INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, le procédé de traitement selon l’invention comprend une étape de recirculation de la boue (flux M6’) de la sortie du digesteur jusqu’à l’entrée du digesteur, ladite étape étant de préférence mise en œuvre dans une boucle de recirculation. Selon ce mode de réalisation, le flux M5 est alors de préférence introduit dans la boucle de recirculation de la boue issue du digesteur.
De préférence, selon ce mode de réalisation, le procédé de traitement comprend une étape de contrôle du débit de la boue ainsi recirculée, et d’adaptation dudit débit en fonction du débit du flux M5, le débit du flux M5 n’étant alors typiquement pas contrôlé.
En effet, il est possible de prévoir une boucle de recirculation depuis la sortie du digesteur jusqu’à son entrée permettant la recirculation de la boue depuis la sortie du digesteur jusqu’à son entrée. Selon ce mode de réalisation, il est possible de prévoir d’introduire le flux M5 dans la boucle de recirculation pour qu’il soit ensuite introduit dans le digesteur via cette boucle, en mélange avec la boue de la boucle de recirculation. Selon ce mode de réalisation, il est alors possible de prévoir une unité de contrôle pour contrôler le débit de la boue dans la boucle de recirculation et l’adapter en fonction du débit du flux M5, qui lui ne serait pas contrôlé.
Cette injection du flux M5 dans la boue recirculée, et non directement dans le digesteur, permet d’éviter un choc thermique et une trop grande élévation de température dans le digesteur. Ce contrôle du débit et cet ajustement permet encore davantage de contrôler et de limiter l’augmentation de température dans le digesteur.
De préférence, le débit de la boue recirculée est adaptée afin de ne pas engendrer une augmentation de température de plus de 5°C dans le flux mélangé, après introduction du flux M5
Le procédé de traitement selon l’invention peut être mise en œuvre dans une installation.
La présente invention concerne également une installation en tant que telle pour la mise en œuvre du procédé de traitement.
Les à illustrent des modes de réalisation d’une installation pour la mise en œuvre du procédé de traitement selon l’invention, sans en limiter la portée.
Selon un mode de réalisation, l’installation comprend :
Un réacteur de gazéification hydrothermale GH, un digesteur DG comportant au moins une sortie de digestat M6 et une sortie de gaz, Une ligne d’amenée de flux reliant une sortie du réacteur de gazéification hydrothermale (flux M5) et une entrée : Soit d’un dispositif de mélange en amont du digesteur, Soit du digesteur DG, Une ligne d’amenée de flux qui alimente : Soit le dispositif de mélange si présent, Soit le digesteur DG, éventuellement un dispositif de déshydratation DH alimenté par la ligne de digestat M6 comportant une sortie d’eau et une sortie de flux M7 déshydraté, éventuellement une boucle de recyclage permettant de recycler au moins une fraction du flux M7 déshydraté à l’entrée du réacteur GH.
Dans un mode de réalisation particulier, le liquide conducteur électrique contenant le sodium est utilisé pour refroidir un réacteur nucléaire à neutrons rapides.
Dans un mode de réalisation particulier, le liquide conducteur électrique est un mélange comportant du Plomb et du Lithium.
Dans un mode de réalisation particulier, le liquide conducteur électrique est utilisé pour refroidir un réacteur de fusion comme ITER.
Dans un mode de réalisation particulier, le liquide conducteur électrique est un fluide caloporteur adapté pour être utilisé dans une centrale solaire.
la illustre un débitmètre à distorsion de flux adapté pour mettre en œuvre un procédé de mesure d’un débit selon l’invention ;
la illustre les étapes du procédé de mesure de débit selon l’invention ;
la figure 3 représente l’évolution d’une valeur calculée et tracée avec le logiciel COMSOL®, ladite valeur étant fonction de différentes vitesses de liquide mesurées par le DDF selon le procédé de la ;
la figure 4 représente l’évolution d’une valeur calculée et tracée avec le logiciel COMSOL®, ladite valeur étant fonction de différentes fréquences d’excitations.
La illustre un débitmètre à distorsion de flux 1 adapté pour mesurer le débit d’un liquide conducteur électrique.
Ce débitmètre à distorsion de flux 1 comprend : - une bobine excitatrice 10 ; - deux bobines réceptrices 11, 12 ; - un noyau ferromagnétique 13 ; - un détecteur de température 14 ; - un générateur de courant 15.
La bobine excitatrice 10 est adaptée pour recevoir un courant sinusoïdal présentant une certaine fréquence d’excitation. A partir de ce courant, la bobine excitatrice 10 génère un champ magnétique dans le liquide se déplaçant dans une canalisation 18. Le flux de déplacement de ce liquide est notamment représenté par les flèches référencées 17, ce liquide étant conducteur électrique.
Les bobines réceptrices 11, 12 sont disposées de part et d’autre de la bobine excitatrice 10. Ces bobines 11, 12 sont adaptées pour recevoir le champ magnétique généré par la bobine excitatrice 10.
Le noyau 13 est adapté pour porter la bobine excitatrice 10 et les deux bobines réceptrices 11, 12. Il est préférentiellement ferromagnétique de façon à amplifier le champ magnétique généré par la bobine excitatrice 10. Préférentiellement, ce noyau ferromagnétique 13 comprend du fer doux.
Le détecteur de température 14 est adapté pour mesurer la température T du liquide se déplaçant dans la canalisation 18.
Selon un mode de réalisation, en cas de ressources insuffisantes en zone de stockage lors du redéploiement du réseau sans-fil, la priorité relative des EM est prise en compte. Dans cette variante du procédé de l’invention, des priorités différentes peuvent être allouées aux différents EM, la priorité correspondant au niveau de criticité de la connectivité réseau du point de vue du fonctionnement opérationnel de l’EM (c’est-à-dire de sa capacité à réaliser sa mission). Ainsi, dans l’hypothèse où (a) le système central ne dispose plus de ressources (VMSSF et RCRA) suffisantes pour déployer un nouveau VMSSF en vue de préserver la connectivité d’un EM1 à haute priorité qui quitterait la couverture réseau et que (b) il existe un autre VMSSF desservant un unique EM2 de priorité inférieure à EM1, alors le système central peut décider de procéder au rapatriement du VMSSF servant EM2 (tout en indiquant à EM2 sa future perte de connectivité et en l’invitant à se déplacer vers une sous zone à proximité), afin de récupérer les ressources suffisantes pour couvrir EM1. Préalablement à ce rapatriement le système central évaluera les ressources (notamment le nombre de RCRA) disponibles avec ce rapatriement de manière à s’assurer qu’elles seront suffisantes pour redéployer le réseau au niveau de EM1. Si ce n’est pas le cas alors le système central devra identifier d’autres ressources potentiellement utilisables (par exemple un autre EM à plus faible priorité et seul sous un autre VMSSF) afin de pouvoir procéder au redéploiement.
Une variante de l’invention permet de prendre en compte la priorité relative des EM pour la gestion des attachements à la cellule sans-fil d’un VMSSF, et pour la mise en place du mode dégradé pour un EM.
Dans cette variante, où des priorités différentes sont allouées aux différents EM, le système central peut alors prendre en compte ces priorités pour offrir la connectivité réseau de manière prioritaire aux EM à haute priorité par rapport aux autres. Ainsi, si un EM à haute priorité entre sous la couverture d’une cellule sans-fil et que le système central détecte un risque de surcharge, celui-ci peut alors donner l’accès réseau à ce nouvel EM à haute priorité et rejeter (ou passer en mode dégradé) un autre EM de cette même cellule ayant une priorité plus basse. Ceci permet notamment de préserver le mieux possible la connectivité de l’EM à haute priorité, tout en permettant également de redéployer, si possible, des ressources (VMSSF et RCRA) complémentaires au niveau de cette sous-zone en vue de rétablir un niveau de connectivité satisfaisant pour l’EM de plus faible priorité qui vient d’être rejeté (ou passé en mode dégradé).
Les différents modes de réalisation du procédé de redéploiement automatique du réseau sans-fil ont été décrits pour une base arrière qui reste fixe au cours du temps. Cependant, il peut arriver dans certains scénarios que la distance moyenne entre la base arrière et les différents équipements mobiles augmente de manière significative au court du temps, pouvant alors résulter en un manque définitif de ressources (des VMSFF et/ou des RCRA) pour desservir les équipements mobiles sur une partie significative de leur mission.
Afin de palier à ce problème, deux variantes de réalisation du procédé de redéploiement automatique du réseau sans-fil selon l’invention permettent d’assurer la continuité de la connectivité réseau sans-fil pour l’ensemble des équipements mobiles même lorsque ceux-ci se déplacent si loin de la base arrière que celle-ci ne dispose alors plus de ressources (des VMSSF et des RCRA) suffisantes pour les desservir.
Dans une première variante, le procédé se base sur une base arrière (et sa zone de stockage) mobile, et permet de minimiser les ressources nécessaires avec un inconvénient d’introduire une interruption temporaire de la connectivité réseau, le temps de relocaliser la base arrière.
Dans une deuxième variante, le procédé se base sur l’utilisation conjointe de deux bases arrière (et leur zone de stockage) mobiles. Cette variante requière plus de ressources mais offre l’avantage de pouvoir éviter l’interruption temporaire de couverture réseau pour les équipements mobiles.
La est un organigramme des étapes 700 opérées par le procédé de l’invention dans le mode de réalisation avec déplacement d’une seule base arrière.
Dans une étape initiale 702, alors que le réseau sans-fil est déjà déployé pour desservir les différents EM, le procédé permet de déterminer qu’il va y avoir une pénurie de ressources (VMSSF et/ou RCRA) pour desservir les EM. Cette détermination peut par exemple être faite sur la base de la connaissance (par le système central) de la mission des EM, par exemple lorsque la trajectoire des différents EM est connue a priori telle que dans le cas d’un convoi d’EM devant se déplacer d’une localisation initiale vers une localisation finale.
Connaissant cette trajectoire a priori et l’ensemble des ressources (VMSSF et RCRA) dont la BA dispose, le système central est configuré pour déterminer à partir de quel point de la trajectoire des EM (noté localisation L1) il entrera dans une situation de pénurie de ressources pour préserver la connectivité de qualité entre les EM et la BA. Ainsi, lorsque le système central détermine que les EM s’approchent de cette localisation L1 (ou que le convoi va la rejoindre d’ici un délai T1), il peut déterminer qu’il va bientôt manquer de ressources et procéder alors au redéploiement du réseau sans-fil, comme indiqué dans les étapes suivantes.
Le système central est aussi configuré pour définir également une zone Z1 à proximité de L1, puis décider de procéder au redéploiement du réseau sans-fil (selon les étapes suivantes) dès lors que les EM ont atteint cette zone Z1.
Selon cette configuration, les étapes pour le redéploiement, alors que le système central surveille 704 de manière continue les différents paramètres (a) d’attachement des EM à chacun des différents VMSSF déployés, (b) de localisation de chacun des EM et (c) de notifications de risque de surcharge des cellules sans-fil des VMSSF, consistent à :
Etape 706 : Déterminer quand tous les EM ont atteint la zone Z1 à proximité de la localisation L1 qui a été déterminée.
Etape 708 : Alerter l’ensemble des EM que le réseau va être redéployé et que ce redéploiement va impliquer une perte temporaire de la couverture réseau. Optionnellement le système central peut indiquer la durée de cette interruption (durée correspondant au temps pour finaliser le redéploiement du réseau sans-fil).
Etape 710 : Procéder à la mise à l’arrêt du réseau sans-fil, en désactivant les cellules sans-fil des VMSSF.
Etape 712 : Stocker en mémoire les informations concernant la dernière localisation des VMSSF et la dernière configuration de chacune des cellules sans-fil (par exemple leur bande de fréquence).
Il est connu du document US2435043 d’utiliser un Débitmètre à Distorsion de Flux (DDF) comme capteur pour mesurer la vitesse axiale d’un liquide. Un tel DDF a été développé il y a plusieurs décennies, notamment pour les besoins de la filière de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na). Un DDF selon l’art antérieur est constitué de trois bobines, une bobine excitatrice située entre deux bobines réceptrices, enroulées en série autour d’un noyau ferromagnétique. L’ensemble est contenu dans un doigt de gant qui vient se positionner dans l’axe de l’écoulement dont on veut mesurer la vitesse. La bobine excitatrice est alimentée par un courant sinusoïdal et crée ainsi un champ magnétique dans le sodium. Le sodium étant un matériau conducteur électrique, le champ magnétique combiné à un mouvement du sodium va créer des courants de Foucault dans ce sodium. Ces derniers vont déformer le champ magnétique dans la direction et le sens de l’écoulement. Dans le cas où le sodium est statique, une symétrie des flux magnétiques traversant les deux bobines réceptrices est observée et les tensions aux bornes des deux bobines sont égales. Lorsque le sodium est en mouvement, la différence des tensions aux bornes des deux bobines est alors proportionnelle à la vitesse du sodium.
Le DDF possède généralement une réponse intrinsèque qui dépend de la température, puisque les propriétés physiques des matériaux le constituant en dépendent (notamment le fer doux du noyau ferromagnétique). La solution la plus évidente pour compenser l’effet de température consisterait donc à fabriquer un DDF avec des matériaux dont les propriétés ne varient pas avec la température. Cependant, la dépendance en température du DDF ne s’arrête pas seulement à ses propriétés intrinsèques. En effet, la conductivité électrique du sodium, propriété directement exploitée par le capteur pour délivrer sa mesure, varie considérablement avec la température.
On pourrait ainsi, en plus, corriger la fréquence du courant d’excitation du capteur pour compenser la variation de conductivité électrique du sodium avec la température et ainsi conserver le même effet de peau dans le sodium. Par effet de peau, on entend le phénomène électromagnétique qui fait que, à fréquence élevée, le courant a tendance à ne circuler qu'en surface des conducteurs.
Cependant, cette voie de correction ne s’applique qu’aux DDF dont les propriétés, et en particulier la perméabilité magnétique et la conductivité électrique, sont indépendantes de la température. Les matériaux présentant de telles propriétés sont rares, et de surcroit ne sont pas bien adaptés pour donner une bonne sensibilité du capteur.
Un remède aux problèmes évoqués ci-dessus est proposé dans la publication K. Ara, « A Differential Transformer with Temperature- and Excitation-Independent Output », IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 21, no 3, p. 249‑255, août 1972, doi: 10.1109/TIM.1972.4314011 pour un capteur de mesure de déplacement bien connu, le LVDT (« Pour Linear Variable Differential Transformer » en anglais).
Cette méthode a été reprise par l’Institut de R&D sur les RNR-Na en Inde (IGCAR) pour les DDF dans la publication P. Sharma et al. , « Development, computer simulation and performance testing in sodium of an eddy current flowmeter », Ann. Nucl . Energy , vol. 37, n o 3, p. 332‑338, mars 2010, doi: 10.1016/j.anucene.2009.12.009 et dans la publication R. Veerasamy et al. , « Eddy Current Flow Sensor Development and Testing for LMFBR Sodium Pumps », présenté à 15th International Conference on Nuclear Engineering, Nagoya, Japan, avr. 2007. Afin de compenser la dépendance en température du DDF, les auteurs proposent d’utiliser une donnée de sortie compensé appelée « Normalized Signal Output » ou « Compensated Signal Output » ou encore (S2-S1)/(S1+S2) et cette grandeur est définie par la relation :
où et représentent respectivement la valeur efficace des tensions des bobines secondaires S1 et S2. D’après les auteurs de ces publications, pour une certaine fréquence d’excitation, la grandeur est indépendante de la température, tout en restant proportionnelle à la vitesse. Les inventeurs ont montré que cette affirmation est fausse.
En effet, contrairement à ce qu’affirme IGCAR, les inventeurs ont montré que, aucune fréquence ne permet d’obtenir une compensation en température avec cette grandeur. Les résultats obtenus avec la simulation numérique menée par les inventeurs confirment le fait que cette grandeur ne fonctionne pas en l’état.
Il existe donc un besoin de proposer un procédé de mesure d’un débit d’un liquide conducteur électrique par DDF permettant de compenser de manière précise, simple, et fiable, l’effet de la température sur le débit (ou la vitesse).
Plus particulièrement, la présente invention a pour objectif de couvrir un procédé de mesure d’un débit d’un liquide conducteur électrique dans une canalisation, ladite mesure étant réalisée par un débitmètre à distorsion de flux, ledit débitmètre à distorsion de flux comprenant une bobine excitatrice disposée entre une première bobine réceptrice et une seconde bobine réceptrice, ladite bobine excitatrice et lesdites bobines réceptrices étant enroulées en série autour d’un noyau ferromagnétique, ladite bobine excitatrice étant excitée par un courant sinusoïdal à une fréquence d’excitation, ledit procédé de mesure comprenant : - une étape de mesure de la température du liquide conducteur électrique ; - une étape de calcul d’une conductivité électrique dudit liquide à ladite température ; - une étape de fixation (E3) à chaque instant de la fréquence d’excitation dans la bobine d’excitation, ladite fréquence d’excitation étant fonction de la température mesurée, ladite fréquence d’excitation étant donnée par la relation : avec une conductivité du liquide conducteur électrique à une température de référence T ref , la conductivité du liquide conducteur électrique à la température mesurée T, une fréquence d’excitation de la bobine excitatrice à la température de référence T ref ; - une étape d’acquisition, par un amplificateur à détection synchrone appartenant au débitmètre à distorsion de flux, d’une première valeur fonction d’une amplitude d’une première tension sinusoïdale dans la première bobine réceptrice (11) et d’une seconde valeur fonction d’une amplitude d’un seconde tension sinusoïdale dans la seconde bobine réceptrice (12) ; - une étape de calcul (E5) d’une donnée de sortie du débitmètre à distorsion de flux, ladite donnée de sortie étant donnée par la relation : , ladite donnée de sortie étant indépendante d’une variation de température dans le liquide conducteur électrique (Mat).
La méthode proposée avec la présente invention permet d’utiliser un DDF dans sa version la plus sensible, c’est-à-dire un DDF avec un noyau ferromagnétique, ce que ne permet pas l’art antérieur. En effet le matériau ferromagnétique est conducteur électrique. Le changement de fréquence va changer la profondeur de peau dans celui-ci et donc perturber la conservation de l’effet de peau dans le liquide. Par effet de peau, on entend le phénomène électromagnétique qui fait que, à fréquence élevée, le courant a tendance à ne circuler qu'en surface des conducteurs. L’invention permet ainsi de compenser l’effet de température uniquement par un traitement du signal de sortie. Cette solution évite d’avoir à déterminer la loi de compensation par des essais d’étalonnage en fonction de la température. Par ailleurs, cette loi de compensation pourrait évoluer au cours de la vie du capteur, ce qui nécessiterait un étalonnage périodique. La nouvelle solution proposée permet de prendre en compte les propriétés « courantes » des matériaux du capteur et de les compenser en temps réel, et donc d’éviter ces étalonnages périodiques.
Dans un mode de réalisation particulier, la fréquence d’excitation injectée est comprise entre 150 Hz et 1500 Hz.
Dans un mode de réalisation particulier, la température de référence est comprise entre 200°C et 600°C.
Dans un mode de réalisation particulier, le noyau ferromagnétique comprend du fer doux.
Dans un mode de réalisation particulier, le liquide conducteur électrique contient du sodium.
Ce procédé produit un digestat et une fraction gazeuse comprenant du méthane, et typiquement constituée essentiellement de méthane et de CO2, également appelée biogaz.
Avantageusement, la digestion anaérobie est une digestion d'effluents ne contenant que des composants solubles, notamment du carbone soluble c'est-à-dire ne contenant plus de solides en suspension.
Avantageusement, les solides en suspension ont été solubilisés dans l'étape de gazéification hydrothermale.
Dans le cas où le procédé met en œuvre deux digestions DG1 et DG2 dans deux digesteurs différents, alors la digestion mise en œuvre sur le flux M2 peut être mise en œuvre dans des conditions différentes de la digestion mise en œuvre sur le flux M5. Par exemple, la digestion mise en œuvre sur le flux M5 peut être une digestion de type UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion), c'est-à-dire traitant du carbone soluble.
Par exemple, dans le cas où le flux M2 contient une part importante de matières solides (typiquement supérieure à 3% en poids de matières solides), la digestion mise en œuvre sur le flux M2 sera avantageusement une digestion du type infiniment mélangée avec un système de brassage du digesteur assurant une homogénéité dans le système.
Le traitement anaérobie est généralement effectué dans des conditions de pH comprises entre 7,0 et 7,5, de préférence entre 7,0 et 7,2.
Selon un mode de réalisation avantageux, les digestions DG1 et DG2 sont mises en œuvre dans le même digesteur, et le flux de matière organique M5 issu de la gazéification est introduit dans une boucle de recirculation dans laquelle circule un flux M6’ depuis une sortie du digesteur et jusqu’à une entrée du digesteur. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsqu’il n’y a pas de dispositif de refroidissement entre le réacteur de gazéification hydrothermale et le digesteur.
De préférence, le débit D1 d’entrée du flux de matière organique M5 dans ladite boucle de recirculation M6’ du digesteur est inférieur au débit D2 de circulation de la boue du digesteur dans la boucle de circulation. Par exemple, le ratio D2/D1 peut être d’au moins 3.
Typiquement, le débit du flux M5 à l’issue de la gazéification hydrothermale n’est pas contrôlé.
Le débit du flux M6’ peut être contrôlé et ajusté en fonction du débit du flux M5
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre en aval de l’étape de gazéification hydrothermale et en amont de la digestion, une étape de refroidissement de la fraction du flux de matière organique M5 à une température inférieure ou égale à 60°C, de préférence inférieure ou égale à 40°C, avant son introduction dans un digesteur pour la digestion. Cette étape de refroidissement supplémentaire peut être mis en œuvre à l’aide par exemple d’eau industrielle.
Cette étape de refroidissement supplémentaire sur le flux M5 est de préférence mise en œuvre dans le cas où le flux de chaleur apporté par M5 entrainerait une température trop importante dans l’ensemble du digesteur (dans la masse globale du digesteur). En effet, dans ce cas, il sera avantageux d’évacuer de la chaleur provenant du flux M5 avant introduction dans le digesteur.
Selon un mode de réalisation du procédé, la fraction du premier flux facilement fermentescible M2 et la fraction du flux de matière organique M5 issue de la GH sont mélangées en amont de l’étape de digestion, pour être introduit sous forme d’un mélange M8 dans le digesteur.
L’étape de refroidissement supplémentaire du flux M5 est de préférence mise en œuvre dans le cas où le flux M5 est mélangé au flux M2 en amont du digesteur, et en particulier lorsque ce mélange M8 conduirait (en l’absence d’un tel refroidissement) à une température trop importante, typiquement à une température supérieure à 45°C.
A l’issue de la digestion, le procédé de traitement permet d’obtenir :