INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, le dispositif 10 comprend deux transistors bipolaires 12. Les transistors 12 font par exemple partie de circuits différents ou sont utilisés pour des applications différentes, par exemple des applications parmi : amplificateur à faible bruit ou un générateur de tension de référence à bande interdite. Par exemple, l'élément 36 d'un des transistors 12 est polarisé à une tension comprise entre -5 V et 0 V et l'élément 36 de l'autre transistor 12 à une tension comprise entre 0 V et 5 V.
Les figures 2 à 15 représentent un dispositif résultant des étapes, de préférence successives, d'un procédé de fabrication du dispositif de la . Plus précisément, les figures 2 à 15 représente un dispositif résultant des étapes, de préférence successives, d'un procédé de fabrication d'un dispositif comprenant le transistor bipolaire 12 et le transistor MOSFET 14.
La représente un dispositif résultant d'une étape d'un procédé de fabrication du dispositif de la .
Une autre caractéristique de la présente invention est de fournir des procédés pour traiter du carbone récupéré et/ou d’autres particules de carbone et/ou d’autres particules n’étant pas de qualité de renforcement ASTM et particules ne contenant pas de carbone, de sorte que les particules peuvent conférer des propriétés de renforcement de caoutchouc supérieures, telles que, mais sans s’y limiter, un module de traction, une hystérésis (telle que mesurée par tan delta), une résistance à la déchirure et/ou une durée de vie en fatigue acceptables par rapport au matériau de départ non traité.
Une caractéristique supplémentaire de la présente invention est de fournir du carbone récupéré recouvert de carbone et/ou des particules revêtues de carbone présentant une ou plusieurs propriétés différentes par rapport au carbone récupéré non revêtu de carbone (par exemple, du carbone récupéré ou du carbone récupéré broyé).
Une caractéristique supplémentaire de la présente invention est de fournir des procédés pour fabriquer du carbone récupéré revêtu de carbone et/ou des particules revêtues de carbone avec une génération réduite ou nulle d’émissions de dioxyde de carbone.
Une caractéristique supplémentaire de la présente invention est de fournir des procédés pour fabriquer du carbone récupéré revêtu de carbone et/ou des particules revêtues de carbone ayant une faible intensité de gaz à effet de serre et/ou des quantités élevées de contenu recyclé.
Pour obtenir ces avantages et d’autres, et conformément aux objectifs de la présente invention, tels qu’ils sont réalisés et largement décrits présentement, la présente invention, en partie, concerne des procédés pour former des particules de base revêtues de carbone, par exemple, des particules de carbone revêtues de carbone. Plus particulièrement, un procédé concerne des procédés pour former des particules de base revêtues de carbone, le procédé comprenant l’introduction de particules de base dans une chambre et l’exposition des particules de base à une source d’énergie qui est au moins l’une parmi un gaz chaud, une énergie de micro-ondes, une énergie d’induction, un courant continu traversant lesdites particules de base, un rayonnement électromagnétique ou un rayonnement solaire, de manière à former des particules de base chauffées. Le procédé comprend l’introduction d’une source d’hydrocarbure qui comprend ou est un gaz ou une vapeur dans la chambre. La source d’hydrocarbure pyrolyse, au moins en partie, dans la chambre pour former des dépôts de carbone, et revêtir ainsi les particules de base chauffées avec les dépôts de carbone et former les particules de base revêtues de carbone. Des exemples de particules de base qui sont utilisées dans le procédé peuvent être ou comprendre des particules de carbone récupéré ou d’autres particules de carbone qui sont des particules n’étant pas de qualité de renforcement ASTM.
La présente invention concerne en outre l’utilisation du procédé ci-dessus avec des particules qui, par exemple, comportent des quantités plus faibles de carbone dans la particule par rapport au carbone récupéré.
La présente invention concerne en outre, en partie, un procédé pour former des particules de silice précipitée revêtues de carbone. Le procédé peut comprendre l’introduction de particules de silice précipitée dans une chambre et l’exposition des particules de silice précipitée à une énergie de micro-ondes ou à d’autres formes d’énergie comme détaillé présentement, pour former des particules de silice précipitée chauffées. Le procédé comprend en outre l’introduction dans la chambre d’une source d’hydrocarbure qui comprend ou est un gaz ou une vapeur. La source d’hydrocarbure pyrolyse, au moins en partie, dans la chambre pour former des dépôts de carbone, et ainsi revêtir les particules de silice précipitée chauffées avec les dépôts de carbone et former les particules de silice précipitée revêtues de carbone.
En outre, la présente invention concerne, en partie, des particules revêtues de carbone et des particules revêtues de carbone formées par les procédés de la présente invention.
La présente invention concerne en outre des produits et/ou des articles, tels que, mais sans s’y limiter, des pneus, des parties de pneus et/ou des composites élastomères formés, au moins en partie, à partir des particules revêtues de la présente invention.
Il doit être entendu que la description générale ci-dessus et la description détaillée ci-après sont faites uniquement à titre d’exemple et sont destinées à fournir une explication supplémentaire de la présente invention telle que revendiquée.
Les dessins annexés, qui sont incorporés et constituent une partie de cette demande, illustrent différentes caractéristiques de la présente invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de la présente invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La est une vue simplifiée en coupe transversale d’un exemple d’un système avec une chambre adapté pour être utilisé dans un procédé de la présente invention.
La est une vue simplifiée en coupe transversale d’un autre exemple d’un système à deux chambres adapté pour être utilisé dans un procédé de la présente invention.
Les figures ne sont pas à l’échelle et sont fournies sous forme de vues simplifiées et ne représentent pas nécessairement tous les modes de réalisation possibles ou les composants qui peuvent être présents. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE LA PRÉSENTE INVENTION
La présente invention concerne des procédés permettant de recouvrir de carbone différents types de particules, des particules revêtues de carbone obtenues ainsi, et la production concomitante d’hydrogène. Les particules qui sont revêtues peuvent être des particules de carbone. Les particules qui sont revêtues peuvent être des particules contenant du carbone. Les particules qui sont revêtues peuvent être des particules n’étant pas de qualité de renforcement ASTM. Les particules de carbone qui peuvent être revêtues comprennent du carbone récupéré. Les particules qui sont revêtues peuvent être des particules ne contenant pas de carbone telles que des particules de silice, de préférence des particules de silice précipitée.
Un procédé de la présente invention concerne la formation de particules de base revêtues de carbone. Ce procédé inclut, comprend, consiste essentiellement en, ou consiste en l’introduction de particules de base dans une chambre et l’exposition des particules de base à une source d’énergie qui est au moins l’une parmi une énergie de micro-ondes, une énergie d’induction, un courant continu traversant lesdites particules de base, un rayonnement électromagnétique ou un rayonnement solaire, de manière à former des particules de base chauffées. Le procédé comprend l’introduction d’une source d’hydrocarbure qui inclut, comprend, consiste essentiellement en, ou consiste en un gaz ou une vapeur dans la chambre. La source d’hydrocarbure pyrolyse, au moins en partie, dans la chambre pour former des dépôts de carbone, et revêtir ainsi les particules de base chauffées avec les dépôts de carbone pour former les particules de base revêtues de carbone. Les particules de base peuvent comprendre, consister essentiellement en, consister en, inclure ou être a) des particules de carbone récupéré et/ou b) d’autres particules de carbone qui sont des particules n’étant pas de qualité de renforcement ASTM. La température des particules de base chauffées peut être au moins 800 °C, au moins 900 °C, au moins 1000 °C, au moins 1100 °C, au moins 1200 °C, au moins 1300 °C, au moins 1400 °C, ou au moins 1500 °C, par exemple de 900 à 1200 °C ou de 1300 à 1600 °C.
Les particules de base qui sont introduites dans une chambre peuvent être différents types de particules de carbone. En outre, comme décrit plus loin, au lieu de particules de carbone, les particules peuvent être des particules qui contiennent ou non du carbone. Dans le contexte de la présente invention, une particule de carbone est une particule qui est principalement constituée de carbone. La particule de carbone comporte généralement du carbone en tant que composant principal (par exemple, le carbone est présent à au moins 75 %, au moins 80 %, au moins 85 %, au moins 90 %, au moins 95 %, au moins 98 %, au moins 99 %, par exemple de 75 % à 95 % ou de 75 % à 100 % en poids par rapport au poids total de la particule). Des exemples de particules de carbone comprennent, sans toutefois s’y limiter, des particules de carbone récupéré (rC). Le rC peut éventuellement être désagrégé (c’est-à-dire du carbone récupéré désagrégé ou du rC désagrégé qui est désagrégé à partir d’agrégats de carbone récupérés (c’est-à-dire, des agrégats récupérés).
Le rC, tel que des agrégats rC, sont disponibles dans le commerce. Généralement, les agrégats rC sont issus de la pyrolyse de pneus et/ou d’autres matériaux en caoutchouc ou en plastique qui contenaient des matériaux de charge ou des matériaux de renfort, tels que du noir de carbone. Le rC est composé principalement de noir de carbone qui a été utilisé pour renforcer du caoutchouc ou du plastique. Le pneu source et un autre caoutchouc ou un autre matériau source contiennent des composants qui peuvent être pyrolysés, tels que les composants en caoutchouc, et en raison des températures élevées décrites présentement pour les procédés de la présente invention, au moins une partie de ces composants est pyrolysée pour produire du carbone de pyrolyse. Le carbone de pyrolyse est traité pour éliminer au moins un contaminant macroscopique tel qu’un tissu ou un fil métallique et produire du carbone récupéré (rC). Le rC peut éventuellement être broyé pour réduire la taille de particule moyenne par broyage à jet ou comme décrit dans WO2023122582.
Les particules de carbone qui sont des particules n’étant pas de qualité de renforcement ASTM sont des particules de carbone qui ne satisferaient pas à l’une des charges de noir de carbone des séries ASTM 100, 200 ou 300, ou ne satisferaient pas à l’une des charges de noir de carbone des séries ASTM 500, 600 ou 700. Des exemples d’une telle particule de carbone peuvent être du noir de carbone, mais comprennent également, sans s’y limiter, du carbone hydrothermal solide (HTC), du noir de carbone traité au silicium, du noir de carbone recouvert de silice, du graphène, de l’oxyde de graphène réduit, des nanotubes de carbone à paroi unique, du carbone à parois multiples, des nanostructures de carbone, des particules revêtues de noir de carbone et du biocharbon. De plus, les particules de carbone récupéré mentionnées ci-dessus ne satisferaient pas non plus à cette norme ASTM.
Au lieu de particules de carbone, d’autres types de particules qui ont une certaine teneur en carbone (par exemple, de 10 % à 75 % en poids ou de 10 % en poids à 60 % en poids ou de 10 % en poids à 50 % en poids ou de 10 % en poids à 40 % en poids par rapport au poids total de la particule) peuvent être utilisés. Par exemple, les particules peuvent être de l’oxyde de graphène, de la lignine ou de la cellulose nanocristalline. D’autres exemples de particules contenant du carbone comprennent des particules d’origine biologique. Des exemples spécifiques de particules d’origine biologique comprennent, sans toutefois s’y limiter, des polysaccharides ou des polysaccharides modifiés.
Au lieu de particules de carbone, des particules qui ont une teneur en carbone faible ou nulle (par exemple, moins de 10 % en poids de carbone) peuvent être utilisées. Par exemple, les particules peuvent être de la silice précipitée, de la silice de balle de riz, des argiles, des nanoargiles, de la terre de diatomées, des oxydes métalliques ou des carbonates métalliques.
Un rC désagrégé par rapport à des agrégats rC peut avoir l’un ou plusieurs parmi la taille d’agrégat moyenne, la taille d’agrégat D10, la taille d’agrégat D25, la taille d’agrégat D50, la taille d’agrégat D75, la taille d’agrégat D90, H.I. et/ou % en masse > 1 micron, réduits de 10 %, réduits de 20 %, réduits de 50 %, réduits de 75 % ou plus.
Le rC peut contenir des fractions de matériau non carboné. Par exemple, le rC peut contenir de 1 % en poids à au moins 20 % en poids (par rapport au poids total du rC) de matériau ou de composants non carbonés, tels que, mais sans s’y limiter, des particules de silice et/ou du ZnO et similaires.
En ce qui concerne la chambre, la chambre peut avoir une forme et une taille appropriées quelconques et être constituée d’un matériau permettant à l’énergie provenant d’une source d’énergie d’entrer en contact avec les particules de base pour obtenir des particules de base chauffées et amener la source d’hydrocarbure à pyrolyser. Par exemple, la chambre peut être un réacteur à lit fluidisé, un réacteur de pyrolyse ablative, un réacteur de pyrolyse sous vide, un réacteur à lit fixe de type à chute ou un pyrolyseur solaire.
En ce qui concerne les sources d’énergie auxquelles les particules de base sont exposées de manière à obtenir des particules de base chauffées, ces sources d’énergie comprennent, sans toutefois s’y limiter, l’exposition à un gaz chaud, un chauffage résistif, une énergie de micro-ondes, une énergie d’induction, un courant continu traversant des particules de base, un rayonnement électromagnétique ou un rayonnement solaire. Le chauffage des particules peut être effectué au moyen d’un chauffage diélectrique ou d’un chauffage par induction. Pour les procédés reposant sur le passage d’un courant électrique à travers les particules de base, il est préférable que les particules de base présentent une conductivité électrique.
L’énergie de micro-ondes peut être obtenue à partir d’un type quelconque de générateur de micro-ondes. Par exemple, le générateur de micro-ondes peut être un magnétron qui comprend une chambre scellée sous vide avec un filament chauffé et un champ magnétique. Lorsque le filament est chauffé, il émet des électrons qui sont accélérés par le champ magnétique, créant ainsi un flux d’électrons qui se dirige vers une anode. Lorsque les électrons traversent une cavité résonante, ils oscillent et produisent un champ électromagnétique à haute fréquence, qui est ensuite dirigé hors de la cavité par une antenne. D’autres types de générateurs de micro-ondes comprennent des klystrons, des tubes à ondes progressives, des dispositifs à semi-conducteur, et similaires. Le générateur de micro-ondes peut être situé à l’intérieur de la chambre ou adjacent à la chambre. Des exemples commerciaux comprennent, sans toutefois s’y limiter, les générateurs de micro-ondes MUEGGE, les générateurs de micro-ondes CEM, tels que les modèles CEM LABWAVE et AIRWAVE, les générateurs de micro-ondes THERMEX THERMATRON, et similaires.
Le générateur de micro-ondes peut produire un rayonnement électromagnétique avec des fréquences d’au moins 0,5 GHz, par exemple de 0,5 GHz à 300 GHz ou plus.
Le générateur de micro-ondes peut fonctionner à des niveaux de puissance allant de 300 watts à au moins 4 MW, par exemple de 1 kW à 1 MW, de 10 kW à 500 kW, de 100 kW à 400 kW ou de 200 kW à 300 kW.
L’énergie d’induction peut être fournie par un dispositif de chauffage par induction. Le chauffage par induction est une méthode sans contact de chauffage d’un matériau utilisant un champ magnétique puissant qui induit un courant alternatif dans le matériau, qui excite les atomes du matériau et chauffe celui-ci. Les dispositifs de chauffage à induction intègrent un serpentin alimenté directement par une alimentation électrique. Également appelée inducteur, la bobine est utilisée pour transférer l’énergie d’une unité d’alimentation au matériau. La complexité des inducteurs varie en complexité d’un simple solénoïde enroulé comprenant une pluralité de tours de tube de cuivre enroulés autour d’un mandrin, jusqu’à un article de précision usiné à partir de cuivre solide, brasé et soudé conjointement. Des exemples commerciaux de tels dispositifs de chauffage par induction comprennent, sans toutefois s’y limiter, les systèmes de chauffage par induction EASYHEAT et EKOHEAT d’AMBRELL, les systèmes de chauffage par induction INDUCTOFORGE d’INDUCTOHEAT, les dispositifs de chauffage par induction HEATLINE d’ENRX, et similaires.
Le dispositif de chauffage par induction, par exemple, peut fonctionner à une fréquence d’au moins 5 kHz, par exemple de 5 kHz à 500 kHz ou plus. Le dispositif de chauffage par induction peut fonctionner à un niveau d’énergie de chauffage par induction d’au moins 50 MJ/kg, par exemple de 50 MJ/kg à 250 MJ/kg ou plus (kg étant la quantité de particules traitées dans la chambre).
Un courant continu peut traverser les particules de base à partir d’une source d’alimentation en courant continu pour chauffer les particules de base. La source d’alimentation en courant continu peut être constituée de batteries, d’alimentations électriques, de cellules électrochimiques, de systèmes d’énergie renouvelable, et similaires.
Les positions 611 et 612 correspondent à une observation du motif 601 lors d’un tilt haut/bas. On observe sensiblement la même première couleur, par exemple la couleur verte pour la salamandre et la couleur rouge pour le coquillage, dans les positions 611, 612, avec une stabilité en couleur lors du tilt haut/bas qui peut aller jusqu’à quelques dizaines de degrés.
Les positions 613 et 614 correspondent à une observation du motif lors d’un tilt gauche/droite. La salamandre est alors visible avec la deuxième couleur, par exemple une couleur rouge tandis que le coquillage est visible avec la première couleur, par exemple la couleur verte.
La illustre un effet visuel coloré du composant optique de sécurité illustré sur la , observé par un observateur en réflexion et dans 4 positions de basculement gauche/droite, haut/bas, après rotation azimutale du composant de 90°.
De façon remarquable, on observe qu’après la variation azimutale, le même effet coloré est visible par un observateur. Ainsi, la salamandre apparaît avec la première couleur (verte) en réflexion spéculaire (position 620) et en tilt haut/bas (positions 621, 622) et apparaît avec une deuxième couleur (rouge) lorsque le composant subit un tilt vers la gauche ou vers la droite (positions 623, 624). Le coquillage apparaît avec la deuxième couleur (rouge) en réflexion spéculaire (position 620) et en tilt haut/bas (positions 621, 622) et apparaît avec la première couleur (verte) lorsque le composant subit un tilt vers la gauche ou vers la droite (positions 623, 624).
Outre la stabilité azimutal des effets colorés de chacun des éléments optiques, cette configuration permet d’obtenir une permutation de couleur entre l’effet de tilt Haut/Bas et Droite/Gauche c’est-à-dire que les couleurs de la salamandre et du coquillage permutent entre les deux axes de tilt.
Dans les exemples décrits ci-dessus, l’authentification pourrait également être réalisée par un dispositif d’imagerie.
La illustre un premier exemple d’un arrangement d’éléments optiques OE i dans un composant optique de sécurité selon la présente description. Dans cet exemple, les éléments optiques (OE 1 , OE 2 , etc.) sont identiques, et présentent un contour de forme carrée pour faciliter l’arrangement. Les éléments optiques comprennent chacun une microstructure, respectivement référencée M 1 , M 2 , modulée par un réseau de diffraction sub longueur d’onde respectivement référencé G 1 , G 2 . Dans cet exemple, chaque microstructure comprend un ensemble de facettes (en trait plein), seules quelques facettes étant représentées sur la . L’ensemble de facettes est modulé par un réseau de diffraction concentrique, les lignes de réseau concentriques étant représentées en pointillés, seules quelques lignes de réseau étant représentées.
La illustre un deuxième exemple d’un arrangement d’éléments optiques dans un composant optique de sécurité selon la présente description. Dans cet exemple, les éléments optiques comprennent comme dans l’exemple précédent, une microstructure comprenant un ensemble de facettes concentriques modulé par un réseau de diffraction concentrique. Dans cet exemple cependant, les éléments optiques présentent un contour de forme hexagonale. Il est ainsi possible d’avoir un plus grand nombre d’éléments optiques par unité de surface par rapport à une maille carrée.
Bien entendu, d’autres formes de contour sont possibles pour les éléments optiques.
Ainsi, la illustre un troisième exemple d’un arrangement d’éléments optiques dans un composant optique de sécurité selon la présente description, les éléments optiques présentant un contour de forme rectangulaire. Un tel arrangement permet de rendre maximale la dynamique d’observation ou l’intensité de la couleur, par exemple dans un basculement haut/bas.
La illustre un exemple d’un arrangement d’éléments optiques dans un composant optique de sécurité selon la présente description, avec des éléments optiques OE 1 et OE 2 différents. Les éléments optiques OE 1 sont par exemple identiques à ceux illustrés sur la tandis que les éléments optiques OE 2 comprennent une microstructure similaire (non représentée pour ne pas surcharger le dessin) mais avec un réseau de diffraction pseudo-radiale. Un tel arrangement permet de créer des couleurs composées en mélangeant plusieurs éléments optiques.
La illustre un autre exemple d’un arrangement d’éléments optiques dans un composant optique de sécurité selon la présente description, avec des éléments optiques OE 1 et OE 2 similaires aux éléments optiques OE 1 et OE 2 illustrées sur la mais avec un agencement particulier. Dans cet exemple, une évolution graduelle de la densité d’OE 1 et OE 2 permet de créer un composant offrant une transition graduelle de couleurs.
Le procédé selon l’invention supprime le monoxyde d’azote, l’oxygène et l’ammoniac de manière très efficace, notamment dans le cas où il n’est pas possible de mettre en œuvre une élimination des oxydes d’azote et de l’oxygène en utilisant un catalyseur de type déoxygénation, en raison du contenu important en monoxyde de carbone et en composé dioléfinique du flux gazeux 12.
En outre, le procédé selon l’invention est très utile pour l’intégration du flux 84 dans un vapocraqueur dont le schéma est un dééthaniseur de début de production (« front-end deethanizer ») ou un dépropaniseur de début de production (« front-end depropanizer ») combiné à une unité d’hydrogénation amont (« front end hydrogenation »). Le problème décrit ci-dessus lié à l’oxyde d’azote est minimisé puisque dans ce schéma seule la partie légère ayant subie une hydrogénation est portée à des températures inférieures à -100°C. Cependant, dans ce schéma, le convertisseur d’acétylène est très sensible à des emballements lorsque se produisent des fluctuations de contenu en monoxyde de carbone.
La coupe 46 d’hydrocarbures en C 2 + (ainsi que par extension les coupes issues de celle-ci, par exemple les coupes 14, 17, 18) étant dépourvues de monoxyde de carbone, le risque d’un tel emballement est limité, et l’intégration de ces coupes en amont du convertisseur d’hydrogénation est rendue sûre.
Par ailleurs, comme discuté ci-dessus, le procédé selon l’invention garantit le respect des spécifications en méthane de l’éthylène, tout en conservant des conditions cryogéniques peu exigeantes par l’utilisation d’une simple unité d’absorption cryogénique 42, ce qui est avantageux, notamment dans le cas où l’installation aval 22 est une unité de récupération d’oléfines autonome.