INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chaque chambre de réaction peut être chauffée par un système de chauffage mono-zone ou multizone (2 ou 3 zones). Le chauffage multizone présente l’avantage, à l’échelle de chaque chambre de réaction, de mettre en œuvre une homogénéité thermique sur une plus grande hauteur. On décrit maintenant le fonctionnement de l’installation de traitement thermochimique 100 en application avec un procédé de fabrication de pièces en matériau composite.
Des substrats ou préformes fibreuses 50 à densifier sont disposés dans la première chambre de réaction 120. Les préformes 50 sont réparties sur la hauteur de la première zone de chargement 124 de la première chambre de réaction 120.
Des substrats ou préformes fibreuses 60 à densifier sont disposés dans la deuxième chambre de réaction 130. Les préformes 60 sont réparties sur la hauteur de la deuxième zone de chargement 134 de la deuxième chambre de réaction 130.
Une première phase gazeuse 10 délivrée par la première source d’alimentation en gaz 155 et contenant au moins un premier précurseur gazeux de matrice, est admise dans la première chambre de réaction 120 à travers la première conduite de gaz réactif 150 et le premier port d’injection 140. De même, une deuxième phase gazeuse 20 délivrée par la deuxième source d’alimentation en gaz 185 et contenant au moins un deuxième précurseur de matrice est admise dans la deuxième chambre de réaction 130 à travers la deuxième conduite de gaz réactif 180 et le premier port d’injection 170.
Ensuite, lors d’une deuxième étape de traitement thermique EW2, l’ébauche du corps de base ou de l’objet tubulaire en fonte est refroidie de la température de fin de ferritisation jusqu’à une température inférieure à 100°C, et de préférence comprise entre 20°C et 100°C exclue. Ce refroidissement a lieu à l’air, c’est-à-dire à une vitesse comprise entre 30°C/min et 70°C/min et de préférence comprise entre 40°C/min et 60°C/min et notamment à environ 50°C/min. La température de l’air pendant ce refroidissement est comprise entre 10°C et 40°C.
Ensuite, dans une troisième étape de traitement thermique EW3, l’ébauche du corps de base ou de l’objet tubulaire en fonte subit un traitement thermique de relaxation destiné à relaxer les contraintes internes présentes initialement dans la fonte. Celui-ci consiste tout d’abord à chauffer l’ébauche du corps de base 16 ou de l’objet tubulaire en fonte depuis la température précitée située entre 20°C et 100°C à une température de relaxation comprise entre 600°C et 700°C, puis de maintenir l’ébauche du corps de base ou de l’objet tubulaire en fonte à cette température de relaxation pendant une durée comprise entre 10 minutes et 30 minutes.
Ensuite, dans une quatrième étape EW4, l’ébauche du corps de base 16 ou de l’objet tubulaire en fonte est refroidie jusqu’à température ambiante (20°C).
Avec les deux procédés de fabrication décrits ci-dessus et les compositions de fonte selon l’invention, le produit fini après traitement thermique possède une structure remarquable, avec notamment des particules de graphite au bord extérieur plus compactes et plus riches en carbone.
La composition chimique, notamment en combinaison avec l’épaisseur de paroi relativement faible et le traitement thermique appliqué en sortie de moule, permet d’obtenir un gain important en terme de qualité, taille et répartition des particules, en particulier dans toute l’épaisseur. L’agrégation du graphite de manière homogène à travers l’épaisseur de l’objet tubulaire en fonte permet d’obtenir une nouvelle microstructure jamais observée jusque-là pour des fontes grises à graphite lamellaire, notamment centrifugées.
La montre une micrographie d’une structure d’un objet tubulaire en fonte à graphite lamellaire de l’état de la technique proche de la surface de l’objet côté moule. On voit que les particules de graphite sont relativement petites et reparties régulièrement.
La est une micrographie de la structure de l’objet tubulaire en fonte à graphite lamellaire de la proche de la surface de l’objet côté opposé au moule. On voit que la fonte ne comporte que peu de particules de graphite, qui de plus sont réparties de manière irrégulière.
La est une micrographie d’une structure d’un objet tubulaire en fonte à graphite lamellaire selon l’invention, l’image étant prise proche de la surface de l’objet côté moule, donc proche de la surface extérieure dans le cas d’un tuyau.
La est une micrographie de la structure de l’objet tubulaire en fonte à graphite lamellaire de la , l’image étant prise proche de la surface de l’objet côté opposé au moule, donc proche de la surface intérieure dans le cas d’un tuyau.
Sur les Figures 7 et 8, les particules de graphite sont regroupées en « grappes », qui de plus sont réparties de manière régulière sur toute l’épaisseur. La fonte à graphite lamellaire au sens de la présente invention peut ainsi comprendre un taux plus ou moins élevé de graphite de forme II et/ou IV tel que décrit dans la norme NF EN ISO 945-1.
Il est à noter que la barre d’échelle sur les Figures 5 à 8 correspond à 200 µm.
L’élément de tuyauterie fabriqué par les procédés ci-dessus peut être un élément tubulaire autre qu’un tuyau à emboîtement, par exemple un élément tubulaire cylindrique.
La composition de la fonte à graphite lamellaire selon l’invention peut être également utilisée pour la fabrication de raccords de fonderie. Dans ce cas, le procédé de fabrication de tels objets tubulaires consiste à couler la fonte liquide dans un moule et à l’inoculer simultanément. Puis, après extraction du moule et refroidissement jusqu’à une température inférieure à 100°C, l’ébauche de l’objet en fonte est soumise à un traitement thermique de relaxation. Celui-ci consiste tout d’abord à chauffer l’ébauche de l’objet tubulaire à une température de relaxation supérieure à 400°C et de préférence comprise entre 600°C et 700°C. Ensuite, l’ébauche de l’objet tubulaire en fonte est maintenue à cette température de relaxation pendant une durée comprise entre 10 minutes et 30 minutes environ. Pour finir, l’ébauche de l’objet tubulaire est refroidie jusqu’à la température ambiante. La fonte obtenue à l’issue de ce traitement thermique permet de réduire le poids du raccord de fonderie par rapport aux raccords connus tout en conservant une résistance mécanique identique, voire améliorée, ou bien, à poids identique, permet d’augmenter les performances mécaniques du raccord de fonderie.
L’objet tubulaire en fonte à graphite lamellaire selon l’invention permet donc l’obtention d’éléments de tuyauterie ayant des épaisseurs de paroi faibles pour une résistance mécanique donnée ou des performances mécaniques améliorées à épaisseurs de paroi semblables. En particulier, les objets tubulaires selon l’invention ont des résistances aux chocs, à la traction et à l’écrasement importantes pour des dimensions données. La fabrication et l’utilisation, notamment le transport et la manipulation, sont donc économiques.
Procédé de dépôt d’une couche de matériaux inorganiques ou hybrides organiques/inorganiques sur un substrat L’invention concerne le dépôt par sublimation de couches de matériaux inorganiques ou hybrides organiques/inorganiques tels que les pérovskites. En particulier, l’invention concerne le dépôt par sublimation en utilisant des cibles comprenant plusieurs sous-cibles et permettant le dépôt de couches uniformes sur une grande surface (typiquement sur une surface supérieure ou égale à 25 cm 2 ).
La compatibilité du liquide d’imprégnation avec les joints d’étanchéité en EPDM a été vérifiée par immersion de tels joints dans le liquide d’imprégnation pendant 24 heures.
Aucun gonflement du joint n’a alors été observé.
Système et procédé de production d'une solution désinfectante à base d’acide hypochloreux Domaine technique. L’invention concerne un système de production d'une solution désinfectante contenant de l’acide hypochloreux. L’invention concerne également un procédé utilisant ce système.
Le domaine de l'invention est celui de la fabrication et la conception d'appareils et de systèmes de production par voie électrochimique d’acide hypochloreux. L’invention trouve une application particulière dans le domaine de la désinfection de, par exemple, mais sans s’y limiter, l’eau, l’air, les surfaces dures ou molles, les surfaces végétales, animales ou humaines, les surfaces de dispositifs médicaux.
État de la technique. L’acide hypochloreux (No CAS 7790-92-3) est un acide inorganique faible de formule HOCl. Il se dissocie partiellement dans l’eau pour produire l’ion hypochlorite (OCl − ) selon la réaction d’équation 1 : HOCl ( aq ) ⇌ H + ( aq ) + OCl - ( aq ) pKa d’environ 7.5 (1)
En solution aqueuse, la distribution des deux espèces de chlore (HOCl/OCl−) dépend du pH de l’eau comme l’indique la annexée.
Comme on peut le voir d'après la , l’acide hypochloreux est l’espèce prédominante à pH 7,6 (pH alcalin). À des valeurs de pH inférieures à 3,5, du chlore gazeux commence à se former. Pour maintenir la solution d’acide hypochloreux (HOCl) sous une forme stable, maximiser ses activités antimicrobiennes et minimiser les produits secondaires indésirables, le pH doit de préférence être maintenu entre 3,5 et 7,5.
L'acide hypochloreux (HOCl) est, par ailleurs, un composé bactéricide majeur de l'immunité innée. Il est produit naturellement chez les mammifères par les globules blancs pour combattre les infections. Il possède des propriétés germicides contre un large éventail de micro-organismes (bactéries, virus, champignons, etc.). Comparé à l'hypochlorite de sodium (constituant principal de l’eau de javel) qui est souvent utilisé comme agent stérilisant, l'acide hypochloreux serait 80 à 120 fois plus efficace tout en étant moins irritant pour la peau.
L'acide hypochloreux a de nombreuses utilisations tel qu'en traitement de l’eau, en hygiène et sécurité alimentaire, en assainissement de tous types de surfaces, objets ou aliments, ainsi qu’en pharmacie et en médecine notamment pour le soin des plaies et la désinfection de la peau. Il faut noter que l'acide hypochloreux est autorisé par la FDA (Food and Drug Administration) (FDA) des États-Unis comme produit biocide. Par ailleurs, la commission européenne a approuvé, en juillet 2021, le chlore actif libéré à partir d’acide hypochloreux (n° CE : 232-232-5) en tant que substance active dans les produits biocides utilisés pour l’hygiène humaine. La récente épidémie du nouveau coronavirus Covid-19 a non seulement entraîné une rupture de stock des produits de désinfection à base d'alcool sur le marché, mais a également démontré l'importance de l’acide hypochloreux dans la désinfection des lieux susceptibles d'être contaminés par le coronavirus Covid-19. En conséquence, on assite donc aujourd'hui à une demande croissante en solutions désinfectantes à base d’acide hypochloreux dans des secteurs d’application très variés (ex. traitement de l’eau, agroalimentaire, cosmétiques, médecine, etc.).
Différents systèmes et procédés permettant de préparer des solutions désinfectantes contenant de l’acide hypochloreux ont été proposés dans l'art antérieur. Parmi les systèmes et procédés connus, on peut, à titre d'exemple, citer : - l’hydrolyse du chlore gazeux selon la réaction d’équation 2 ci-dessous, - l’acidification d’ion hypochlorite selon la réaction d’équation 3 ci-dessous, - l’électrolyse d’une solution aqueuse de chlorure de sodium selon les réactions d’équations 4-6 ci-dessous. Cl 2(g) + H 2 O (l) ⇌ HOCl ( aq ) + H + ( aq ) + Cl - ( aq ) (2) OCl - ( aq ) + H + ( aq ) ⇌ HOCl ( aq ) (3) 2Cl - ( aq ) → Cl 2(g) + 2e - (4) 2H 2 O (l) + 2e - → H 2(g) + 2OH - ( aq ) (5) Cl 2(g) + 2OH - ( aq ) → OCl - ( aq ) + Cl - ( aq ) + H 2 O (l) (6)
Le procédé selon l’équation 2 est rapide et efficace pour préparer des solutions désinfectantes contenant de l’acide hypochloreux, Toutefois, il est très peu utilisé en raison des risques inhérents à la manipulation du chlore gazeux et des dangers liés au stockage de ce dernier.
Le procédé selon l’équation 3 consiste à acidifier une solution aqueuse d’un sel d’hypochlorite tel que l'hypochlorite de calcium ou de sodium, avec une solution aqueuse d’un acidifiant tel que l’acide hydrochlorique pour obtenir une solution désinfectante contenant de l’acide hypochloreux. Cependant, ce procédé nécessite un contrôle très précis du pH et de la température pendant le processus d’acidification pour empêcher ou réduire la génération de chlore gazeux toxique. En outre, ce procédé oblige la fabrication, le transport et le stockage de sels d’hypochlorites et de produits acides qui sont des produits chimiques corrosifs.
Le procédé selon la réaction d’équations 4-6, est le plus largement utilisé pour la production de solutions désinfectantes contenant de l’acide hypochloreux. Ce procédé ne nécessite généralement pas la présence, dans l’eau, de produits chimiques autres qu’un chlorure alcalin tel que le chlorure de sodium ou de potassium. En particulier, ce procédé consiste à alimenter une cuve ou enceinte munie d’une cellule électrolytique comportant des électrodes dont au moins une anode et au moins une cathode, en solution aqueuse contenant une certaine proportion de chlorure alcalin, notamment de chlorure de sodium, à électrolyser cette solution aqueuse afin de produire une solution aqueuse d'acide hypochloreux, ensuite à transférer, par exemple par pompage, cette solution d'acide hypochloreux dans une autre enceinte ou cuve pour y être diluée avec de l’eau pour obtenir une solution désinfectante contenant de l’acide hypochloreux. Il faut noter que la réaction d’équation 4 (oxydation des ions chlorure) a lieu au niveau de l’au moins une anode et conduit à la formation du chlore gazeux et celle d’équation 5 (réduction de l'eau) a lieu au niveau de l’au moins une cathode et conduit à la génération du dihydrogène.
Pour rappel, les cellules électrolytiques impliquées dans les procédés connus existent en deux catégories : - La première catégorie comprend les cellules divisées qui utilisent des membranes pour maintenir une séparation complète des produits d'anode et de cathode dans les cellules, ainsi, le chlore gazeux produit à chaque anode selon l’équation se dissout dans l’eau pour former de l’acide hypochloreux selon la réaction d’équation 2 mentionnée plus haut. - La deuxième catégorie comprend les cellules non divisées qui n'utilisent pas de membranes. Dans ce cas, le chlore gazeux généré à chaque anode peut directement réagir avec l’anion hydroxyde produit à chaque cathode pour former des ions hypochlorites selon la réaction d’équation 6, lesquels ions hypochlorites peuvent être en équilibre avec l’acide hypochloreux selon la réaction d’équation 1 mentionnée plus haut.
Les procédés et systèmes d’électrolyse de l’art antérieur présentent tous l’un ou plusieurs des inconvénients suivants : - Les solutions désinfectantes produites sont généralement contaminées par des quantités importantes de sel de chlorure et/ou sont très diluées et/ou faiblement concentrées en acide hypochloreux ( - Ils impliquent généralement de grandes installations et/ou sont relativement complexes et donc coûteux. - Ils ne répondent pas au besoin de l’utilisateur qui désire avoir la possibilité d’adapter la production de la solution désinfectante en fonction de la concentration souhaitée en acide hypochloreux. Comme évoqué plus haut, les applications d'utilisation de la solution désinfectante sont multiples, il est bien entendu souhaitable de laisser la possibilité à l'utilisateur de choisir la concentration en acide hypochloreux qui convient le mieux à l’opération de désinfection qu'il doit effectuer.
L’invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. Un autre objectif de l’invention est de proposer un système ou procédé de production d'une solution désinfectante à base d’acide hypochloreux qui laisse la possibilité à un utilisateur d’obtenir ladite solution désinfectante avec la concentration en acide hypochloreux qui convient le mieux à l’utilisation qu’il souhaite en faire. Encore un autre objectif de l’invention est de proposer un tel système ou tel procédé qui soit simple dans sa conception, aisément réalisable et facile à mettre en œuvre, à petite ou grande échelle et qui soit peu coûteux. Un autre objet de l'invention vise à proposer un tel système ou tel procédé qui permet à l'utilisateur de surveiller la production de ladite solution désinfectante de manière efficace
Dans un exemple de mise en œuvre, l’étape de nitruration comporte une étape d’immersion de la pièce dans un bain de nitruration ou de nitrocarburation (désigné ensuite bain de nitruration par simplification).
Le bain de nitruration désigne ici un milieu liquide, ionique.
Par exemple, la pièce est immergée dans le bain de nitruration pendant au moins 45 minutes, par exemple entre 45 minutes et 200 minutes, de préférence entre 90 minutes et 150 minutes.
Par exemple, le bain de nitruration comporte des cyanates (CNO - ) et des carbonates (CO 3 2- ).
Par exemple, le bain de nitruration comporte 14 wt.% à 90 wt.%, voire 20 wt.% à 80 wt.%, de cyanates alcalins.
Un composé alcalin désigne ici un composé de sodium, de potassium ou de lithium.
Par exemple, le bain de nitruration comporte, en pourcentage massique : des ions lithium (Li+) entre 0 wt.% et 5 wt.%, des ions sodium (Na+) entre 5 wt.% et 25 wt.%, des ions potassium (K+) entre 15 wt.% et 50 wt.%, des ions carbonate (CO3 2- ) entre 10 wt.% et 50 wt.%, et des ions cyanate (CNO - ) entre 10 wt.% et 50 wt.%.
Selon une option intéressante, le bain comporte entre 10 wt.% et 40 wt.% d’ions chlorures.
Dans un exemple de mise en œuvre, l'étape de nitruration ou de nitrocarburation est effectuée dans un milieu ionique formant un plasma, dans une atmosphère comprenant au moins de l'azote (N 2 ) et de l'hydrogène (H 2 ) sous pression réduite, c’est-à-dire à une pression comprise entre 10 Pa et 1000 Pa et à une température comprise entre 350°C et 600°C environ.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, l'étape de nitruration est effectuée en un milieu gazeux.
Elle comporte par exemple une étape d’immersion de la pièce dans un gaz de nitruration (ou nitrocarburation).
Par exemple, le gaz de nitruration comporte de l'ammoniac (NH 3 ).
Dans un exemple de mise en œuvre, le gaz de nitruration dans lequel la pièce est immergée a une température comprise entre 500°C et 630°C environ.
Selon une option intéressante de mise en œuvre, avant l’étape de nitruration, le procédé comporte en outre une étape de dégraissage de la pièce.
Selon une option intéressante de mise en œuvre, avant l’étape de nitruration, le procédé comporte en outre une étape de préchauffage de la pièce.
Selon une option intéressante de mise en œuvre, après l’étape de nitruration en bain de sel, le procédé comporte en outre une étape de rinçage de la pièce.
Avant l’étape de faire couler la fonte liquide dans le moule et/ou pendant l’étape de coulée de la fonte liquide dans le moule, on ajoute à la fonte un inoculant. Avantageusement, on met en œuvre une étape d’inoculation dite « tardive » en ajoutant l’inoculant au moins en partie dans le moule.
La quantité de silicium ajoutée par l’inoculant est comprise entre 0,1 et 0,4 % de la masse du produit coulé. La teneur en silicium ajoutée à cette étape d’inoculation correspond à la teneur en Silicium finale de la fonte à graphite lamellaire moins la teneur en silicium de la fonte présente à la poche de coulée ou dans le dispositif verseur 6.
Une augmentation de la teneur en silicium de la fonte à graphite lamellaire selon l’invention ne devrait pas être obtenue en augmentant la quantité d’agent d’inoculation à base de silicium. Ainsi, dans le cas du procédé DeLavaud, le taux de Silicium dans la fonte de l’objet tubulaire apporté par l’agent d’inoculation est compris entre 0,1% et 0,4%.
De la fonte liquide, correspondant à la quantité de fonte nécessaire pour le corps de base 16, est introduite dans le dispositif verseur 6 par la poche d’alimentation 4.
Le moule 10 est entraîné en rotation autour de l'axe X-X et il est amené dans sa position de début de coulée.
Ensuite, la fonte liquide est versée du dispositif verseur 6 dans le canal de coulée 8, s'écoule le long de celui-ci et est versée dans le moule 10 à l'extrémité bout à emboîtement 30.
Successivement, le moule 10 est amené vers sa position de fin de coulée pendant que la fonte liquide est versée progressivement sur la surface intérieure 24 du moule et que, avant que la fonte liquide n’entre en contact avec la surface intérieure 24, le dispositif d’inoculation 9 dépose un agent d’inoculation, par exemple une poudre à base de FeSi, sur la surface intérieure 24 du moule 10. Comme l’agent d’inoculation contient du Silicium, il est nécessaire d’en tenir compte pour l’établissement de la teneur finale en silicium de l’objet tubulaire ou corps de base 16 moulé. En variante non représentée, l’agent d’inoculation peut être introduit en totalité dans la poche de coulée ou encore dans le jet de fonte déversé dans le canal de coulée, même si ce mode d’inoculation n’est pas privilégié.
Avant et pendant l’étape de la coulée, mis à part l’agent d’inoculation, la surface intérieure 24 du moule 10 n’est pas couverte d’autres matériaux et est en particulier dépourvue de tout isolant thermique temporaire ou matériau réfractaire temporaire tel qu’utilisé lors du procédé de coulée appelé « Wetspray » (voir aussi ci-après concernant l’installation de la ).
Pendant toute la durée de la coulée, le moule 10 est refroidi par le dispositif de refroidissement 12.
La fonte liquide se trouvant dans le moule 10 est pressée contre la surface intérieure 24 par centrifugation, se solidifie et forme une ébauche 161 du corps de base 16. Au lieu de l’ébauche 161, un produit semi-fini peut être fabriqué.
Ensuite, l’ébauche 161 du corps de base 16 est extraite du moule 10 par le dispositif d’extraction 14.
Puis, l’ébauche 161 du corps de base 16 est soumise à un traitement thermique, qui sera décrit plus en détail ci-dessous et, à l’issue du traitement thermique, on obtient le corps de base 16.
Dans le contexte de la présente invention, les teneurs sont indiquées à chaque fois en % en poids. Lorsqu’une teneur est indiquée à un seul chiffre près après la virgule, cette indication correspond également à la même teneur à deux chiffres près. Par exemple, l’indication d’une valeur de teneur 3,7% correspond à la valeur de teneur de 3,7% et à la valeur de teneur de 3,70%.
La composition de la fonte à graphite lamellaire utilisée pour le procédé de fabrication et donc la composition du corps de base 16 comprend, en % en poids, du Carbone (C) à une teneur inférieure ou égale à 3,7%, et du Silicium (Si) à une teneur comprise entre 2,0 inclus et 3,9% inclus.
La composition de la fonte à graphite lamellaire comprend également, en % en poids, du Phosphore (P) entre 0,05% inclus et 0,2% inclus.
La fonte à graphite lamellaire peut comprendre également, en % en poids, les éléments suivants :
Préalablement à l’étape (f) de vapocraquage, la composition purifiée de l’étape (b), ou avantageusement l’effluent hydrotraité issu de l’étape (c) ou l’effluent purifié, peut être soumis à une réaction de craquage afin de réduire la longueur des chaînes carbonées des paraffines présentes dans la charge, notamment dans l’effluent hydrotraité.
Ex e mple 1 : Purification d’une huile de pyrolyse de plastique en présence d’une base forte
Une huile de pyrolyse de plastique HPP a été soumise à différents lavages en sortie d’un traitement dans une solution de soude concentrée. Le traitement à la soude a été réalisé par mise en contact de l’huile pendant 30 minutes à 200°C avec une solution aqueuse de soude contenant 50%m de NaOH, la concentration en soude par rapport à l’huile étant de 3%m.
L’huile ainsi traitée à la soude a été séparée en plusieurs échantillons soumis à différents lavages dans les conditions suivantes :
a) Un triple lavage à l’eau millipore (ratio massique mélange/eau : 60/40),
b) Un triple lavage à l’eau acide, pH=1 (ratio massique mélange/eau : 60/40),
c) Un simple lavage à l’eau millipore (ratio massique mélange/eau : 60/40),
d) Un simple lavage à l’eau acide, pH=1 (ratio massique mélange/eau : 60/40),
e) Un triple lavage avec un solvant organique : l’éthylène glycol (ratio massique mélange/solvant : 60/40).