EP4623259A1 - Installation de traitement du co2 à partir d'une source de co2 gazeuse haut débit et de moyens de séchage de bois sous atmosphère de co2 - Google Patents

Installation de traitement du co2 à partir d'une source de co2 gazeuse haut débit et de moyens de séchage de bois sous atmosphère de co2

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EP4623259A1
EP4623259A1 EP23768836.1A EP23768836A EP4623259A1 EP 4623259 A1 EP4623259 A1 EP 4623259A1 EP 23768836 A EP23768836 A EP 23768836A EP 4623259 A1 EP4623259 A1 EP 4623259A1
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EP
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drying
wood
circulation
supply
drying chamber
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Guillaume CARMASSI
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Ways SAS
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    • F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber

Definitions

  • the present invention relates to a CO2 treatment installation from a high-flow CO2 source, and more particularly the adaptation of a high-flow CO2 gas source to supply suitable wood drying modules. to use and sequester CO2 directly in the gas phase.
  • CO2 treatment means any act of collection, use and sequestration of CO2.
  • CO2 sequestration systems are known such as those taught by the Applicant in document W02020127026, which use wood drying cells under a CO2 atmosphere.
  • these systems have the major disadvantage of not being able to support a reduced CO2 flow rate, associated with high costs making it difficult to implement multiple cells to support a high CO2 flow rate.
  • the supply of CO2 liquefied limits existing CO2 sequestration systems in terms of volume and costs, making industrial scale-up with the management of high CO2 flow rates very difficult.
  • the installation makes it possible to control the CO2 supply parameters in the drying means while limiting the electrical energy necessary to guarantee the operation of multiple drying means.
  • the means for drying under a CO2 atmosphere comprise at least two drying modules configured to sequester the CO2 used in wood.
  • the multiple drying modules are configured in parallel.
  • the multiple drying modules are configured in series.
  • the multiple drying modules are configured in series and in parallel.
  • the CO2 storage means comprise at least one buffer tank configured to temporarily store the CO2 coming from the high-rate CO2 source by supply via a supply solenoid valve and serve as a secondary source of CO2. CO2 supply to supply drying modules under CO2 atmosphere or any other module using CO2.
  • the CO2 distribution system further comprises booster means connected to the outlet of the high-speed CO2 source, configured to allow the collection of CO2 from the high-speed CO2 source, control the pressure and flow of CO2 in the supply circuit.
  • the CO2 distribution system further comprises pressure sensor means arranged at the outlet of the high flow CO2 source and before the solenoid valve supplying the buffer tank.
  • the CO2 distribution system further comprises gas flow measurement means configured to measure and record the flow rate of CO2 circulating in the supply circuit.
  • the distribution system further comprises CO2/CH4 measuring means, configured to measure the proportion of CO2 or CH4 relative to the overall flow of gas introduced into the system in the circulating gas mixture.
  • the booster means allow interfacing with the high-speed CO2 supply source and the establishment, during a CO2 sampling phase, of a circulation speed in the circulation conduit of the gas mixture between 1 and 15 meters per second.
  • the booster means ensure a pressure of between 0 and -50 mbar during the CO2 sampling phases.
  • the present invention uses CO2 in gaseous form directly, allowing its implementation directly on the same site which rejects said CO2 via its industrial chimneys or other high-speed CO2 source, and this continuously without disturbing the production and operation of the CO2 source.
  • each drying module under CO2 atmosphere comprises: - a drying chamber comprising at least one hollow cylindrical drying tube of diameter and length suitable for drying wood of selected dimensions,
  • -CO2 supply means for injecting gaseous CO2 into the drying chamber
  • -gas circulation means making it possible to force the circulation of CO2 from one end to the other of the drying chamber in a closed circuit in the direction of the length of the chamber with an injection and an extraction in the cylinder advantageously positioned at the ends of the cylindrical drying chamber as well as the renewal of the atmosphere inside the drying chamber, and comprising a flow inversion module configured to allow the circulation of CO2 in a first direction of circulation in the drying chamber and in a second direction of circulation, and capable of uniforming the thermal distribution in said drying chamber;
  • -CO2 recycling means configured to allow the separation of water vapor and gaseous CO2 present in the atmosphere extracted from the chamber during drying
  • -a computer control system to control the means of supply, circulation, reheating, and recycling, according to appropriate programs, set values and drying times depending on the quality of the dried wood sought, and the treatment means to measure, compare and readjust the operating parameters to the set values in the event of a deviation.
  • the use of a drying module in accordance with the invention allows the sequestration/trapping of a maximum quantity of CO2 of the order of 250 kg per cubic meter of wood.
  • the computer control system is equipped with an API application programming interface configured to:
  • the CO2 supply means configured to saturate the drying chamber with CO2; -check that the CO2 saturation in the circulating gas mixture is sufficient to start a drying cycle by checking the CO2/CH4 measuring means of the evacuation duct;
  • the precise control of the drying cycle based mainly on the hygrometry values also makes it possible to limit the rise in temperature and the heat energy necessary for the drying cycle, thus allowing energy expenditure optimized by the means heating and by the drying cycle.
  • the CO2 recycling means of the drying module are of the heat exchanger type comprising at least one cold battery.
  • the CO2 recycling means comprise at least one cold battery to be configured in series to gradually allow water to be extracted from the gas mixture, each cold battery being capable of extracting a chosen percentage of the water from said mixture gaseous.
  • each drying module under a CO2 atmosphere includes a drying chamber with a volume of at least 10 m3 saturable with CO2.
  • FIG. 1 schematically represents the CO2 treatment installation according to the invention
  • Temporal storing means any storage of CO2 for subsequent use according to chosen parameters. Non-limitingly, these uses belong to the group formed by purification of CO2, distribution of CO2, treatment of CO2, drying under a CO2 atmosphere or any other use of analogous gaseous CO2. [49] In addition, the drying means have drying modules C1, C2, each module being configured to carry out drying cycles under a CO2 atmosphere.
  • the buffer tank D5 is supplied with CO2 according to a sequence comprising: -injection of CO2 from the buffer tank D5 towards at least one drying module C1, C2;
  • the Applicant has observed that the CO2 storage means such as the buffer tank D5 in use makes it possible to decorrelate the supply parameters of the high flow CO2 source D100 from the supply of the drying systems C1, C2, while retaining the use of CO2 in gaseous form, without the need to liquefy it for use.
  • the distribution system D1 according to the invention further comprises pressure sensor means D41, D42 arranged at the outlet of a high flow CO2 source D100 and before the supply solenoid valve D3 of the buffer tank D5.
  • the pressure sensor means D41, D42 make it possible to measure the depression upstream of the booster means D30 and the pressure downstream of the booster means to ensure that the pressure in the supply circuit D1 allows circulation CO2 under optimal conditions.
  • the booster means D30 are connected to the output of the high flow CO2 source D100, and are configured to control the pressure and the flow rate of CO2 in the supply circuit D1 so that the CO2 can circulate.
  • High flow CO2 sources D100 such as methanization tanks have an outlet pressure that does not allow the circulation of CO2 at a sufficient flow rate to be able to be effectively injected into drying modules C1, C2.
  • the D30 booster means have internal regulation taking into account the C2 circulation parameters (pressure, speed) in the drying systems C1, C2 and the availability of the high-flow CO2 source D100 .
  • the distribution system D1 of the installation according to the invention comprises gas flow measurement means D43 configured to measure and record the flow rate of CO2 circulating in the supply circuit D10 in order to feedback control the operation of the booster means D30 so as to maintain a circulation speed and a pressure of the gas mixture in the supply circuit D10.
  • the circulation speed of the gas mixture is between 1 and 15 meters per second during the CO2 sampling phases.
  • the booster means D3 ensure a pressure of between 0 and -50 mbar during the CO2 sampling phases.
  • CO2 sampling phase we mean any phase aimed at circulating the CO2 from the high-speed CO2 source D100 to the drying means.
  • the distribution system D1 comprises CO2/CH4 measuring means D44, configured to measure the proportion of CO2 relative to the volume of total gas in circulation and the proportion of CH4 circulating in order to maintain a chosen CO2 saturation in the drying chamber.
  • measurement means can be put in place to monitor and control other gases present in the gas mixture used as a source of CO2.
  • a biogenic CO2 source such as an anaerobic digestion plant
  • it prevents the methane concentration from exceeding a critical explosion threshold is defined when the concentration of methane in the circulating gas is sufficient to cause damage to the supply circuit D10 and the drying systems C1, C2.
  • a CO2 concentration module is integrated between the high flow CO2 source D100 and the buffer tank D5, and configured to concentrate the CO2 of the gas mixture collected for use in the installation according to the invention up to a mass percentage relative to the total gas flow chosen.
  • the mass percentage chosen is between 60 and 98%.
  • the distribution system D1 further comprises an evacuation mechanism 102 comprising a conduit whose end is open to the atmosphere, and having a solenoid valve, which is capable of being opened to carry out degassing of the distribution system D1 when at least one circulation parameter of the gas mixture exceeds a system tolerance threshold. For example, when the methane concentration exceeds a critical explosion threshold.
  • the treatment installation according to the invention further comprises drying means under CO2 atmosphere connected to the CO2 distribution system D1 and configured to treat the CO2 during drying operation .
  • the drying means comprise at least two drying modules under CO2 atmosphere C1, C2 connected to said CO2 distribution system D1.
  • a CO2 treatment installation may comprise multiple distribution systems D1, each system being connected to multiple drying modules C1, C2, C3, C4, allowing obtain a scalable solution for the sequestration of large quantities of CO2.
  • the drying module C1, C2 has a drying chamber 1 composed of one or more hollow cylindrical drying tubes allowing the introduction of the wood to be dried.
  • the drying chamber 1 comprises a minimum volume of 10m3 saturable with CO2.
  • the drying chamber 1 comprises at least one probe for measuring the temperature and hygrometry in the drying chamber 53.
  • the drying chamber 1 comprises at least one probe for measuring the hygrometry of the wood to be dried 54.
  • the drying chamber 1 includes two probes for measuring the hygrometry of the wood to be dried 54.
  • the drying chamber 1 further comprises a regulation box 61 configured to receive and process the data recorded by the probes measuring the hygrometry of the wood to be dried 54.
  • the drying chamber 1 further comprises a pressure measuring probe 55 in said drying chamber 1, allowing the emergency evacuation of part of the atmosphere contained in the drying chamber 1 in the event of critical pressure therein.
  • each metrological measurement includes a set value or a group of set values to be respected, specific to each species or application of the wood to be dried.
  • the critical pressure can be 1.5 bar.
  • the drying chamber 1 further comprises door closing sensors 62, configured to detect the closing status of the doors for inserting the wood to be dried.
  • the CO2 3 supply means comprise at least one probe for measuring the temperature and the circulating flow rate 51.
  • direct CO2 we mean CO2 coming from a high-flow source of CO2 in the form of gas which has not been purified at its outlet from the off-gas or industrial chimney and whose gas mixture which contains CO2 is directly used by the drying module (301) without phase change of the CO2.
  • Recycled CO2 means CO2 coming from a CO2 supply from a high-speed CO2 source such as bottled and liquefied CO2.
  • the CO2 supply means (3) consist of at least one CO2 injection system from CO2 coming from the distribution system D1 to the heating means 2.
  • the drying module C1, C2 further comprises heating means 2, connected to the CO2 supply means 3 on the one hand, and to the drying chamber 1 on the other hand by an inlet conduit 206a.
  • the heating means 2 are of the immersion heater type and more particularly of the “in-line electric heater” type.
  • the immersion heater has a power of 90 kW, and has an inlet through which the gases to be heated enter, a cylindrical or quasi-cylindrical open steel conduit, in which an immersion heater is inserted, And finally a second outlet opening for the gases thus heated.
  • the immersion heater also includes a thermostat allowing the regulation of the temperature of the immersion heater.
  • the drying means 1 consist of a plurality of drying modules C1, C2, C3, C4, connected to heating means 2 common to several drying modules C1, C2, C3, C4.
  • the drying means 1 consist of a plurality of drying modules C1, C2, C3, C4, each connected to individual heating means 2.
  • the inlet conduit 206a comprises a solenoid valve 702 configured to control the injection of the CO2 gas mixture into the drying chamber 1, as well as gas circulation means 4.
  • the gas circulation means 4 of the inlet conduit 206a comprise at least one fan 41 capable of operating bilaterally in two directions of circulation of the gas mixture, i.e. towards the drying chamber 1, and from the drying chamber. drying 1.
  • the inlet conduit 206a comprises at least two conduits connected to the drying chamber 1, each conduit comprising at least one fan 41. These fans 41 are configured to each operate in one direction of circulation, i.e. at least one fan towards the drying chamber 1 and one fan from the drying chamber in the inlet duct 206a.
  • the heating means 2 are also connected to an outlet conduit 206b connecting an outlet end of the drying chamber 1 to said heating means 2, and forming a closed loop circulation conduit for the CO2 gas mixture.
  • the outlet conduit 206b comprises a solenoid valve 706 configured to control the evacuation of the CO2 gas mixture into the drying chamber 1, as well as gas circulation means 4.
  • the gas circulation means 4 of the outlet conduit 206b comprise at least one fan 42 capable of operating bilaterally in two directions of circulation of the gas mixture, i.e. towards the drying chamber 1, and from the drying chamber 1.
  • the outlet conduit 206b further comprises a bypass for sampling the circulating gas mixture 45 and integrating means for measuring CO2/CH4 56, configured to measure the proportion of CO2 relative to the volume of total gas in circulation and the proportion of CH4 circulating during the drying phase of the drying module C1, C2 in CO2, and thus check the CO2 saturation in the entire circuit of the drying module C1, C2.
  • the outlet conduit 206b further comprises metrological means 5 configured to measure parameters belonging to the group formed by flow rate of the injected circulating CO2 gas mixture, temperature of the injected circulating CO2 gas mixture, and hygrometry of the circulating gas mixture.
  • the outlet conduit 206b comprises at least one probe for measuring the temperature and the circulating flow rate 51.
  • the outlet conduit 206b comprises at least one probe for measuring the temperature and circulating flow 51 arranged upstream and one probe for measuring the temperature and circulating flow 51 arranged downstream means of recycling 600 CO2.
  • the outlet conduit 206b comprises at least one temperature and humidity measurement probe 53.
  • the outlet conduit 206b comprises at least one temperature and humidity measurement probe 53 arranged upstream and a temperature and humidity measurement probe 53 arranged downstream of CO2 recycling means 600.
  • the outlet conduit 206b comprises at least one temperature and humidity measurement probe 53 placed upstream and a temperature and humidity measurement probe 53 placed downstream of means of recycling 600 of CO2, and at least one probe for measuring the temperature and circulating flow rate 51 arranged upstream and a probe for measuring the temperature and circulating flow rate 51 placed downstream of CO2 recycling means 600.
  • such an arrangement makes it possible to monitor the composition of the circulating gas mixture but also the activity of the CO2 recycling means 600 as well as their modulation.
  • the drying module C1, C2 according to the invention further comprises CO2 recycling means 600 arranged at the outlet conduit 206b allowing the separation of water vapor and gaseous CO2 present in the atmosphere extracted from chamber 1 during drying, in order to be able to eliminate the water while recovering the CO2 in order to be stored, or to be directly reused in the 'facility.
  • condensation recycling means 600 are used, reducing the temperature of the binary gas mixture of water vapor/CO2 extracted from the drying chamber 1 to a chosen temperature, allowing the condensation of the water in the mixture, which is then recovered by gravity in liquid form and eliminated.
  • the recycling means 600 allow the desiccation of the internal atmosphere extracted from the drying chamber 1 via thermal condensation of the water vapor by cooling, on at least one heat exchanger equipped with at least one cold battery , we can advantageously put several cold batteries configured in series to increase the dehumidification capacity of each drying module C1, C2. The system therefore allows the reinjection of the dehydrated atmosphere into the drying chamber 1.
  • each heat exchanger includes at least one EV evaporator and at least one CO condenser.
  • the heat exchanger of the recycling means 600 is only active when the hygrometry of the circulating gas mixture is between two threshold values.
  • the hygrometry threshold values in drying chamber 1 are 20% for the minimum threshold and 100% for the maximum threshold.
  • the recycling means 600 comprise a heat exchanger type system comprising at least two cold batteries, configured in series to gradually extract water from the gas mixture, each cold battery being capable of extracting a chosen percentage of water from said gas mixture.
  • a series of cold batteries makes it possible to limit the humidity in the drying chamber 1, and thus make it possible to limit the duration of the drying cycle, making it possible to resolve the performance problem of a conventional heat exchanger when the hygrometry is greater than the critical operating value, and thus reduce the duration of each cycle, causing the operation of each drying module C1, C2 over a shorter duration and limiting the associated energy expenditure.
  • the recycling means 600 further comprise an evacuation outlet configured to evacuate condensed water or condensates, said evacuation outlet integrating a water flow meter 57.
  • the water flow meter 57 is configured to record the evacuation rate of the water to be eliminated, and thus makes it possible to correlate the quantity of water eliminated to the difference between the initial and final hygrometry rate of the wood for a drying cycle.
  • the recycling means 600 make it possible to control the hygrometry of the gas mixture and thus control the quality of drying of the wood, thus optimizing the drying process and the quality of the material obtained, while limiting the energy expenditure and maintaining a low temperature difference between the CO2 leaving the heating means 2 and coming from the recirculation module 206c.
  • the CO2 gas recovered by the recycling means 600 can be stored in the storage means of the distribution system D1, or directly be reinjected into the drying chamber 1.
  • the drying chamber 1 comprises at least one evacuation circuit, which is followed by a so-called “breathing” conduit comprising at least one breathing solenoid valve 704, 705 of the drying chamber 1, which allows the injection of air coming from the outside of the installation in the drying chamber 1 and the evacuation of the gas mixture contained in said drying chamber 1.
  • the evacuation circuit further comprises fan-type circulation means 4 43, as well as CO2/CH4 measuring means 56, configured to measure the proportion of CO2 relative to the volume of total gas in circulation and the proportion of CH4 circulating during the filling phase of the drying module C1, C2 with CO2, and thus check the CO2 saturation in the entire circuit of the drying module C1, C2. During the and configured to allow emptying of the drying chamber 1.
  • the drying module C1, C2 further comprises an additional evacuation outlet connected to the drying chamber 1 and comprising at least one fan 44 followed by an outlet solenoid valve 703 as well as a flow and temperature measurement sensor 51, and configured to allow the measurement of flow and temperature of the gas mixture during emptying of the drying chamber 1.
  • the circulation means 4 of the fan type 43, 44, of the additional evacuation outlet and of the evacuation circuit are of the medium pressure centrifugal fan type and single suction with sheath and turbine made of sheet steel, said fan comprising a turbine with forward-inclined blades made of galvanized sheet steel, the fan 51 being capable of withstanding a maximum temperature of the air or CO2 to be transported of -20°C at 250°C.
  • the computer control system 6 is configured to control the supply means 3, circulation 4, heating 2, and recycling means 600 according to appropriate programs, set values and drying times depending on the quality of the wood. dried sought after, and processing means to measure, compare and readjust the operating parameters to the set values in the event of a deviation.
  • the computer control system 6 is equipped with an API application programming interface and is configured to:
  • heating means 2 to adjust the hygrometry of the wood by heating when sufficient measured CO2 saturation is reached.
  • the set temperatures T1 and T2 are temperature limits that each drying module C1, C2 cannot exceed during these phases.
  • each transition from one stage to another stage is only dependent on the hygrometric target to which said current stage is conditioned.
  • chosen value range HX is defined as a chosen hygrometry value plus or minus 2%.
  • the set temperature T2 is less than or equal to 120°C.

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Abstract

L'invention porte sur une installation de traitement du CO2 à partir d'une source de CO2 haut débit (D100) comprenant : -au moins un système de distribution de CO2 (D1) disposant d'un circuit d'alimentation (D10) comprenant une extrémité d'entrée (D11) connectée à la source de CO2 haut débit (D100) pour collecter et stocker le CO2, et une extrémité de sortie (D12); -des moyens de séchage sous atmosphère CO2 (C1,C2) connectés au système de distribution de CO2 (D1) et configurés pour traiter ledit CO2 ainsi distribué lors d'une opération de séchage et comprenant des moyens de stockage connectés d'une part à l'extrémité de sortie (D12) du circuit d'alimentation (D10) et d'autre part aux moyens de séchage (C1,C2), lesdits moyens de stockage (D5) étant configurés pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit (D100) pour traitement ultérieur dudit CO2.

Description

Description
Titre de l'invention : Installation de traitement du CO2 à partir d’une source de CO2 gazeuse haut débit et de moyens de séchage de bois sous atmosphère de CO2|
[1 ] [La présente invention concerne une installation de traitement du CO2 à partir d’une source de CO2 haut débit, et plus particulièrement l’adaptation d’une source de gaz CO2 à haut débit pour alimenter des modules de séchage de bois aptes à utiliser et à séquestrer du CO2 directement en phase gazeuse.
[2] On entend par traitement du CO2 tout acte de collecte, d’utilisation et de séquestration du CO2.
[3] De nombreux progrès ont été fait dans le domaine de la séquestration du CO2. Cependant, la purification, la liquéfaction et le stockage de CO2 reste nécessaire pour bon nombre de technologies d’utilisation et de séquestration du CO2, et les méthodes de transport et de distribution restent limitées, tant en termes de purification dudit CO2 que d’adaptabilité à des très hauts débits. Le CO2 biogénique produit lors de procédés de méthanisation, ou plus complexe encore en sortie de cheminée d’usine, lesquels génèrent en général un débit d’émission très important rend nécessaire le relargage dans l’atmosphère d’une grande partie de ce flux d’émissions de gaz à effet de serre comprenant du CO2. Dans le cas de la source de haut débit de CO2 provenant de la méthanisation, le CO2 biogénique représente environ 98 % du volume de l’effluent gazeux. Dans le cas d’une source de CO2 de haut débit provenant d’une cheminée industrielle (les émissions d’une chaudière industrielle par exemple) la proportion de CO2 peut ne représenter que 20 % de l’effluent gazeux.
[4] On connait des systèmes de séquestration de CO2 tels que ceux enseignés par le Demandeur dans le document W02020127026, lesquels utilisent des cellules de séchage de bois sous atmosphère CO2. Toutefois, ces systèmes présentent l’inconvénient majeur de ne permettre de prendre en charge un débit de CO2 réduit, associé à des coûts élevés rendant difficile la mise en œuvre de multiples cellules pour prendre en charge un débit élevé de CO2. En effet, la fourniture en CO2 liquéfié (sous forme de bouteille par exemple) limite les systèmes de séquestration de CO2 existants en termes de volume et de coûts, rendant la mise à l’échelle industrielle avec la gestion de hauts débits de CO2 très difficile.
[5] On connait aussi des sources de CO2 disposant de systèmes de distribution gaziers tels que les centres de méthanisation, disposant de dispositifs de d’épuration et de distribution de biométhane comportant une sortie de distribution, aussi appelée « off-gaz », dédiée à l’évacuation d’un CO2 biogénique dont la concentration massique dans le mélange gazeux est supérieure à 98%. Ces dispositifs présentent l’inconvénient de ne pas être adapté aux systèmes de séquestration par séchage de bois sous atmosphère de CO2, dans lesquels le débit de CO2 en sortie est supérieur à 40 Nm3/h. L’interfaçage entre un off gaz de CO2 biogénique des systèmes de distribution gaziers et l’entrée dans les systèmes de séquestration par séchage de bois sous atmosphère de CO2 connus ne permettent pas d’assurer une injection contrôlée et régulée dans des conditions permettant de garantir la tenue de cycles de séchage contrôlés avec une alimentation suffisante et sécurisée.
[6] Ces systèmes présentent également l’inconvénient de ne pas permettre une alimentation à la demande en CO2 des systèmes de séchage parfois en continu, parfois ponctuellement, lors d’un cycle de séchage (du fait du piégeage du CO2), et obligeant un interfaçage et une gestion programmée des flux de CO2 entre la source de CO2 haut débit et le système de séquestration CO2 par séchage de bois sous atmosphère de CO2.
[7] On entend ici par haut débit de CO2, tout débit de CO2 supérieur à 40 Nm3/h.
[8] On entend ici par séquestration CO2, toute substitution, réaction chimique entre le CO2/les polymères du bois/l’eau ou complexation, ou accumulation stable du CO2 ou carbonatation du bois ou de l’eau contenue dans le bois avec des composés tel que du bois à sécher ou matériau récepteur analogue.
[9] On entend par bois tout matériau lignocellulosique ou composé analogue apte à la séquestration de CO2.
[10] A titre d’exemple non limitatif, la source de CO2 haut débit peut être une installation de méthanisation permettant l’exploitation de CO2 biogénique, une installation industrielle type chaudière rejetant à l’atmosphère un mélange de gaz contenant notamment du CO2 , ou tout autre complexe industriel dont la production de CO2 permet tout débit de CO2 supérieur à 40 Nm3/h.
[11 ] La présente invention remédie à ces inconvénients.
[12] L’invention porte sur une installation de traitement du CO2 à partir d’une source de CO2 haut débit comprenant :
-au moins un système de distribution de CO2 disposant d’un circuit d’alimentation comprenant une extrémité d’entrée connectée à la source de CO2 haut débit pour collecter et stocker le CO2 à partir de la source de CO2, et une extrémité de sortie pour alimenter les moyens de séchage sous atmosphère CO2 ;
-des moyens de séchage sous atmosphère CO2 connectés au système de distribution de CO2 et configurés pour traiter ledit CO2 ainsi distribué lors d’une opération de séchage de bois;
[13] Selon une définition générale de l’invention, le système de distribution de CO2 comprend en outre des moyens de stockage connectés d’une part à l’extrémité de sortie du circuit d’alimentation et d’autre part aux moyens de séchage sous atmosphère CO2, lesdits moyens de stockage étant configurés pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit pour traitement ultérieur dudit CO2.
[14] Avantageusement, l’installation selon l’invention permet de maîtriser la distribution de CO2 tout en permettant un séquençage des opérations de séchage pour séquestration du CO2. Les moyens de stockage permettent d’assurer l’alimentation des moyens de séchage en CO2 lorsque l’alimentation en CO2 à partir de la source de CO2 haut débit est indisponible ou que le débit disponible de la source de CO2 est nettement supérieur au besoin ponctuel des moyens de séchage, tout en permettant de multiplier le nombre de moyens de séchage sous atmosphère CO2 utilisables pour une même installation. Cette mise à l’échelle rend possible la prise en charge du haut débit de CO2. Les moyens de stockage permettent en outre de servir de source d’alimentation pour tout autre système de purification ou de distribution du CO2 collecté sous forme gazeuse et présent dans le mélange gazeux ainsi stocké. [15] Avantageusement, le système de distribution selon l’invention permet en outre le traitement du CO2 sans affecter le fonctionnement de la source de CO2 haut débit.
[16] En outre, l’installation permet de contrôler les paramètres d’alimentation en CO2 dans les moyens de séchage tout en limitant l’énergie électrique nécessaire pour garantir le fonctionnement de multiples moyens de séchage.
[17] En pratique, les moyens de séchage sous atmosphère CO2 comprennent au moins deux modules de séchage configurés pour séquestrer le CO2 utilisé dans du bois.
[18] Selon un mode de réalisation, les multiples modules de séchage sont configurés en parallèle.
[19] Selon un mode de réalisation alternatif, les multiples modules de séchage sont configurés en série.
[20] Selon un mode de réalisation alternatif, les multiples modules de séchage sont configurés en série et en parallèle.
[21 ] Selon un mode de réalisation, les moyens de stockage de CO2 comprennent au moins un réservoir tampon configuré pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit par alimentation via une électrovanne d’alimentation et servir de source secondaire d’alimentation en CO2 pour alimenter les modules de séchage sous atmosphère CO2 ou tout autre module d’utilisation du CO2.
[22] Selon un mode de réalisation, le système de distribution de CO2 comprend en outre des moyens surpresseurs connectés à la sortie de la source de CO2 haut débit, configurés pour permettre la collecte du CO2 depuis la source de CO2 haut débit, contrôler la pression et le débit de CO2 dans le circuit d’alimentation.
[23] Selon un mode de réalisation, le système de distribution de CO2 comprend en outre des moyens capteurs de pression disposés au niveau de la sortie de la source de CO2 haut débit et avant l’électrovanne d’alimentation du réservoir tampon. [24] Selon un mode de réalisation, le système de distribution de CO2 comprend en outre des moyens de mesure de débit gazeux configurés pour mesurer et enregistrer le débit du CO2 circulant dans le circuit d’alimentation.
[25] En pratique, le système de distribution comprend en outre des moyens de mesure CO2/CH4, configurés pour mesurer la proportion de CO2 ou de CH4 par rapport au flux global de gaz introduit dans le système dans le mélange gazeux circulant.
[26] A titre d’exemple les moyens surpresseurs permettent l’interfaçage avec la source d’alimentation en CO2 haut débit et l’instauration lors d’une phase de prélèvement de CO2, d’une vitesse de circulation dans le conduit de circulation du mélange gazeux comprise entre 1 et 15 mètres par seconde.
[27] En pratique, les moyens surpresseurs assurent une pression comprise entre 0 et -50 mbar durant les phases de prélèvement de CO2.
[28] Avantageusement, la présente invention utilise le CO2 sous forme gazeuse directement, permettant sa mise en œuvre directement sur le site même qui rejette ledit CO2 via ses cheminées industrielles ou autre source de CO2 haut débit, et ceci de façon continue sans perturber la production et le fonctionnement de la source de CO2.
[29] En pratique, chaque module de séchage sous atmosphère CO2 comprend : - une chambre de séchage comportant au moins un tube de séchage cylindrique creux de diamètre et longueur appropriés pour le séchage de bois de dimensions choisies,
-des moyens d’alimentation en CO2 pour injecter à l’intérieur de la chambre de séchage, du CO2 gazeux ;
-des moyens de circulation;
-des moyens de chauffage pour réchauffer le CO2 en circulation;
-des moyens de circulation gazeux permettant de forcer la circulation du CO2 d’une extrémité à l’autre la chambre de séchage selon un circuit fermé dans la direction de la longueur de la chambre avec une injection et une extraction dans le cylindre positionnées avantageusement aux extrémités de la chambre cylindrique de séchage ainsi que le renouvèlement de l’atmosphère à l’intérieur de la chambre de séchage, et comprenant un module d’inversion de flux configuré pour permettre la circulation du CO2 dans un premier sens de circulation dans la chambre de séchage et dans un second sens de circulation, et apte à uniformiser la répartition thermique dans ladite chambre de séchage ;
-des moyens de recyclage du CO2 configurés pour permettre la séparation de la vapeur d’eau et du CO2 gazeux présent dans l’atmosphère extraite de la chambre durant le séchage ;
-des moyens métrologiques pour mesurer les variations de mesures physiques du module de séchage lors du chauffage ;
-les moyens d’alimentation en CO2; et
-un système informatique de pilotage pour piloter les moyens d’alimentation, de circulation, de réchauffage, et de recyclage, selon des programmes, valeurs consignes et durées de séchage appropriés en fonction de la qualité du bois séché recherché, et des moyens de traitement pour mesurer, comparer et réajuster les paramètres de fonctionnement aux valeurs consignes en cas d’écart.
[30] Avantageusement, l’utilisation d’un module de séchage conforme à l’invention permet la séquestration/piégeage d’une quantité de CO2 maximale de l’ordre de 250 kg par mètre cube de bois.
[31 ] Le Demandeur a observé que l’installation selon l’invention permet un volume maximal de CO2 traité par cycle de séchage par cellule de 125 m3 de CO2 introduit à pression atmosphérique.
[32] En outre , le système informatique de pilotage est équipé d’une interface de programmation applicative API configuré pour :
-Acquérir des données métrologiques et paramètres du bois à sécher par mesure des moyens métrologiques ;
- Activer les moyens d’alimentation en CO2 configurés pour saturer la chambre de séchage en CO2 ; -vérifier que la saturation en CO2 dans le mélange gazeux circulant est suffisante pour démarrer un cycle de séchage par vérification des moyens de mesure CO2/CH4 du conduit d’évacuation ;
-Activer les moyens de chauffage pour ajuster l’hygrométrie du bois par chauffage lorsqu’une saturation en CO2 mesurée suffisante est atteinte.
-Si l’hygrométrie du bois est supérieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T1 , selon un gradient de température choisi G1 afin d’extraire l’eau libre du bois à sécher et activer les moyens de circulation ;
-Si l’hygrométrie du bois est inférieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T2, selon un gradient de température choisi G2 afin d’extraire l’eau liée du bois à sécher et activer les moyens de circulation ;
-stabiliser la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage selon une première phase lorsque une hygrométrie de inférieure ou égale à 30% est mesurée, activer les moyens de recyclage puis augmenter selon une seconde phase la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage jusqu’à ce que l’hygrométrie mesurée du bois atteigne une valeur cible intermédiaire Hi choisie, les moyens de chauffage étant activés de manière à ce que le réchauffage soit effectué avec une température limite définie par une seconde température de consigne T2 de 120°C selon un gradient de température choisi G2, et en fonction du profil de séchage spécifique du bois à sécher permettant d’extraire l’eau liée du bois à sécher;
-Désactiver les moyens de recyclage et moduler l’activité des moyens de chauffage pour diminuer la température de la chambre de chauffage selon une première phase, jusqu’à une troisième température consigne T3 de stabilisation choisie selon un gradient de température G3, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois via les moyens de mesure de l’hygrométrie du bois atteint la valeur cible intermédiaire Hi choisie, sauf si l’une des valeurs d’hygrométrie mesurée du bois est supérieure à Hi+1 %, ladite température de consigne T3 étant maintenue pendant une durée de temps choisie jusqu’à ce que la valeur d’hygrométrie mesurée du bois supérieure à Hi+1 % soit stable et comprise dans une plage de valeurs inférieure à Hi+1 % ; -Désactiver les moyens de chauffage, pour diminuer la température de la chambre de chauffage selon une seconde phase, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois atteint la valeur cible finale d’hygrométrie Hc.
[33] Avantageusement, la commande précise du cycle de séchage se basant principalement sur les valeurs d’hygrométrie permet en outre de limiter la montée en température et l’énergie calorifique nécessaire au cycle de séchage, permettant ainsi une dépense énergétique optimisée par les moyens de chauffage et par le cycle de séchage.
[34] Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de recyclage du CO2 du module de séchage sont de type échangeur de chaleur comprenant au moins une batterie froide.
[35] En pratique les moyens de recyclage du CO2 comprennent au moins une batterie froide à configurer en série pour permettre graduellement d’extraire l’eau du mélange gazeux, chaque batterie froide étant apte à extraire un pourcentage choisi de l’eau dudit mélange gazeux.
[36] Le Demandeur a observé qu’une structure en série permettait de contrôler et limiter l’hygrométrie dans la chambre de séchage, et ainsi empêcher une saturation des moyens de recyclage, permettant en outre de limiter la durée de chaque cycle de séchage et ainsi limiter l’énergie nécessaire à dépenser lors de chaque cycle de séchage.
[37] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’installation comprend en outre un module d’alimentation électrique supplémentaire de type photovoltaïque, celui-ci permettant de palier temporairement à la demande énergétique de l’installation, principalement mais non limitativement lorsque le nombre de modules de séchage est important.
[38] A titre d’exemple, chaque module de séchage sous atmosphère CO2 comprend une chambre de séchage comportant un volume d’au moins 10 m3 saturable en CO2.
[39] Avantageusement, le système selon l’invention permet une distribution de CO2 contrôlée vers les systèmes de séquestration de CO2, et indépendante de la disponibilité du CO2 au niveau de la source de CO2 à haut débit. [40] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaitront à l’examen de la description et des dessins dans lesquels :
[41 ] [Fig 1] représente schématiquement l’installation de traitement de CO2 conforme à l’invention ;
[42] [Fig 2] représente schématiquement un mode de réalisation de l’invention comprenant deux modules de séchage conforme à l’invention ;
[43] [Fig 3] représente schématiquement un mode de réalisation de l’invention comprenant quatre modules de séchage conforme à l’invention ;
[44] [Fig 4] représente schématiquement un module de séchage de bois conforme à l’invention ; et
[45] [Fig 5] représente une chambre de séchage conforme à l’invention.
[46] En référence à la figure 1 , l’installation de traitement de CO2 à partir d’une source de CO2 haut débit D100 conforme à l’invention comprend au moins un système de distribution de CO2 D1 disposant d’un circuit d’alimentation D10 comprenant une extrémité d’entrée D11 connectée à la source de CO2 haut débit D100, et une extrémité de sortie D12, ledit circuit d’alimentation D10 étant configuré pour collecter du CO2 à partir de la source de CO2 haut débit D100, pour stocker le CO2 gazeux ainsi collecté, et pour alimenter des moyens de séchage sous atmosphère CO2.
[47] Le système de distribution D1 comprend en outre des moyens de stockage connectés à une extrémité de sortie D12 du circuit d’alimentation D10 et aux moyens de séchage sous atmosphère CO2 C1 ,C2, lesdits moyens de stockage étant configurés pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit D100.
[48] On entend par « stocker temporairement » tout stockage de CO2 pour utilisation ultérieure selon des paramètres choisis. Non limitativement, ces utilisations appartiennent au groupe formé par purification du CO2, distribution du CO2, traitement du CO2, séchage sous atmosphère CO2 ou toute autre utilisation du CO2 gazeux analogue. [49] En outre les moyens de séchage disposent de modules de séchage C1 , C2, chaque module étant configuré pour effectuer des cycles de séchage sous atmosphère CO2.
[50] Selon un mode de réalisation de l’invention les moyens de stockage comprennent au moins un réservoir tampon D5, connecté à l’extrémité de sortie D12 du circuit d’alimentation D10 et aux modules de séchage sous atmosphère CO2 C1 ,C2, ledit réservoir tampon D5 étant configuré pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit D100 par alimentation via une électrovanne d’alimentation D3 et servir de source secondaire d’alimentation en CO2 pour alimenter les modules de séchage sous atmosphère CO2 C1 ,C2 ou tout autre module d’utilisation du CO2.
[51 ] Avantageusement, le réservoir tampon D5 permet l’alimentation en CO2 des modules de séchage C1 , C2, en fonction du cycle de séchage de chaque module de séchage C1 , C2, et permet ainsi de permettre le séchage en séquence tout en évitant un manque de CO2, et en évitant de dégazer une partie du CO2 disponible dans l’atmosphère.
[52] Selon un mode de réalisation de l’invention, le réservoir tampon D5 est alimenté en CO2 selon une séquence comprenant : -injection du CO2 du réservoir tampon D5 vers au moins un module de séchage C1 , C2 ;
-arrêt de l’injection du CO2 du réservoir tampon D5 vers au moins un module de séchage C1 , C2 ;
- injection du CO2 depuis le système de distribution D1 vers le réservoir tampon D5 pour maintenir un volume de remplissage maximal par ouverture de l’électrovanne d’alimentation D3 ; et
-arrêt de l’injection du CO2 depuis le système de distribution D1 vers le réservoir tampon D5 lorsque le réservoir tampon est rempli à capacité maximale.
[53] Le Demandeur a observé que les moyens de stockage de CO2 tel que le réservoir tampon D5 en utilisation permet de décorréler les paramètres d’alimentation de la source de CO2 haut débit D100 de l’alimentation des systèmes de séchages C1 , C2, tout en conservant une utilisation du CO2 sous forme gazeuse, sans besoin de liquéfier celui-ci pour utilisation. [54] Le système de distribution D1 selon l’invention comprend en outre des moyens capteurs de pression D41 ,D42 disposés au niveau de la sortie d’une source de CO2 haut débit D100 et avant l’électrovanne d’alimentation D3 du réservoir tampon D5.
[55] En pratique, les moyens capteurs de pression D41 ,D42 permettent de mesurer la dépression en amont de moyens surpresseurs D30 et la pression en aval des moyens surpresseurs pour s’assurer que la pression dans le circuit l’alimentation D1 permettent la circulation du CO2 dans des conditions optimales.
[56] En outre, les moyens surpresseurs D30 sont connectés à la sortie de la source de CO2 haut débit D100, et sont configurés pour contrôler la pression et le débit de CO2 dans le circuit d’alimentation D1 de sorte que le CO2 puisse y circuler.
[57] Les sources de CO2 haut débit D100 tels que les cuves de méthanisation disposent d’une pression en sortie ne permettant pas la circulation du CO2 à un débit suffisant pour pouvoir être efficacement injecté dans des modules de séchage C1 , C2.
[58] En pratique, les moyens surpresseurs D30 disposent d’une régulation interne prenant en compte les paramètres de circulation du C2 (pression, vitesse) dans les systèmes de séchages C1 , C2 et de la disponibilité de la source de CO2 haut débit D100.
[59] Selon un mode de réalisation, le système de distribution D1 de l’installation selon l’invention comprend des moyens de mesure de débit gazeux D43 configurés pour mesurer et enregistrer le débit du CO2 circulant dans le circuit d’alimentation D10 afin de rétrocontrôler le fonctionnement des moyens surpresseurs D30 de sorte à maintenir une vitesse de circulation et une pression du mélange gazeux dans le circuit d’alimentation D10.
[60] A titre d’exemple non limitatif, la vitesse de circulation du mélange gazeux est comprise entre 1 et 15 mètres par seconde lors des phases de prélèvement du CO2.
[61 ] A titre d’exemple non limitatif, les moyens surpresseurs D3 assurent une pression comprise entre 0 et -50 mbar durant les phases de prélèvement de CO2. [62] On entend par phase de prélèvement de CO2, toute phase visant à faire circuler le CO2 de la source de CO2 haut débit D100 vers les moyens de séchage.
[63] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le système de distribution D1 comprend des moyens de mesure CO2/CH4 D44, configurés pour mesurer la proportion de CO2 par rapport au volume de gaz total en circulation et la proportion de CH4 circulant afin de maintenir une saturation en CO2 choisie dans la chambre de séchage.
[64] Avantageusement, selon la source de CO2, des moyens de mesures pourront être mis en place pour suivre et contrôler d’autres gaz présents dans le mélange gazeux utilisé comme source de CO2. A titre d’exemple, dans le cadre d’une source de CO2 biogénique de type installation de méthanisation, permet empêcher que la concentration en méthane ne dépasse un seuil critique d’explosion. On définit le seuil critique d’explosion lorsque la concentration en méthane dans le gaz circulant est suffisante pour occasionner des dommages sur le circuit d’alimentation D10 et les systèmes de séchages C1 , C2.
[65] Selon un mode de réalisation particulier, lorsque la source de CO2 haut débit D100 est une cheminée industrielle, un module de concentration du CO2 est intégré entre la source de CO2 haut débit D100 et le réservoir tampon D5, et configuré pour concentrer le CO2 du mélange gazeux collecté pour utilisation dans l’installation selon l’invention jusqu’à un pourcentage massique par rapport au flux gazeux total choisi.
[66] A titre d’exemple non limitatif, le pourcentage massique choisi est compris entre 60 et 98 %.
[67] Le système de distribution D1 selon l’invention comprend en outre un mécanisme d’évacuation 102 comportant un conduit dont l’extrémité est ouvert sur l’atmosphère, et disposant d’une électrovanne, laquelle est apte à être ouverte pour effectuer un dégazage du système de distribution D1 lorsque au moins un paramètre de circulation du mélange gazeux dépasse un seuil de tolérance du système. A titre d’exemple, lorsque la concentration en méthane dépasse un seuil critique d’explosion. [68] En référence aux figures 2 à 3, l’installation de traitement selon l’invention comprend en outre des moyens de séchage sous atmosphère CO2 connectés au système de distribution de CO2 D1 et configurés pour traiter le CO2 lors d’opération de séchage.
[69] En pratique, les moyens de séchage comprennent au moins deux modules de séchage sous atmosphère CO2 C1 , C2 connectés audit système de distribution de CO2 D1.
[70] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, chaque système de distribution D1 permet l’alimentation de multiples modules de séchage C1 , C2, C3, C4.
[71 ] A titre d’exemple non limitatif, une installation de traitement de CO2 selon l’invention peut comprendre de multiples systèmes de distribution D1 , chaque système étant raccordé à de multiples modules de séchage C1 , C2, C3, C4, permettant d’obtenir une solution pouvant être mise à l’échelle pour la séquestration de grandes quantités de CO2.
[72] En références aux figures 4 et 5, le module de séchage C1 , C2 de l’installation selon l’invention comprend plusieurs groupements fonctionnels parmi lesquels une chambre de chauffage 1 comportant au moins un tube de séchage dans laquelle le bois à sécher est introduit, des moyens de chauffage 2, des moyens d’alimentation en CO2 3, des moyens de circulation gazeux 4 permettant le renouvèlement de l’atmosphère à l’intérieur de la chambre de séchage 1 , plusieurs unités de mesure de métrologie formant moyens métrologiques 5, et enfin un système informatique de pilotage 6 équipé d’une interface de programmation applicative API.
[73] Le module de séchage C1 , C2 possède une chambre de séchage 1 composée d’un ou plusieurs tubes de séchage cylindrique creux permettant l’introduction du bois à sécher.
[74] La chambre de séchage est connectée aux moyens de chauffage 2 par un conduit d’entrée 206a, et dispose d’un conduit de sortie 206b configuré pour évacuer le mélange gazeux CO2 de ladite chambre de séchage 1 . [75] En pratique le conduit d’entrée 206a est disposé à une première extrémité de la chambre de séchage 1 et le conduit de sortie 206b au niveau d’une seconde extrémité de la chambre de séchage 1 de manière à permettre une circulation longitudinale du mélange gazeux CO2 par rapport au bois à sécher.A titre d’exemple non limitatif, la chambre de séchage 1 comporte un tube fermé calorifugé avec recirculation atmosphérique interne.
[76] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la chambre de séchage 1 comprend un volume minimum de 10m3 saturable en CO2.
[77] Selon un mode de réalisation, la chambre de séchage 1 selon l’invention comprend des moyens métrologiques 5 configurés pour mesurer des paramètres appartenant au groupe formé par hygrométrie du bois à sécher, hygrométrie dans la chambre de séchage 1 , température du bois à sécher, température dans la chambre de séchage 1 , pression dans la chambre de séchage 1 .
[78] Selon un mode de réalisation, la chambre de séchage 1 selon l’invention comprend au moins une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie dans la chambre de séchage 53.
[79] A titre d’exemple non limitatif, la chambre de séchage 1 comprend deux sondes de mesure de la température et de l’hygrométrie dans la chambre de séchage 53
[80] Selon un mode de réalisation, la chambre de séchage 1 selon l’invention comprend au moins une sonde de mesure de l’hygrométrie du bois à sécher 54.
[81 ] A titre d’exemple non limitatif, la chambre de séchage 1 comprend deux sondes de mesure de l’hygrométrie du bois à sécher 54.
[82] En pratique, la chambre de séchage 1 comprend en outre un boitier de régulation 61 configuré pour recevoir et traiter les données enregistrées par les sondes de mesure de l’hygrométrie du bois à sécher 54.
[83] Selon un mode de réalisation, la chambre de séchage 1 selon l’invention comprend en outre une sonde de mesure de pression 55 dans ladite chambre de séchage 1 , permettant l’évacuation d’urgence d’une partie de l’atmosphère contenue dans la chambre de séchage 1 en cas de pression critique dans celle-ci. [84] En pratique, chaque mesure métrologique comporte une valeur consigne ou un groupe de valeurs consignes à respecter, spécifique à chaque essence ou application du bois à sécher.
[85] En pratique, la pression critique peut être de 1 ,5 bar.
[86] La chambre de séchage 1 selon l’invention comprend en outre des capteurs de fermeture des portes 62, configurés pour détecter le statut de fermeture des portes d’insertion du bois à sécher.
[87] A titre d’exemple non limitatif, la chambre de séchage 1 mesure 5,5m de long avec un diamètre de circulation de 2,4m. , de forme cylindrique ou quasi- cylindrique et contenue dans un conteneur maritime isolé en panneaux de laine de bois épaisseur 60mm. Cette caisse est reliée d’un bout et de l’autre par une canalisation calorifugée, d’un système de chauffage 2 et de quatre ventilateurs de circulation centrifuges supportant des températures allant jusqu’à 250°C.
[88] Le module de séchage C1 , C2 comprend en outre des moyens de fonctionnement C1 M, C2M configuré pour faire fonctionner et piloter le séchage dans chaque module de séchage C1 , C2 et correspondant à tout moyen disposé en dehors de la chambre de séchage 1 permettant le fonctionnement de celle-ci.
[89] Le module de séchage C1 , C2 comprend des moyens d’alimentation en CO2 3 configurés pour contrôler l’injection du mélange gazeux CO2 en provenance des moyens de stockage de CO2 du circuit de distribution D1 .
[90] Les moyens d’alimentation en CO2 3 comprennent un conduit connecté d’une part aux moyens de stockage du système de distribution D1 , et d’autre part aux moyens de chauffage 2, ledit conduit étant équipé d’une électrovanne 701 permettant le contrôle de l’injection du CO2 dans le module de séchage C1 , C2.
[91 ] En pratique, lorsque l’électrovanne 701 est ouverte, une commande est envoyée à la source de CO2 haut débit D100 afin d’alimenter le système de distribution D1 en CO2.
[92] En pratique, les moyens d’alimentation en CO2 3 comprennent en outre des moyens métrologiques 5 configurés pour mesurer des paramètres appartenant au groupe formé par débit du mélange gazeux CO2 circulant injecté, température du mélange gazeux CO2 circulant injecté.
[93] Selon un mode de réalisation, les moyens d’alimentation en CO2 3 comprennent au moins une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 .
[94] Selon un autre mode de réalisation alternatif, les moyens d’alimentation en CO2 3 comprennent au moins un module d’alimentation en CO2 dit « direct », et un module d’alimentation en CO2 dit « recyclé », connecté au module de séchage C1 , C2 par un système de connexion (30,31 ) à une source de CO2 comprenant au moins une électrovanne (EVC1 , EVC2) configurée pour permettre l’injection/l’arrêt de l’injection du CO2 dans le module de séchage C1 , C2.
[95] On entend par CO2 direct, du CO2 en provenance d’une source de CO2 de haut débit sous forme de gaz qui n’a pas été purifiée à sa sortie de l’off-gaz ou de la cheminée industrielle et dont le mélange gazeux qui contient du CO2 est directement utilisé par le module de séchage (301 ) sans changement de phase du CO2.
[96] On entend par CO2 recyclé, du CO2 provenant d’une alimentation CO2 en provenance d’une source de CO2 haut débit tel que du CO2 mis en bouteille et liquéfié.
[97] En pratique, les moyens d’alimentation en CO2 (3) consistent en au moins un système d’injection de CO2 à partir de CO2 en provenance du système de distribution D1 vers les moyens de chauffage 2.
[98] Le module de séchage C1 , C2 comprend en outre des moyens de chauffage 2, connectés aux moyens d’alimentation en CO2 3 d’une part, et à la chambre de séchage 1 d’autre part par un conduit d’entrée 206a.
[99] En pratique, les moyens de chauffage 2 sont de type thermoplongeur et plus particulièrement de type « réchauffeur électrique en ligne ».
[100] A titre d’exemple, le thermoplongeur dispose d’une puissance de 90 kW, et comporte une entrée par laquelle les gaz à chauffer entrent, un conduit cylindrique ou quasi-cylindrique ouvert en acier, dans lequel un thermoplongeur est inséré , et enfin une seconde ouverture de sortie des gaz ainsi chauffés. Le thermoplongeur comprend en outre un thermostat permettant la régulation de la température du thermoplongeur.
[101] Selon un premier mode de réalisation, les moyens de séchage 1 sont constitués d’une pluralité de modules de séchage C1 , C2, C3, C4, connectés à des moyens de chauffage 2 commun à plusieurs modules de séchage C1 , C2, C3, C4.
[102] Selon un mode de réalisation alternatif, les moyens de séchage 1 sont constitués d’une pluralité de modules de séchage C1 , C2, C3, C4, connectés chacun à des moyens de chauffage 2 individuels.
[103] Le conduit d’entrée 206a comprend une électrovanne 702 configurée pour contrôler l’injection du mélange gazeux CO2 dans la chambre de séchage 1 , ainsi que des moyens de circulation gazeux 4.
[104] En pratique, les moyens de circulation gazeux 4 du conduit d’entrée 206a comprennent au moins un ventilateur 41 apte à fonctionner bilatéralement dans deux sens de circulation du mélange gazeux, soit vers la chambre de séchage 1 , et depuis la chambre de séchage 1 .
[105] Alternativement, le conduit d’entrée 206a comprend au moins deux conduits connectés à la chambre de séchage 1 , chaque conduit comprenant au moins un ventilateur 41 . Ces ventilateurs 41 sont configurés pour fonctionner chacun dans un sens de circulation, soit au moins un ventilateur vers la chambre de séchage 1 et un ventilateur depuis la chambre de séchage dans le conduit d’entrée 206a.
[106] Les moyens de chauffage 2 sont également connecté à un conduit de sortie 206b connectant une extrémité de sortie de la chambre de séchage 1 auxdits moyens de chauffage 2, et formant un conduit de circulation en boucle fermée du mélange gazeux CO2.
[107] Le conduit de sortie 206b comprend une électrovanne 706 configurée pour contrôler l’évacuation du mélange gazeux CO2 dans la chambre de séchage 1 , ainsi que des moyens de circulation gazeux 4. [108] En pratique, les moyens de circulation gazeux 4 du conduit de sortie 206b comprennent au moins un ventilateur 42 apte à fonctionner bilatéralement dans deux sens de circulation du mélange gazeux, soit vers la chambre de séchage 1 , et depuis la chambre de séchage 1 .
[109] Alternativement, le conduit de sortie 206b comprend au moins deux conduits connectés à la chambre de séchage 1 , chaque conduit comprenant au moins un ventilateur 42. Ces ventilateurs 42 sont configurés pour fonctionner chacun dans un sens de circulation, soit au moins un ventilateur vers la chambre de séchage 1 et un ventilateur depuis la chambre de séchage vers les moyens de chauffage 2.
[110] A titre d’exemple non limitatif, les moyens de circulation 4 de type ventilateur 41 , 42, sont de type ventilateur centrifuge moyenne pression et à simple aspiration avec gaine et turbine en tôle d'acier, ledit ventilateur comportant une turbine à aubes inclinées vers l'avant en tôle d'acier galvanisé, le ventilateur 51 étant capable de supporter une température maximale de l'air ou du CO2 à transporter de -20°C à 250°C.
[111] Les moyens de circulation 4 du conduit d’entrée 206a en combinaison avec les moyens de circulation 4 du conduit de sortie 206b forment un module d’inversion de flux apte à permettre la circulation du mélange gazeux CO2 depuis les moyens de chauffage 2 vers depuis la chambre de séchage 1 dans un premier sens de fonctionnement et depuis la chambre de séchage 1 vers les moyens de chauffage 2 selon un second sens de fonctionnement, et ainsi forcer la circulation du mélange gazeux CO2 selon un circuit fermé, à travers la chambre de séchage 1 dans deux sens de circulation.
[112] Avantageusement, la circulation alternative du CO2 dans le conduit d’entrée 206a et de sortie 206b selon deux sens de circulation permet de faire circuler le CO2 dans la direction de la longueur de la chambre de séchage 1 avec une injection et une extraction positionnées avantageusement aux extrémités de la chambre de séchage 1 et ainsi maintenir une uniformité de la température du mélange gazeux dans la chambre de séchage 1 et ainsi permettre un séchage du bois et un traitement uniforme du CO2 dans le bois. [113] Le Demandeur a observé que l’utilisation du module d’inversion de flux et plus particulièrement la circulation du CO2 longitudinalement dans la chambre de séchage 1 de manière alternative permet de limiter la présence d’eau à l’état liquide dans la chambre de séchage 1 , et ainsi rendre optionnel l’utilisation d’une chambre de séchage inclinée et d’un système d’élimination de type col de cygne pour éliminer l’eau sous forme liquide pouvant s’accumuler à la base de la chambre de séchage 1 .
[114] En outre, une telle uniformité de séchage permet d’obtenir un retrait tangentiel inférieur à 5 % et un retrait radial inférieur à 4 % contrairement un retrait standard moyen de l’ordre de 10 à 15% avec des moyens de séchage conventionnels. L’invention permet en outre de limiter très fortement les déformations des avivés et plus particulièrement évite que les nœuds du bois ne se déforment lors du séchage. Cette moindre déformation du bois lors du séchage pourra représenter une économie de matière jusqu’à 20 % selon les applications.
[115] En pratique, les ventilateurs 41 , 42 du conduit d’entrée 206a et du conduit de sortie 206b sont accouplés à des variateurs de fréquence qui permettent avantageusement de diminuer la vitesse de rotation en fonction des essences de bois à sécher, et donc le débit du mélange gazeux circulant en fonction du taux d'hygrométrie du bois et la température du mélange gazeux circulant et ainsi optimiser l’uniformité de séchage.
[116] Le conduit de sortie 206b comprend en outre un bypass de prélèvement du mélange gazeux circulant 45 et intégrant des moyens de mesure du CO2/CH4 56, configurés pour mesurer la proportion de CO2 par rapport au volume de gaz total en circulation et la proportion de CH4 circulant lors de la phase de séchage du module de séchage C1 , C2 en CO2, et ainsi vérifier la saturation en CO2 dans tout le circuit du module de séchage C1 , C2.
[117] Avantageusement, la surveillance du CO2/CH4 du mélange gazeux au cours du séchage permet d’enregistrer l'évolution de la concentration des différents composés dans le mélange gazeux circulant et ainsi permettre l’ajustement du fonctionnement du module de séchage 1 , mais aussi assurer la sécurité du module de séchage C1 , C2 en cas d'augmentation drastique de la quantité de CH4. [118] En pratique, si la quantité de CH4 dans le mélange gazeux circulant lors du séchage est supérieure à 3,5%, le module de séchage C1 C2 est immédiatement vidangé.
[119] Le conduit de sortie 206b comprend en outre des moyens métrologiques 5 configurés pour mesurer des paramètres appartenant au groupe formé par débit du mélange gazeux CO2 circulant injecté, température du mélange gazeux CO2 circulant injecté, et hygrométrie du mélange gazeux circulant.
[120] Selon un mode de réalisation, le conduit de sortie 206b comprend au moins une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 .
[121] A titre d’exemple non limitatif, le conduit de sortie 206b comprend au moins une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 disposée en amont et une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 disposée en aval de moyens de recyclage 600 du CO2.
[122] Selon un mode de réalisation, le conduit de sortie 206b comprend au moins une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie 53.
[123] A titre d’exemple non limitatif, le conduit de sortie 206b comprend au moins une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie 53 disposée en amont et une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie 53 disposée en aval de moyens de recyclage 600 du CO2.
[124] En pratique, le conduit de sortie 206b comprend au moins une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie 53 disposée en amont et une sonde de mesure de la température et de l’hygrométrie 53 disposée en aval de moyens de recyclage 600 du CO2, et au moins une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 disposée en amont et une sonde de mesure de la température et du débit circulant 51 disposée en aval de moyens de recyclage 600 du CO2.
[125] Avantageusement, une telle disposition permet de surveiller la composition du mélange gazeux circulant mais également l’activité des moyens de recyclage 600 du CO2 ainsi que leur modulation.
[126] Le module de séchage C1 , C2 selon l’invention comprend en outre des moyens de recyclage 600 du CO2 disposés au niveau du conduit de sortie 206b permettant la séparation de la vapeur d’eau et du CO2 gazeux présent dans l’atmosphère extraite de la chambre 1 durant le séchage, afin de pouvoir éliminer l’eau tout en récupérant le CO2 afin d’être stocké, ou être directement réutilisé dans l’installation.
[127] A titre d’exemple non limitatif, sont utilisés des moyens de recyclage 600 à condensation, diminuant la température du mélange gazeux binaire vapeur d’eau/ CO2 extrait de la chambre de séchage 1 jusqu’à une température choisie, permettant la condensation de l’eau du mélange, laquelle est ensuite récupérée par gravité sous forme liquide et éliminée. En pratique, les moyens de recyclage 600 permettent la dessiccation de l'atmosphère interne extraite de la chambre de séchage 1 via condensation thermique de la vapeur d’eau par refroidissement, sur au moins un échangeur de chaleur équipé d’au moins une batterie froide, on pourra avantageusement mettre plusieurs batteries froides configurées en série pour augmenter la capacité de déshumidification de chaque module de séchage C1 , C2. Le système permet donc la réinjection de l'atmosphère déshydratée dans la chambre de séchage 1 .
[128] En pratique, chaque échangeur de chaleur comprend au moins un évaporateur EV et au moins un condensateur CO.
[129] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur des moyens de recyclage 600 est uniquement actif lorsque l’hygrométrie du mélange gazeux circulant est compris entre deux valeurs seuils.
[130] En pratique, l’échangeur de chaleur des moyens de recyclage 600 du CO2 est uniquement actif lors de la phase de séchage, et lorsque l’hygrométrie mesurée du mélange gazeux circulant est comprise en une valeur seuil maximale et une valeur seuil minimale.
[131] A titre d’exemple, les valeurs seuil d’hygrométrie dans la chambre de séchage 1 sont de 20% pour le seuil minimal et 100% pour le seuil maximal.
[132] Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de recyclage 600 comprennent un système de type échangeur de chaleur comprenant au moins deux batteries froides, configurées en série pour graduellement extraire l’eau du mélange gazeux, chaque batterie froide étant apte à extraire un pourcentage choisi de l’eau dudit mélange gazeux. [133] Avantageusement, une série de batteries froides permet de limiter l’hygrométrie dans la chambre de séchage 1 , et ainsi permettre de limiter la durée du cycle de séchage, permettant de résoudre le problème de performance d’un échangeur à chaleur classique lorsque l’hygrométrie est supérieure à la valeur critique de fonctionnement, et ainsi de réduire la durée de chaque cycle, occasionnant le fonctionnement de chaque module de séchage C1 , C2 sur une plus courte durée et limitant les dépenses énergétiques associées.
[134] Selon un mode de réalisation, les moyens de recyclage 600 comprennent en outre une sortie d’évacuation configurée pour évacuer l’eau condensée ou condensas, ladite sortie d’évacuation intégrant un débitmètre à eau 57.
[135] Le débitmètre à eau 57 est configuré pour enregistrer le débit d’évacuation de l’eau à éliminer, et permet ainsi de corréler la quantité d’eau éliminée à la différence entre le taux d'hygrométrie initial et final du bois pour un cycle de séchage.
[136] A titre d’exemple, le fait de maintenir une hygrométrie dans la chambre de séchage 1 au-dessous d’une valeur choisie permet d’écourter le cycle de séchage pour lequel les moyens de circulation 213a, 213b du CO2 dans les modules de séchage C1 , C2 peuvent représenter 5 à 20% de la dépense énergétique.
[137] Avantageusement, les moyens de recyclage 600 permettent de contrôler l’hygrométrie du mélange gazeux et ainsi maîtriser la qualité du séchage du bois optimisant ainsi le process de séchage et la qualité du matériau obtenu, tout en limitant la dépense énergétique et maintenir un écart de température faible entre le CO2 sortant des moyens de chauffage 2 et en provenance du module de recirculation 206c.
[138] En pratique, le gaz CO2 récupéré par les moyens de recyclage 600 peut être stocké dans les moyens de stockage du système de distribution D1 , ou directement être réinjecté dans la chambre de séchage 1 .
[139] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la chambre de séchage 1 comporte au moins un circuit d’évacuation, laquelle est suivie d’un conduit dit de « respiration » comportant au moins une électrovanne de respiration 704, 705 de la chambre de séchage 1 , lequel permet l’injection d’air venant de l’extérieur de l’installation dans la chambre de séchage 1 et l’évacuation du mélange gazeux contenu dans ladite chambre de séchage 1 .
[140] Le circuit d’évacuation comprend en outre des moyens de circulation 4 de type ventilateur 43 , ainsi que des moyens de mesure du CO2/CH4 56, configurés pour mesurer la proportion de CO2 par rapport au volume de gaz total en circulation et la proportion de CH4 circulant lors de la phase de remplissage du module de séchage C1 , C2 en CO2, et ainsi vérifier la saturation en CO2 dans tout le circuit du module de séchage C1 , C2. Lors de la et configurée pour permettre la vidange de la chambre de séchage 1 .
[141] Selon un mode de réalisation, le module de séchage C1 , C2 selon l’invention comprend en outre une sortie d’évacuation supplémentaire connecté à la chambre de séchage 1 et comprenant au moins un ventilateur 44 suivi d’une électrovanne de sortie 703 ainsi qu’un capteur de mesure de débit et de température 51 , et configurée pour permettre la mesure de débit et température du mélange gazeux lors de la vidange de la chambre de séchage 1 .
[142] A titre d’exemple non limitatif, les moyens de circulation 4 de type ventilateur 43, 44, de la sortie d’évacuation supplémentaire et du circuit d’évacuation sont de type ventilateur centrifuge moyenne pression et à simple aspiration avec gaine et turbine en tôle d'acier, ledit ventilateur comportant une turbine à aubes inclinées vers l'avant en tôle d'acier galvanisé, le ventilateur 51 étant capable de supporter une température maximale de l'air ou du CO2 à transporter de -20°C à 250°C.
[143] Le module de séchage C1 , C2 intègre en outre un système de pilotage informatique 6 comprenant une interface de programmation applicative API. L’interface de programmation applicative permet d’une part, la gestion de l’envoi des consignes à chacun des composants de l’installation, et d’autre part d’intégrer les données reçues par les différents moyens métrologiques 5, afin d’ajuster les consignes envoyées aux composants de l’installation.
[144] Le système de pilotage informatique 6 est configuré pour piloter les moyens d’alimentation 3, de circulation 4, de chauffage 2, et de recyclage 600 selon des programmes, valeurs consignes et durées de séchage appropriés en fonction de la qualité du bois séché recherché, et des moyens de traitement pour mesurer, comparer et réajuster les paramètres de fonctionnement aux valeurs consignes en cas d’écart.
[145] En pratique, le système informatique de pilotage 6 est équipé d’une interface de programmation applicative API est configuré pour :
-Acquérir des données métrologiques et paramètres du bois à sécher par mesure des moyens métrologiques 5 ;
- Activer les moyens d’alimentation en CO2 3 configurés pour saturer la chambre de séchage 1 en CO2 ;
-vérifier que la saturation en CO2 dans le mélange gazeux circulant est suffisante pour démarrer un cycle de séchage par vérification des moyens de mesure CO2/CH4 56 du conduit d’évacuation ;
-Activer les moyens de chauffage 2 pour ajuster l’hygrométrie du bois par chauffage lorsqu’une saturation en CO2 mesurée suffisante est atteinte.
Si l’hygrométrie du bois est supérieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T1 , selon un gradient de température choisi G1 afin d’extraire l’eau libre du bois à sécher et activer les moyens circulateurs 203a, 203b ;
Si l’hygrométrie du bois est inférieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T2, selon un gradient de température choisi G2 afin d’extraire l’eau liée du bois à sécher et activer les moyens circulateurs 203a, 203b.
-stabiliser la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage 1 selon une première phase lorsque une hygrométrie de inférieure ou égale à 30% est mesurée, activer les moyens de recyclage 600 puis augmenter selon une seconde phase la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage 1 jusqu’à ce que l’hygrométrie mesurée du bois atteigne une valeur cible intermédiaire Hi choisie, les moyens de chauffage 2 étant activés de manière à ce que le réchauffage soit effectué avec une température limite définie par une seconde température de consigne T2 de 120°C selon un gradient de température choisi G2, et en fonction du profil de séchage spécifique du bois à sécher permettant d’extraire l’eau liée du bois à sécher;
-Désactiver les moyens de recyclage 600 et moduler l’activité des moyens de chauffage 2 pour diminuer la température de la chambre de chauffage 1 selon une première phase, jusqu’à une troisième température consigne T3 de stabilisation choisie selon un gradient de température G3, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois via les moyens de mesure de l’hygrométrie 54 du bois atteint la valeur cible intermédiaire Hi choisie, sauf si l’une des valeurs d’hygrométrie mesurée du bois est supérieure à Hi+1 %, ladite température de consigne T3 étant maintenue pendant une durée de temps choisie jusqu’à ce que la valeur d’hygrométrie mesurée du bois supérieure à Hi+1 % soit stable et comprise dans une plage de valeurs inférieure à Hi+1 % ;
-Désactiver les moyens de chauffage 2, pour diminuer la température de la chambre de chauffage 1 selon une seconde phase, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois atteint la valeur cible finale d’hygrométrie Hc,
Les températures de consignes T1 et T2 sont des limites de températures que chaque module de séchage C1 , C2 ne pourra dépasser durant ces phases.
[146] En outre, chaque passage d’un étape à une autre étape n’est dépendante que de la cible hygrométrique à laquelle ladite étape en cours est conditionnée.
[147] En pratique la plage de valeur choisie HX est définie comme une valeur d’hygrométrie choisie plus ou moins 2 %.
[148] En pratique, la température de consigne T2 est inférieure ou égale à 120°C.
[149] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système informatique de pilotage est en outre configuré pour permettre le pilotage de la déshumidification du CO2, lequel se réalise en fonction d’une valeur minimum (20 %) et maximum (100%) de l’hygrométrie de l’atmosphère de la chambre de séchage 1. Cette phase est continue quel que soit hygrométrie initiale du bois.
[150] En pratique, lors du séchage si la sonde de mesure de pression 55 dans ladite chambre de séchage 1 détecte une pression inférieure 15% de la pression atmosphérique pendant une durée choisie, le système informatique d pilotage 6 ouvre l’électrovanne 701 des moyens d’alimentation de CO2 3 de manière à injecter du CO2 neuf. Le module de séchage C1 , C2 comprend en outre au moins un capteur d’ambiance disposé en dehors dudit module, et apte à enregistrer la température et l’hygrométrie dans l’environnement entourant ledit module de séchage.
[151 ] En pratique, le module de séchage C1 , C2 comprend en outre un compteur de consommation d’énergétique.
[152] Le système informatique de pilotage 6 permet en outre le suivi, la mesure et l’enregistrement toutes les valeurs métrologiques mesurée dans une table (consommation énergétique comprise), ainsi que les procédures d'urgences (arrêt sans reprise du séchage ou avec reprise du séchage).
[153] En outre tout exemple de moyens mis en œuvre n’est que des exemples particuliers de moyens utilisables pour la réalisation de l’invention. L’Homme du métier comprendra que ces exemples ne sont pas limitatifs et ne se limitent pas aux exemples mentionnés mais à tout exemple de moyens dont la mise en œuvre apporte le même effet technique.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] | Installation de traitement du CO2 à partir d’une source de CO2 haut débit (D100) comprenant :
-au moins un système de distribution de CO2 (D1 ) disposant d’un circuit d’alimentation (D10) comprenant une extrémité d’entrée (D11 ) connectée à la source de CO2 haut débit (D100) pour collecter et stocker le CO2 à partir de la source de CO2, et une extrémité de sortie (D12) ; -des moyens de séchage sous atmosphère CO2 (C1 ,C2) connectés au système de distribution de CO2 (D1 ) et configurés pour traiter ledit CO2 ainsi distribué lors d’une opération de séchage de bois; caractérisée en ce que le système de distribution de CO2 (D1 ) comprend en outre des moyens de stockage connectés d’une part à l’extrémité de sortie (D12) du circuit d’alimentation (D10) et d’autre part aux moyens de séchage sous atmosphère CO2 (C1 ,C2), lesdits moyens de stockage (D5) étant configurés pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit (D100) pour traitement ultérieur dudit CO2.
[Revendication 2] Installation de traitement selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de séchage sous atmosphère CO2 comprennent au moins deux modules de séchage (C1 , C2) configurés pour séquestrer le CO2 utilisé dans du bois.
[Revendication 3] Installation de traitement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de stockage de CO2 (D5) comprennent au moins un réservoir tampon configuré pour temporairement stocker le CO2 en provenance de la source de CO2 haut débit (D100) par alimentation via une électrovanne d’alimentation (D3) et servir de source secondaire d’alimentation en CO2 pour alimenter les modules de séchage sous atmosphère CO2 (C1 ,C2) ou tout autre module d’utilisation du CO2.
[Revendication 4] Installation de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le système de distribution de CO2 (D1 ) comprend en outre des moyens surpresseurs (D30) connectés à la sortie de la source de CO2 haut débit, configurés pour permettre la collecte du CO2 depuis la source de CO2 haut débit (D100), contrôler la pression et le débit de CO2 dans le circuit d’alimentation (D10).
[Revendication 5] Installation de traitement selon l’une des revendication 1 à 4 caractérisée en ce que le système de distribution de CO2 (D1 ) comprend en outre des moyens capteurs de pression (D41 ,D42) disposés au niveau de la sortie de la source de CO2 haut débit (D100) et avant une électrovanne d’alimentation (D3) du réservoir tampon (D5).
[Revendication 6] Installation de traitement selon l’une des revendication 1 à
5, caractérisée en ce que le système de distribution de CO2 (D1 ) comprend en outre des moyens de mesure de débit gazeux (D43) configurés pour mesurer et enregistrer le débit du CO2 circulant dans le circuit d’alimentation (D10).
[Revendication 7] Installation de traitement selon l’une des revendication 1 à
6, caractérisée en ce que le système de distribution (D1 ) comprend en outre des moyens de mesure CO2/CH4 (D44), configurés pour mesurer la proportion de CO2 ou de CH4 par rapport au flux global de gaz introduit dans le système dans le mélange gazeux circulant.
[Revendication 8] Installation de traitement selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les moyens surpresseurs (D3) permettent l’interfaçage avec la source d’alimentation en CO2 haut débit (D100) et l’instauration, lors d’une phase de prélèvement de CO2, d’une vitesse de circulation dans le conduit de circulation (D10) du mélange gazeux comprise entre 1 et 15 mètres par seconde.
[Revendication 9] Installation de traitement selon l’une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que les moyens surpresseurs (D3) assurent une pression comprise entre 0 et -80 mbar durant les phases de prélèvement de CO2.
[Revendication 10] Installation de traitement selon l’une des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que chaque module de séchage sous atmosphère C02 (C1 ,C2) comprend :
- une chambre de séchage (1 ) comportant au moins un tube de séchage cylindrique creux de diamètre et longueur appropriés pour le séchage de bois de dimensions choisies,
-des moyens d’alimentation en CO2 (3) pour injecter à l’intérieur de la chambre de séchage (1 ), du CO2 gazeux ; -des moyens de circulation (4);
-des moyens de chauffage (2) pour réchauffer le CO2 en circulation; -des moyens de circulation gazeux (4) permettant de forcer la circulation du CO2 d’une extrémité à l’autre de la chambre de séchage (1 ) selon un circuit fermé dans la direction de la longueur de la chambre avec une injection et une extraction dans le cylindre positionnées aux extrémités de la chambre cylindrique de séchage ainsi que le renouvèlement de l’atmosphère à l’intérieur de la chambre de séchage (1 ), et comprenant un module d’inversion de flux configuré pour permettre la circulation du CO2 dans un premier sens de circulation dans la chambre de séchage (1 ) et dans un second sens de circulation inverse du premier sens, et apte à uniformiser la répartition thermique dans ladite chambre de séchage (1 ) ; -des moyens de recyclage (600) du CO2 configurés pour permettre la séparation de la vapeur d’eau et du CO2 gazeux présent dans l’atmosphère extraite de la chambre (1 ) durant le séchage ; -des moyens métrologiques (5) pour mesurer les variations de mesures physiques du module de séchage lors du chauffage ; -les moyens d’alimentation en CO2 (3); et -un système informatique de pilotage (6) pour piloter les moyens d’alimentation (3), les moyens de circulation (4), les moyens de réchauffage (2), et les moyens de recyclage (600), selon des programmes, valeurs consignes et durées de séchage appropriés en fonction de la qualité du bois séché recherché, et des moyens de traitement pour mesurer, comparer et réajuster les paramètres de fonctionnement aux valeurs consignes en cas d’écart.
[Revendication 11 ] Installation de distribution selon la revendication 10, caractérisée en ce que le système informatique de pilotage (6) est équipé d’une interface de programmation applicative API configuré pour : -Acquérir des données métrologiques et paramètres du bois à sécher par mesure des moyens métrologiques (5) ;
- Activer les moyens d’alimentation en CO2 (3) configurés pour saturer la chambre de séchage (1 ) en CO2 ;
-vérifier que la saturation en CO2 dans le mélange gazeux circulant est suffisante pour démarrer un cycle de séchage par vérification des moyens de mesure CO2/CH4 (56) du conduit d’évacuation ;
-Activer les moyens de chauffage (2) pour ajuster l’hygrométrie du bois par chauffage lorsqu’une saturation en CO2 mesurée suffisante est atteinte.
-Si l’hygrométrie du bois est supérieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T1 , selon un gradient de température choisi G1 afin d’extraire l’eau libre du bois à sécher et activer les moyens de circulation (4) ;
-Si l’hygrométrie du bois est inférieure à 30%, chauffer avec une limite de température selon une première température de consigne T2, selon un gradient de température choisi G2 afin d’extraire l’eau liée du bois à sécher et activer les moyens de circulation (4) ;
-stabiliser la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage (1 ) selon une première phase lorsque une hygrométrie de inférieure ou égale à 30% est mesurée, activer les moyens de recyclage (600) puis augmenter selon une seconde phase la température du CO2 circulant dans la chambre de séchage (1 ) jusqu’à ce que l’hygrométrie mesurée du bois atteigne une valeur cible intermédiaire Hi choisie, les moyens de chauffage (2) étant activés de manière à ce que le réchauffage soit effectué avec une température limite définie par une seconde température de consigne T2 de 120°C selon un gradient de température choisi G2, et en fonction du profil de séchage spécifique du bois à sécher permettant d’extraire l’eau liée du bois à sécher; -Désactiver les moyens de recyclage (600) et moduler l’activité des moyens de chauffage (2) pour diminuer la température de la chambre de chauffage (1 ) selon une première phase, jusqu’à une troisième température consigne T3 de stabilisation choisie selon un gradient de température G3, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois via les moyens de mesure de l’hygrométrie (54) du bois atteint la valeur cible intermédiaire Hi choisie, sauf si l’une des valeurs d’hygrométrie mesurée du bois est supérieure à Hi+1 %, ladite température de consigne T3 étant maintenue pendant une durée de temps choisie jusqu’à ce que la valeur d’hygrométrie mesurée du bois supérieure à Hi+1 % soit stable et comprise dans une plage de valeurs inférieure à Hi+1 % ;
-Désactiver les moyens de chauffage (2), pour diminuer la température de la chambre de chauffage (1 ) selon une seconde phase, lorsque l’hygrométrie moyenne mesurée du bois atteint la valeur cible finale d’hygrométrie Hc,
[Revendication 12] Installation de traitement selon la revendication 10 ou 11 , caractérisée en ce que les moyens de recyclage (600) du CO2 sont de type échangeur de chaleur comprenant au moins une batterie froide, configurées pour graduellement extraire l’eau du mélange gazeux, chaque batterie froide étant apte à extraire un pourcentage choisi de l’eau dudit mélange gazeux.
[Revendication 13] Installation de traitement selon la revendication 12, caractérisée en ce que les moyens de recyclage (600) du CO2 sont de type échangeur de chaleur comprenant au moins deux batteries froides, configurées en série pour graduellement extraire l’eau du mélange gazeux, chaque batterie froide étant apte à extraire un pourcentage choisi de l’eau dudit mélange gazeux.
[Revendication 14] Installation de traitement selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu’il comprend en outre un module d’alimentation électrique supplémentaire de type toiture photovoltaïque. [Revendication 15] Installation de traitement selon l’une des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que pour chaque module de séchage sous atmosphère CO2 (C1 ,C2), la chambre de séchage (1 ) comporte un volume minimum de 10m3 saturable en CO2. |
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