INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La position verticale du filtre 12 et le positionnement des chambres 23, 24 l’une au-dessus de l’autre favorise la chute, au fond de la deuxième chambre 24, des particules de poussières lourdes 51 contenues dans le gaz.
Les particules de poussières les plus légères sont laissées en suspension et sont filtrées par le média filtrant 50.
On a vu plus haut que, parmi les orifices de sortie 34, les premiers orifices 34a, adjacents aux languettes 36, sont plus larges que les deuxièmes orifices 34b, non adjacents aux languettes 36. Ceci permet de compenser la perte de filtrage résultant de la présence des languettes 36, qui sont plus larges que les autres barreaux 38. On améliore ainsi le filtrage.
La deuxième chambre 24, qui forme un piège pour la poussière, et en particulier pour la poussière lourde, peut ici piéger jusqu’à 180 grammes de poussière (sachant que l’exigence normative est de 20 grammes).
On s’intéresse maintenant aux matériaux utilisés pour fabriquer le filtre 12.
La première enveloppe 21 et la deuxième enveloppe 22 du boîtier 20 sont ici toutes deux fabriquées en polyoxyméthylène (ou « POM »), qui est un thermoplastique semi-cristallin. D’autres types de plastique pourraient être utilisés mais le POM présente plusieurs avantages qui le rendent parfaitement adapté à l’utilisation dans un compteur de gaz. Le POM présente par exemple : une bonne stabilité dimensionnelle en fonction de la température ; une bonne résistance aux produits chimiques agressifs (par exemple à l’ammoniaque et au soufre) ; une résistance élevée à la fatigue et à l’usure ; une facilité de moulage : le POM est facile à mouler, ce qui en fait un matériau idéal pour les pièces mécaniques de précision.
Le média filtrant 50 est ici un filtre média synthétique.
Bien évidemment, les performances du média filtrant 50 vont dépendre de plusieurs paramètres comme : son épaisseur : de quelques mm à quelques cm ; la taille des pores : il est important de choisir un filtre avec une taille de pores suffisamment petite pour retenir les particules de poussière métallique. Le média filtrant a ici des pores de taille inférieure à la taille des particules à filtrer, c'est-à-dire de taille inférieure à 400 µm (le diamètre des particules de poussière métallique présentes dans le gaz varie entre 0,1 µm et 400 µm) ; la rétention de particules : il est également important de choisir un filtre ayant une forte capacité de rétention de particules pour retenir efficacement les poussières métalliques (exemple : 400 g/m2) ; la perte de charge en fonction du débit : il est important de choisir un filtre ayant une faible résistance à l'air pour éviter des chutes de pression du gaz chez le consommateur final (exemple : 0,0002 mbar/m3).
Le média filtrant 50 choisi est ici un média filtrant synthétique ayant les caractéristiques suivantes : épaisseur : 8 mm ; composition : fibres 100 polyester ; classe : G3 ou G4 ; capacité de rétention de poussière : 400 g/m2 ; stabilité thermique : 100°C ; perte de charge initiale : 0,0002 bar/m3.
On s’intéresse maintenant à l’évaluation des performances du filtre 12 qui a été décrit et de son intégration dans le compteur de gaz 1.
On a réalisé dans un laboratoire certifié un test normatif de résistance à la poussière pour évaluer les performances du filtre 12. Ce test consiste à mesurer la précision du compteur 1 en présence de 20 grammes de poussière (exigence normative).
Dans le gazéifieur 12 représenté schématiquement sur la , le combustible solide (la biomasse en l’occurrence) est introduit par la partie supérieure du réacteur alors que l’agent oxydant (air) nécessaire à la gazéification est introduit à mi-hauteur pour amorcer la combustion et fournir de la chaleur à l’ensemble du réacteur. De part cette disposition, le gaz généré durant la gazéification est évacué du réacteur près de la zone la plus chaude et présente de ce fait une teneur en goudrons relativement faible. Ainsi, l’augmentation progressive de la température permet d’obtenir les différentes réactions entrainant les gaz produits vers la zone la plus chaude du réacteur. On distingue sur la les trois zones réactionnelles de pyrolyse, oxydation et réduction, les cendres s’accumulant dans la partie inférieure du réacteur.
La gazéification de la biomasse dans le gazéifieur 12 consiste donc à décomposer en présence d'un gaz réactif (de l’air dans cet exemple) des matières carbonées, ici du bois, afin d’obtenir un gaz de synthèse combustible (souvent appelé « syngas » ou « syngaz »), composé majoritairement de monoxyde de carbone (CO) et de dihydrogène (H2).
Ce gazéifieur 12 assure par ailleurs une gestion des effluents via un système de récupération des cendres comprenant un système d’élimination du char et des cendres avec un convoyeur à vis refroidi à l’eau. Il est en effet nécessaire pour le bon déroulement du process de gazéification d’évacuer les particules de char qui réduisent la porosité du lit de réduction de par leur petite taille. Ces cendres ou biochar, récupérées sous le gazéifieur 12, sont collectées et évacuées via un système automatisé vers un container (non illustrés).
Étape 2 – Traitement du gaz de synthèse Dans le mode de réalisation illustré sur la , une étape de traitement du gaz de synthèse chaud provenant du gazéifieur 12, atteignant une température de l’ordre de 700°C, est mise en œuvre dans une unité de traitement par filtration UF. Cette dernière comprend un cyclone de séparation du gaz permettant l’évacuation des particules solides grossières contenues dans le gaz et un filtre à manches haute température ou HTFE (pour « High-Temperature Filtering Equipment » en anglais) permettant une filtration plus fine du gaz.
Étape 3 – Combustion Le gazéifieur 12 est associé à un brûleur 13 adapté à la combustion du gaz de synthèse filtré par l’unité de traitement par filtration UF.
En particulier, une fois filtré, le gaz de synthèse (ou « syngaz ») obtenu à partir de la conversion de biomasse dans le gazéifieur 12 est brûlé dans la chambre de combustion du brûleur 13, qui est un brûleur bi-gaz ou bi-combustible.
Les fumées de combustion en sortie du brûleur 13 comprenant notamment du gaz carbonique (CO 2 ) et de la vapeur d’eau sont ensuite dirigées vers une chaudière à condensation 15, dite chaudière gaz à haut rendement. Ces fumées présentent classiquement une température de 150°C.
Étape 4 – Chaudière à condensation (haut rendement)
La chaudière à condensation 15, dite chaudière gaz à haut rendement, comprend de façon connue une chambre de combustion équipée d'un brûleur dans laquelle brûle les fumées de combustion. Une enveloppe extérieure entoure à distance la chambre de combustion de manière à définir un espace rempli d'un liquide, de l'eau en l’occurrence, qui s'échauffe au contact de la surface d'échange thermique que constitue la paroi de la chambre de combustion.
Dans cette chaudière à condensation 15, on condense la vapeur d’eau contenue dans les fumées de combustion provenant du brûleur 13. En condensant, la vapeur d’eau des fumées de combustion rejette de la chaleur ou des calories pour chauffer l’eau de retour du circuit de chauffage de la chaudière à une température de 90°C. Parallèlement, les fumées refroidies sont dirigées vers une unité de déshumidification des fumées ou condenseur 16 et les eaux de condensation sont rejetées.
Les chaudières à condensation sont intéressantes à plusieurs titres. Elles permettent d'abord d'augmenter le rendement thermique d'au moins 10% et ainsi de réaliser une économie intéressante. De plus, les gaz et les fumées de combustion sortent par le conduit de fumées, refroidis et débarrassés d'une grande partie de leur humidité.
Étape 5 – Condenseur On déshumidifie ensuite encore davantage les fumées issues de la chaudière à condensation 15 dans un condenseur (ou unité de déshumidification des fumées) 16 pour séparer l’eau et le gaz carbonique (CO 2 ). En effet, une certaine quantité d'eau sous forme de condensation demeure dans les fumées en sortie de chaudière, même dans le cas de chaudières à condensation. Les condenseurs sont des échangeurs thermiques à l’intérieur desquels se rencontrent un flux d’eau froide et un flux de gaz chaud (les fumées issues de la chaudière à condensation 15) qui, en se croisant de part et d’autre d’une paroi échangent leurs chaleurs respectives. Dans le condenseur 16, les fumées se refroidissent jusqu'à condensation en cédant leur chaleur à l'eau d’un système de chauffage. On récupère ainsi de l’eau à 40°C.
On peut donc dire que le condenseur 16 termine le travail d’échange de chaleur effectué dans la chaudière à condensation 15 et permet de condenser la vapeur d'eau des fumées et de récupérer la chaleur de condensation pour chauffer l'eau restituée du système de chauffage.
La chaudière à condensation 15 et le condenseur 16 dans lesquels passent successivement les fumées de combustion permettent de refroidir ces fumées et d’enlever l’humidité de ces fumées. Ainsi, il a été constaté que 88% de la chaleur des fumées peut être récupérée en sortie de la chaudière à condensation 15 et que 10% supplémentaire peuvent être récupérées dans le condenseur 16, ce qui permet d'obtenir une déshydratation optimale des fumées.
Il est en effet important que la température des fumées qui circulent dans les tuyaux en PVC vers les serres ne soient pas trop importante de sorte à ne pas dégrader les tuyaux. Il est également important qu’un minimum d’humidité soit injecté dans les serres. La chaudière à condensation 15 et le condenseur 16 permettent d’atteindre ces objectifs, et en particulier de refroidir les fumées en sortie de brûleur 13 qui peuvent atteindre une température de 150°C.
Étape 6 – Stockage et Diffusion du gaz carbonique (CO 2 )
4. Description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
est une vue schématique d’une installation de production de gaz carbonique et d’énergie à partir de la biomasse selon un mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un gazéifieur pouvant être mis en œuvre dans l’installation de l’invention.
La représente schématiquement une installation 1 de production de gaz carbonique et d’énergie à partir de la biomasse selon un mode de réalisation de l’invention.
Cette installation 1 comprend une unité d’alimentation automatique 11 d’un gazéifieur 12 en biomasse. Le gazéifieur 12 est associé d’une part à un brûleur 13 et d’autre part à un groupe électrogène 14. La sortie du brûleur 13 est reliée à une chaudière à condensation 15, elle-même reliée à une unité de déshumidification des fumées issues de la chaudière 15 prenant la forme d’un condenseur 16. Le gaz carbonique (CO 2 ) extrait du condenseur 16 est stocké et/ou acheminé par des conduites en PVC vers une ou plusieurs serres de culture, par exemple.
L’installation 1 comprend par ailleurs une unité de traitement par filtration UF du gaz de synthèse chaud issu du gazéifieur 12 avant son injection dans le brûleur 13.
La structure d’une telle installation 1 et les étapes principales de production de CO 2 et d’énergie à partir de biomasse sont détaillées ci-après en relation avec la .
Étape 1 – Gazéification de la biomasse La biomasse, qui est utilisée comme combustible, est introduite dans le gazéifieur, ou chaudière gaz, 12 par un conduit d’entrée et un convoyeur.
Par biomasse, on entend des matières organiques solides, telles que des déchets de bois sous diverses formes (plaquettes, granulés, broyats etc.). Dans l’exemple décrit ici, il s’agit de bois grossier et sec se présentant sous la forme de plaquettes de bois. Ce type de déchets présente l’avantage d’être peu coûteux.
Un pré-traitement de la biomasse correspondant à une phase de séchage peut être mis en œuvre avant l’introduction de la biomasse dans le gazéifieur 12. Ce séchage en amont, qui est optionnel, vise à réduire le taux d’humidité dans le bois qui est généralement compris entre 40 et 50% au départ. Le taux d’humidité visé après séchage est inférieur à 20%, entre 15 et 20% de préférence, et inférieur à 15% préférentiellement.
Il est à noter que l'humidité de la ressource carbonée produit de la vapeur d'eau qui participe au processus de gazéification.
On injecte donc la biomasse pré-séchée ou non dans l’unité de gazéification ou gazéifieur 12 dont les conditions de fonctionnement sont typiquement une pression P d’environ 0,01 bar) et une température T d’environ 400°C en fonction du combustible utilisé. Ceci aboutit à la production d’un mélange gazeux, appelé gaz de synthèse, comprenant du CO, H2, CO2, CH4, O2 et N2.
Le gazéifieur 12 est ici du type réacteur à lit fixe co-courant d’une capacité thermique ou puissance comprise entre 2000 et 3000 kWth (soit entre 2 et 3 MWth).
Il présente une forme globalement cylindrique. De façon connue, au sein du réacteur, la gazéification convertit la totalité du solide (biomasse) en gaz combustible et en cendres, seul rejet de la première étape.
On rappelle que la gazéification consiste de façon générale en une transformation thermique d'un solide combustible (charbon, coke, tourbe, bois...) en présence d'un composé gazeux (O2, air, CO 2 , vapeur d'eau...). Le but de cette transformation est généralement de convertir le solide en vue de l'obtention d'un mélange gazeux combustible. Elle se distingue donc de la pyrolyse, opération thermique s'effectuant en l'absence de gaz réagissant avec le solide, et de la combustion dans laquelle la plus grande partie du carbone contenu dans le solide est transformée en CO 2 .
De préférence, le calcul du chiffré est mis en œuvre mis en œuvre par un serveur distinct des dispositifs d’indices 1 et 2, et/ou le résultat de sortie est calculé à partir des résultats partiels d’indices respectifs 1 et 2 par un dispositif de sortie distinct des dispositifs d’indices 1 et 2.
Il est également proposé un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé proposé, lorsque ce programme est exécuté par un dispositif ou un ensemble de dispositifs. Il est encore proposé une mémoire lisible par ordinateur stockant des instructions exécutables par un dispositif pour l’exécution des étapes du procédé proposé.
Il est également proposé un système comprenant : un serveur configuré pour calculer un chiffré d’un score représentant une distance entre une donnée biométrique d’épreuve se rapportant à un individu et une donnée biométrique de référence, le chiffré du score étant préalablement calculé à partir de la donnée biométrique d’épreuve et d’un chiffré de la donnée biométrique de référence, le chiffré de la donnée biométrique de référence résultant d’un chiffrement de la donnée biométrique de référence à l’aide d’une clé de chiffrement primaire, deux dispositifs d’indices respectifs 1 et 2, dans lequel pour i étant égal à 1 et 2, le dispositif d’indice i est configuré pour : appliquer un traitement de déchiffrement et de masquage au chiffré du score à l’aide d’une clé de déchiffrement secondaire d’indice i et d’un masque secondaire d’indice i, le traitement de déchiffrage et de masquage produisant une donnée représentant le score sous une forme déchiffrée et masquée par un masque primaire, et ce sans avoir calculé le score en clair, génération d’un résultat partiel d’indice i à partir de la donnée et d’une donnée de démasquage d’indice i associée au masque secondaire d’indice i, dans lequel : les clés de déchiffrement secondaires d’indices respectifs 1 et 2 sont issues d’une clé de déchiffrement primaire associée à la clé de chiffrement, les masques secondaires d’indices respectifs 1 et 2 sont issus du masque primaire, les résultats partiels d’indices respectifs 1 et 2 permettent le calcul d’un résultat de contrôle indiquant si la donnée biométrique d’épreuve correspond ou non à la donnée biométrique de référence.
La et la illustrent de façon schématique différents dispositifs faisant partie d’un système selon un mode de réalisation, utilisable pour contrôler l’identité d’individus.
La est un organigramme d’étapes d’un procédé de contrôle d’identité selon un mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Système pour contrôler l’identité d’un individu En référence à la et à la , un système comprend un dispositif de contrôle 1, un serveur de stockage 2, et au moins une paire de dispositifs participants 3, un serveur de confiance 4 et un dispositif d’enrôlement 6.
Le dispositif de contrôle 1 comprend un processeur 10, une interface de communication 12 pour communiquer avec le serveur de stockage 2 et chaque dispositif participant, une mémoire 14 et un capteur biométrique 16.
Le processeur 10 est configuré pour mettre en œuvre certaines étapes d’un procédé qui sera décrit plus loin. Le processeur peut avoir n’importe quelle structure. Le processeur comprend un ou plusieurs cœurs, chaque cœur étant configuré pour exécuter les instructions de code d’un programme de manière à mettre en œuvre les étapes précitées.
La mémoire 14 est adaptée pour mémoriser des données manipulées ou produites par le processeur. La mémoire 14 est de type quelconque. Conventionnellement, la mémoire comprend une mémoire volatile pour stocker des données temporairement, et une mémoire non-volatile pour stocker des données de manière persistante, c’est-à-dire d’une manière qui conserve les données lors d’une mise hors tension de la mémoire non volatile.
Le capteur biométrique 16 est configuré pour acquérir des données biométriques se rapportant à des individus. Par exemple, le capteur biométrique comprend une caméra configurée pour acquérir des images montrant le visage d’un individu, et pour extraire des données biométriques de telles images. Alternativement ou à titre complémentaire, le capteur biométrique comprend un capteur d’empreinte digitale et/ou un capteur d’iris.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de contrôle 1 comprend en outre un portique 18 pouvant être fermé pour empêcher un individu d’accéder à une zone sécurisée, et être ouvert pour autoriser un tel accès. Le processeur 10 est dans ce cas configuré pour commander l’ouverture et la fermeture du portique 18. Par exemple, le dispositif de contrôle 1 se trouve dans un aéroport, et la zone sécurisée est une zone d’embarquement ; dans cette application particulière, les individus souhaitant accéder à la zone d’embarquement sont les passagers d’un vol, dont l’identité est à contrôler avant d’embarquer.
Le serveur de stockage 2 comprend un processeur 20, une interface de communication 22 pour communiquer avec le dispositif de contrôle 1, et une mémoire 24. Les informations fournies ci-dessus à propos du processeur 10 et de l’interface de communication 12 sont applicables également au processeur 20 et à l’interface de communication 22.
La mémoire 24 stocke une base de données biométriques protégées en confidentialité. Sont référencées dans la base de données des données biométriques se rapportant à des individus précédemment enrôlés. Les données biométriques d’un individu enrôlé ne sont pas en clair dans la base de données, mais sont au contraire protégées en confidentialité, c’est-à-dire sont une forme chiffrée, grâce à un chiffrement qui sera décrit dans la suite.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé utilise un matériau adsorbant zéolithique comprend au moins une zéolithe choisie parmi les zéolithes de type FAU, de type MFI, et leurs mélanges et au moins un métal, sous forme métallique de valence nulle, ou sous forme oxydée ou sous forme réduite, est choisi parmi le cuivre, le palladium, le platine, le fer et le zinc, et leurs mélanges, le ou les métaux pouvant être échangés ou imprégnés dans ledit matériau adsorbant zéolithique.
Comme indiqué précédemment, la présente invention concerne le procédé de purification d’un flux d’oxygène, en particulier un flux d’oxygène électrolytique, contenant, en tant qu’impuretés à éliminer, de l’hydrogène et de l’eau, et éventuellement de l’azote et éventuellement d’autres impuretés inhérentes au procédé de synthèse d’oxygène, en particulier procédé électrolytique de synthèse d’oxygène.
Le fluide à purifier contient majoritairement de l'oxygène, comme indiqué précédemment, ainsi que de l'eau, de l'hydrogène et éventuellement de l'azote. La teneur en eau est généralement comprise entre 200 ppmv et 1,5% molaires. La teneur en hydrogène dans le flux est généralement comprise entre 5 ppmv et 1% molaires. La teneur en azote est comprise entre 0 et 1% molaires, généralement comprise entre 10 ppmv et 1% molaires.
Il doit être également compris que le procédé de la présente invention peut également comprendre une ou plusieurs phases d'égalisation de pressions entre les éventuels différents adsorbeurs. La ou les phase(s) d’égalisation de pressions peu(ven)t avantageusement être pratiquée(s) entre les phases d'adsorption et de désorption, selon des techniques également bien connues de l'homme du métier. L’intérêt de prévoir une ou plusieurs phases d’égalisation de pressions est notamment de minimiser le plus possible les pertes en oxygène mais aussi en hydrogène dans l'ensemble du procédé. De même, il peut être envisagé de recycler le gaz collecté à la désorption, comme il est d'usage de le faire avec les procédés PSA à hydrogène.
Le fait de pouvoir sécher, c’est-à-dire adsorber l'eau présente ou formée sur un même matériau, va permettre de simplifier les procédés en aval des électrolyseurs tout en produisant un flux d’oxygène de haute pureté et notamment de qualité requise dans de nombreux domaines d'applications.
Le procédé de l’invention présente ainsi de nombreux avantages, et tout particulièrement celui de pouvoir à la fois réduire l’hydrogène dissous dans le flux d’oxygène et adsorber l’eau éventuellement déjà présente dans le flux d’hydrogène ainsi que l’eau formée par la réduction de l’oxygène dissous. Le procédé de l’invention permet ainsi d’obtenir facilement, sur le plan industriel, des flux d’oxygène de haute pureté, et notamment des flux d’oxygène de pureté supérieure 99%, et plus particulièrement des flux d’oxygène électrolytique de pureté supérieure à 99% et comprenant moins de 5 ppmv d’hydrogène, et moins de 1 ppmv d’eau.
Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci concerne un flux d’oxygène purifié obtenu selon le procédé précédemment décrit, et son utilisation comme produit ou réactif industriel, dans divers domaines, tels que par exemple les domaines de la métallurgie ou encore le domaine médical, pour ne citer que quelques applications connues. Il convient de noter que l’un des principaux intérêts est de pouvoir disposer d'oxygène exempt ou quasi exempt d'hydrogène, pour des raisons évidentes de sécurité.
Selon un autre aspect, l’invention concerne l’utilisation du matériau adsorbant zéolithique tel que défini précédemment pour la purification d’un flux d'oxygène, et en particulier pour la purification d'oxygène électrolytique.
Dans l’exemple des figures, les branches B1, B2 comportent chacune trois segments mobiles 20b, 20c et 20d respectivement désignés par segments secondaire, tertiaire et de terminaison. Les segments mobiles 20b, 20c, 20d s’étendent orthogonalement à la direction verticale et présentent chacun un degré de liberté en rotation par rapport au segment directement adjacent autour d’une pige d’articulation d’axe vertical.
Dans la suite, la morphologie et l’agencement relatif des segments seront décrits en considérant leur orientation de destination, normale à l’axe central AZ.
Le segment principal 20a et les segments mobiles 20b, 20c, 20d comportent chacun un corps respectif 21a, 21b, 21c et 21d. En considérant le sens S1 d’élévation, les corps de segment comportent des faces de dessus et de dessous qui sont d’orientation normale à la direction verticale et des faces de flanc qui relient les faces de dessus et de dessous. L’ensemble des segments sont avantageusement conformés de manière à présenter des épaisseurs, mesurées verticalement entre les faces de dessus et de dessous, sensiblement équivalentes de manière à pouvoir aligner les faces de dessus ou de dessous dans un même plan.