INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention trouve plus particulièrement son application dans le domaine du traitement des effluents liquides, et en particulier du traitement des effluents liquides radioactifs ou toxiques en vue d’en éliminer les cations du strontium, en particulier les cations des isotopes radioactifs du strontium comme le 90 Sr.
Il est à noter que dans la présente, les termes « adsorbant », « échangeur ionique », « échangeur cationique » et « échangeur d’un cation » peuvent être indifféremment utilisés et désignent tous un « échangeur d’un cation ».
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les matériaux actuellement utilisés dans les colonnes pour décontaminer des liquides contenant des cations du strontium (Sr) - et notamment des isotopes radioactifs de celui-ci dont le strontium 90 - sont des matériaux à base de poudres agglomérées sous forme de granulés.
Ces granulés comprennent généralement un échangeur ionique comme une zéolithe ou un silicotitanate cristallin pour les plus sélectifs des cations du strontium ainsi qu’un liant.
Le liant des granulés est généralement non-poreux ou peu poreux, ce qui conduit à une perte d’efficacité au cours de l’utilisation de ces granulés dans des procédés de traitement en colonne, en lit fixe.
En effet, l’intérieur des granulés est difficilement accessible, voire pas du tout accessible à l’effluent à traiter et la surface spécifique d’échange est donc très faible.
Ainsi, ces matériaux possèdent des cinétiques de sorption lentes (du fait de la faible porosité ou même de l’absence de porosité du liant) et une très faible proportion des sites actifs disponibles est utilisée, ce qui engendre une diminution des capacités de décontamination en Sr et par conséquent une augmentation de la quantité de matériau nécessaire pour la décontamination d’un volume donné.
Par ailleurs, de nombreuses publications concernant l’utilisation de géopolymères pour le traitement d’effluents sont disponibles dans la littérature.
Les géopolymères pour la décontamination en cation du Sr ne sont pas sélectifs et cela induit l’utilisation d’une grande quantité de matériaux et donc également la formation d’une grande quantité de déchets.
Le document [1] décrit la synthèse de géopolymères et de matériaux composites à base de géopolymères comprenant des additifs. Cependant, ce document ne mentionne pas d’application spécifique pour ces matériaux composites, notamment il ne mentionne pas d’application de ces matériaux pour le traitement d’effluents dans des procédés en lit fixe, et encore moins pour l’extraction sélective du Sr dans des procédés en lit fixe.
Dans le cadre de l’application spécifique de l’invention pour l’extraction sélective du Sr dans des procédés en lit fixe, l’additif doit être soigneusement identifié et sélectionné avant son intégration dans le géopolymère, afin de posséder des propriétés d’échange ionique sélectives vis-à-vis du Sr en fonction des effluents à traiter. Cela n’est absolument pas évoqué dans le document [1].
Le document [1] ne donne pas non plus d’indications qui pourraient assurer une utilisation optimale du matériau de ce document dans un procédé en lit fixe, en colonne. En effet, une telle utilisation, nécessite une mise en forme spécifique du matériau garnissant la colonne afin de faire en sorte que les propriétés de ce matériau, telles que la capacité et la sélectivité, notamment vis à vis du Sr, soient les meilleures, tout en limitant les pertes de charge dans l’ensemble de l’installation intégrant la colonne.
Le document [2] décrit un procédé de préparation d’un matériau constitué par une mousse monolithique de géopolymère comprenant des nanoparticules d’un polymère de coordination métallique à ligands CN répondant à la formule [Alk + x ]M n+ [M’(CN) m ] z- .
Ce document concerne également la mousse préparée par ce procédé, et l’utilisation de cette mousse pour séparer un ion métallique ou métalloïde d’un flux contenant ledit ion métallique ou métalloïde.
Le procédé de préparation de cette mousse comprend plusieurs étapes. Au cours d’une première étape a), on met en contact une mousse de géopolymère avec une solution contenant au moins un ion M n+ . Puis, au cours d’une seconde étape b), on met en contact la mousse de géopolymère obtenue à l’issue de l’étape a) avec une solution d’un sel ou complexe de [M’(CN) m ] z- et au moins un sel de métal alcalin, moyennant quoi la mousse de géopolymère comprenant des nanoparticules d’un polymère de coordination métallique est obtenue.
Ce procédé en plusieurs étapes complique la synthèse globale du matériau, ce qui rend difficile sa transposition à l’échelle industrielle. Ce procédé limite en outre la quantité de polymère de coordination pouvant être introduite dans le géopolymère.
Le procédé peut comprendre en outre, après dopage desdites portions de la couche semi-conductrice superficielle et l’étape consistant à rendre amorphe lesdites régions semi-conductrices au moins un recuit d’activation de dopants prévu de sorte à ne pas recristalliser, en particulier ne pas rendre polycristallines ou monocristallines, lesdites régions semi-conductrices rendues amorphes.
On évite ainsi de devoir nécessairement réaliser à nouveau une amorphisation afin de pouvoir réaliser ensuite la formation sélective des régions d’alliage de métal et de semi-conducteur dans les régions amorphes.
Selon une autre possibilité de mise en œuvre, le procédé peut comprendre en outre, après dopage desdites portions de la couche semi-conductrice superficielle et l’étape consistant à former lesdites régions d’alliage de métal et de semi-conducteur, au moins un recuit d’activation de dopants. Dans ce cas de figure, on diffère avantageusement le recuit d’activation de dopants afin de ne pas risquer de recristalliser les régions rendues amorphes.
Selon un mode de réalisation particulier l’étape consistant à rendre amorphe lesdites régions semi-conductrices peut comprendre une implantation à faisceau incliné par rapport à une normale à un plan principal du support. Cela peut permettre de réaliser les régions d’alliage de métal et de semi-conducteur dans une zone très proche du canal.
Avantageusement, le support est doté d’un ou plusieurs composants d’un premier niveau de composants formés dans une couche semi-conductrice sous-jacente. Ainsi, le procédé se prête tout particulièrement à la réalisation de dispositifs ou circuits 3D dotés de plusieurs couches semi-conductrices superposées et plusieurs niveaux de composants réalisés dans ces couches.
En particulier, le fait de pouvoir éviter de réaliser une ou plusieurs étapes d’épitaxie pour former des régions de source et de drain surélevées permet de prévoir un budget thermique davantage compatible à la mise en œuvre de circuits ou dispositifs 3D.
Selon un mode de réalisation particulier, on peut réaliser un ou plusieurs plots de contact directement sur des régions d’alliage de métal et de semi-conducteur formées dans la couche superficielle. Ainsi, selon un mode de réalisation le procédé peut comprendre en outre des étapes consistant à :
- former au moins une couche isolante sur les régions d’alliage de métal et de semi-conducteur et la grille,
- réaliser au moins une ouverture dévoilant au moins une région donnée parmi lesdites régions d’alliage de métal et de semi-conducteur,
- formation d’un plot conducteur en contact avec ladite région donnée.
Avantageusement, avec la formation des régions d’alliage de métal et de semi-conducteur formées dans la couche superficielle, on peut éviter d’avoir à réaliser une étape d’épitaxie de régions surélevées de source et de drain avant de réaliser le plot conducteur.
servent à illustrer un procédé de réalisation sélective de régions d’alliage de métal et de semi-conducteur dans des régions amorphes formées dans la couche superficielle d’un substrat de type semi-conducteur sur isolant ;
sert à illustrer un exemple de réalisation particulier pour lequel les régions amorphes sont réalisées par implantation de part et d’autre d’espaceurs isolants prévus contre un bloc de grille ;
servent à illustrer un autre exemple de réalisation particulier pour lequel les régions amorphes sont réalisées par implantation à l’aide d’un faisceau incliné ;
sert à illustrer un exemple de réalisation particulier dans lequel le support sur lequel on réalise l’amorphisation et la siliciuration sélective de régions amorphisées d’une couche semi-conductrice superficielle est déjà doté d’un niveau de composants formés dans une autre couche semi-conductrice sous-jacente ;
Cela veut dire que si le flux thermique est imposé à la paroi de la cuve primaire 10, la différence de température entre cette dernière et la cuve secondaire 32 devient 10 fois plus faible, avec pour conséquence favorable une forte augmentation de la puissance évacuée par le système d’EPuR 2 en situation d’arrêt de réacteur.
On peut encore augmenter cette puissance, en augmentant la surface de contact (SC) entre la cuve primaire 10 et la cuve secondaire 32. Une possibilité est montrée à la avec des ailettes 60 présentant une forme incurvée 600 qui assure une surface de contact SC plus étendue lors de leur pivotement.
On précise ici que les résultats issus des études ci-dessus sont préliminaires et devraient être confirmés par des calculs de conduction thermique 2D ou 3D.
Si dans l’ensemble des exemples illustrés, le système d’EPuR 2 avec son module 6 d’ailettes 60 à déclenchement passif qui vient d’être décrit en relation avec un réacteur nucléaire de type intégré peut tout-à-fait être mis en œuvre dans un réacteur nucléaire à boucles avec des échangeurs intermédiaires agencés à l’extérieur de la cuve primaire.
Si dans l’ensemble des exemples illustrés, le pivotement des ailettes 60 est exclusivement passif par le courant seuil qui circule dans les thermo-éléments à effet Seebeck 63, on peut envisager une configuration avec un déclenchement actif, notamment dans des cas de fonctionnement d’arrêt (accidentel ou programmé) du réacteur nucléaire, par injection d’un courant ne provenant pas des thermo-éléments 63.
D’autres couples de matériaux plus optimales et performants pourront être choisis en fonction du design et du concept de réacteur (les niveaux de température d’exploitation en mode normal et accidentels peuvent varier suivant les configurations).
En lieu et place d’un réservoir 50, on peut envisager comme source froide, d’autres moyens.
Par exemple, la source froide peut être une piscine d’eau, si le fluide interne au circuit est de l’huile thermique, confinée ou pas dans un bâtiment. Elle peut être aussi une cheminée avec un échangeur NaK/air, si le fluide interne du circuit est du NaK.
Liste des références citées [1]: https://www.nrc.gov/docs/ML1914/ML19149A378.pdf
[2]: B. S. TRIPLETT et al., « PRISM : A competitive small modular sodium-cooled reactor ,» Nuclear Technology, vol. 178, pp. 186-200, 2012.
[3]: Thermoelectrics - Northwest Materials Science and Engineering:
http://thermoelectrics.matsci.northwestern.edu/thermoelectrics/index.html.
[4]: X. REALES FERRERES “ Fabrication and Characterisation of High Temperature PbTe -based Thermoelectric Modules for Waste Heat Recovery Applications, Thermoelectric Modules for Waste Heat Recovery Applications ”. University of Wollongong Thesis Collection 2017+.
https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1325&context=theses1
Après avoir détecté un remplacement de la tige de chauffage, des données de la tige de chauffage sont acquises à nouveau de sorte à acquérir les données de la tige de chauffage après le remplacement de la tige de chauffage.
Les données de la tige de chauffage avant le remplacement de la tige de chauffage et les données de la tige de chauffage après le remplacement de la tige de chauffage dans les mêmes zones de température des différents fours sont analysées en utilisant de multiples modules statistiques de sorte à obtenir une tendance de changement avant le remplacement de la tige de chauffage et une tendance de changement après le remplacement de la tige de chauffage dans les mêmes zones de température des différents fours, les multiples modules statistiques comportant une valeur moyenne, une variance, une dissymétrie et un coefficient d’aplatissement.
Un état de la tige de chauffage est déterminé selon la tendance de changement avant le remplacement de la tige de chauffage et la tendance de changement après le remplacement de la tige de chauffage.
Dans le mode de réalisation, l’étape au cours de laquelle l’état de la tige de chauffage est déterminé selon la tendance de changement avant le remplacement de la tige de chauffage et la tendance de changement après le remplacement de la tige de chauffage comporte les étapes décrites ci-dessous.
Une tendance de changement avant le remplacement de la tige de chauffage dans la même zone de température du même four est comparée avec une tendance de changement après le remplacement de la tige de chauffage dans la même zone de température du même four, et/ou, la tendance de changement avant le remplacement de la tige de chauffage dans les mêmes zones de température des différents fours est comparée avec la tendance de changement après le remplacement de la tige de chauffage dans les mêmes zones de température des différents fours de sorte à obtenir une valeur de changement de données du remplacement de la tige de chauffage.
Dans le cas où la valeur de changement de données du remplacement de la tige de chauffage se situe dans une plage prédéfinie du changement de données du remplacement de la tige de chauffage, si l’on détermine qu’une maintenance et un remplacement préventifs sont réalisés sur la tige de chauffage.
Dans le cas où la valeur de changement de données du remplacement de la tige de chauffage ne se situe pas dans une plage prédéfinie du changement de données du remplacement de la tige de chauffage, et une valeur de différence entre la puissance de la tige de chauffage avant remplacement et la puissance de la tige de chauffage après remplacement ne se situe pas dans une plage de différence de puissance prédéfinie, il est déterminé que les performances de la tige de chauffage sont instables.
Dans le cas où une fluctuation de puissance de la tige de chauffage avant remplacement ne se situe pas dans une plage de fluctuations de puissance prédéfinie, une fluctuation de puissance de la tige de chauffage après remplacement se situe dans la plage de fluctuations de puissance prédéfinie, et après que de la tige de chauffage s’est échauffée après remplacement pendant une période de temps de chauffage prédéfinie, une température de la tige de chauffage après le remplacement est maintenue à une température spécifique et une fluctuation de température de la tige de chauffage après remplacement se situe dans une plage de fluctuations de température prédéfinie, si l’on détermine qu’un enregistrement de temps de maintenance de la tige de chauffage est incorrect. L’homme du métier peut définir les plages prédéfinies impliquées dans le mode de réalisation en fonction de la situation réelle de mise en œuvre, qui n’est pas spécifiquement limitée dans le mode de réalisation de la présente demande.
Facultativement, après le remplacement de la tige de chauffage, une analyse d’une tendance de changement de température est réalisée sur les données avant la maintenance de la tige de chauffage et les données après la maintenance de la tige de chauffage en utilisant de multiples modules statistiques dans le mode de réalisation. S’il est déterminé que des paramètres de la tige de chauffage changent de manière significative selon la tendance de changement de température, cela signifie qu’il existe une différence dans la stabilité et d’autres caractéristiques de la tige de chauffage. S’il est déterminé que les données ne changent pas de manière significative après que la tige de chauffage a été remplacée selon la tendance de changement de température, cela indique que l’enregistrement de maintenance est incorrect, ou que la tige de chauffage après le remplacement présente encore des problèmes, ou que le dispositif de détection de température présente des problèmes, et des informations d’alarme correspondantes sont alors générées pour rappeler l’inspection.
Par exemple, dans le mode de réalisation, lors de la comparaison et de l’analyse des données avant la maintenance de tige de chauffage et des données après la maintenance de tige de chauffage de la zone de température 4u du four 5 (5#4u), des données avant la maintenance de la tige de chauffage et des données après la maintenance de la tige de chauffage de la zone de température 4u du four 7 (7#4u) et des données avant la maintenance de la tige de chauffage et des données après la maintenance de la tige de chauffage de la zone de température 4u du four 8 (8#4u), on trouve que des paramètres de la tige de chauffage changent de manière significative avant et après la maintenance de tige de chauffage. Cependant, la similarité entre ces trois ensembles de données est que des valeurs moyennes des températures après le remplacement de la tige de chauffage se situent essentiellement autour de 750 degrés Celsius ; la différence est que des écarts types des trois ensembles de données sont différents, et qu’il existe également des différences significatives entre la puissance des tiges de chauffage. Cela signifie qu’il existe des différences dans la stabilité des tiges de chauffage après le remplacement de la tige de chauffage. Ici, 5#4u, 7#4u et 8#4u peuvent également être des tiges de chauffage dans les mêmes zones de température de différents fours.
Dans le mode de réalisation, lors de la comparaison et de l’analyse des données avant la maintenance de tige de chauffage et des données après la maintenance de tige de chauffage de la zone de température 4u du four 2 (2#4u), on trouve que les données ne changent pas de manière significative après le remplacement. Cependant, il convient de déterminer s’il existe une situation de maintenance et de remplacement préventifs. Dans le mode de réalisation, il convient de déterminer si l’enregistrement de temps de maintenance est incorrect selon la fluctuation de puissance avant et après la maintenance de tige de chauffage. Par exemple, la puissance de la tige de chauffage dans la zone de température 4u du four 6 (6#4u) a fluctué avant la maintenance. Après la maintenance, la puissance réelle de la tige de chauffage est presque constante, et la température de la tige de chauffage fluctue finalement autour de 748,73 degrés Celsius après un bref processus d’échauffement avec un écart type de 2,53 degrés Celsius. Ce motif est exactement opposé à des motifs des trois autres ensembles de données du four 5 (5#), four 7 (7#) et four 8 (8#). Par conséquent, il convient donc de déterminer si l’enregistrement de temps de maintenance est incorrect.
Dans le cas où un vieillissement de la tige de chauffage est déterminé, des informations d’invite sont affichées sur une interface d’affichage et des informations vocales sont envoyées à un dispositif de communication prédéfini.
Un graphique de tendance future des températures de la tige de chauffage peut être visualisé à travers l’interface, et le résultat de surveillance est mis à jour toutes les 30 minutes. La fréquence de mise à jour du résultat de surveillance peut également être réglée en fonction des besoins de l’utilisateur, par exemple une fois par heure, une fois toutes les 10 minutes, etc. Après que l’utilisateur a séquentiellement sélectionné et renseigné la ligne de production et le brûleur principal sur l’interface, l’interface affiche tous les modèles sauvegardés sous ce brûleur. Si l’on clique sur une zone de température spécifique sur la gauche, le graphique de tendance de prédiction de température spécifique de la zone de température peut être affichée. Si le résultat de prédiction de la température de la tige de chauffage se situe dans une plage normale, aucune anomalie de température n’est affichée dans le coin supérieur droit de l’interface. Si le résultat de prédiction montre une anomalie de température, l’anomalie de température est poussée sur le coin supérieur droit de l’interface, et l’équipe sera avertie pour vérifier à temps par « DingTalk » (marque déposée), messagerie texte (SMS), applications de travail (APPs) ou autres. Si la tige de chauffage anormale est remplacée, la fonction de prédiction de la tige de chauffage peut être temporairement suspendue afin d’éviter des alarmes répétées dues à un décalage des données.
La présente demande fournit un procédé pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction, qui permet une prévision intelligente du degré de vieillissement d’une tige de chauffage, facilite le maintien d’une température stable de la tige de chauffage, améliore les performances du produit, et réduit les anomalies du processus.
Sur la base du procédé précédent pour prédire un vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction, un mode de réalisation de la présente demande fournit en outre un système pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction. Comme le montre la , le système comporte un module d’acquisition de données 1, un module d’entraînement de modèle 2, un module de prédiction de température 3 et un module de prédiction de vieillissement 4.
Le module d’acquisition de données 1 est configuré pour acquérir des données d’une tige de chauffage dans chaque zone de température d’une pluralité de zones de température d’un four pendant chaque sous-période de temps prédéfinie d’une pluralité de sous-périodes de temps prédéfinies, les données de la tige de chauffage comportant des données de température de la tige de chauffage et des données de puissance de la tige de chauffage.
La est un organigramme d’un procédé pour prédire le vieillissement d’une tige de chauffage selon un mode de réalisation de la présente demande ;
La est un schéma de principe d’un système pour prédire le vieillissement d’une tige de chauffage selon un mode de réalisation de la présente demande ; et
La est un diagramme illustrant la structure interne d’un dispositif informatique selon un mode de réalisation de la présente demande.
Description détaillée des modes de réalisation La présente demande est illustrée ci-dessous en liaison avec les dessins et les modes de réalisation. Les modes de réalisation décrits ci-dessous font partie des modes de réalisation de la présente demande et sont simplement utilisés pour illustrer la présente demande, mais n’ont pas pour but de limiter la portée de la présente demande.
Les matériaux d’une batterie de traction comportent généralement des matériaux d’électrode positive et des matériaux d’électrode négative. Un matériau d’électrode positive commun utilisé dans batteries de puissance automobiles sur le marché est le matériau d’électrode positive ternaire (nickel-cobalt-manganèse (NI CO Mn, c’est-à-dire NCM)). Le traitement du NCM comporte habituellement sept étapes : le dosage et le mélange, le frittage simple, le concassage, l’enrobage, le frittage double, le tamisage et la déferrisation et l’emballage. Le frittage est l’une des étapes importantes de la production de NCM par pyrométallurgie. Le temps, la température et d’autres facteurs du frittage peuvent affecter les performances du produit. Le système de cuisson commun du matériau de batterie de traction dans l’industrie est habituellement un four à rouleaux, et des tiges de chauffage sont utilisées comme composants chauffants dans le four à rouleaux. Une section de chauffage, une section de conservation de la chaleur et une section de refroidissement sont établies dans le four à rouleaux, et les températures des multiples sections sont contrôlées par les tiges de chauffage. Par conséquent, la prévision du vieillissement des tiges de chauffage est une partie importante du processus de production des matériaux des batteries de traction.
Dans un mode de réalisation, comme le montre la , un mode de réalisation de la présente demande fournit un procédé pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction. Le procédé comporte les étapes décrites ci-dessous.