie de botte de ballon 70 et véhiculée vers une unité de traitement d’eau comme on l’expliquera ci-après.
Parallèlement aux premières étapes d’alimentation 82, de récupération 84 et de neutralisation 86, les produits hydrocarbonés plus lourds de la composition de pétrole brut dessalé, s’écoulent vers la quatrième sortie de pied 62.
Ils constituent une deuxième composition de pétrole brut qui s’achemine à travers la quatrième sortie de pied 62, pour venir alimenter, selon une deuxième étape d’alimentation 88, la troisième colonne 38.
De façon analogue au traitement de la composition de pétrole brut dessalé à travers la quatrième colonne de séparation 60, la deuxième composition de pétrole brut est injectée sous pression, à une température comprise entre 130°C et 220°C et concomitamment à de la vapeur d’eau.
Le formaldéhyde et les fractions des produits hydrocarbonés légers incluant du sulfure d’hydrogène, encore contenus dans la deuxième composition de pétrole brut s’évacue également sous forme vapeur à travers la troisième sortie de tête 42 avec la vapeur d’eau.
De façon analogue, la vapeur d’eau se condense dans le troisième réceptacle ou ballon 46, et est récupérée, selon une deuxième étape de récupération 90, à l’intérieur de la troisième botte de ballon 48.
On récupère également dans la composition aqueuse de la troisième botte de ballon 48, du formaldéhyde et du sulfure d’hydrogène.
Aussi, selon une deuxième étape de neutralisation 92, on injecte du bisulfite de sodium par le biais du deuxième réservoir 52 de bisulfite et de la deuxième pompe doseuse 54 à travers la troisième sortie de botte de ballon 50.
Le bisulfite de sodium réagit là également avec le formaldéhyde pour former un complexe organique, de manière à inhiber la réaction du formaldéhyde et du sulfure d’hydrogène. Préférentiellement, on injecte également cinq fois plus de bisulfite de sodium qu’il n’en faut pour neutraliser le formaldéhyde.
La composition aqueuse ainsi traitée est acheminée à flux continu à travers la troisième sortie de botte de ballon 50 et véhiculée vers l’unité de traitement d’eau précitée.
Parallèlement, les produits hydrocarbonés, complémentaires des produits hydrocarbonés qui s’évacue à travers la première sortie de tête 42 de la première colonne 38, constituent une troisième composition de pétrole brut qui s’achemine, elle, à travers la troisième sortie de pied 40 pour rejoindre le deuxième four 44.
La troisième composition de pétrole brut est alors chauffée selon une étape de chauffage 94, à une température voisine de 370°C.
La troisième composition de pétrole brut chauffée est alors acheminée à la première entrée 36 de la première colonne, la colonne de distillation atmosphérique 18, dans une troisième étape d’alimentation 96. Et concomitamment, de la vapeur d’eau est injectée dans la première colonne 18 via le premier générateur de vapeur.
La colonne de distillation atmosphérique 18 permet ainsi de distiller à la pression atmosphérique, cette troisième composition de pétrole brut et de fractionner les différentes coupes pétrolières.
Aussi, le formaldéhyde et les fractions des produits hydrocarbonés légers incluant du sulfure d’hydrogène, encore contenus dans la troisième composition de pétrole brut, sont évacués à travers la première extrémité de sortie supérieure 22 avec la vapeur d’eau.
De façon analogue, la vapeur d’eau se condense dans le premier réceptacle 24 et est récupérée, selon une troisième étape de récupération 98, à l’intérieur de la première botte 26.
Selon un mode de réalisation, la température dans l’hydrolyseur varie entre 80 et 200°C, de préférence entre 150 et 200°C.
Selon un mode de réalisation, le temps de séjour du mélange réactionnel dans le réacteur de craquage est compris entre 0,5h et 10h, de préférence entre 4h et 10h.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de l’état de la technique. Elle permet de récupérer le maximum d’AA par opération de craquage, tout en gérant la viscosité du résidu formé sans être dépendante d’une autre unité de production. Cela est accompli grâce à l’association d’une étape d’hydrolyse des sous-produits lourds provenant d'une unité de production d'acide acrylique, et d’une étape de craquage thermique des produits hydrolysés.
• Un procédé simple et peu coûteux en investissement puisqu'il ne nécessite pratiquement qu'un équipement supplémentaire (l’hydrolyseur) par rapport à l’étape de craquage seule.
• Une température de craquage plus faible par rapport au craquage sans étape d’hydrolyse, permettant donc des économies d’énergie.
• L’étape de craquage ne dépend pas d’autres unités (esters).
L’un des points d'intersection des premier et deuxième cercles n'aura pas changé de position avec le mouvement du smartphone 2. Autrement dit, les trois cercles ainsi créés se croisent nécessairement à un même point.
L’unité de traitement 7 attend donc que le smartphone 2 change de position, ou bien communique (par exemple via le smartphone 2) à l’utilisateur du smartphone pour que celui-ci change de position (et le smartphone 2 avec lui).
Lorsque la position du smartphone 2 a changé, l’unité de traitement 7 fait mesurer à nouveau, par le smartphone 2 ou par l’ancre B, en utilisant des troisièmes signaux Wi-Fi, une distance dist’ MB entre le smartphone et l’ancre B. La position P B est alors évaluée à partir de la distance dist AB , de la distance dist MB et de la distance dist’ MB .
L’unité de traitement 7 définit le troisième cercle imaginaire , qui a pour centre la nouvelle position du smartphone 2 et pour rayon la distance dist’ MB , puis calcule le point où se croisent le premier cercle ayant pour centre la position de l’ancre A et pour rayon la distance dist AB , le deuxième cercle ayant pour centre la position du smartphone 2 et pour rayon la distance dist MB , et le troisième cercle ayant pour centre une nouvelle position du smartphone 2 suite à un déplacement du smartphone 2, et pour rayon une nouvelle distance dist’ MB entre le smartphone 2 et l’ancre B suite au déplacement du smartphone 2.
L’unité de traitement 7 en déduit le point qui correspond à la position de l’ancre B : il s’agit ici du point B1.
Dans les cas où Δ = 0, il n'y a qu'une intersection entre le premier cercle et le deuxième cercle , qui correspond à la position P B de l’ancre B.
Cependant, les cercles sont très proches à proximité de ce point et il est possible que la qualité des mesures Wi-Fi ne permettent pas une résolution suffisante : c’est le cas de la .
Comme précédemment, l’unité de traitement 7 fait calculer la distance dist’ MB entre le smartphone 2 et l’ancre B après que le smartphone a changé de position, et calcule le point d’intersection des trois cercles.
La position de l’ancre B est donc connue dans le repère cartésien ayant pour origine l’ancre A.
Dans les modes de réalisation décrits, il peut arriver que l’unité de traitement 7 de l’ancre A pilote le smartphone ou l’ancre B pour que celui-ci ou celle-ci réalise des mesures (de position ou de distance).
L’ancre A doit donc communiquer avec le smartphone ou avec l’ancre B pour les piloter.
Pour transmettre les commandes (c'est à dire la demande de mesure), différents protocoles web sont utilisables, et par exemple : MQTT, Websockets, http, etc. On utilise dans ce cas le WiFi comme réseau.
Une autre possibilité est de définir un message UWB dédié à cette commande.