INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé de la présente invention met en œuvre au moins deux organopolysiloxanes cycliques OC ayant 3 motifs siloxanes comme par exemple l’association de l’hexamethylcyclotrisiloxane (CAS 541-05-9) et du 2,4,6-triethenyl-2,4,6-trimethylcyclotrisiloxane (CAS 3901-77-7).
L’introduction de ces réactifs dans le mélange réactionnel est mise en œuvre simultanément ou successivement. Par exemple, on peut ajouter dans un premier temps l’hexamethylcyclotrisiloxane puis le 2,4,6-triethenyl-2,4,6-trimethylcyclotrisiloxane, ou inversement. Cette mise en œuvre est adaptée aux différents organopolysiloxanes cycliques OC ayant 3 motifs siloxanes.
Dans le cadre de la présente demande, le catalyseur basique B est représenté par la formule (IV) : [Chem 4] dans laquelle : R 1 identique ou différent représente une chaîne alkyle de 1 à 6 atomes de carbones, de préférence 1 à 3 atomes de carbones, R 2 représente un atome d’hydrogène ou un radical -C(=O)-R 3 avec R 3 qui représente un groupe alkyle de 1 à 12 atomes de carbones ; X représente un anion choisi dans le groupe comprenant : les carboxylates et leurs dérivés, les carbonates et leurs dérivés, l’hydroxyle, les siloxanolates, les silanolates et n est un entier naturel compris entre 1 et 6.
On pourra notamment citer comme exemples d’anion carboxylate, le salicylate, l’oxalate, le malonate, le glyconate, le maléate ou le citrate.
Concernant l’anion carbonate on peut citer le bicarbonate ou le carbonate.
Au sens de la présente invention, on entend par siloxanolate les composés anioniques des siloxanols de formule (V) suivants : [Chem 5] dans laquelle, R 1 , identique ou différent, représente : -un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 8 atomes de carbones, -un groupe alcényle comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, -un groupe aryle en C 6 –C 18 , -un groupe hydroxyle, ou R 2 identique ou différent, représente : -un groupe alcényle comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence vinyle, -un groupe hydroxyle (OH), -un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone, q est un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférentiellement entre 1 et 5, et avec la condition qu’au moins un radical R 2 est un groupe hydroxyle (OH).
De préférence, on entend par siloxanolate les composés anioniques de formule (V) dans laquelle : R 1 , identique ou différent, représente : -un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 8 atomes de carbones, -un groupe alcényle comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, -un groupe cycloalkyle de 5 à 10 atomes de carbone, éventuellement substitué par un hétéroatome O, N, S ou un halogénure, -un groupe aryle en C 6 –C 18 , -un groupe hydroxyle, ou R 2 identiques représentent : - -un groupe hydroxyle (OH), q est un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférentiellement entre 1 et 5.
On entend par silanolate dans le cadre de la présente invention, l’anion associé aux composés du triméthylsilanol (CAS 1066-40-6) ou du triéthylsilanol (CAS 597-52-4).
On peut notamment également citer les anions associés aux silanols représentés par la formule (VI) : [Chem 6] dans laquelle : R est identique ou différent et représente : -un groupe alkyle de 1 à 12 atomes de carbones, -un groupe cycloalkyle de 5 à 8 atomes de carbones, -un groupe alcényle de 2 à 12 atomes de carbone, -un groupe benzyle ou un phényle, ledit radical R est éventuellement substitué par une chaîne alkyle, alcényle de 2 à 6 atomes de carbones, un groupe cycloalkyle, un groupe aryle ou un hétéroatome comme l’oxygène, le souffre ou l’azote.
De préférence, l’Homme du métier pourra utiliser les composés le triméthylsilanol (CAS 1066-40-6) ou le triéthylsilanol (CAS 597-52-4).
De préférence, le catalyseur basique B est représenté par la formule (VII) : [Chem 7] dans laquelle : R 1 identique ou différent représente une chaîne alkyle de 1 à 6 atomes de carbones, de préférence 1 à 3 atomes de carbones ; X représente un anion choisi dans le groupe comprenant : les carboxylates et leurs dérivés, les carbonates et leurs dérivés, l’hydroxyle, les siloxanolates, les silanolates, et n est un entier naturel compris entre 1 et 6.
Les circuits dédiés à l’alimentation en carburant des géométries variables 14’ , de la chambre de combustion 14 , de la chambre de postcombustion 18 et de la tuyère 19 (e.g., de son dispositif de commande 190 et/ou de ses volets 191 , 192 ) peuvent être indépendants les uns des autres, ou être communs en tout ou partie.
En fonctionnement, la soufflante 10 et le compresseur basse pression 120 aspirent un flux d’air dont une portion, circulant au sein d’une veine primaire A traversant le système propulsif 1 de part en part, est, successivement, comprimée au sein du compresseur haute pression 122 , enflammée au sein de la chambre de combustion 14 par combustion de carburant, et détendue au sein de la section de turbine 16 avant d’être transférée vers la chambre de postcombustion 18 . Une autre portion du flux d’air circule au sein d’une veine secondaire B qui prend une forme annulaire allongée entourant le premier carter 151 et la chambre de postcombustion 18 . Une partie amont du deuxième carter 152 définit une entrée d’air par laquelle la soufflante 10 et le compresseur basse pression 120 aspirent le flux d’air circulant à travers le système propulsif 1 . Une partie aval du deuxième carter 152 définit, avec le premier carter 151 et la chambre de postcombustion 18 , puis les volets 191 , 192 de la tuyère 19 , la veine secondaire B . Entre la section de turbine 16 et la chambre de postcombustion 18 , l’écoulement de la veine primaire A peut se mélanger à l’écoulement de la veine secondaire B , typiquement pour s’enrichir en oxygène. Au sein de la chambre de postcombustion 18 , l’air peut s’écouler avant d’être éjecté du système propulsif 1 pour générer une poussée, ou du carburant peut être vaporisé dans l’écoulement d’air. En effet, l’air circulant au sein de la chambre de postcombustion 18 présente une vitesse élevée et contient encore suffisamment d’oxygène pour entraîner une combustion. Les flammes créées par la postcombustion se stabilisent un peu plus en aval dans une ou plusieurs gouttières toriques de la chambre de postcombustion 18 , appelées accroche-flammes, qui maintiennent des noyaux de recirculation des gaz dans leur sillage. Un regain de poussée dû à cette nouvelle combustion peut ainsi être obtenu. La tuyère 19 permet de guider l’écoulement d’air en aval du système propulsif 1 pour favoriser la poussée. Le caractère variable de la tuyère 19 permet d'obtenir un gain de poussée quel que soit le régime de fonctionnement du système propulsif 1 , c’est-à-dire avec ou sans l’utilisation de la postcombustion. La poussée obtenue peut, par exemple, être mise au profit de l’aéronef 100 sur lequel le système propulsif 1 est rapporté et fixé.
Système de régulation de carburant En vue de gérer une alimentation en carburant des organes consommateurs de carburant, tels que les injecteurs de la chambre de combustion 14 et de la chambre de postcombustion 18 , des géométries variables 14’ et de la tuyère 19 , qui soit au plus proche de leur besoin, le système propulsif 1 comprend un système de régulation de carburant 2 . Dans la mesure où le système de régulation de carburant 2 est configuré pour répondre au strict besoin en alimentation de carburant, ses réjections thermiques sont réduites, voire annulées, ce qui améliore son efficacité, notamment lorsqu’il est relié à un système d’échangeurs thermiques du système propulsif 1 .
Le système de régulation de carburant 2 comprend une pluralité de pompes 22 , 24 , 26 , 28 reliées entre elle par un circuit 200 hydraulique.
Le système de régulation de carburant 2 comprend en outre une source de carburant 20 prévue pour fournir le carburant destiné à l’actionnement des géométries variables 14’ et de la tuyère 19 , et à la combustion au sein de la chambre de combustion 14 et de la chambre de postcombustion 18 . La source de carburant 20 peut être un réservoir destiné à stocker du carburant ou un circuit d’alimentation en carburant.
Parmi la pluralité de pompes 22 , 24 , 26 , 28 , le système de régulation de carburant 2 comprend une pompe de gavage 28 , de préférence de type centrifuge, pour la mise en pression du circuit 200 . A cet égard, la pompe de gavage 28 est reliée à la source de carburant 20 et configurée pour refouler vers le circuit 200 du carburant admis en provenance de la source de carburant 20 .
Le système de régulation de carburant 2 comprend en outre un dispositif de pompage principal 22 dont l’admission est reliée, le cas échéant, à la pompe de gavage 28 . Le refoulement du dispositif de pompage principal 22 est relié à au moins un organe consommateur de carburant, de préférence au moins un des injecteurs de la chambre de combustion 14 et/ou à au moins une géométrie variable 14’ , en vue d’assurer, au moins en partie, leur alimentation en carburant. Le dispositif de pompage principal 22 comprend au moins une pompe centrifuge et, de préférence, deux pompes centrifuges montées en série l’une de l’autre, ce qui améliore le rendement du dispositif de pompage principal 22 . L’usage de pompes centrifuges, et non de pompes volumétriques, notamment dans un système de régulation de carburant 2 répondant au strict besoin en alimentation de carburant, permet de rendre le système de régulation de carburant 2 plus compact et plus léger, notamment car, contrairement aux pompes volumétriques, il n’est pas nécessaire d’en surdimensionner les paliers pour un fonctionnement à des débits faibles. En effet, une pompe centrifuge n’a pas à être entraînée à de faibles vitesses pour délivrer un faible débit, mais fonctionne plutôt comme une source de pression. De ce fait, le système de régulation de carburant 2 peut être utilisé aux profits de systèmes propulsifs requérant qu’une alimentation en carburant soit fournie avec une grande variabilité de débits, et ce quel que soit le régime du système propulsif. En outre, une pompe centrifuge est plus robuste qu’une pompe volumétrique. Le cas échéant, c’est le port d’admission de la pompe centrifuge, ou de la première des pompes centrifuges, qui est relié au port de refoulement de la pompe de gavage 28 , et le port de refoulement de la pompe centrifuge, ou de la deuxième des pompes centrifuges, qui est relié à l’organe consommateur de carburant et/ou à au moins une géométrie variable 14’ , le port de refoulement de la première pompe centrifuge étant relié au port d’admission de la deuxième pompe centrifuge. A cet égard, le circuit d’alimentation de la géométrie variable 14 ’ peut être agencé en parallèle du dispositif de pompage principal 22 ou uniquement de la deuxième des pompes centrifuges du dispositif de pompage principal 22 .
Le système de régulation de carburant 2 comprend une vanne 36 positionnée entre le port de refoulement du dispositif de pompage principal 22 et l’organe consommateur de carburant et/ou l’au moins une géométrie variable 14 ’. La vanne 36 présente une perte de charge pilotée par un doseur débitmètre 37 . La vanne 36 est pilotable, et prévue pour être notamment pilotée de sorte à induire une faible perte de charge au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 à des régimes de fonctionnement du système propulsif 1 où le débit refoulé par le dispositif de pompage principal 22 est faible et le besoin en pression des géométries variables 14’ est supérieure au besoin en pression de la chambre de combustion 14 . Si le système de régulation de carburant 2 n’était pas configuré pour assurer le strict besoin de l’alimentation en carburant, la vanne 36 serait en outre pilotée pour générer une perte de charge, parfois importante, et source de réjections thermiques, aux régimes de fonctionnement du système propulsif 1 où le débit refoulé par le dispositif de pompage principal 22 est supérieur aux besoins de l’organe consommateur de carburant et/ou des géométries variables 14’ .
Par ailleurs, le système de régulation de carburant 2 comprend un dispositif de pompage auxiliaire permettant de soutenir le dispositif de pompage principal 22 en vue de répondre aux besoins en pression de l’organe consommateur de carburant et/ou de l’au moins une des géométries variables 14’ , à des régimes du système propulsif 1 qui sont faibles.
Le dispositif de pompage auxiliaire peut comprendre une pompe à pistons 24 , de préférence une pompe à pistons dont la cylindrée est variable et qui, de manière davantage préférentielle, est autorégulatrice en débit et en pression. Le port de refoulement de la pompe à pistons 24 est relié à la tuyère 19 pour l’alimenter en carburant et ainsi assurer l’actionnement des volets 191 , 192 de la tuyère 19 . La pompe à pistons 24 est montée en parallèle du dispositif de pompage principal 22 , c’est-à-dire en étant agencée de sorte à ce que son port d’admission soit relié à la pompe de gavage 28 .
En outre, le système de régulation de carburant 2 comprend un dispositif de commutation configuré pour relier le refoulement du dispositif de pompage auxiliaire à l’organe consommateur de carburant et/ou à l’au moins une géométrie variable 14’ en fonction d’une pression de carburant au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 . Plus précisément, le dispositif de commutation est configuré pour relier le refoulement du dispositif de pompage auxiliaire à l’organe consommateur de carburant et/ou à l’au moins une géométrie variable 14’ lorsque la pression de carburant au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 est inférieure à un seuil. C’est ainsi que, à des régimes du système propulsif 1 qui sont faibles, le dispositif de pompage auxiliaire est en mesure de soutenir le dispositif de pompage principal 22 en vue de répondre aux besoins en pression de l’organe consommateur de carburant et/ou d’au moins une des géométries variables 14’ . Le dispositif de commutation peut comprendre un conduit auxiliaire reliant le port de refoulement de la pompe à pistons 24 à l’organe consommateur de carburant et/ou à l’au moins une géométrie variable 14’, et une valve 38 agencée sur le conduit auxiliaire et configurée pour autoriser la circulation de fluide depuis le port de refoulement de la pompe à pistons 24 vers l’organe consommateur de carburant et/ou vers l’au moins une géométrie variable 14’ en fonction de la pression de carburant au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 , et plus précisément lorsque la pression de carburant au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 est inférieure au seuil. La valve 38 peut, le cas échéant, être pilotée, de préférence par le contrôleur, pour réguler la circulation du carburant depuis le port de refoulement de la pompe à pistons 24 vers l’organe consommateur de carburant et/ou vers l’au moins une géométrie variable 14’ . Plus précisément, la valve 38 est alors pilotée pour autoriser la circulation du carburant depuis le port de refoulement de la pompe à pistons 24 vers l’organe consommateur de carburant et/ou vers l’au moins une géométrie variable 14’ , lorsque le dispositif de pompage principal 22 est incapable de fournir la pression d’injection nécessaire au fonctionnement de la chambre de combustion 14 et/ou la pression d’activation nécessaire à l’actionnement de géométries variables 14’ . Une vanne de non-retour peut être prévue au niveau du refoulement du dispositif de pompage principal 22 , pour en protéger les pompes centrifuges lorsque, à des régimes faibles du système propulsif 1 , le dispositif de pompage auxiliaire débite vers l’organe consommateur de carburant et/ou l’au moins une géométrie variable 14’ .
En outre, le système de régulation de carburant peut comprendre une pompe de postcombustion 26 , de préférence de type centrifuge. Le port de refoulement de la pompe de postcombustion 26 est relié aux injecteurs de la chambre de postcombustion 18 en vue d’assurer, au moins en partie, son alimentation en carburant à une pression prédéterminée. La pompe de postcombustion 26 peut être montée en parallèle du dispositif de pompage principal 22 , le cas échéant uniquement en parallèle de la deuxième pompe centrifuge du dispositif de pompage principal 22 , c’est-à-dire en étant agencée de sorte à ce que son port d’admission soit relié à la pompe de gavage 28 , le cas échéant au port de refoulement de la port de refoulement de la première pompe centrifuge du dispositif de pompage principale 22 , ou, alternativement, être montée en série du dispositif de pompage principal 22 , c’est-à-dire en étant agencée de sorte à ce que son port d’admission soit relié au refoulement du dispositif de pompage principal 22. Dans le montage en parallèle, la pompe centrifuge de postcombustion 26 assure l’alimentation en carburant des injecteurs de la chambre de postcombustion 18 de manière autonome, tandis que dans le montage en série, la pompe centrifuge de postcombustion 26 participe à l’alimentation en carburant des injecteurs de la chambre de postcombustion 18 , en soutien du dispositif de pompage principal 22 .
Il convient de noter que, dans certain cas, le système de régulation de carburant 2 peut être dépourvu de pompe centrifuge de postcombustion 26 . Le cas échéant, c’est le dispositif de pompage principal 22 qui assure, seul, l’alimentation en carburant des injecteurs de la chambre de postcombustion 18 , le refoulement du dispositif de pompage principal 22 étant, le cas échéant, relié aux injecteurs de la chambre de postcombustion 18 . Eventuellement la pompe à pistons 24 peut, elle aussi, participer à l’alimentation en carburant des injecteurs de la chambre de postcombustion 18 , le carburant refoulé par la pompe à pistons 24 vers des injecteurs de la chambre de combustion 14 et/ou vers l’au moins une géométrie variable 14’ pouvant alors également circuler jusqu’aux injecteurs de la chambre de postcombustion 18 .
Chacune des pompes 22 , 24 , 26 , 28 comprend une partie rotorique et une partie statorique, la partie rotorique étant mobile en rotation par rapport à la partie statorique, la vitesse de rotation de la partie rotorique par rapport à la partie statorique déterminant un régime d’entraînement de la pompe 22 , 24 , 26 , 28 .
L’entraînement en rotation de la partie rotorique, par rapport à la partie statorique, de chacune des pompes 22 , 24 , 26 , 28 , est mise en œuvre par prélèvement mécanique.
Le système de rétention physico-chimique utilisé dans la présente invention permet la rétention d’une partie au moins des molécules amphiphiles présentes dans l’effluent aqueux. Ce système est installé à l’intérieur de l’enceinte de flottation, au moins en partie, et de préférence totalement, au sein du lit de bulles générées lors de l’étape de flottation.
Par « matériau de rétention physico-chimique », on entend un matériau apte à retenir une molécule d’intérêt, ici une molécule amphiphile, par adsorption, absorption, échange d’ion et/ou rétention stérique. Des molécules peuvent notamment être piégées (rétention stérique) dans des pores du matériau de rétention physico-chimique lorsqu’il en présente.
Le matériau de rétention physico-chimique a notamment pour fonction de retenir les molécules amphiphiles sur sa surface externe et/ou sur sa surface interne à l’intérieur de pores s’il en présente. Les molécules amphiphiles libres peuvent être retenues directement par le matériau de rétention physico-chimique à mesure que l’effluent aqueux circule à travers le matériau de rétention tout comme les molécules amphiphiles conformées en micelles. Les molécules amphiphiles peuvent également être transportées sur la surface du matériau de rétention physico-chimique et/ou à l’intérieur de pores du matériau de rétention physico-chimique par les bulles. Ces différents mécanismes permettent de mieux répartir les molécules amphiphiles à la surface (interne et/ou externe) du matériau de rétention physico-chimique et ainsi de prolonger la durée de vie du matériau de rétention physico-chimique puisque cela permet de maximiser la surface de rétention physico-chimique en optimisant le transport des molécules amphiphiles sur toute la surface disponible du matériau de rétention physico-chimique.
Le matériau de rétention physico-chimique peut être poreux et présenter une pluralité de pores. Dans ce cas, il est le plus souvent sous forme particulaire, par exemple sous forme de poudre ou de grains. La porosité du matériau de rétention pourra être choisie en fonction des molécules amphiphiles à éliminer, de la taille des micelles susceptibles de se former et/ou de la taille des bulles.
Le matériau de rétention physico-chimique pourra présenter des nanopores (dimension inférieure à 2nm), des mésopores (de 2 à 50 nm) ou des macropores (dimension supérieure à 50nm). Dans un mode de réalisation la taille des pores peut être supérieure à 50nm.
Le matériau de rétention physico-chimique peut être sous forme particulaire, sous forme de mousse, sous forme de gel ou sous forme de fibres.
Dans le cas où il est sous forme de fibres, le matériau peut être maintenu par au moins un dispositif de maintien solidaire de l’enceinte et formant un support auquel sont fixées les fibres. Ce dispositif de maintien peut s’étendre parallèlement à la direction de circulation du flux d’effluent liquide à l’intérieur de l’enceinte ou transversalement à cette direction de circulation. Dans ce dernier cas, le dispositif de maintien présente une pluralité de passages traversants pour le passage du fluide. Le dispositif de maintien peut par exemple être une plaque, une grille ou un filet auquel sont fixées les fibres.
Dans le cas où le matériau de rétention physico-chimique est sous forme particulaire, sous forme de mousse ou de gel , il peut être maintenu par au moins un dispositif de maintien solidaire de l’enceinte s’étendant transversalement à une direction de circulation du flux de l’effluent aqueux à l’intérieur de l’enceinte, chaque dispositif de maintien présentant une pluralité de passages traversants dont les dimensions sont inférieures aux dimensions de l’au moins un matériau de rétention. Ce dispositif de maintien peut être une membrane, un filet, un tissu ou encore un tamis ou une grille.
Le dispositif de maintien peut alors former une poche contenant le matériau sous forme particulaire, de mousse ou de gel. Alternativement, deux dispositifs de maintien s’étendant transversalement à la direction de circulation du flux de l’effluent et distants l’un de l’autre suivant cette direction peuvent être prévus, le matériau sous forme particulaire s’étendant entre les deux. Alternativement, en fonction de la flottabilité du matériau de rétention physico-chimique, un seul dispositif de maintien transversal peut être prévu, soit pour empêcher le matériau de se déposer au fond de l’enceinte, soit pour empêcher le matériau de remonter à la surface du liquide.
Lorsqu’il est sous forme particulaire, le matériau de rétention physico-chimique peut présenter une granulométrie de 0,1 mm à 1 cm.
Le système de maintien peut comporter un, deux ou plus matériaux de rétention physico-chimique, et un ou plusieurs dispositifs de maintien choisis en fonction de la nature des matériaux de rétention. On pourra par exemple prévoir de mélanger différents matériaux sous forme particulaire, de mousse ou gel et/ou de disposer des couches de ces matériaux sous forme particulaire, de mousse ou gel (chaque couche étant par exemple séparée par un dispositif de maintien). On peut également prévoir au moins un matériau sous forme particulaire et au moins un matériau sous forme de fibres, de mousse ou de gel, par exemple disposés en couches.
Préférentiellement, le système de rétention physico-chimique comprenant l’au moins un matériau de rétention physico-chimique est installé en partie, et de préférence entièrement, au sein d’un lit formé par les bulles pour favoriser le temps de contact entre les deux.
La représente l’installation de traitement d’un effluent aqueux liquide par flottation selon un mode de réalisation de l’invention.
Sur la figure, les flèches représentent la direction de circulation du flux d’effluent aqueux à l’intérieur de l’enceinte de flottation.