INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme représenté sur les figures 1 et 2, le four 2 comprend notamment un corps cylindrique rotatif de chauffe 4 qui est centré sur un axe longitudinal X-X positionné de façon à former un angle δ compris entre 0,5 et 10° par rapport à l’horizontale.
Le corps de chauffe 4 est un tube réalisé par exemple en acier réfractaire et qui est ouvert à chacune de ses extrémités longitudinales. Il est muni d’une couche externe d’isolation thermique 6 enroulée autour de son diamètre extérieur. Différentes configurations de conception du corps de chauffe seront décrites ultérieurement en liaison avec les figures 5 à 7.
A chacune de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 est muni d’un disque annulaire 7 qui s’étend depuis la couche externe d’isolation thermique 6 et qui permettent de créer un volume de chauffe maîtrisé en fonction de leur hauteur. Des pales de relevage 9 positionnées à l’intérieur du corps de chauffe permettent d’assurer la vidange complète des produits en les faisant passer par-dessus le disque annulaire 7 situé en sortie du corps de chauffe.
Au niveau de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 comprend en outre des anneaux de roulement 8 qui sont montés autour de la couche d’isolation thermique 6 et qui reposent sur des galets rotatifs 10 de façon à pouvoir mettre en rotation le corps de chauffe autour de son axe longitudinal X-X à une vitesse typiquement comprise entre 0,1 et 40 tours par minute.
Les galets rotatifs 10 sont montés sur une plateforme 12 réglable en inclinaison par rapport à l’horizontale de l’angle δ compris entre 0,5 et 10° de façon à réguler la vitesse d’avance des matériaux divisés admis dans le corps de chauffe.
Le four 2 selon l’invention comprend également deux capots (ou flasques) fixes 14 qui sont montés sur chaque extrémité longitudinale du corps de chauffe avec interposition de joints annulaires de piégeage d’ondes 16. Ces capots 14 sont par exemple réalisés en acier réfractaire.
Un échantille de gypse G1 a été testé dans ce four à micro-ondes de laboratoire. Le gypse G1 est un gypse naturel de classe granulaire 0/10 mm avec 12% d’humidité.
La classe granulaire est indiquée selon le formalisme d/D ou d est le plus petit diamètre représentatif, D le plus grand diamètre représentatif des grains du matériau déterminés par analyse granulométrique. Cette analyse est réalisée ici à l’aide d’une colonne de tamis ou d’un granulomètre laser.
Les essais ont été réalisés selon le protocole expérimental résumé dans le tableau suivant :
Essai/Graphe Echantillon Température Durée calcination Humidité E1 MW / figure 6 G1 250 °C 2 min 12% E2 MW / figure 7 G1 350 °C 2 min 12% E3 MW / figure 8 G1 500 °C 2 min 12%
Ces essais de faisabilité ont été menés sans optimisation du procédé ou des résultats obtenus, en partant des caractéristiques du procédé par calcination flash, au temps de calcination près étant posé la nature différente de cette méthode de calcination.
Les graphes représentés sur les figures 6 à 8 montrent les courbes et paliers de montée en température mesurée en fonction du temps pour chacun des essais réalisés. Sur chacun des graphes, la puissance en watt (w) est mentionnée à titre indicatif. Les figures 6 à 8 présentent également les temps de refroidissement des différents échantillons après calcination.
Ces différentes courbes correspondent à différentes températures de calcination : 250, 350 et 500°C qui encadrent en théorie l’élaboration d’anhydrite III, anhydrite la plus soluble.
Ces courbes présentent des paliers semblables, notamment compris entre 140 et 150°C et qui correspondent à la transformation du gypse, c’est-à-dire le sulfate de calcium hydraté, en anhydrite artificielle, c’est-à-dire du, sulfate de calcium anhydre par perte d’eau de constitution. Cette perte d’eau a été observée pendant l’essai par un dégagement de vapeur d’eau.
Ces essais confirment donc que la calcination du gypse en anhydrite artificielle a été réalisée dans le four à micro-ondes.
Pour comparaison, une partie de ces différents essais a été comparée à des essais réalisés avec le même gypse naturel G1 calciné dans un calcinateur flash aux températures suivantes :
Essai Echantillon Température Durée calcination Humidité E1 F G1 250 °C 2 secondes 12% E2 F G1 350 °C 2 secondes 12%
L’analyse des anhydrites artificielles obtenues par calcination du gypse G1 vise à déterminer les quantités relatives des différents composés chimiques produits, par exemple le pourcentage d’anhydrite II, III, voire I, la présence de traces éventuelles de gypse non transformé, ainsi que leurs caractéristiques, par exemple leurs formes cristallographiques. Une telle analyse a été réalisée pour les anhydrites artificielles produites lors de chaque essai de référence E1 MW, E2 MW, E1 F et E2 F des tableaux 2 et 3. Les résultats de ces analyses sont présentés dans le tableau 4.
La comparaison des deux procédés montre une meilleure maîtrise de la déshydratation avec le four à micro-ondes par rapport à un four de calcination flash, ce qui est confirmé par les marqueurs suivants : - Aucun gypse résiduel avec le four à micro-ondes (des traces avec le four de calcination flash) - Production d’anhydrite III à 250°C avec le four à micro-ondes (absente avec le four de calcination flash) - Production d’anhydrite II à 350°C avec le four à micro-ondes (moindre avec le four de calcination flash).
De manière générale, l’émotteur, le dispositif de séchage, le broyeur, le sélecteur dynamique, le filtre à manche les dispositifs de stockage, le dispositif de préchauffage, le dispositif de refroidissement, le dispositif de traitement thermique à énergie fossile et les autres éléments de l’ensemble industriel peuvent être de tout type connu de l’Homme du métier et adapté au traitement du sulfate de calcium hydraté décrit ci-dessus. Ils ne seront pas décrits plus en détails ici.
Grâce au procédé selon l’invention, on chauffe le sulfate de calcium hydraté au moins partiellement sans produire de dioxyde de carbone.
Sous réserve de recourir à une énergie électrique décarbonée, le procédé selon l’invention permettra de réduire de façon considérable les émissions de dioxyde de carbone CO 2 issues de la calcination du sulfate de calcium hydraté. En fonction du mode de réalisation utilisé (100% micro-ondes ou hybride), les émissions de CO 2 par tonne de gypse calciné seront comprises entre 10 et 80 kg d’équivalent CO 2 par tonne, soit une réduction minimale de 40% par rapport à la technologie émettant le moins de CO 2 à cette heure, la technologie flash.
L’invention concerne un procédé de production industrielle d’argiles calcinées.
Sur les figures 1 à 4, on a représenté quatre modes de réalisation d'un ensemble industriel 300 ; 400 ; 500 ; 600 adaptés à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
Chacun de ces ensembles industriels 300 ; 400 ; 500 ; 600 comprend de manière remarquable un four à micro-ondes 2 utilisé selon le procédé de l’invention pour calciner au moins partiellement l’argile traitée selon ce procédé.
Ce four à micro-ondes 2 est muni d’un corps de chauffe 4, d’au moins un générateur de micro-ondes 24a et d’au moins un guide d’ondes 22 s’étendant suivant une direction longitudinale à l’intérieur du corps de chauffe 4 (voir figures 1, 13 et 14).
Selon le procédé de l’invention, on effectue les étapes suivantes : a) on introduit de l’argile à l’intérieur du corps de chauffe 4 du four à micro-ondes 2, b) on expose l’argile introduite dans le corps de chauffe 4 aux micro-ondes émises par le générateur de micro- ondes 24a et acheminées dans le corps de chauffe 4 par le guide d’ondes 22, de manière à déshydroxyler au moins une partie de l’argile introduite et produire de l’argile calcinée c) on extrait du corps de chauffe 4 l’argile calcinée produite,
L’argile calcinée est une argile ayant été chauffée à une température prédéterminée et pendant une durée prédéterminée permettant une réaction de déshydroxylation de l’argile pour former l’argile calcinée. Le chauffage à une température permettant cette réaction de déshydroxylation, sans surcuisson, est appelé ici « calcination ».
Le corps de chauffe 4 est par exemple du type cylindrique rotatif et s’étend selon un axe longitudinal X-X entre deux extrémités longitudinales opposées.
De manière générale, ledit guide d’ondes 22 est monté à l’intérieur du corps de chauffe 4. Il s’étend selon une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 et est raccordé à l’une de ses extrémités F, F’ audit générateur de micro-ondes 24a, 24b (figures 1 à 4, 13 et 16). Le corps de chauffe 4 comprend une cavité interne qui accueille les matériaux introduits dans ce corps de chauffe. Un exemple de four à micro-ondes adapté à la mise en œuvre du procédé selon l’invention sera décrit plus en détails ultérieurement en référence aux figures 13 à 19.
A l’étape a), l’argile introduite dans le corps de chauffe du four comprend un unique composant ou plusieurs composants. Ces composants présentent différentes compositions chimiques et/ou différentes structures cristallographiques.
En particulier, l’argile peut contenir différents composants, par exemple parmi les composants suivants : kaolinite, illites, palygosrkytes, smectites, halloysites, interstratifiés, micas, …..
Selon un premier mode de réalisation de l’interface de l’invention, les deux branches de la barre sont formées de tronçons télescopiques dont l’un au moins est monté coulissant dans les paliers.
Selon un autre mode de réalisation de l’interface de l’invention, la barre est réalisée d’une seule pièce et les branches de la barre sont montées coulissantes dans les paliers.
Un autre objet de l’invention est un conteneur motorisé équipé d’un calculateur et d’une interface homme-machine présentant les caractéristique définies ci-dessus pour son pilotage par un opérateur.
Ainsi, dans son principe, l’invention propose une interface homme-machine très intuitive qui peut être mise en œuvre de façon simple et aisée. Grâce à l’invention, il n’est pas nécessaire que l’opérateur suive une formation préalable ou un entraînement poussé pour manœuvrer correctement le conteneur. En outre, il n’est pas nécessaire que cet opérateur ait les mains parfaitement positionnées sur des organes tels qu’une poignée d’accélérateur ou de frein ce qui offre un plus grand confort de pilotage.
L’interface de l’invention est totalement intégrée dans le caisson du conteneur et est donc très compacte ce qui permet d’optimiser le volume de chargement du conteneur.
Par ailleurs, l’invention présente un intérêt économique du fait de la simplification de la commande et du réduction du nombre de pièces mécaniques ou de composants électroniques utilisés et, par conséquent, l’invention apporte la garantie d’une meilleure fiabilité.
L’invention répond à une demande forte du e-commerce en matière de logistique et, en particulier, de livraison sur le dernier kilomètre et, qui tient compte, notamment, en milieu urbain des contraintes environnementales.
est une de côté d’un premier mode de réalisation de l’interface de commande selon l’invention intégrée à un conteneur motorisé.
est une vue de dessus de l’interface de la en position d’arrêt du conteneur motorisé.
est une vue de dessus de l’interface de la en position de pilotage du conteneur motorisé.
est une vue schématique partielle et de dessus de l’interface de la .
est une vue de côté d’un second mode de réalisation de l’interface de commande selon l’invention intégrée à un conteneur motorisé.
Selon des modes de réalisation, un signal sonore de référence peut comporter un type de bruit et/ou un niveau sonore et/ou une valeur fréquence. Les types de bruit et/ou niveau sonore et/ou une valeur fréquence peuvent être associés à des localisations. Ainsi, une cartographie sonore des locaux à surveiller est associée aux locaux à surveiller. Une cartographie sonore comporte un ensemble de types de bruit et/ou un niveau sonore et/ou une valeur fréquence (caractérisant des bruits « normaux ») associé respectivement à un ensemble de localisations. Dans d’autres termes, la cartographie sonore indique les bruits/sons considérés comme étant normaux à chaque localisation des locaux à surveiller.
Selon un mode de réalisation, la cartographie sonore des locaux à surveiller peut être réalisée au début de chaque période de surveillance, c'est-à-dire après l’activation du service de surveillance.
Par exemple, la cartographie peut être réalisée lors d’une phase pendant laquelle l’un des terminaux diffuse des sons et une analyse de la réception de ces sons par un autre terminal recevant ces sons est mis en œuvre. La cartographie et les analyses à réaliser dépendent des locaux à surveiller. A titre d’exemple nullement limitatif, l’opération suivante pourrait être mise en œuvre lors de la réalisation d’une cartographie sonore. Trois terminaux sont utilisés pour surveiller deux pièces séparées par une porte. Un premier terminal T1 est situé dans une pièce, les deux autres terminaux T2, T3 se trouvent dans une autre pièce avec un accès à l’extérieur des locaux. Par exemple, des sons sont reproduits par les terminaux T2 et T3 pour vérifier les sons/niveaux sonores reçus par le premier terminal T1 et pouvoir déduire si la porte est ouverte et fermée. Bien entendu, cet exemple n’est pas limitatif et est présenté ici à titre illustratif.
Selon un mode de réalisation, la cartographie sonore des locaux est réalisée une fois et enregistrée dans le système de surveillance pour toute mise en œuvre du service de surveillance, sans nécessiter de la refaire à chaque activation du service.
Par exemple, si lors de l’analyse du signal sonore reçu, il est déterminé que le niveau sonore du signal dépasse le niveau sonore du signal de référence (constituant un seuil), une anomalie est détectée. Il en est de même, si par exemple une valeur de fréquence est présente dans le signal sonore reçu.
Selon un mode de réalisation, lors de l’analyse du signal sonore reçu, il est tenu compte de la durée d’un bruit par comparaison des durées de bruit de référence ou étant considérées comme étant normales. Par exemple, un bruit d’un niveau sonore peut être considéré comme étant normal tant que la durée du bruit ne dépasse pas une durée prédéfinie. Lorsque la durée du bruit dépasse la durée prédéfinie, une anomalie est détectée. Selon un autre mode de réalisation, lors de l’analyse du signal sonore reçu, il est tenu compte de l’heure ou la tranche horaire à laquelle survient le bruit. Ainsi, en fonction de l’heure, un même bruit peut être considéré comme étant normal ou comme étant une anomalie. Par exemple, le signal sonore généré par le ramassage des poubelles dans un bâtiment est considéré comme étant normal lorsque le signal sonore est généré dans une plage horaire. Ce même signal sonore est considéré comme étant une anomalie lorsqu’il est généré en dehors de cette plage horaire.
Ainsi, des signaux sonores de référence sont stockées dans une mémoire située dans le dispositif de surveillance 3 et/ou dans le dispositif de gestion 2.
Sans un mode de réalisation, ces mémoires peuvent être alimentées en signaux sonores de référence au fur et à mesure du fonctionnement du service de surveillance. Par exemple, les signaux sonores peuvent être stockés dans la mémoire en association avec le résultat de l’analyse du signal sonore et/ou un retour de l’utilisateur ayant vérifié si l’anomalie était bien présente. Ceci constitue une phase d’apprentissage de la détection d’anomalies (ou phase de réalisation d’une cartographie décrite ci-dessus) pouvant être utilisée par une intelligence artificielle pour détecter des anomalies plus rapidement et de manière encore plus fiable.
Dans un mode de réalisation, après l’écoulement d’une période de temps T à compter de l’émission de l’appel, le dispositif de gestion 2 émet vers le terminal de communication 1 une requête de finalisation de la connexion établie. Par exemple, cette requête est une requête SIP BYE. Par exemple, cette requête peut prendre la forme décrite par le RFC 3261 (« SIP : Session Initiation Protocol »), juin 2002).
Dans un mode de réalisation, le dispositif de gestion 2 reçoit un message d’acceptation de la finalisation de l’appel. Ce message peut prendre la forme « 200 OK » (protocole SIP).
Lorsque des connexions ont été réalisées entre le dispositif de surveillance 3 et plusieurs terminaux de communication 1 respectivement, le dispositif de gestion 2 émet des requêtes de finalisation R3 destinées à chaque terminal de communication 1.
Dans un autre mode de réalisation, l’émission de la requête de finalisation (ou les requêtes de finalisation) R3 est mise en œuvre à une heure prédéfinie. Dans un autre mode de réalisation, l’émission de la requête de finalisation peut être mise en œuvre en réponse à un événement. Par exemple lors de la fermeture d’une porte, d’extinction d’un système informatique, la composition d’un code depuis un des terminaux de communication 1, la reproduction d’une phrase de désactivation prédéfinie, par exemple par un opérateur, la désactivation du service via une application installée dans un terminal d’un utilisateur, ou autre.
Dans le mode de réalisation décrit, une fois que la connexion entre le dispositif de surveillance 3 et le terminal est communication 1 est finalisée, le dispositif de gestion 2 émet une requête de désactivation R4 configuré pour désactiver ledit service de surveillance préalablement activé.
Ainsi, le dispositif de gestion désactive lui-même le service de surveillance lorsqu’il n’est pas nécessaire. Selon des modes de réalisation, le dispositif de gestion peut décider en temps réel de la désactivation du service, et ainsi raccourcir ou rallonger le temps d’activation du service en cas de nécessité, ou émettre la requête de désactivation R4 à une heure prédéfinie ou après l’écoulement d’une période de temps à compter de l’activation du service.
Dans un autre mode de réalisation, la désactivation intervient automatiquement après écoulement d’une période de service à compter de ladite émission de la requête d’activation. Dans ce mode, aucune émission d’une requête de désactivation est nécessaire.
Dans un mode de réalisation non illustré, la requête de désactivation est émise sans que les requêtes de finalisation des connexions aient été émises préalablement. Dans ce mode de réalisation, lorsque le dispositif de surveillance 3 reçoit la requête de désactivation, il adresse aux terminaux de communication des requêtes de finalisation de la connexion (SIP BYE) pour mettre fin aux communications établies entre les terminaux de communication 1 et le dispositif de surveillance 3 (mode de réalisation non illustré).
Procédé de production industrielle d’argiles calcinées La présente invention concerne de manière générale le domaine de la production d’argiles calcinées.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de production industriel d’argiles calcinées utilisant un dispositif de traitement thermique à micro-ondes.
On utilise l’expression « argile calcinée » pour désigner un ensemble de minéraux phylliteux traités thermiquement afin de leur conférer des propriétés pouzzolaniques, c’est-à-dire une aptitude à former, par mélange avec de la chaux ou tout autre base forte, à la température ordinaire, des composés ayant des propriétés hydrauliques. Ces propriétés pouzzolaniques permettent la consommation de portlandite et/ou l’activation en milieu basique fort.
Parmi les argiles calcinées, le métakaolin est une argile calcinée particulière, ultrafine, réactive, ayant un champ d’applications variées, comme la production de liants hydrauliques ou pouzzolaniques, l’usage en addition pour la production de béton prêt à l’emploi pour l’amélioration des performances mécaniques, de la durabilité et de la résistance aux milieux agressifs, la production de mortiers, la production d’enduits, la production de liants de remédiation, le traitement des déchets ultimes, l’ajout en charge active dans le domaine des enrobés bitumineux etc…
Les procédés actuellement utilisés pour la calcination d’argiles utilisent l’un des dispositifs de chauffage suivants : un four rotatif en continu utilisant un combustible fossile (gaz ou fuel) avec un temps de calcination de 1 ou 2 heures, un four vertical, un four discontinu, un four tunnel, un calcinateur flash utilisant un combustible fossile (gaz ou fuel) avec un temps de calcination de quelques secondes.
Tous ces dispositifs utilisant des énergies fossiles, les procédés associés sont à l’origine d’émissions de gaz de combustion dans l’atmosphère, comprenant du dioxyde de carbone CO 2 et d’autres polluants atmosphériques. Sur les procédés à calcination longue, les émissions de CO 2 par tonne d’argile calcinée sont de l’ordre de 250 kg d’équivalent CO 2 selon la base de données DIOGEN. Sur le procédé de calcination courte avec un calcinateur flash, les émissions de CO 2 par tonne d’argile calcinée sont de l’ordre de 140 kg d’équivalent CO 2 selon cette base de données DIOGEN.
Afin de limiter les rejets dans l’atmosphère de gaz de combustion liés à l’utilisation d’énergie fossile, la présente invention propose un procédé de production d’argiles calcinées utilisant un four à micro-ondes muni d’un corps de chauffe, d’au moins un générateur de micro-ondes et d’au moins un guide d’ondes s’étendant suivant une direction longitudinale à l’intérieur du corps de chauffe, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) on introduit de l’argile à l’intérieur du corps de chauffe, b) on expose l’argile introduite dans le corps de chauffe aux micro-ondes émises par ledit au moins un générateur de micro-ondes et acheminées dans le corps de chauffe par ledit au moins un guide d’ondes, de manière à déshydroxyler au moins une partie de l’argile introduite et produire l’argile calcinée, c) on extrait du corps de chauffe l’argile calcinée produite.
Ainsi, grâce au procédé selon l’invention, l’argile est calcinée au moins partiellement par un dispositif de traitement thermique à micro-ondes alimenté électriquement. Les rejets de gaz de combustion sont réduits par rapport à un procédé classique.
Pour déshydroxyler l’argile introduite, on porte l’argile introduite à une température adaptée, pendant une durée suffisante à la réalisation de cette réaction thermo-chimique. La température adaptée pour déshydroxyler au moins une partie de l’argile introduite est par exemple comprise entre 550 et 850 degrés Celsius. La durée suffisante de chauffage pour déshydroxyler ladite au moins une partie de l’argile introduite dépend de la température utilisée, de la composition de l’argile introduite, et de sa forme, par exemple la taille des particules d’argile introduites. Cette durée suffisante est typiquement comprise entre 5 et 240 minutes. L’argile hydroxylée est appelée ici « argile calcinée ».
Le procédé selon l’invention présente en outre l’avantage de concentrer les micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement pour homogénéiser le chauffage. La température de calcination de l’argile est particulièrement bien maitrisée, ce qui assure des propriétés satisfaisantes et uniformes pour l’argile calcinée produite par ce procédé.
Avantageusement, la méthode selon l’invention permet de réaliser la production d’argiles calcinées en continu.
En pratique, la production est dite « continue » car il est possible de réaliser l’étape c) d’extraction de l’argile calcinée produite sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures, sans interruption supérieure à 1 minute. En d’autres termes, le débit d’argile calcinée extraite du four à micro-ondes ne présente pas d’interruption de plus d’une minute pendant une durée d’extraction d’au moins 4 heures.
Il peut être défini une longueur d’onde moyenne pour une bande spectrale comme la moyenne des extrémités de la bande spectrale.
Rouge : un rayonnement rouge présente une longueur d’onde moyenne comprise entre 600 nm et 720 nm.
Ultraviolet : un rayonnement ultraviolet présente une longueur d’onde moyenne comprise entre 350 nm et 430 nm.
Vert : un rayonnement vert présente une longueur d’onde moyenne comprise entre 500 nm et 560 nm.