INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
caractérisé en ce que le circuit de traitement thermique comprend au moins une première branche connectée à un premier étage de compression du dispositif de compression et une deuxième branche connectée à un deuxième étage de compression du dispositif de compression, le deuxième étage de compression étant disposé en aval du premier étage de compression, la première branche et la deuxième branche se rejoignant en un point de convergence du circuit de traitement thermique.
Grâce à ce système de gestion, le gaz à l’état vapeur contenu dans la cuve peut être consommé et également reliquéfié de manière optimale, et ce peu importe sa nature. En fonction des caractéristiques du gaz stocké et/ou transporté, mais également en fonction de la compatibilité dudit gaz avec l’appareil consommateur de gaz, le système de gestion peut s’adapter pour un traitement du gaz systématiquement efficace. Un étage de compression tel que décrit dans l’invention peut correspondre à plusieurs compresseurs.
On se rend alors compte que l’action du régulateur PID 20 vient s’ajouter à la perte de charge dans le refroidisseur 5 d’air de suralimentation.
Cette correction de pression du régulateur PID 20 est assimilable à une perte de charge. De plus on réalise que la correction de pression du régulateur PID 20 se réduit à l’action intégrale du régulateur PID en conditions de fonctionnement stabilisé de pression d’air de suralimentation du moteur.
Par conséquent, une augmentation anormale de la correction PIDcor du régulateur PID 20 en stabilisé permet de détecter la formation de glace dans le refroidisseur 5 d’air de suralimentation. En effet, si de la glace se forme dans le refroidisseur 5 d’air de suralimentation, sa perte de charge réelle augmente et s’écarte de sa perte de charge nominale et c’est alors le régulateur PID 20 qui compense via le terme PIDcor.
Fort de ce constat, et en référence à la , la stratégie de détection de la formation de glace dans le refroidisseur 5 d’air de suralimentation se base sur les différentes étapes suivantes traitées les moyens de calcul électronique :
Au bloc 30, on vérifie que les conditions sont toutes remplies pour autoriser au bloc 31 la poursuite de la stratégie de détection de la formation de glace dans le refroidisseur 5 d’air de suralimentation.
Ainsi, parmi les conditions à vérifier, il est prévu à l’étape 30a, de détecter si un fonctionnement stabilisé en pression d’air de suralimentation du moteur a lieu. En effet, si le fonctionnement du moteur est tel que la pression d’air de suralimentation du moteur est stable, on constate que les termes proportionnel P et dérivé D du régulateur PID 20 sont nuls ou quasiment et deviennent négligeables devant le terme intégral I du régulateur PID 20.
Cette détection à l’étape 30a peut se réaliser en vérifiant que l’ensemble des critères suivants sont respectés :
-le gradient de la consigne de pression de suralimentation, Pamont_pap_cons, est inférieur à un premier seuil S1 déterminé
- le gradient de la mesure de pression de suralimentation, Pamont_pap_mes, est inférieur à un second seuil S2 déterminé,
-l’écart entre la consigne de pression de suralimentation, Pamont_pap_cons, et la mesure de pression de suralimentation, Pamont_pap_mes, est inférieur à un troisième seuil S3 déterminé.
Les seuils S1, S2, S3 sont choisis de sorte qu’il est considéré qu’en deçà de ces seuils, seule l’action intégral du régulateur PID 20 agit.
On peut également prévoir de vérifier à l’étape 30b, que le régime du moteur permet au compresseur 4 du turbocompresseur d’être au-dessus de sa zone d’accroche, en comparant le régime moteur à un seuil de régime moteur, Sr. Ce seuil de régime moteur, Sr, peut être fonction de l’altitude, pour prendre en compte les variations de pression atmosphérique avec l’altitude.
On peut également prévoir de vérifier à l’étape 30b, qu’on se retrouve dans une zone suralimentée bien au-dessus de la pression de suralimentation naturelle, en vérifiant que l’écart entre la mesure de pression de suralimentation, Pamont_pap_mes, et la pression de suralimentation naturelle est supérieur à un quatrième seuil S4 déterminé. On entend par pression de suralimentation naturelle, la pression qui règne dans le répartiteur 7 quand la vanne 6 de dosage et le compresseur 4 du turbocompresseur sont tous deux ouverts. En pratique, cette pression est supérieure à la pression atmosphérique et dépend de la nature du turbocompresseur qui peut comprimer un peu bien qu’il est complètement ouvert.
On peut également prévoir de vérifier à l’étape 30c si les conditions de températures sont favorables à la formation de glace, en vérifiant si la température extérieure est inférieure à 0°C.
Si toutes ces conditions sont vérifiées, alors au bloc 31, étape 31a, la valeur instantanée du terme intégral, du régulateur PID (20) est relevée lors de ce fonctionnement stabilisé en pression d’air de suralimentation. Nous noterons, I_stab, la valeur du terme intégral pendant ce fonctionnement stabilisé.
On peut ensuite comparer cette valeur du terme intégral du régulateur PID 20 à un seuil déterminé qui est indicatif d’une présence de glace dans le refroidisseur 5, et conclure à une formation de glace dans le refroidisseur 5 lorsque la valeur du terme intégral du régulateur PID 20 est supérieure à ce seuil déterminé.
Le dispositif de compression 7 peut être un compresseur électrique, c'est-à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entrainées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 7 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 7a du dispositif de compression, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 7b du dispositif de compression 7. Le compresseur 7 est configuré pour faire passer le fluide réfrigérant d’une pression d’aspiration Pr_s à une pression de refoulement Pr_d.
La pression d’aspiration est un état dit de basse pression et la pression de refoulement est un état dit de haute pression. Les pièces mobiles internes du compresseur 7 font passer le fluide réfrigérant de l’état de basse pression côté entrée 7a à l’état de haute pression côté sortie 7b. Après détente dans un ou plusieurs dispositifs de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 7a du compresseur 7 et recommence un nouveau cycle thermodynamique.
On a représenté sur la un premier mode de réalisation d’un système de conditionnement thermique 100 comprenant: - un circuit 20 de liquide caloporteur configuré pour faire circuler un liquide caloporteur, - un circuit de fluide réfrigérant 10 comportant : -- une boucle principale A comprenant successivement selon un sens d’écoulement du fluide réfrigérant: --- un compresseur 7, --- un premier échangeur 1 de chaleur configuré pour fournir une première puissance thermique Pw1 à un fluide caloporteur F1, --- un premier détendeur 31, --- un deuxième échangeur 2 de chaleur agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 10 et sur le circuit de liquide caloporteur 20 de façon à fournir une deuxième puissance thermique Pw2 au liquide caloporteur, --- un deuxième détendeur 32, --- un troisième échangeur 3 de chaleur, - Une unité électronique de contrôle 50 configurée pour mettre en œuvre un procédé de contrôle qui va être décrit en détail ci-après.
Le premier échangeur de chaleur 1 est configuré pour échanger de la chaleur avec le fluide caloporteur F1. Le premier échangeur de chaleur 1 peut fonctionner en condenseur. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant est transférée au fluide caloporteur F1. Une puissance thermique, désignée première puissance thermique Pw1 est ainsi fournie au fluide caloporteur F1.
La première puissance thermique Pw1 fournie est la puissance thermique fournie par le fluide réfrigérant au fluide caloporteur F1 au sein du premier échangeur 1 de chaleur.
Le deuxième échangeur 2 de chaleur est un échangeur bifluide. Autrement dit, le deuxième échangeur 2 de chaleur comprend un premier compartiment parcouru par le fluide réfrigérant et un deuxième compartiment parcouru par le liquide caloporteur. Les deux compartiments sont étanches et peuvent réaliser un échange thermique. L’échangeur bifluide 2 comprend une entrée 2a et une sortie 2b de fluide réfrigérant, ainsi qu’une entrée et une sortie de liquide caloporteur, non numérotées sur les figures illustratives. Le deuxième échangeur 2 est par exemple un échangeur à plaques.
Comme le premier échangeur 1, le deuxième échangeur 2 peut fonctionner en condenseur. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant peut être transférée au liquide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur 2.
la reprend la et montre le séparateur en fonctionnement avec les circulations des fluides indiquées.
la est une vue en perspective d’une première variante de montage de la vis sans fin selon l’invention qui montre la fixation de son arbre de rotation au cylindre creux et son agencement par rapport à l’enceinte du séparateur.
la est une vue en perspective d’une deuxième variante de montage de la vis sans fin selon l’invention qui montre la fixation de son arbre de rotation au cylindre creux et son agencement par rapport à l’enceinte du séparateur.
la est une vue synoptique d’une installation de gazéification de biomasse humide intégrant un séparateur de sels selon l’invention.
On précise que dans l’ensemble de la demande, les termes « entrée », « sortie », « amont », «aval » sont à comprendre en relation avec le sens de la circulation du fluide considéré au sein d’un séparateur de sels et d’une installation de gazéification selon l’invention.
De même, les termes « supérieur », « inférieur », « dessus », « dessous » sont à comprendre en référence à un séparateur de sels selon l’invention agencé à la verticale dans sa configuration de fonctionnement.
La relative à un séparateur de sels selon l’état de l’art a déjà été commentée en préambule. Elle ne le sera donc pas ci-après.
En , on a représenté un séparateur de sels 1 selon un mode de réalisation de l’invention. Dans l’exemple illustré, le séparateur de sels 1 est de forme axisymétrique de révolution. Dans sa configuration installée, il s’étend à la verticale.
Ce séparateur 1 comprend une enceinte 2 délimitant une chambre intérieure C dont une zone S de séparation des sels précipités.
Le couvercle 26 de l’enceinte est percé de l’orifice d’injection 11 à travers laquelle la biomasse humide contenant des sels est injectée. Le couvercle est également percé d’au moins un premier orifice de sortie 25 par lequel les effluents de la biomasse dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués.
L’enceinte 2 peut être à simple paroi latérale métallique 20, percée d’un deuxième orifice d’injection 27 par lequel de l’eau est destinée à être injectée. La paroi latérale 20 est également percée d’un deuxième orifice de sortie 23 par lequel les sels précipités sont destinés à être évacués sous la forme de saumure. Ce deuxième orifice de sortie 23 est agencé en-dessous du deuxième orifice d’injection d’eau 27 de sorte que la saumure puisse être évacuée par vidange gravitaire.
Au moins une partie de la hauteur de la paroi latérale 20 est adaptée pour être chauffée. Pour cette chauffe, des résistances chauffantes, sous la forme de cartouches, destinées à être alimentées par une source d’alimentation électrique externe peuvent être avantageusement intégrées dans l’épaisseur de la simple 20 ou double-paroi métallique 20, 21 Il peut s’agir de cartouches cylindriques de faible diamètre, typiquement égal à 3,15mm comme celles commercialisées par la société Omega : https://www.omega.fr/subsection/cartouches-chauffantes.html.
Une grille 13 est agencée dans la chambre intérieure C de l’enceinte 2 à une hauteur entre le deuxième orifice d’injection 27 et le deuxième orifice de sortie 23.
Des billes 14 sont contenues dans la chambre intérieure C de l’enceinte 2. Elles sont dimensionnées pour ne passer au travers de la grill 13. Les billes 14 sont en matériau réfractaire, par exemple en Inconel®, en acier inoxydable ou autres aciers réfractaires. Le diamètre des billes 14 est compris de préférence entre 0,5 mm et 2 mm.
Le séparateur 1 comprend un cylindre creux 15 et débouchant à ses deux extrémités 150, 151. Il comprend, sur sa périphérie extérieure, une cannelure hélicoïdale 16 en formant une vis sans fin 17 montée en rotation autour d’un axe central X à l’intérieur de la chambre intérieure C de l’enceinte 2.
- un dispositif d’introduction dans le moule d’une feuille de support, la couche de décor étant déposée sur la feuille de support;
- un dispositif de pincement de la feuille contre la première partie du moule par un cadre, la feuille de support étant engagée dans la cavité en vis-à-vis de la première surface, la couche de décor s’étendant à l’opposé de la première surface;
- un dispositif d’injection de la couche de support dans la cavité entre la couche de décor et la seconde surface, la couche de décor étant adaptée pour être transférée sur la couche de support lors de l’injection ;
- au moins un organe de blocage mobile monté sur le cadre, l’au moins un organe de blocage étant déplaçable par rapport au cadre entre une position de blocage dans laquelle la couche de support est fixée à la première partie de moule par l’organe de blocage et une position de libération dans laquelle la couche de support n’est pas fixée à la première partie de moule par l’organe de blocage ;
- une autre seconde partie de moule présentant une autre seconde surface, la première partie de moule et l’autre seconde partie de moule étant mobiles l’une par rapport à l’autre entre une autre position d’ouverture du moule et une autre position de fermeture du moule, la première surface et l’autre seconde surface délimitant ensemble une autre cavité dans l’autre position de fermeture, la couche de support étant engagée dans l’autre cavité en vis-à-vis de l’autre seconde surface dans l’autre position de fermeture ;
- un dispositif d’injection de la partie structurelle dans l’autre cavité entre la couche de support et l’autre seconde surface;
- un dispositif de déplacement de l’au moins un organe de blocage par rapport au cadre jusqu’à la position de libération. .
L’ensemble peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le cadre comprend un organe de rappel sollicitant le ou chaque organe de blocage vers la position de blocage ;
- le dispositif de déplacement comprend pour le ou chaque organe de blocage un organe de came monté sur l’autre seconde partie de moule.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre d’indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures 1 à 9 annexées , ces figures montrant les étapes successives du procédé de fabrication.
Le procédé et l’ensemble de fabrication illustrés sur les figures 1 à 9 sont prévus pour la fabrication d’une pièce 1 comprenant, comme visible sur la , une couche de support 3, une couche de décor 5 couvrant une première face de la couche de support 3 et une partie structurelle fixée 7 à une seconde face de la couche de support 3 opposée à la première face.
Cette pièce est typiquement une pièce de l’intérieur d’un véhicule, notamment automobile, par exemple une pièce de l’habitacle de ce véhicule.
Par exemple, la pièce est une pièce d’habillage d’un ouvrant du véhicule, ou une partie de la planche de bord, ou une partie de la console centrale, ou toute autre pièce de l’habitacle.
La couche de support 3 est typiquement en une matière plastique, par exemple en polycarbonate (PC), en poly méthacrylate de méthyle acrylique (PMMA), en polypropylène (PP), en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ou en un mélange PC/ABS.
Par phosphore on entend plusieurs formes de composé comprenant du phosphore, notamment les formes chimiques phosphate et les composés comprenant de l'ammoniac et du phosphate, tel que le phosphate mono-ammonique (MAP), les sels d’ammoniaque et d’acide phosphorique, etc.
Il existe donc un besoin concernant le traitement des eaux usées et particulièrement des liquides comprenant de l’ammoniaque et potentiellement du phosphore. En effet, ces éléments sont considérés comme des polluants et leurs éliminations requièrent des installations de traitement afin de les éliminer ou de les récupérer et/ou de les valoriser.
Cependant, les installations et systèmes connus, s’ils permettent de suivre les règlementations concernant les limites de rejets de polluants, doivent être améliorés afin de réduire ces rejets et potentiellement, de revaloriser, réutiliser ces rejets de manière bénéfique.
La présente invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un système qui utilise d’une manière optimisée la concentration en ammoniaque et optionnellement la concentration en phosphore d’une source liquide. Le système de la présente invention permet notamment de valoriser directement l’ammoniaque et/ou le phosphore contenus dans une source liquide au lieu de les éliminer, ceux-ci étant considérés auparavant principalement comme des polluants. Le système de la présente invention valorise doublement ces éléments par leur récupération, potentiellement leur séparation, et par leur réutilisation.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de traitement d’une source liquide comprenant de l’ammoniaque, le système comprenant un module d’extraction sous forme d’ammoniac gazeux de l’ammoniaque compris dans la source liquide et produisant un liquide de décharge, et un module de conversion de l’ammoniac extrait en diazote et dihydrogène, le module de conversion étant un réacteur utilisant un plasma non-thermique couplé ou non à une catalyse.
Avantageusement, le système comprend en outre un module de concentration de l’ammoniaque dans la source liquide qui fournit une source liquide concentrée en ammoniaque au module d’extraction.
Avantageusement, le module de concentration d’un des systèmes précédemment décrits comprend au moins un module de filtration par ultrafiltration, par nanofiltration, par osmose directe, par osmose inverse, ou par électrodialyse.
Avantageusement, le module de stripping d’un des systèmes précédemment décrits est configuré pour fonctionner sous vide.
Avantageusement, la source liquide comprenant de l’ammoniaque d’un des systèmes précédemment décrits est de l’urine fermentée.
Avantageusement, l’un des systèmes précédemment décrits comprend en outre un module de purification et/ou de séparation du diazote et du dihydrogène extrait par le module de conversion.
Avantageusement, l’un des systèmes précédemment décrits comprend en outre un moyen de réinjection du diazote et du dihydrogène produit par le moyen de conversion de l’ammoniac extrait, ou un moyen de réinjection du dihydrogène purifié et/ou séparé du diazote, vers un réacteur de méthanation.
Avantageusement, l’un des systèmes précédemment décrits comprend en outre, en amont du module de concentration, un digesteur anaérobie fournissant au moins une liqueur de digestat anaérobie à un module de séparation liquide/solide et/ou un module de déshydratation, le module de séparation liquide/solide et/ou le module de déshydratation fournissant une fraction liquide étant la source liquide comprenant de l’ammoniaque.
Avantageusement, le système comprend en outre un moyen de réinjection du diazote et du dihydrogène produit par le moyen de conversion de l’ammoniac extrait, ou un moyen de réinjection du dihydrogène purifié et/ou séparé du diazote, vers le digesteur anaérobie.
Avantageusement, la source liquide comprend en outre du phosphore et le système comprend en outre un premier module de récupération du phosphore compris dans la source liquide ou la source liquide concentrée, le module de concentration de l’ammoniaque dans la source liquide étant également un module de concentration du phosphore présent dans la source liquide.
Avantageusement, la source liquide comprend en outre du phosphore et le système comprend en outre un second module de récupération du phosphore compris dans le liquide de décharge, le module d’extraction étant configuré pour maintenir une concentration résiduelle d’ammoniaque dans le liquide de décharge.
Avantageusement, le module d’extraction est un module de stripping, et le premier ou le second module de récupération du phosphore et le module de stripping sont compris dans un unique réacteur.
Comme illustré à la , le montage de cette vis sans fin 17 est réalisé de sorte que le premier orifice d’injection 11 débouche à l’intérieur du cylindre creux 15 avec l’extrémité inférieure 150 du cylindre creux 15 agencée au-dessus de la grille 13 et l’extrémité supérieure 151 du cylindre creux 15 agencée à une distance du couvercle 26 suffisante pour laisser passer les billes 14 de l’extérieur du cylindre creux 15 vers l’intérieur du cylindre creux 15. Comme montré sur cette , le premier orifice d’injection 11 peut être celui d’un tube d’injection 10 sous la forme d’une canne qui amène la biomasse au sein du cylindre creux 15.
Le fonctionnement du séparateur 1 va maintenant être décrit en référence à la .
La biomasse est injectée par le premier orifice d’injection 11 à l’intérieur du cylindre creux 15, typiquement à une température de 300°C, dans le lit de billes 14 qui sont à une température de l’ordre de 420°C par la chauffe de la paroi latérale 20, comme détaillé ci-après.
De l’eau est injectée dans la chambre intérieure C par le deuxième orifice d’injection 27 à une pression au-dessus de sa pression critique mais à une température inférieure à sa température critique, typiquement de 300°C.
La rotation de la vis sans fin 17 provoque le déplacement des billes 14 selon une boucle comprenant :
- une zone de chauffe (Ch), à l’extérieur de la vis sans fin, le long de la paroi latérale 20 de l’enceinte dans laquelle l’eau et les billes 14 sont chauffées par celle-ci à une température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation de sels, typiquement à 420°C
- en aval de la zone de chauffe, une zone de précipitation (P) à l’intérieur du cylindre creux 15, dans laquelle au contact des billes chaudes, les sels contenus dans la biomasse se précipitent,
- en aval de la zone de précipitation, une zone de resolubilisation (R), entre l’extrémité inférieure 151 du cylindre creux et la grille 13 dans laquelle les sels précipités sur les billes sont dissous puis évacués, avec le cas échéant les sels sous forme particulaire présents dans la matière carbonée, sous forme de saumure par vidange par le deuxième orifice, à l’extérieur de l’enceinte.
Ainsi, au contact des billes chaudes 14, des gaz sont formés dans la zone de précipitation P et circulent à contrecourant des billes 14 puis sont évacués par l’orifice de sortie 25.
Au contact des billes chaudes, les sels inorganiques contenus dans la biomasse se déposent sur les billes 14 et sont emportés par la circulation des billes 14 en boucle vers la zone de resolubilisation R en bas du réacteur pour évacuation par vidange gravitaire par l’orifice de sortie 23.
Le fonctionnement du séparateur 1 nécessite donc que les billes soient chauffées à une température telle que la température au sein de l’enceinte 2 soit de l’ordre de 420°C de sorte que les sels se déposent sur les billes et que les composés organiques de la biomasse injectée soient évacués avec l’eau en conditions supercritiques par l’orifice de sortie 25 en haut du séparateur.
Les billes doivent donc apporter l’énergie pour chauffer la biomasse à cette température. Cette température dépend du débit de billes circulant dans la zone externe de la vis. Par exemple, pour un débit de 1kg/h de ressource entrant dans le séparateur 1 à 300°C 280 bars, il faut un débit de 76kg/h pour injecter des billes 14 à 460°C et maintenir un séparateur 1 à 420°C. La puissance apportée par les billes 14 à la biomasse est alors de 0,3kW.
Il faudrait apporter une puissance supplémentaire de 1,2 kW pour réchauffer les billes de 300°C à une température de 460°C. Ainsi, les billes qui sortent de l’espace annulaire entre la vis et la paroi de l’enceinte ont une température chaude de 460°C, telle que l’énergie qu’elles cèdent au milieu au sein de l’enceinte correspond à l’énergie qui est apportée à la biomasse.