INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le réacteur 14 est également alimenté en vapeur 15. En sortie de réacteur 14, le mélange biomasse-vapeur passe dans un outil 17 de séparation de la biomasse 19 et de la vapeur 18. La biomasse 19 est ensuite traitée dans un réacteur d’hydrolyse enzymatique 20, puis une fois hydrolysée en sucres, la biomasse hydrolysée 21 (appelée également moût d’hydrolyse) passe dans un réacteur de fermentation alcoolique 22. La biomasse fermentée en alcool 23, appelée aussi moût de fermentation) est ensuite amenée dans une ou plusieurs colonnes de distillation 24 pour obtenir de l’alcool concentré 25 et des vinasses brutes 26, qui sont des résidus solides/liquides, en mélange ou séparés selon l’agencement des colonnes 24. On opère une séparation solide/liquide par un dispositif 27 du type filtre-presse, et on obtient en sortie un résidu liquide 28 (les vinasses) et un résidu 29 qui est le gâteau de lignine intéressant l’invention. Ce n’est qu’un exemple d’installation, qui peut aussi présenter de nombreuses variantes. Ainsi, on peut opérer conjointement l’hydrolyse enzymatique et la fermentation dans un même réacteur, on parle alors de SSCF pour « Simultaneous Saccharification and Co-Fermentation » en anglais.
La est une variante du procédé selon la , où, toutes choses égales par ailleurs, la séparation solide/liquide par le filtre-presse 27 se fait sur le vin de fermentation 23 avant la ou les colonnes de distillation 24 : le gâteau de lignine 29 est extrait, et le résidu liquide, c’est-à-dire le vin fermenté sans résidu solide, 30 est ensuite amené dans la ou les colonnes de distillation 24.
La est une variante du procédé selon la , où, toutes choses égales par ailleurs, le dispositif de séparation solide/liquide type filtre-presse 27 est disposé entre le réacteur d’hydrolyse enzymatique 20 et le réacteur de fermentation 22 : ici la séparation est réalisée sur l’hydrolysat 21 encore non fermenté, et la partie liquide de l’hydrolysat (jus sucré) 31 va ensuite dans le réacteur de fermentation 22. Dans une variante non représentée du procédé selon la , on ne vise que la production de jus sucré 31, dont on ne poursuit pas la conversion par fermentation sur la même ligne de production.
Dans toutes ces variantes, l’objet de l’invention est de traiter le gâteau de lignine 29, qui est destiné en final à être brûlé pour produire de l’énergie.
La représente deux mises en œuvre, alternatives ou cumulatives, de l’invention , en partant de la variante de la : - le gâteau de lignine 29 est recyclé au moins en partie (flux 29’) dans le dispositif d’alimentation 6 du réacteur d’imprégnation 9. Ce recyclage avant imprégnation est avantageux, car le gâteau de lignine 29 va être remis en contact avec la liqueur d’imprégnation (acide) dans le réacteur 9, ce qui va aider à extraire les sucres polymériques résiduels contenus dans le gâteau et à les faire par la suite réagir plus facilement lors de l’hydrolyse enzymatique. On aurait pu craindre que le gâteau de lignine ne s’effrite et se pose au fond du réacteur 9, sans parvenir à être entraîné avec la biomasse, mais cela n’a, de façon surprenante, pas été le cas, même quand la biomasse est entrainée dans le réacteur depuis son point d’injection jusqu’à son point de sortie par des vis intérieures au réacteur, - le gâteau de lignine est recyclé au moins en partie (flux 29’’) dans le dispositif d’alimentation 11 du réacteur 14 de cuisson/explosion à la vapeur. Dans ce cas, le gâteau de lignine n’est pas à nouveau imprégné de liqueur, mais il est entrainé par la biomasse qui est imprégnée - éventuellement une partie du gâteau de lignine (flux 29’’’) n’est pas recyclé : Le gâteau de lignine peut n’être recyclé que partiellement. En fin de production, le gâteau non recyclé (et le résidu ultime) est stocké pour servir de combustible, soit sur la ligne de production, soit pour un autre usage hors de la ligne de production, comme combustible ou pour être incorporé dans des produits divers.
Les mêmes types de recyclage s’applique par analogue aux gâteaux de lignine selon les procédés des figures 1 et 3.
Exemples de réalisation Exemple 1 (comparatif) Cet exemple non conforme à l’invention sépare le solide non converti 29 sans le recycler. La biomasse 5 est une biomasse lignocellulosique, la paille de blé. Sa composition est indiquée dans le tableau 3 ci-dessous : Cellulose 34% poids Hémicellulose 27% poids Lignine 15% poids Eau 10% poids Autres 14% poids
La biomasse est traitée selon le procédé représenté à la . Après hydrolyse, la cellulose est convertie en glucose ou en oligomères de glucose, et l’hémicellulose est convertie en xylose ou en oligomères de xylose. Pour cela, les débits de cellulose ou d’hémicellulose sont exprimés sous la forme de glucose potentiel ou de xylose potentiel.
Le terme « sucre potentiel » (xylose, glucose par exemple) utilisé plus loin définit l’addition des différents sucres, peu importe leur forme : sucre monomère ou polymère. En effet, après prétraitement par cuisson, une partie des sucres reste sous forme de polymère de sucres (cellulose ou hémicellulose par exemple), et une partie des sucres est sous forme de monomère de sucres (glucose ou xylose par exemple). Cette mesure peut être réalisée en utilisant la norme ASTM E1758-01(2020) « Standard Test Method for Determination of Carbohydrates in Biomass by High Performance Liquid Chromatography ». Comme défini dans la norme, pour exprimer cette quantité de sucres sous forme de polymère (cellulose par exemple), il faut retrancher l’eau de l’hydrolyse à cette quantité.
Le mode opératoire est le suivant : 642 kg/h de cette biomasse broyée 5 à 50 mm entrent dans le procédé, soit 242,5 kg/h de glucose potentiel, 197 kg/h de xylose potentiel et 96,3 kg/h de lignine. Le procédé étant destiné à produire de l’éthanol par fermentation, ces débits de sucres potentiels correspondent à 224,6 kg/h d’éthanol potentiel. La biomasse broyée 5 entre dans la vis d’alimentation 6 qui est lavée avec un débit de 200 kg/h d’eau de lavage 7. Un premier flux solide/liquide 8 de 203,8 kg /h sort du procédé, dans ce flux se trouve 1,3 kg/h de glucose potentiel, 1,1 kg/h de xylose potentiel et 0,5 kg/h de lignine. Dans l’étape d’imprégnation (réacteur 9), 1622,6 kg/h d’eau et 84,2 kg/h d’acide sulfurique sont ajoutés au réacteur à partir de la cuve de préparation 3 et constituent le liquide d’imprégnation 4. En entrée du réacteur de cuisson 14, on alimente la zone de transfert 11 avec la biomasse imprégnée 10. La zone de transfert 11 (vis de compression) est lavée avec 4087,0 kg/h d’eau 12, un second flux solide/liquide 13 de 5099,9 kg/h sort de la zone 11. Dans ce flux 13, se trouvent 2,7 kg/h de glucose potentiel, 2,2 kg/h de xylose potentiel et 1,1 kg/h de lignine. Le réacteur de cuisson 14 est chauffé par un flux de vapeur 15 de 3471,1 kg/h. En sortie de ce réacteur 14, sort le flux de biomasse prétraitée 16 de 4803,2 kg/h, comprenant 237,8 kg/h de glucose potentiel, 155,2 kg/h de xylose et 94,7 kg/h de lignine.
Ce flux 16 est séparé en un flux gazeux 18 de 3039,8 kg/h comprenant essentiellement de la vapeur d’eau et un flux solide/liquide 19 de 1763,4 kg/h, comprenant 237,8 kg/h de glucose potentiel, 155,2 kg/h de xylose potentiel et 94,7 kg/h de lignine. Le flux 19 subit ensuite une étape d’hydrolyse enzymatique dans un réacteur d’hydrolyse enzymatique 20. Après hydrolyse enzymatique, le flux 21 comprend 38,9 kg/h de glucose potentiel polymère, 198,9 kg/h de glucose, 15,4 kg/h de xylose potentiel polymère, 139,8 kg/h de xylose et 94,7 kg/h de lignine. Le flux 21 subit ensuite une étape de fermentation dans un réacteur de fermentation 22. Après fermentation, le flux 23 comprend 38,9 kg/h de glucose potentiel polymère, 15,4 kg/h de xylose potentiel polymère, 94,7 kg/h de lignine et 157,8 kg/h d’éthanol. Le flux 23 subit ensuite une séparation solide liquide dans un outil de séparation 27 (un filtre-presse par exemple). Le flux solide résultant de la séparation 27 est le flux 29, défini comme le solide non converti, comprenant 38,9 kg/h de glucose potentiel polymère, 15,4 kg/h de xylose potentiel polymère, 94,7 kg/h de lignine et 2,2 kg/h d’éthanol (perte d’éthanol dans le solide). Le flux liquide résultant de la séparation 27 est le flux 30, comprenant 155,7 kg/h d’éthanol. Le flux 30 est ensuite distillé dans une colonne à distiller 24, le flux final 25 comprend alors 154,1 kg/h d’éthanol. Ramené au potentiel éthanol de la biomasse de 224,6 kg/h, le procédé a un rendement de 68,6 %.
Exemple 2 (selon l’invention) Cet exemple conforme à l’invention propose de recycler le solide non converti 29 en entrée du réacteur de cuisson 14 via la vis d’alimentation 11. La biomasse utilisée pour cet exemple est la même que pour l’exemple 1. 642 kg/h de cette biomasse broyée 5 à 50 mm entre dans le procédé, soit 242,5 kg/h de glucose potentiel, 197 kg/h de xylose potentiel et 96,3 kg/h de lignine. Le procédé étant destiné à produire de l’éthanol par fermentation, ces débits de sucres potentiels correspondent à 224,6 kg/h d’éthanol potentiel. La biomasse broyée 5 entre dans la vis d’alimentation 6 qui est lavée avec un débit de 200 kg/h d’eau de lavage 7. Un premier flux solide/liquide 8 de 203,8 kg /h sort du procédé, dans ce flux se trouve 1,3 kg/h de glucose potentiel, 1,1 kg/h de xylose potentiel et 0,5 kg/h de lignine. Dans l’étape d’imprégnation (réacteur 9), 1622,6 kg/h d’eau et 84,2 kg/h d’acide sulfurique sont ajoutés au réacteur à partir de la cuve de préparation 3 et constituent le liquide d’imprégnation 4.
En entrée du réacteur de cuisson 14, on alimente la zone de transfert 11 avec la biomasse imprégnée 10 et avec le flux 29’’ correspondant à 80% du solide non converti, et qui est recyclé depuis la séparation solide/liquide 27. 20 % du solide non converti est sorti du procédé.
De préférence, les polymères cationiques susceptibles d’être employés dans le cadre de l’invention sont choisis parmi, seuls ou en mélange, :
- les polymères de la famille (1) et en particulier les polymères, de préférence réticulés, de sels de méthacryloyloxyalkyl(C1-C4) trialkyl(C1-C4)ammonium tels que le POLYQUATERNIUM-7 ;
- les polysaccharides cationiques, notamment les celluloses cationiques telles que le POLYQUATERNIUM-10, et les gommes de galactomannanes cationiques, notamment les gommes de guar cationiques.
De préférence, la composition selon l'invention peut comprendre le ou les polymères cationiques en une quantité totale allant de 0,01 à 10% en poids, mieux de 0,05 à 5% en poids, encore mieux de 0,1 à 2% en poids, par rapport au poids total de la composition.
De préférence, la composition selon l'invention peut comprendre le ou les polymères cationiques choisis parmi les polymères de la famille (1) et les polysaccharides cationiques, en une quantité totale allant de 0,01 à 10% en poids, mieux de 0,05 à 5% en poids, encore mieux de 0,1 à 2% en poids, par rapport au poids total de la composition.
Premier mode de traitement : Il peut s'agir de récupérer un premier signal lumineux de référence, implant lumineux désactivé et de mémoriser une ou plusieurs données de référence représentatives de ce premier signal lumineux ; Cette mesure est avantageusement réalisée dans l'obscurité totale, Ensuite, après activation de l'implant, on mesure un deuxième signal lumineux au niveau du récepteur 31 ; On compare une ou plusieurs des données représentatives du deuxième signal lumineux avec une ou plusieurs des données de référence correspondantes ;
Deuxième mode de traitement : Une ou plusieurs données de référence sont pré-mémorisées en usine et correspondent à un état de référence dans lequel le système est placé dans l'obscurité totale ; Le reste du traitement est identique à celui décrit ci-dessus ;
Par données représentatives d'un signal lumineux, on entend une intensité lumineuse maximale, par exemple prise au niveau d'un ou plusieurs pixels de l'image capturée (par la caméra), une moyenne de plusieurs intensités lumineuses mesurées… Toute autre donnée pourrait être envisagée.
Si les données comparées sont identiques, les moyens 32 de détermination de l'état de fonctionnement d'un implant lumineux 1 peuvent en conclure que l'implant lumineux 1 est défectueux. Si une ou plusieurs des données issues du deuxième signal reçu diffèrent de celles représentatives du premier signal, les moyens 32 de détermination peuvent en conclure que l'implant lumineux 1 est fonctionnel. Il est possible de régler un seuil au-dessus duquel les moyens 32 de détermination de l'état de fonctionnement de l'implant déterminent qu'une ou plusieurs des données issues du deuxième signal diffèrent suffisamment de celles représentatives du premier signal.
De manière non limitative, un mode de traitement simple est le suivant : Une première image, implant lumineux 1 intracérébral éteint, permet de vérifier les conditions d’obscurité : le signal ou l’image mesurée ne corresponde qu’au bruit du détecteur ou de la caméra ; Ensuite, Une deuxième image, implant lumineux 1 activé, permet, si l'implant lumineux 1 est parfaitement fonctionnel, de mettre en évidence la contribution au signal ou à l’image mesurée des photons issus de l’implant intracérébral et diffusés dans les tissus.
D'autres modes de fonctionnement peuvent bien entendu être envisagés, selon les moyens disponibles et mis en œuvre.
Dans un premier mode de réalisation illustré par la , le support mécanique se présente sous la forme d'un plateau 30 optique sur lequel on vient fixer le récepteur 31, par exemple la caméra, en vis-à-vis de l'un des deux yeux (par exemple l'œil 20) de l'être vivant. Le plateau 30 optique peut être mobile sur plusieurs axes afin de pouvoir adapter la position de la caméra en vis-à-vis de l'œil ciblé. Il peut être muni d'une mentonnière (non représentée) pour stabiliser la tête de l'être vivant en vis-à-vis du système.
Avantageusement, sur ce plateau 30 optique, on viendra positionner une source de lumière 33 ponctuelle devant l’autre œil 21, pour faire en sorte que l'être vivant maintienne son regard immobile : l'être vivant fixe ce point lumineux avec un œil 21, et la caméra observe l’autre œil 20.
Dans le cadre de ce premier mode de réalisation, à titre d'exemple, on utilise un implant lumineux 1 intracérébral réalisé sous la forme d'une fibre optique implantée dans le cerveau 2, de sorte que l’extrémité de la fibre optique se situe entre les deux substances noires, au niveau du mésencéphale et donc à proximité du chiasma optique. L’implant lumineux 1 a par exemple une puissance crête de 15mW, la lumière étant pulsée avec un rapport cyclique de 8%. Une dilatation de la pupille n’est pas nécessaire. Le noir absolu est fait dans la pièce, et le patient se positionne sur la mentonnière du support. L’entraxe entre la source de lumière 33 fixe (pour maintenir le regard fixe) et le récepteur 31 (détecteur ou la caméra) est réglé pour correspondre à la distance interoculaire du patient. Dans un exemple particulier, la caméra est une caméra 16 bits, 2750x2200 pixels, binning 2, pixels de 4.54µm, refroidie à -12°C et positionné à environ 5 cm de l’œil. Le temps d’exposition est fixé à 20 secondes. Toutes les sources lumineuses environnantes sont occultées, et l’implant intracérébral est éteint. Comme déjà décrit ci-dessus, le mode de fonctionnement est par exemple le suivant : Implant lumineux 1 désactivé, on acquière une première image qui doit être "noire", c’est-à-dire avec uniquement la contribution du bruit interne à la caméra. On allume alors l’implant lumineux 1 et on répète l’opération qui met en évidence un spot diffus correspondant aux photons venant de l’implant lumineux 1 intracérébral.
Avantageusement, la source de lumière 33 permettant de fixer le regard émet à une certaine longueur d’onde (vert par exemple, 550nm) tandis que le récepteur 31 (caméra ou détecteur) observant l’autre œil 20 ne sont sensibles qu’à la longueur d’onde d’émission de l’implant lumineux 1 (par exemple au moyen d’un filtre passe haut qui ne laisserait passer que les longueurs d’onde supérieures à 600 nm).
Selon une variante de réalisation représentée sur la , le support mécanique se présente sous la forme d'un masque 34 à appliquer autour de la tête de l'être vivant.
Le masque 34 porte deux lunettes 340, 341 destinées à être placées respectivement en vis-à-vis des deux yeux 20, 21 de l'être vivant, une lunette portant le récepteur 31 (détecteur ou caméra) et une lunette portant la source de lumière 33 utilisée pour capter le regard de l'être vivant. Le masque 34 comporte des moyens d'occultation 342, utilisés pour créer un canal isolé de toute pollution lumineuse entre le premier œil 20 de l'être vivant et la zone de capture du récepteur 31 et entre la source de lumière 33 et le deuxième œil 21 de l'être vivant.
Cette réalisation peut disposer d'un adaptateur afin de pouvoir intervertir la source de lumière 33 et le récepteur 31, et ainsi pouvoir observer l’œil droit ou l’œil gauche de l'être vivant. Alternativement, on peut avoir sur un même œil, à la fois l’émetteur et le capteur, voire même sur les deux yeux. De plus, l’entraxe entre la source de lumière et le détecteur ponctuel pourrait être réglé afin de pouvoir s’adapter à la distance interoculaire du patient.
Le principe de fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est identique à celui décrit ci-dessus pour le premier mode de réalisation.
Avantageusement, il est possible de réaliser une détection synchrone, afin d’augmenter le rapport signal-bruit : le signal pulsé issu du dispositif de stimulation optique (par exemple détecté électriquement par induction sur le câble d’alimentation du laser, ou optiquement avec un photodétecteur au niveau du crâne, ou numériquement en RF) est alors utilisé comme source externe pour exacerber le signal optique mesuré via l’œil. La source externe peut également venir d’un second détecteur optique posé sur le crâne du patient, au niveau de la source de lumière pulsée, sur le cuir chevelu. Un détecteur mesure le signal diffusé via le cuir chevelu, ce signal jouant le rôle de porteuse pour augmenter le rapport signal à bruit du détecteur observant l’œil, comme pour une détection synchrone.
L'invention présente ainsi de nombreux avantages, parmi lesquels : Une facilité de mise en œuvre ; Une solution non-invasive ; Une solution qui utilise des composant disponibles couramment ;
Tensioactifs amphotères De manière avantageuse, la composition cosmétique selon l’invention peut en outre comprendre un ou plusieurs tensioactifs amphotères.
Plus particulièrement dans le cas de fibres imprégnées d’un polymère thermoplastique, cette adhésion ne se produit que si le polymère imprégnant les fibres est porté à une température suffisante, de l’ordre de sa température de fusion, et que la pression est appliquée durant un temps suffisant pour déclencher les phénomènes d’adhésion ou d’autohésion.
Selon la nature du polymère thermoplastique imprégnant les fibres, la température de chauffage au niveau du site de dépose est couramment comprise entre 200 °C et 400 °C, voire plus.
Cette température élevée de chauffage doit affecter à la fois les fibres, juste avant leur dépose sur le substrat, dans la zone où les fibres rencontrent le substrat, et le substrat à la fois dans la zone de dépose et devant celle-ci dans le sens de déplacement de la tête de dépose.
Afin d’obtenir un temps d’application de la pression suffisant, sans ralentir outre mesure la vitesse de dépose, laquelle atteint facilement 30 m/min lors d’opérations de placement de fibres, le rouleau appliquant cette pression est déformable, de sorte que la pression est appliquée selon une surface sensiblement rectangulaire s’étendant sur une largeur correspondant à celle du rouleau et, dans le sens de la dépose, en arrière du contact entre le rouleau et la zone de dépose, fonction de la déformabilité du rouleau et de la pression exercée.
Le document « High power diode laser-assisted fiber placement of composite structure », John M. Haake, Westec 2005 Conference April 4-7, 2005 in LA California, décrit différentes techniques de chauffage utilisées au cours d’opérations de placement fibres imprégnées d’un polymère thermoplastique et l’avantage de l’utilisation d’une chauffe par laser en regard d’autres techniques de l’art antérieur.
Le document WO 2016/055700 décrit un procédé de placement de fibres imprégnées d’un polymère thermoplastique, mettant en œuvre une tête de dépose équipée d'un système de chauffage pour chauffer, lors du drapage, la fibre à draper et le substrat, juste en amont du rouleau par rapport à la direction de la tête, et ainsi souder la fibre au substrat. Le système de chauffage est de type laser et comprend une optique montée sur la tête. Le faisceau émis par une source déportée par rapport à la tête de dépose est acheminé via une fibre optique jusqu'à un dispositif optique adapté pour former un faisceau laser en direction de la ligne de contact entre le rouleau et le substrat.
Dans un tel dispositif de l’art antérieur, le dispositif optique est monté articulé par rapport à la tête de dépose de sorte à pouvoir régler dans l’espace l’orientation du faisceau laser et positionner la zone de chauffage par rapport à la ligne de pincement c’est-à-dire là où le rouleau rencontre la surface de dépose dans le sens de la dépose.
Les lasers de puissance utilisés pour le chauffage du site de dépose ont une puissance couramment comprise entre 1 kW et 12 kW. Ces têtes de dépose sont de plus équipées d’un laser pilote, de puissance réduite et empruntant le même chemin optique que le laser de puissance, lequel laser pilote est utilisé pour le réglage du dispositif optique.
À titre d’exemple le laser de puissance utilisé pour le chauffage est dans le spectre de l’infrarouge proche (longueur d’onde 1000 +/- 20 nm) et le laser pilote est lui dans le visible (longueur d’onde 650 nm) avec une puissance de l’ordre du watt.
En se plaçant dans un plan perpendiculaire au laser de puissance ou pilote, le dispositif optique projette une tache laser, généralement de forme rectangulaire, la répartition de puissance dans cette tâche étant relativement homogène, lorsque ce plan perpendiculaire se situe entre l’optique et le plan focal à une distance dite distance de travail de l’optique.
Pour obtenir l’effet de chauffage visé, il est nécessaire de positionner cette tache laser de manière appropriée par rapport au point de dépose, c’est-à-dire la ligne de pincement entre le rouleau et la surface de dépose.
La tolérance de positionnement de la tache laser est inférieure au millimètre.
Or, selon la nature des fibres déposées, de la largeur et de l’épaisseur des mèches ou des bandes, de la pression appliquée par le rouleau, de la nature plus ou moins déformable dudit rouleau adapté à l’opération visée et de l’angle d’inclinaison de la tête de dépose relativement à la surface de dépose, la position du point de pincement varie dans l’espace et nécessite par conséquent qu’un réglage du dispositif optique soit réalisé préalablement à une opération de dépose.
De plus, la position du dispositif optique est susceptible de dériver dans le temps, ainsi que le rouleau de s’user, et par suite, des réglages réguliers sont nécessaires même sur une machine réalisant toujours les mêmes opérations avec les mêmes matériaux.
Un mauvais réglage du dispositif optique conduit à un chauffage mal adapté, susceptible d’entraîner des défauts dans les pièces composites ainsi réalisées.
Certains procédés de dépose, tel que décrit par exemple dans les documents US 10 016 931 et US 2018 0319102A1, nécessite un contrôle précis de la température dans le site de dépose et par suite un positionnement précis de la tache laser.
En cas d’incident sur le système de motorisation, il peut arriver que certaines aubes de la turbine ou du compresseur se détachent de l’arbre et, du fait de leur vitesse, elles traversent le carter au risque de couper la canalisation de dihydrogène.
Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble propulsif qui comporte un réseau de plusieurs canalisations disposées en parallèles les unes des autres autour de la turbine. Ainsi, en cas de casse de tout ou partie d’une aube de la turbine, toutes les canalisations du réseau ne sont pas sectionnées simultanément ce qui permet de limiter la quantité de dihydrogène qui fuit.
- une nacelle constituée de capots,