INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention concerne aussi un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit brièvement ci-dessus. Selon une forme de réalisation particulière, le calculateur est un calculateur de contrôle moteur d'un véhicule automobile.
L’invention concerne aussi un ensemble comprenant un moteur thermique et un calculateur de commande, le moteur thermique intégrant au moins un actionneur commandé en position dans sa boucle d’admission d’air et le calculateur de commande étant un calculateur comme indiqué ci-dessus.
L’invention concerne aussi un véhicule comprenant un ensemble comme indiqué ci-dessus.
La est un bloc-diagramme de principe relatif à la mise en œuvre du procédé selon l’invention dans un moteur thermique de véhicule.
La est un logigramme général de différentes étapes comprises dans un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention.
La est un diagramme de principe relatif à la mesure d’une hystérésis due à des frottements secs dans un actionneur commandé en position.
Composition de nettoyage solide comprenant au moins une cavité L’invention concerne le domaine des compositions de nettoyage solides, utilisées notamment comme produit ménager et/ou comme lessive. En particulier, l'invention concerne des compositions de nettoyage solides comprenant un ou plusieurs tensioactifs détergents.
Aujourd’hui, les compositions de nettoyage se présentent essentiellement sous forme de produits liquides, de poudre à disperser ou de pad (ou lingettes) à disperser, généralement à base d’alcool polyvinylique (PVA ou PVOH) hydrosoluble.
Les produits liquides reposent sur des circuits de distribution non pertinents sur le plan écologique, car majoritairement composé d’eau et donc dotés de volumes et de poids non négligeables.
Les poudres à disperser conduisent souvent à la formation d’agrégats de poudre hydratée, ce qui n’est pas souhaitable. En effet, ces agrégats réduisent les performances du nettoyage, voire dans le cas des lessives forment des bouchons allant jusqu’à obturer, voire casser, les machines à laver.
Quant aux pads, il s’agit d’une solution faussement écologique car, dissous dans l'eau, l'alcool polyvinylique pollue les nappes phréatiques.
Par ailleurs, dans le cas d’un usage en mono-dose, la taille et le volume des compositions de nettoyage solides actuelles sont généralement dictées pour garantir une bonne préhension par l’utilisateur. Cette taille et ce volume sont donc généralement supérieurs à ceux effectivement utiles pour assurer un nettoyage satisfaisant. Ainsi, une part non négligeable de ces compositions solides est en réalité dispensable, et génère donc beaucoup de pertes et de pollution ce qui, pour des raisons évidentes, n’est pas satisfaisant sur un plan économique et écologique.
Les inventeurs ont constaté qu’il est possible de proposer des compositions de nettoyage solides surmontant les inconvénients précités sans préjudice d’une bonne préhension par l’utilisateur et de propriétés de nettoyage satisfaisantes.
Composition L’invention concerne ainsi une composition de nettoyage solide comprenant au moins un actif détergent, en particulier un tensioactif, caractérisée en ce que la composition comprend une cavité telle que ladite composition comprend une porosité supérieure ou égale à 20%, de préférence supérieure ou égale à 30%, mieux supérieure ou égale 40%, en particulier supérieure ou égale 50%, voire supérieure ou égale 60%, en particulier supérieure ou égale 70%, et toute particulièrement supérieure ou égale 80%, en volume par rapport au volume total de ladite composition solide.
De préférence, une composition solide selon l’invention n’est pas enrobée d'un revêtement hydrosoluble.
Par « porosité », au sens de la présente invention, on entend désigner l'ensemble des vides d'un matériau solide, ces vides pouvant être remplis par des fluides, en particulier de l’eau, lorsque la composition solide est mise en présence d’une solution aqueuse, par exemple de l’eau telle que l’eau du robinet, l’eau des toilettes, l’eau du lave-vaisselle ou l’eau de la machine à laver.
ARRIÈRE-PLAN Environ 60% des ressources continentales de nickel sont sous forme de minerai de nickel latéritique. Avec la demande croissante de nickel pour l’acier inoxydable et les énergies renouvelables, le minerai de nickel latéritique est progressivement devenu la principale forme d’approvisionnement des ressources de nickel grâce à ses réserves relativement abondantes et à sa faible difficulté d’exploitation minière. Le processus de fusion de minerai de nickel latéritique comprend le procédé pyrométallurgique et le procédé hydrométallurgique. Généralement, le procédé pyrométallurgique convient au minerai de nickel de type silicium-magnésium avec une teneur en nickel relativement élevée, et le procédé hydrométallurgique convient au minerai de nickel de type limonite avec une teneur en nickel relativement faible. Parmi les processus hydrométallurgiques, la lixiviation acide à haute pression (HPAL) donne un taux de récupération de nickel et de cobalt plus élevé que la lixiviation à l’ammoniac et la lixiviation acide à pression atmosphérique, et domine ainsi la direction de développement des processus hydrométallurgiques. Cependant, la lixiviation acide à haute pression (HPAL) est compliquée, et les eaux usées de solution stérile produites à partir d’un tel processus nécessitent également un traitement compliqué.
Le processus de production d’hydroxyde de nickel-cobalt (MHP) par la lixiviation acide à haute pression (HPAL) de minerai de nickel latéritique générera des eaux usées de solution stérile. Les eaux usées de solution stérile sont conventionnellement traitées par des processus comprenant un procédé de précipitation de lait de chaux, un procédé d’adsorption microélectronique et un procédé d’oxydation avec des oxydants. La précipitation de lait de chaux produit une grande quantité de mélange de sulfate de calcium et d’hydroxyde de manganèse qui est difficile à recycler. Le procédé d’oxydation avec des oxydants et le procédé d’adsorption microélectronique introduisent des ions d’impuretés, augmentant le coût du traitement de l’eau, et l’extraction utilisant des agents d’extraction provoque une pollution secondaire.
Par conséquent, le développement d’un procédé de traitement des eaux usées contenant du manganèse sans introduire d’autres ions d’impuretés est une tâche urgente à l’heure actuelle.
RÉSUMÉ La présente divulgation vise à résoudre au moins l’un des problèmes techniques des techniques existantes. À cet effet, la présente divulgation fournit un procédé de traitement des eaux usées contenant du manganèse, qui permet de récupérer des métaux précieux sans introduire d’ions d’impuretés, réduisant ainsi le coût du traitement de l’eau et atteignant les normes de rejet des eaux usées.
La présente divulgation fournit en outre l’utilisation du procédé décrit ci-dessus pour traiter les eaux usées contenant du manganèse dans les eaux usées de solution stérile provenant de la lixiviation acide à haute pression de minerai de nickel latéritique pour produire de l’hydroxyde de nickel-cobalt.
Selon le premier aspect de la présente divulgation, le procédé de traitement des eaux usées contenant du manganèse comprend les étapes :
d’ajustement du pH des eaux usées contenant du manganèse à l’alcalinité avec une solution alcaline pour obtenir un mélange, d’oxydation du mélange dans une tour d’oxydation à l’air ; et de réalisation d’une séparation solide-liquide ;
où la tour d’oxydation à l’air a un rapport hauteur-diamètre allant de 4 à 8,
la tour d’oxydation à l’air est munie d’un garnissage,
le garnissage a une densité allant de 0,9 à 1,2 g/ml, et
les eaux usées de solution stérile comprennent du manganèse soluble, du nickel soluble et du cobalt soluble.
Selon un mode de réalisation de la présente divulgation, le procédé de traitement des eaux usées contenant du manganèse a au moins les effets bénéfiques suivants.
1. La tour d’oxydation à l’air de la présente divulgation peut remplacer un additif oxydant pour l’oxydation. La tour d’oxydation à l’air peut utiliser pleinement l’oxygène dans l’air avec un rapport hauteur-diamètre allant de 4 à 8 ; améliore l’efficacité d’oxydation et réduit le coût d’oxydation ; permettant la récupération du manganèse métallique et du nickel et du cobalt métalliques résiduels sans introduire d’autres ions d’impuretés à l’exception d’une solution alcaline.
2. Le garnissage chargé dans la tour avec une densité proche de celle de l’eau roule avec la fluctuation de l’eau lors de l’écoulement des eaux usées contenant du manganèse, ce qui peut augmenter considérablement la surface de contact entre l’air et l’eau, et peut également éviter l’échec de l’agitation des sédiments dans le garnissage, ce qui amènerait les sédiments à bloquer progressivement le garnissage et entraînerait en outre l’échec de l’écoulement d’eau pour retirer les sédiments de la tour.
3. La présente divulgation maximise le recyclage des métaux précieux sans introduire d’autres produits chimiques, et permet aux eaux usées de solution stérile d’atteindre les normes de rejet. Le procédé est efficace, simple et rentable, élimine l’introduction d’autres ions d’impuretés et ne génère aucun déchet ou sous-produit, maximisant ainsi la récupération des métaux précieux et permettant aux eaux usées de répondre aux normes de rejet en même temps, ce qui permet d’éviter la pollution secondaire de l’environnement.
Selon certains modes de réalisation de la présente divulgation, les eaux usées contenant du manganèse comprennent des eaux usées de solution stérile provenant de la lixiviation acide à haute pression de minerai de nickel latéritique pour produire de l’hydroxyde de nickel-cobalt.
Les dispositifs de refroidissement traditionnels intègrent des circuits hydrauliques fonctionnant en boucle et comprenant, notamment, une pompe et un réseau de tuyaux destinés à acheminer le liquide chaud issu du moteur vers un radiateur ou un échangeur pour le débarrasser de ses calories avant de le retourner vers le moteur.
Un tel dispositif est décrit, notamment, dans le brevet FR3087967 où il est utilisé pour le refroidissement du moteur électrique d’un véhicule automobile. Ce dispositif comprend un ventilateur et un échangeur de chaleur destiné à refroidir l'air mis en mouvement par le ventilateur de sorte que cet air vienne refroidir au moins certaines parties du moteur électrique et, notamment, le bobinage.
Par ailleurs, le brevet EP1654466B1 décrit un système de refroidissement de fluide comprenant un ventilateur, une première pompe qui envoie un premier fluide à un échangeur de chaleur à plaques, une deuxième pompe prélevant dans un réservoir un second fluide et l’acheminant vers un échangeur de chaleur à lamelles, le premier échangeur assurant un échange calorifique entre les deux fluides tandis que le deuxième échangeur reçoit l'air du ventilateur en vue de refroidir le deuxième fluide.
Cependant, ces dispositifs ou systèmes de refroidissement ne sont pas satisfaisants car ils comprennent des circuits hydrauliques complexes et encombrants constitués de nombreux tuyaux. En outre, du fait de leur dimensions, ces circuits contiennent un volume important de liquide de refroidissement dont la circulation nécessite une ou plusieurs pompes de forte puissance.
Dans ce contexte, l’invention a cherché une solution qui, dans son aspect le plus général, permette de résoudre les problèmes techniques posés par les dispositifs de refroidissement antérieurs en réduisant la longueur du circuit de refroidissement et, notamment, le nombre de tuyaux pour le rendre plus compact, tout en modifiant et en simplifiant sa structure.
Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de refroidissement de la motorisation des véhicules automobiles, ledit dispositif intégrant un circuit hydraulique comprenant, une boîte de réception du liquide chaud sortant de la motorisation, un échangeur de chaleur dans lequel le liquide chaud est refroidi par un flux d’air froid issu de moyens de ventilation et une pompe assurant la circulation du liquide dans le circuit, caractérisé en ce que ledit échangeur de chaleur comprend un réseau de tubes de faible diamètre disposés sur les parois internes d’un caisson à l’intérieur duquel est monté au moins un ventilateur.
Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de l’invention, les tubes sont disposés en rangées parallèles entre elles et perpendiculaires aux génératrices des parois internes du caisson.
Selon une autre caractéristique avantageuse, chaque tube présente une première extrémité longitudinale d’entrée du liquide communiquant avec la boîte de réception du liquide chaud et une seconde extrémité longitudinale de sortie du liquide raccordée à une conduite de retour du liquide refroidi vers la motorisation.
De préférence, les extrémités respectives d’entrée et de sortie du liquide de tous les tubes communiquent entre elles par des conduites périphériques.
Selon une variante spécifique de réalisation du dispositif de l’invention, la boîte de réception du liquide chaud et la conduite de retour du liquide refroidi sont montées de façon alignée dans une même partie du caisson.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, les moyens de ventilation comprennent quatre ventilateurs montés dans le caisson de telle sorte que le flux d’air soit dirigé contre les parois supportant les tubes.
Selon une autre caractéristique avantageuse, les ventilateurs sont séparés par des déflecteurs. De préférence, ces déflecteurs sont constitués de parois curvilignes entourant partiellement les ventilateurs dans la partie centrale du caisson.
Selon une variante de réalisation, le caisson est en forme de parallélépipède et les tubes sont disposés sur ses parois latérales.
Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’un dispositif présentant les caractéristiques définies ci-dessus pour le refroidissement de sa motorisation.
Ainsi, dans son principe, l’invention propose un perfectionnement des dispositifs de refroidissement traditionnels apportant une simplification de leur structure et une réduction significative de leur encombrement sous le capot du véhicule.
La structure de ce dispositif de refroidissement perfectionné comprend un nouveau composant compact sous forme d’un caisson indépendant rapporté intégrant à la fois l’échangeur de chaleur et les moyens de ventilation associés et qui est directement raccordé, à l’entrée et à la sortie du liquide, aux autres composants existants.
La est une courbe montrant une hystérésis due à des frottements secs dans un actionneur de position.
La est un bloc-diagramme d’un système en boucle fermée utilisé dans le procédé de l’invention pour l’identification d’un modèle mathématique d’un actionneur commandé en position.
La montre des équations mathématiques mises en application dans le procédé de l’invention.
La montre des formes d’onde d’une commande du système en boucle fermée de la par une consigne en échelon, avec un signal vibratoire anti-frottement, et d’un signal de position sortant délivré en réponse par le système en boucle fermée.
La montre un agrandissement de la forme d’onde du signal de position sortant de la et des mesures faites sur ce signal de position sortant pour l’identification d’un modèle mathématique de l’actionneur.
En référence à la , dans la forme de réalisation particulière décrite ici, le procédé selon l’invention est mis en œuvre dans un calculateur de commande CCM d’un véhicule, tel qu’un calculateur de contrôle moteur, ayant à charge la commande d’un moteur thermique MT d’un véhicule.
Comme montré schématiquement à la , le moteur thermique MT comporte une boucle d’admission d’air ayant notamment un boîtier de papillon des gaz BP, un turbocompresseur TC et une vanne EGR ayant des actionneurs commandés en position par des systèmes d’asservissement numériques.
Un système logiciel embarqué SLE est contenu dans une mémoire MEM du calculateur CCM et a pour fonction la commande générale du moteur thermique MT. Les communications de données pour la commande du moteur thermique MT, entre le système logiciel embarqué SLE et différents actionneurs et capteurs du moteur thermique MT, sont réalisées typiquement à travers un réseau de communication de données (non représenté) du véhicule, par exemple un bus de type CAN.
Le système logiciel embarqué SLE comprend différents modules logiciels dont un module logiciel MD_ABP, représenté à titre d’exemple à la , implémentant un dispositif d’asservissement numérique dédié à la commande en position de l’actionneur du boîtier de papillon des gaz BP. Conformément à l’invention, le système logiciel embarqué SLE comprend également un module logiciel MD_R coopérant avec le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP. Le module logiciel MD_R est chargé de la mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’exécution d’instructions de code de programme par un processeur (non représenté) du calculateur CCM.
Le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP est configurable dans plusieurs modes, sous la commande du module logiciel MD_R chargé de la mise en œuvre du procédé de l’invention, à savoir une configuration fonctionnelle et des configurations de réglage.
A la , le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP est montré schématiquement dans une configuration fonctionnelle, en boucle fermée. Dans cette configuration fonctionnelle, le modèle mathématique, dynamique et comportemental, de l’actionneur de position du boîtier de papillon des gaz BP a été identifié précédemment, comme cela sera décrit plus bas, au moyen du procédé de l’invention. La connaissance du modèle de l’actionneur du boîtier BP, représenté par la fonction de transfert G(s) avec s étant l’opérateur de Laplace, a permis de définir un correcteur C(s) typiquement de type dit « PID » (pour « Proportionnel-Intégral-Dérivé »). La définition du correcteur C(s), une fois identifiée la fonction de transfert G(s), est réalisée par des méthodes de calcul connues de l’homme du métier, qui ne seront pas décrites ici. Typiquement, une fonction de précommande P_Cde est intégrée également dans le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP. De plus, une fonction anti-frottement (non représentée) pourra être intégrée dans le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP, sous la forme d’un signal vibratoire de fréquence et amplitude prédéfinies.
Comme visible à la , le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP reçoit en entrée une consigne de position, désignée R(s) dans l’espace de Laplace, et délivre en sortie une commande de position, désignée U(s) et U respectivement dans l’espace de Laplace et l’espace temporel. En contre-réaction, le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP reçoit également en entrée une information de retour de position Y délivrée par le boîtier de papillon des gaz BP, désignée Y(s) dans l’espace de Laplace, et représentant la position effective du papillon des gaz dans le boîtier BP suite à la consigne de position R(s).
Comme visible à la , la fonction de transfert G(s) de l’actionneur du boîtier BP, à identifier par le procédé de l’invention, est une fonction de transfert du second ordre avec un retard pur, dans laquelle les paramètres k, ξ, ω n et d représentent respectivement le gain statique, l’amortissement, la pulsation naturelle et le retard pur de l’actionneur susmentionné en boucle ouverte.
En référence aussi maintenant aux Figs.2 à 8, il est décrit en détail un mode de réalisation particulier du procédé de l’invention, dans le cadre traité ici du réglage du dispositif d’asservissement numérique MD_ABP assurant la commande en position de l’actionneur du boîtier de papillon des gaz BP.
Comme visible à la , le procédé selon l’invention comprend essentiellement trois grandes étapes S1 à S3 dont l’exécution est gérée par le module logiciel MD_R. Le processus de réglage du dispositif d’asservissement numérique MD_ABP est lancé typiquement par un opérateur humain, chargé de la mise au point du dispositif, qui interagit avec le module logiciel MD_R via une interface homme-machine telle qu’un ordinateur ORD, ou un banc d’essai, hébergeant une application logicielle dédiée.
Les étapes S1 à S3 correspondent respectivement à A) une première étape de test en boucle ouverte de l’actionneur du boîtier BP, avec le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP dans une première configuration de réglage, pour la définition d’un signal vibratoire anti-frottement utilisé dans le procédé de l’invention, B) une deuxième étape de test en boucle fermé de l’actionneur du boîtier BP, avec le dispositif d’asservissement numérique MD_ABP dans une deuxième configuration de réglage, pour identifier les paramètres k, ξ, ω n et d à partir de mesures sur une réponse à un échelon avec signal anti-frottement et de calculs algébriques, et C) une troisième étape de définition de la configuration fonctionnelle du dispositif d’asservissement numérique MD_ABP, connaissant les paramètres k, ξ, ω n et d.
Les nanocristaux fonctionnalisés en surface par le polyglycérol ont la même forme et les mêmes dimensions (7,2 ± 1,7 nm x 13,7 ± 4,9 nm) avant et après fonctionnalisation, ce qui montre que la réaction n’attaque pas la surface des nanocristaux et que la coquille de ligands entoure un nanocristal individuel.
La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ( ) confirme l’efficacité du greffage des ligands polyglycérol : la bande d’absorption à 1700 cm -1 (vibration de valence C=O) attribuable à l’acide oléique n’est plus visible après greffage. En revanche, les bandes d’absorption à 1096 cm -1 (vibration de valence C-O-C), 2900 cm -1 (vibration de valence C-H2) et à 3380 cm -1 (vibration de valence -OH de liaisons hydrogène), sont la signature du polyglycérol.
Les bandes d’absorption dans la région de 500-1030 cm -1 correspondent aux unités W-O des particules h-CsWO 3 .
L’analyse thermogravimétrique ( ) indique que la coquille de glycérol représente 56 % de la masse totale de l’échantillon. La densité de ligands rapportée à la surface des nanocristaux peut être estimée à environ 40 monomères/nm 2 , ce qui correspond à une densité de chaînes moléculaires de polyglcyérol inférieure et variable en fonction de la longueur de la chaîne polymérique.
La bonne dispersion des nanocristaux fonctionnalisés dans le méthanol a été vérifiée par l’aspect visuel de la solution qui ne diffuse pas la lumière ( ) et par l’imagerie TEM montrant des nanocristaux bien dispersés sur la grille ( ).
Par ailleurs, les mesures de diffusion dynamique de la lumière (DLS) confirment une distribution monodisperse des particules avec un rayon hydrodynamique de 20,8 ± 0,7 nm, ce qui est conforme avec les dimensions des nano-bâtonnets et du rayon obtenu pour les nanocristaux fonctionnalisés par le DMOAP (NC@DMOAP) dans le toluène (18,1 ± 3,1 nm).
3.2. Formation du film composite selon l’invention des nanocristaux fonctionnalisés dans une matrice sol-gel
Un mélange de tétraméthoxysilane (TMOS) et de méthyltriméthoxysilane (MTMOS) est choisi comme précurseurs pour la formation du composite sol-gel. L’hydrolyse du TMOS et MTMOS produit du méthanol.
La matrice sol-gel de silice incorporant les nanocristaux NC@polyglycérol hyperbranché est formée comme suit.
0,75 équivalent molaire de TMOS a été mélangé avec 0,35 molaire de MTMOS et 4 équivalents molaires de H 2 O à un pH de 1. La solution a été mélangée pendant une heure, diluée à la concentration souhaitée dans le méthanol puis ajoutée aux nanocristaux NC@polyglycérol hyperbranché.
Pour l’ensemble des échantillons, la concentration en nanocristaux est fixée à 9 mg/mL et la quantité de silice a été augmentée. Les solutions ont été placées sous sonication pendant 30 minutes pour initier la condensation, puis déposées par spin-coating à 1000 rpm – 90 sec.
Les films ont ensuite été placés sur une plaque chaude à 100°C pendant une nuit.
Chaque film a été formé, d’une part, sur un wafer en silicium pour l’analyse de microscopie électronique et, d’autre part, sur du verre pour les mesures optiques.