FR2684185A1 - Appareil pour recueillir et liberer des matieres condensables et appareil et procede pour analyser des matieres macromoleculaires. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un appareil pour déterminer le dégagement d'un produit de pyrolyse, en fonction de la température, à partir d'un échantillon d'une matière macromoléculaire. L'appareil comporte un four (15) destiné à pyrolyser un échantillon (17), et plusieurs pièges (25) placés en parallèle et destinés à piéger et retenir un produit de pyrolyse jusqu'à ce que sa composition puisse être analysée. Pendant que la température du four est élevée de façon continue, le produit de pyrolyse associé à une plage particulière de températures est dirigé vers un piège prédéterminé particulier au moyen d'une valve tournante (45). Chaque piège est disposé séparément dans sa propre chambre (30) de refroidissement. Domaine d'application: analyse de matières telles que des polymères, du charbon, des kérogènes, des asphaltènes, etc.

Description

L'invention concerne le domaine de l'analyse de matières telles que des

polymères, du charbon, du kérogène,

des asphaltènes et d'autres macromolécules, par pyrolyse.

L'utilité principale de l'invention réside dans l'analyse d'une roche mère et d'une roche réservoir pour l'exploration et la production de pétrole et elle sera décrite principalement dans ce domaine, bien qu'elle soit utile dans chaque cas o on souhaite étudier un processus de dégradation de macromolécules Par exemple, on peut analyser toute matière polymérique Des exemples particuliers de matières pouvant être analysées comprennent des peintures et

des matières plastiques.

L'industrie du pétrole utilise une technologie perfectionnée pour l'exploration dans la recherche de pétrole

et de gaz Dans des zones frontalières, des études biologi-

ques sont menées pour évaluer les conditions les plus favorables à des accumulations abondantes d'hydrocarbures La

géologie régionale est établie par des procédés qui définis-

sent avec précision les distributions des zones de réser-

voirs, de pièges, de barrages et de roches mères Des roches mères qui contiennent une matière organique sujette à se transformer en pétrole sont à l'origine d'accumulations d'hydrocarbures exploitées commercialement Les roches mères sont évaluées par des procédés géochimiques pétroliers conçus25 pour identifier la stratigraphie de la formation souterraine dans laquelle elles se trouvent L'évaluation de la roche mère est nécessaire pour projeter la stratégie d'exploration immédiate dans une zone frontalière Des résultats favorables

à partir d'une roche mère renforcent le potentiel en hydro-

carbures de la zone et influencent les décisions d'acquisi- tion de concessions Souvent, la géochimie de la roche mère

est utilisée avec des informations géophysiques pour sélec- tionner la zone la plus favorable pour l'emplacement de forages suivants.

Au cours des dernières années, la chromatographie gazeuse à pyrolyse est devenue un outil largement utilisé dans la recherche pour l'exploration pétrolière Elle peut fournir des informations utiles concernant la composition et la structure du kérogène Les informations peuvent être utilisées pour évaluer et caractériser (i) la qualité d'une roche mère, (ii) la maturité et (iii) les hydrocarbures en réservoir Cependant, un défaut propre à la technique de chromatographie gazeuse à pyrolyse est qu'elle ne fournit que10 des informations concernant les produits finals ou de fin de pyrolyse Bien que cette information de fin soit utile, d'autres informations concernant la façon dont chaque produit se dégage durant la pyrolyse en fonction du temps et de la température sont souhaitables Ces informations peuvent être15 utilisées pour calculer des paramètres cinétiques pour chaque composé, tels que l'énergie d'activation et le facteur de fréquence Des informations de dégagement d'un produit spécifique composé peuvent être utilisées pour classer encore les kérogènes Deux kérogènes différents peuvent avoir des produits de fin de pyrolyse similaires, tout en ayant des énergies d'activation différentes et donc des dégagements de produits différents En bref, des informations détaillées

concernant l'évolution d'un produit fournissent une dis-

tinction supplémentaire entre des kérogènes, s'ajoutant aux

informations fournies par une technique commune de chromato-

graphie gazeuse à pyrolyse.

Une compagnie, Ruska Laboratories, Inc. ("Ruska"), de Houston, Texas, a développé un procédé et un appareil pour tenter d'obtenir des informations détaillées de l'évolution d'un produit de pyrolyse La firme Ruska fabrique l'appareil qui est commercialisé sous le nom de "Pyran System" qui est une marque commerciale déposée de Ruska Le Pyran System tente d'obtenir des informations détaillées concernant les produits de pyrolyse, par l'intermédiaire d'un procédé de refroidissement rapide Habituellement, des échantillons sont pyrolysés dans le système avec une rampe linéaire de températures et les produits de pyrolyse sont emprisonnés dans un piège à tamis moléculaire (ou froid) A chacune de plusieurs températures prédéterminées, la rampe de températures est interrompue et l'échantillon est rapidement refroidi pour arrêter la pyrolyse (la température est normalement abaissée rapidement à environ 2000 C) Les produits emprisonnés jusque là sont ensuite libérés dans un chromatographe gazeux (CG) afin que l'on obtienne des informations spécifiques de composé A la fin de la passe de chromatographie en phase gazeuse, la rampe de température est

reprise avec la même vitesse d'échauffement à partir d'envi-

ron 200 C Cette approche présente deux inconvénients: 1)

des produits de pyrolyse sont générés avant que la tempéra-

ture ait atteint le point précédent de refroidissement rapide, donnant des résultats imprécis, et 2) le procédé est

fastidieux, long et donne une mauvaise relation temps/tempé-

rature Les résultats obtenus avec ce procédé ne conviennent

donc pas à l'étude cinétique de produits de pyrolyse.

Le brevet britannique N O 2 161 269 décrit un

procédé et un appareil qui captent la totalité des hydrocar-

bures pouvant être dégagés thermiquement d'un échantillon et déterminent la valeur de l'intervalle de gaz et la valeur de l'intervalle de pétrole de cet hydrocarbure en utilisant deux pièges froids Le brevet précité indique que l'on pyrolyse d'abord totalement l'échantillon, puis que l'on analyse les produits obtenus ou le produit final de pyrolyse Il est décrit comment on peut faire varier le point de séparation gaz/pétrole en réglant les températures des deux pièges Il est en outre admis qu'en utilisant plusieurs pièges en série, lesquels ont des températures de piégeage différentes, il est

possible d'isoler l'hydrocarbure dégagé en plusieurs "frac-

tions" différentes qui dépendent du point de rosée de tout

hydrocarbure donné Il convient de souligner que ces frac-

tions proviennent des produits de fin pour l'échantillon totalement dégagé Il est également décrit la possibilité de déterminer la quantité d'hydrocarbure dégagé pour une plage de températures spécifiques et non simplement pour le point final, mais il n'est pas décrit comment ceci peut être5 réalisé En outre, l'appareil décrit dans le brevet N' 2 161 269 précité limite une telle application à seulement une plage pour un échantillon particulier En variante, si l'on réutilise le même échantillon, il pourrait être analysé sur plus d'une plage de températures, comme cela est réalisé10 dans le système "Pyran System'" décrit précédemment Cepen- dant, ceci ne donne pas l'information de dégagement de produit comme décrit, car cette information doit provenir d'une pyrolyse continue et ininterrompue d'un échantillon unique.15 Il est décrit dans l'art antérieur, par exemple les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 842 825 et N O 4 784 833, un appareil destiné à réaliser une pyrolyse d'une substance contenant des composés organiques, mais il

n'est pas décrit ni revendiqué de procédé destiné à détermi-

ner la relation temps/température de produits dégagés à

partir d'une telle pyrolyse.

Un moyen antérieur destiné à chauffer des pièges à pyrolyse utilisait soit un chauffage rayonnant du piège,

soit un contact direct du piège avec un élément chauffant.

L'invention utilise un moyen nouveau pour chauffer le piège en réalisant le piège en un métal et en utilisant le piège lui-même en tant qu'élément métallique de chauffage par résistance L'art antérieur (par exemple le brevet No 4 842 825 précité) s'est détourné de l'utilisation de pièges métalliques par suite de préoccupations concernant des réactions entre le produit de pyrolyse et le métal On a déterminé, conformément à l'invention, que ceci ne constitue

pas un problème pour des échantillons de kérogène.

Le but de l'appareil de pyrolyse à pièges froids multiples est de générer une chromatographie gazeuse à

pyrolyse à résolution dans le temps pour un composé étudié.

L'échantillon est chauffé suivant une rampe linéaire de températures sans aucune interruption Lorsque les produits de pyrolyse se dégagent, ils sont divisés en fractions sur la base de plages de températures prédéterminées et ils sont piégés séquentiellement dans des pièges froids muluiples parallèles Une fois la pyrolyse achevée, le produit de pyrolyse contenu dans chaque piège est analysé séparément par chromatographie gazeuse Chaque chromatogramme représente un spectre caractéristique des produits de pyrolyse générés dans un intervalle de temps donné En maintenant le même facteur de réponse pour chaque passe de chromatographie gazeuse ou en utilisant un procédé normalisé extérieur, on génère la courbe

de dégagement du qroduit enlprélevant sur chaque chroma-

togramme de gaz la concentration particulière du produit et en la traçant en fonction de la température finale de chaque fraction de pyrolyse Ces points peuvent ensuite être reliés par vissage d'une courbe et on peut obtenir une courbe de

dégagement du produit.

Il est également décrit un appareil nouveau pour piéger des produits de pyrolyse Le piège est un tube d'acier inoxydable de faible diamètre, à paroi mince, garni de perles de quartz qui agissent en tant que surface sur laquelle se condensent les produits de pyrolyse Le piège est maintenu25 froid en étant immergé dans un fluide de refroidissement jusqu'au moment de la libération des produits piégés Le piège est chauffé par l'utilisation du piège proprement dit en tant qu'élément chauffant à résistance électrique Une électrode du circuit de chauffage ayant un premier potentiel est reliée au point milieu résistif du piège Deux autres électrodes ayant un second potentiel sont connectées à chacune des deux extrémités du piège (les extrémités d'entrée et de sortie) Le piège est donc divisé en deux résistances en parallèle dans le circuit chauffant Lorsqu'on fait passer un courant à travers le circuit chauffant, la résistance provoque l'échauffement des deux segments, chassant les produits de pyrolyse condensés. On décrit aussi un appareil nouveau destiné à maintenir une valve d'instrumentation à une température élevée La valve et les tubes d'entrée et de sortie menant à

la valve et en partant sont enfermés dans un bloc métallique.

Le bloc est maintenu à une température élevée par l'introduc-

tion d'éléments chauffants dans des trous percés dans des blocs métalliques Pour faciliter la fabrication, le bloc est formé par l'assemblage de plusieurs segments qui sont empilés les uns sur les autres Des conducteurs tubulaires sont disposés dans des passages entre des segments De cette manière, la valve peut être retirée du bloc par simple séparation des segments et on élimine la nécessité de débrancher les conducteurs tubulaires L'appareil permet

aussi de retirer du service un piège froid sans que l'ensem-

ble de l'appareil soit démonté L'invention s'applique en particulier dans le cas o la valve est une valve à positions multiples et un produit s'écoulant à travers la valve doit être maintenu à une température élevée afin de ne pas se

solifier ou se condenser.

Un objet de l'invention est donc de procurer un procédé et un appareil pour générer des données de dégagement

de produit et des tracés graphiques de matières macro-25 moléculaires.

Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil nouveau pour piéger et libérer un produit de pyrolyse. Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil nouveau pour chauffer des conduits et des valves de transfert dans un appareil à pyrolyse L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un schéma de l'appareil selon l'invention, montrant les diverses parties; la figure 2 est un schéma montrant des détails des diverses parties de l'appareil; la figure 2 a est une vue en coupe suivant la ligne 2 a-2 a de la figure 2; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la partie à pièges de la forme préférée de réalisation de l'appareil selon l'invention; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de

la partie à pièges d'une variante de réalisation de l'appa-

reil selon l'invention; les figures 5 A et 5 B montrent un schéma du circuit électrique destiné à la section de commutation de la partie de commande de l'appareil; la figure 6 montre un exemple d'une courbe de dégagement de produit générée à partir de données obtenues par le fonctionnement de l'appareil selon l'invention; et la figure 7 est un exemple d'une courbe de taux de génération de produits générée à partir de données

obtenues par le fonctionnement de l'appareil selon l'inven-

tion. Aux fins de la présente demande, un "piège froid"

ou un "piège" désigne un tube qui peut être refroidi au-

dessous du point de rosée d'une substance passant dans le

tube, le tube contenant en outre une matière poreuse présen-

tant à une telle substance une surface spécifique suffisante

pour qu'elle se condense sur cette matière poreuse lors-

qu'elle est refroidie Le tube et la matière de garnissage sont réalisés en des matières essentiellement inertes à la

substance Dans le cas de substances constituées prin-

cipalement d'hydrocarbures, il a été montré dans l'art antérieur que des matières avantageuses pour le tube et la matière de garnissage sont du quartz et du sable de quartz

fondu, respectivement On a déterminé conformément à l'inven-

tion que de l'acier inoxydable était également une matière acceptable pour le tube et offrait des avantages nouveaux qui seront décrits ici. L'expression "produit de pyrolyse" telle qu'utilisée ici désigne les produits dégagés à partir d'un échantillon et pouvant être éloignés de l'échantillon par un courant de gaz porteur tel que de l'hélium Le "produit de pyrolyse", lorsqu'il est dans l'état gazeux, comprend un tel

gaz porteur.

En référence à présent aux figures, la figure 1 montre un appareil 10 à pièges froids multiples comprenant une partie à four 15 ("le four") pouvant contenir et pyroly- ser un échantillon 17 d'une pièce, la partie 20 àlpièges froids multiples ("la partie à pièges"), une valve 45 à15 positions multiples et un positionneur 40 de valve, une partie de commande 65 comprenant une section logique 66 et

une section 67 de commutation, une partie d'analyse compre-

nant un moyen connu dans la technique pour analyser des compositions de substances dans l'état gazeux 50 et un dispositif associé 55 de commande d'analyse, et la totalité des raccordements appropriés pour l'énergie électrique, les

fluides et les signaux entre les éléments mentionnés ci-

dessus Dans la forme préférée de réalisation, un chromato-

graphe en phase gazeuse est utilisé en tant que moyen d'analyse D'autres éléments tels qu'un calculateur destiné à enregistrer et manipuler des données peuvent être ajoutés

à l'appareil à pièges froids multiples.

En référence à la figure 2, la partie à four 15, dans laquelle l'échantillon 17 doit être pyrolysé, est connue dans la technique et est décrite, par exemple, dans le brevet N O 2 842 825 précité Les pièces accompagnant le four sont:

la chambre 16 à échantillon destinée à contenir l'échantil-

lon; l'élément chauffant 18 destiné à chauffer l'échantillon à une température suffisante pour le pyrolyser; l'entrée 19 de gaz porteur, ledit gaz porteur étant destiné à porter le produit de pyrolyse depuis la partie à four jusqu'à la partie à pièges de l'appareil; la sortie 21 de gaz de pyrolyse; un moyen de détection de la température tel qu'un thermocouple 22 destiné à déterminer la température à l'intérieur du four; et un moyen isolant 23 destiné à réduire le flux thermique sortant de la partie à four Les éléments précités sont décrits dans le brevet précité. La partie à pièges 20 est constituée de plusieurs pièges froids ("pièges") 25 eisposés à l'intérieur de chambres séparées 30 de refroidissement Dans l'exemple représenté, 10 pièges sont utilisés, bien que seulement deux

soient représentés pour plus de clarté Une forme de réalisa-

tion d'un piège simple est décrite dans le brevet NO 4 842 825 précité La partie à pièges comporte en outre des moyens destinés à chauffer individuellement tout piège afin de libérer le contenu du piège tout en maintenant l'un quelconque ou la totalité des pièges restants au-dessous du point de rosée de leur contenu Le moyen de chauffage de piège est habituellement un élément chauffant à résistance électrique, bien que d'autres moyens chauffants tels qu'un élément de chauffage par rayonnement à quartz puissent être utilisés Aux fins de cette demande, on entend par "circuit chauffant" l'un quelconque de ces moyens de chauffage utilisant de l'électricité Dans la forme préférée de réalisation, le piège est fabriqué en métal et on fait passer un courant électrique à travers le piège pour générer de la chaleur par chauffage par effet Joule La matière métallique du piège doit être choisie de façon à avoir une conductivité suffisamment basse pour que l'on n'ait pas besoin d'un courant intense pour générer la chaleur demandée De plus, la matière doit être résistante à la corrosion De l'acier inoxydable est une matière avantageuse, car il conduit mal la chaleur, conduit suffisamment le courant électrique pour que l'on atteigne une température souhaitée avec une tension et une intensité relativement basses, et il résiste à la

corrosion d'une large gamme de produits prévus de pyrolyse.

A titre d'exemple, un tube d'acier inoxydable du type 316, d'un diamètre nominal de 3,175 mm, ayant une épaisseur de paroi de 0,152 mm, a été utilisé pour générer des températu- 5 res pouvant atteindre 300 'C à l'aide d'un courant continu de 17 ampères sous 4 volts En utilisant un tube à paroi plus épaisse ou plus mince, il faut davantage ou moins de courant, respectivement, pour atteindre la même température Pour chauffer le piège de cette manière, on raccorde le piège dans un circuit électrique afin qu'il devienne deux branches parallèles du circuit Une électrode unique 110 est connectée au point milieu distal du piège et deux électrodes 111 sont connectées aux points o les pièges sont reliés au bloc chauffant L'électrode unique est avantageusement connectée15 à un point tel que les branches du circuit construit aient des résistivités électriques égales, c'est-à-dire le point milieu résistif Habituellement, le point milieu distal est également le point milieu résistif, car la résistivité linéaire du tube est essentiellement constante L'avantage de la forme de réalisation à trois électrodes est que le piège peut être isolé en un circuit séparé Ceci permet au piège métallique d'être relié à d'autres éléments métalliques sans que ces autres éléments fassent partie du circuit et mettent en court-circuit le circuit de chauffage du piège D'autres25 moyens connus dans la technique pour chauffer les pièges utilisent un chauffage par rayonnement comme décrit, par exemple, dans le brevet N O 4 842 825 précité, ou une mise en contact du piège lui-même avec un élément chauffant Dans un exemple, chaque piège est entouré d'un fil chauffant de30 0,321 mm de diamètre, en alliage, ayant une réistance de 27 f/m Le piège peut également être fabriqué en une matière non métallique La matière non métallique préférée pour le piège et du quartz fondu Chaque piège est équipé d'un moyen de détection de température tel que des thermocouples 36 Le signal provenant des moyens de détection de température est il avantageusement transféré à la partie de commande (décrite ci-dessous) et utilisé en tant que signal de commande pour régler la température du piège Les pièges ont une extrémité d'entrée 27, qui permet l'entrée d'un produit de pyrolyse dans le piège, et une extrémité de sortie 28 qui permet au produit de pyrolyse libéré de sortir du piège Le produit de pyrolyse est balayé hors des pièges lorsqu'ils sont chauffés, au moyen d'un gaz de balayage Le gaz de balayage est introduit par la valve à positions multiples Le même type de gaz que celui utilisé pour le gaz porteur faisant passer le

produit de pyrolyse du four dans les pièges est avantageuse-

ment utilisé en tant que gaz de balayage Cependant, le gaz de balayage est acheminé directement aux pièges depuis la source de gaz plutôt qu'en passant à travers le four afin d'éviter d'entraîner tout résidu de pyrolyse depuis le four jusqu'aux pièges La même source peut être utilisée pour les deux gaz par la mise en oeuvre d'un raccord 87 de dérivation et de valves 88 et 89 comme montré sur la figure 2 Dans un exemple, le gaz porteur et le gaz de balayage étaient de

l'hélium.

Bien que des chambres séparées 30 de refroidis-

sement soient représentées sur chaque piège froid, une chambre unique de refroidissement, commune à la totalité des pièges, pourrait également être utilisée Dans la forme de réalisation o une seule chambre de refroidissement est utilisée, chaque piège est recouvert individuellement d'un isolant afin de réduire la perte de chaleur à partir du piège lorsque celui-ci est chauffé Cependant, l'isolant ne doit pas être assez épais pour que le temps demandé pour le refroidissement du piège soit long Dans l'exemple représenté dans lequel des colliers métalliques de chauffage par résistance sont utilisés, un gainage à fibres de verre tressées est utilisé Dans une forme de réalisation dans laquelle un chauffage par contact d'un piège en quartz de verre fondu est utilisé, on a également utilisé un gainage à

fibres de verre tressées Dans la forme préférée de réalisa-

tion, on utilise des chambres de refroidissement séparées La

description suivante suppose un appareil selon la forme

préférée de réalisation Les pièges sont disposés à l'inté-

rieur des chambres de refroidissement afin que chaque piège puisse être refroidi La forme préférée de réalisation pour la chambre de refroidissement est un Dewar afin de minimiser le flux thermique principalement vers l'intérieur du piège. Si un Dewar n'est pas utilisé, l'intérieur de la chambre de10 refroidissement doit être revêtu d'une surface réfléchissante

pour minimiser le flux thermique Chaque chambre de refroi-

dissement doit être isolée pour réduire encore le flux thermique vers l'intérieur du piège Chaque chambre de refroidissement présente une ouverture 31 d'entrée de piège à travers laquelle l'extrémité d'entrée du piège fait saillie, une ouverture 32 de sortie de piège à travers laquelle l'extrémité de sortie du piège fait saillie, et une ouverture 33 d'entrée/sortie de fluide de refroidissement ("ouverture pour fluide de refroidissement") qui admet un fluide de refroidissement à l'intérieur de la chambre de refroidissement et permet aussi au fluide de refroidissement d'être évacué de la chambre de refroidissement Dans la forme préférée de réalisation, le fluide de refroidissement est un gaz liquéfié tel que de l'azote liquide (LN 2) Si un gaz liquéfié est utilisé en tant que fluide de refroidissement,

une ouverture de sortie de vapeur du fluide de refroidis-

sement doit être prévue dans la chambre de refroidissement pour permettre au gaz de vaporisation de s'échapper afin d'éviter l'établissement d'une surpression dans la chambre de refroidissement Dans l'exemple représenté, l'ouverture d'entrée ou de sortie du piège peut être surdimensionnée pour permettre à la vapeur de s'échapper L'ouverture de sortie de vapeur du fluide de refroidissement doit être dimensionnée afin de minimiser l'évaporation du fluide de refroidissement

tout en évitant une surpression dans la chambre de refroidis-

sement Dans l'exemple représenté, les ouvertures d'entrée et

de sortie du piège étaient surdimensionnées de 0,762 mm.

Indifféremment au fait que les ouvertures d'entrée et de sortie du piège soient utilisées en tant que sortie de vapeur de fluide de refroidissement, ces ouvertures doivent être surdimensionnées de manière qu'il n'y ait aucun contact entre le tube du piège et la chambre de refroidissement La raison pour laquelle ce contact doit être évité est que, si les pièces sont en contact avec la chambre de refroidissement, celles-ci se comportent comme un dissipateur de chaleur lorsque les pièges sont chauffés pendant la libération, ce qui allonge de façon inacceptable le temps de chauffage En variante, le dessus de la chambre de refroidissement peut être réalisé en une matière isolante afin que la chaleur ne soit pas transférée à partir du piège dans le cas o le piège

entre en contact avec la chambre de refroidissement L'ouver-

ture de sortie de vapeur de fluide de refroidissement peut être raccordée à un conduit (non représenté) pour évacuer les vapeurs du fluide de refroidissement vers une zone éloignée

de la zone de travail La quantité du fluide de refroidis-

sement dans chaque chambre de refroidissement est réglée au moyen des thermocouples 26 qui envoient un signal à la partie de commande (décrite ci-dessous) Si la température s'est élevée au-dessus du point de réglage, la partie de commande envoie un signal à une valve automatique 35 de remplissage de fluide de refroidissement, laquelle valve s'ouvre, permettant à du fluide de refroidissement provenant de la source 136 de fluide de refroidissement de pénétrer dans la chambre de refroidissement Une pompe 37 peut être utilisée si cela est nécessaire pour introduire le fluide de refroidissement dans les chambres de refroidissement Une fois qu'une quantité suffisante de fluide de refroidissement est entrée dans la chambre de refroidissement pour faire baisser la température au- dessous du point de réglage, le signal envoyé par les thermocouples à la partie de commande change et la partie de

commande envoie un signal afin de fermer la valve de remplis-

sage de fluide de refroidissement Dans la forme préférée de réalisation, le thermocouple est un thermocouple du type K ou T qui s'est révélé être souple sous les variations extrêmes de températures Chaque chambre de refroidissement est équipée d'une valve séparée 35 de remplissage de fluide de refroidissement et d'une valve automatique séparée 36 d'évacuation du fluide de refroidissement qui sont toutes deux reliées à un raccord commun 34 en "T" qui est lui-même relié à l'ouverture 33 du fluide ee refroidissement La valve 36 de vidange ou d'évacuation du fluide de refroidissement s'ouvre en recevant un signal provenant de la partie de

commande, permettant au fluide de refroidissement de s'écou-

ler de la chambre de refroidissement à l'instant approprié dans la séquence, comme décrit ci-dessous Pendant que la valve d'évacuation du fluide de refroidissement est ouverte,

la valve de remplissage de fluide de refroidissement est mise hors fonction, restant dans la position fermée, ou cien le système de réglage de la température du piège est mis hors20 fonction, de manière qu'aucun fluide de refroidissement ne pénètre dans la chambre pendant qu'elle est en cours d'éva-

cuation. Entre la sortie 21 de gaz de pyrolyse de la partie à four et lapartie 20 à pièges se trouve un premier moyen de direction de gaz destiné à diriger le produit de pyrolyse vers des pièges individuels Entre les extrémités 28 de sortie des pièges et le moyen 50 d'analyse se trouve un second moyen de direction de gaz destiné à diriger in- dividuellement le contenu libéré de chaque piège vers le30 moyen d'analyse Dans la forme préférée de réalisation, les premier et second moyens de direction de gaz comprennent une valve unique 45 à positions multiples ayant autant de postes ou de positions qu'il y a de pièges Chaque poste ou station de la valve à positions multiples présente une ouverture 4635 d'entrée de poste ("entrée de poste") et une ouverture 47 de sortie de poste ("sortie de poste") La valve à positions multiples présente une entrée principale unique 48 qui communique séparément avec chaque sortie de poste La valve à positions multiples présente aussi une sortie principale unique 49 qui communique séparément avec chaque entrée de poste Chaque poste de la valve à positions multiples correspond à un piège particulier La sortie de chaque poste della valve à positions multiples est en communication avec l'entrée du piège correspondant à ce poste de la valve à10 positions multiples L'entrée de chaque poste de la valve à positions multiples est en communication avec la sortie du piège correspondant à ce poste de la valve à positions multiples L'entrée principale de la valve à positions multiples communique avec la sortie de produit de pyrolyse de

la partie à four La sortie principale de la valve à posi-

tions multiples est en communication avec l'entrée d'échan-

tillon du moyen d'analyse La position de la valve à posi-

tions multiples est commandée par un positionneur/actionneur de valve ("le positionneur") qui place une sortie de poste donnée quelconque en communication avec l'entrée principale

ou place une entrée de poste donnée quelconque en com-

munication avec la sortie principale De préférence, lors-

qu'une entrée ou une sortie d'un poste donné quelconque est en communication avec la sortie ou l'entrée principale, respectivement, aucune autre ouverture de poste n'est en communication avec aucun autre raccordement L'expression "en communication" utilisée ici signifie "en communication de fluide" sauf indication contraire Le positionneur est avantageusement actionné automatiquement par le dispositif de commande, avantageusement au moyen d'un signal électrique, bien que d'autres moyens à signaux puissent être utilisés, tels qu'un signal à infrarouge ou un signal pneumatique Dans l'exemple décrit, la valve à positions multiples est une valve à 10 positions, haute température, du type "E 6S Tl OT" de35 la firme VICI VALCO Instrument Company L'actionneur de la valve dans cet exemple est commandé par la fermeture d'un contact électrique et un courant alternatif sous une tension de 115 volts. La partie d'analyse est constituée du moyen 50 d'analyse et du dispositif 55 de commande d'analyse Dans la forme préférée de réalisation, le moyen d'analyse est un chromatographe en phase gazeuse (désigné ci-après "CG") et le dispositif de commande d'analyse est un dispositif de commande de CG Dans l'exemple décrit, le moyen d'analyse était un chromatographe en phase gazeuse du type "CDS 820 GS" de la firme Chemical Data Systems D'autres moyens d'analyse connus dans la technique comprennent, à titre non limitatif,

un détecteur à ionisation de flamme ("DIF") ou un spectro-

mètre de masse De plus, un moyen d'analyse peut être utilisé conjointement avec un autre moyen d'analyse ou à la place de celui-ci Le moyen d'analyse est constitué de l'unité 51 de traitement d'échantillon ayant une entrée 52 d'échantillon, une sortie 53 d'échantillon et un moyen à signal de sortie 56 Dans l'exemple dans lequel le moyen d'analyse est un chromatographe CG, l'unité de traitement d'échantillon est la colonne CG Le chromatographe comporte aussi un concentrateur cryogénique (non représenté) qui précède la colonne de

chromatographie en phase gazeuse elle-même Des con-

centrateurs cryogéniques sont bien connus dans la technique et sont utilisés pour recueillir des échantillons avant de les relâcher vers le chromatographe Ceci assure que la

colonne de chromatographie en phase gazeuse reçoive l'échan-

tillon à un débit compatible avec la conception du chromato-

graphe Le signal de sortie de l'unité de traitement d'échan-

tillon est habituellement un signal analogique Ce signal peut être dirigé vers un moyen d'enregistrement de signaux, connu dans la technique, par exemple un enregistreur sur bande En variante, le signal analogique peut être stocké électroniquement et/ou converti en un signal numérique et stocké dans un dispositif de mémorisation de données tel qu'un ordinateur, ou bien affiché sous la forme d'une valeur numérique Une fois mémorisées dans un calculateur numérique, les données peuvent être manipulées et utilisées de diverses manières. Les éléments énumérés ci-dessus, la partie à four, la partie à pièges et la partie d'analyse, sont tous en communication de fluide comme décrit ci-dessus Il est important de maintenir chauffée la totalité des passages de communication de fluide, y compris la valve à positions multiples, de manière que le produit de pyrolyse ne se

condense pas avant d'atteindre le piège ou le moyen d'ana-

lyse Les parties essentielles à chauffer pendant le piégeage sont les passages précédant la valve tournante, et la valve

tournante elle-même Il n'y a pas de préoccupation équi-

valente à maintenir chauds les conducteurs entre la valve tournante et la partie garnie du piège pendant le piégeage pourvu que la partie de tube puisse être chauffée pendant la libération La raison pour laquelle il n'est pas essentiel de chauffer cette partie pendant le piégeage est que tout produit de pyrolyse qui se condense dans cette partie de tube

est libérée lorsque le tube est chauffé pendant le dépié-

geage Le chauffage des parties essentielles pendant le piégeage peut être réalisé par chauffage électrique du passage et de la valve tournante à l'aide d'un élément de chauffage par contact à résistance électrique, et recou- vrement de l'élément chauffant avec un isolant Bien qu'étant

efficace, ceci consomme un volume spatial important, et le maintien d'une température constante et uniforme dans tout passage est difficile Une particularité de la présente30 invention porte sur un procdé nouveau pour maintenir les passages et la valve à une température constante et uniforme.

Le meilleur mode de mise en oeuvre de 1 'invention envisage 10 pièges froids disposés radialement autour de la valve rotative à positions multiples, comme montré sur la figure 3.35 Plutôt que de chauffer des conduites individuelles menant à la valve rotative et provenant de celleci, on dispose la

valve rotative 45 à l'intérieur d'un bloc chauffant métalli-

que 70 Les chambres 30 de refroidissement, dans lesquelles sont disposés les pièges froids 25, sont agencées radialement autour du bloc chauffant Pour des raisons de simplification, deux seulements des dix pièges sont représentés sur la vue en coupe de la figure 3 Dans une variante, les conduites de transfert 107 et 108 entre les pièges et la valve tournante sont entièrement à l'intérieur du bloc chauffant Dans une

seconde variante, les conduites de transfert sont prin-

cipalement à l'extérieur du bloc chauffant La seconde variante est la variante préférée, car il est plus aisé de fabriquer le bloc chauffant et d'assembler la partie à pièges dans son ensemble, elle aboutit à une unité plus compacte et

elle utilise moins d'énergie pour chauffer le bloc chauffant.

Comme décrit précédemment, il n'est pas nécessaire de chauffer les conduites de transfert entre la valve tournante et le piège pendant le piégeage, pourvu de prévoir un moyen destiné à chauffer les conduites de transfert pendant la libération Le moyen destiné à chauffer les pièges pendant la libération est avantageusement utilisé aussi pour chauffer les conduites de transfert entre les pièges et la valve

tournante pendant la libération.

En référence à présent à la figure 2 a, celle-ci montre une vue en plan de la partie à pièges représentant les dix pièges 25 dans les chambres 30 de refroidissement

disposées radialement autour de la valve tournante 45.

Bien que le paragraphe ci-dessus décrive deux sections de conduites de transfert entre la valve tournante et le piège, et le piège lui-même en tant que sections distinctes, dans la forme préférée de réalisation, les deux sections de la conduite de transfert et du piège sont toutes d'une seule pièce continue de tube comme montré sur la figure 3 Ceci minimise les raccordements qui peuvent fuir sous l'effet de variations périodiques de la température, et

simplifie la fabrication.

La figure 3 montre la variante préférée de la partie de piégeage dans laquelle une partie des conduites de transfert entre la valve tournante et les pièges n'est pas5 disposée à l'intérieur du bloc chauffant Les conduites 108 d'entrée des pièges et les conduites 107 de sortie des pièges s'étendent radialement de la valve tournante 45 jusqu'au bord du bloc chauffant 70 Les conduites d'entrée et de sortie des pièges sont disposées entre les deux sections 121 et 122 du10 bloc chauffant Les sections 121 et 122 sont reliées par des organes de fixation tels que des vis ou des boulons et elles peuvent être séparées de manière que l'on puisse accéder aux conduites d'entrée et de sortie des pièges à des fins d'entretien sans avoir à enlever la valve tournante En outre, la section 121 peut être fabriquée à partir de plusieurs pièces en forme de "secteurs", vues en plan, afin que l'on puisse accéder à des conduites de pièges indivi- duelles Les pièges 25 sont disposés à l'intérieur des chambres de refroidissement 30 qui sont montées par rapport20 au bloc chauffant de façon qu'une transmission minimale de chaleur ait lieu entre le bloc chauffant et les chambres de refroidissement Ceci peut être réalisé par suspension des chambres de refroidissement au bloc chauffant à l'aide de matières 122 non conductrices de la chaleur ou par un montage des chambres de refroidissement de manière libre par rapport au bloc chauffant Ce dernier est avantageusement isolé à l'aide d'un isolant 76 tel que de la laine minérale ou autre matériau isolant pour hautes températures et services intensifs Plus avantageusement, la valve tournante isolée est enfermée à l'intérieur d'une enceinte 113 ainsi que les chambres de refroidissement et la tuyauterie pour fluide de refroidissement afin de protéger le personnel contre les surfaces chauffées et refroidies ainsi que pour d'autres fins

pratiques évidentes Le bloc chauffant est maintenu constam-

ment, par des moyens chauffants, pendant tout le fonction-

nement de l'appareil, à une température constante supérieure au point de rosée du produit de pyrolyse Dans l'exemple décrit, la température était de 3000 C Dans l'exemple décrit, quatre noyaux chauffants électriques 130 de 300 watts ont été utilisés en tant que moyen chauffant par introduction des noyaux dans des trous percés dans le bloc chauffant D'autres moyens chauffants tels que des pistes chauffantes électriques peuvent également être utilisés pour chauffer le bloc chauffant Des noyaux chauffants sont disponibles dans le commerce et sont mis en oeuvre électriquement, et ils comportent des circuits de réglage de température qui peuvent être commandés par la partie de commande (décrite ci-dessous) au moyen de thermocouples 77 montés sur le bloc chauffant pour produire le signal d'entrée de commande Dans l'exemple

décrit, le bloc chauffant était réalisé en aluminium.

L'aluminium est une matière préférée pour le bloc chauffant, car elle est bonne conductrice de la chaleur, légère et aisée à usiner pendant la fabrication Cependant, toute matière bonne conductrice de la chaleur pourrait également être utilisée pour le bloc chauffant Etant donné que les pièges sont maintenus à leur température de refroidissement entre l'instant o le produit de pyrolyse est "piégé" dans ces pièges et jusqu'à ce que la séquence de libération pour ce piège particulier ait lieu, il existe une grande différence de température dans la zone 81 entre le bloc chauffant et le piège refroidi Cette différence de température doit être limitée à une distance aussi courte que possible afin que de la chaleur ne soit pas transmise vers l'intérieur du piège, lequel peut libérer un produit de pyrolyse piégé Le maintien de cette différence de température concentrée pour contenir des composés volatils est connu sous le nom de "concentration cryogénique" De plus, une transmission de chaleur vers l'intérieur du piège fait apparaître des points froids dans le bloc chauffant, risquant de condenser le produit de pyrolyse dans des zones indésirables Dans un exemple o les

pièges ont été refroidis à -1950 C, la différence de tempéra-

ture était de 4950 C sur 2,54 mm La matière des pièges doit donc être mauvaise conductrice de la chaleur pour minimiser

la transmission de chaleur vers l'intérieur des pièges.

L'acier inoxydable et le quartz fondu satisfont tous deux ce critère, sont essentiellement chimiquement inertes et peuvent supporter de fortes différences de température, et ils constituent donc des matières préférées pour les pièges Les conduites de tranfert entre les pièges et la valve tournante peuvent être isolées principalement pour des raisons de

sécurité et pour diminuer aussi la perte de chaleur.

Dans la variante préférée dans laquelle le tube des pièges métalliques est utilisé en tant qu'élément chauffant du piège et le bloc chauffant décrit dans le

paragraphe ci-dessus est utilisé, la matière du bloc chauf-

fant à valve est avantageusement une bonne conductrice du courant électrique Ceci permet au bloc chauffant d'être utilisé en tant qu'électrodes aux extrémités des pièges, c'est-à-dire les extrémités d'entrée et les extrémités de sortie, éliminant donc la nécessité de réaliser un câblage de ces points Dans cette variante, un seul fil électrique est relié au bloc chauffant Le bloc chauffant est en contact électrique avec toutes les extrémités d'entrée et de sortie

des pièges froids Lorqu'un potentiel est appliqué à l'élec-

trode unique, il est donc appliqué à la totalité des pièges.

Dans cette variante, l'aluminium est une matière préférée

pour le bloc chauffant.

La figure 4 montre une variante moins avantageuse de la partie de piégeage dans laquelle la totalité des conduites de transfert entre la valve tournante 45 et les pièges 25 est disposée à l'intérieur du bloc chauffant Entre le bloc chauffant 70 et les chambres 30 de refroidissement se trouve un matériau isolant 71 destiné à réduire le flux de chaleur du bloc chauffant vers les chambres de refroidis-35 sement L'extrémité d'entrée 27 et l'extrémité de sortie 28 des pièges froids sont disposées à l'intérieur du bloc

chauffant et sont raccordées à la valve à positions mul-

tiples Dans cette forme de réalisation, l'ouverture de sortie de vapeur de fluide de refroidissement est l'évent 72 plutôt qu'un surdimensionnement de l'ouverture d'entrée ou de sortie du piège, comme décrit précédemment Un procédé pour disposer la valve à positions multiples et les extrémités d'entrée et de sortie des pièges à l'intérieur du bloc chauffant consiste à fabriquer le bloc en sections telles que représentées en 73, 74 et 75 En ce qui concerne tous les autres points, le bloc chauffant est essentiellement tel que décrit sous la variante préférée, ci-dessus Sur la figure 4,

les pièges et les chambres de refroidissement sont représen-

tés comme étant disposés radialement autour du fond du bloc chauffant Une variante dans laquelle les piègeslet les chambres de refroidissement sont disposés radialement autour du périmètre extérieur 78 du bloc chauffant simplifierait la fabrication et l'assemblage, mais donnerait un appareil

sensiblement plus grand.

Les conduites 82 et 83 de transfert allant de la partie à four jusqu'à la valve à positions multiples et de la valve à positions multiples jusqu'à la partie d'analyse, respectivement, doivent être maintenues à la même température

que le bloc chauffant Ceci peut être réalisé par envelop-

pement de ces conduites dans des éléments 84 de chauffage par contact, à résistance électrique, et un isolant 86 Un moyen de détection de température tel qu'un thermocouple 87 peut être utilisé pour contrôler la température des conduites et générer un signal qui peut être utilisé pour régler la

température des moyens chauffants.

La partie à four, la partie à pièges et la partie d'analyse sont en communication électrique et électronique entre elles Les communications électriques et électroniques entre ces parties sont commandées centralement par la partie de commande qui est constituée de la section logique et de la section de commutation Les fonctions principales effectuées par la partie de commande comprennent le réglage du rythme d'élévation de la température dans la partie à four, la sélection du piège vers lequel est dirigé le produit de pyrolyse, le chauffage et le refroidissement des pièges, la sélection du piège duquel est libéré le produit de pyrolyse et le fonctionnement de la partie d'analyse L'expression "sélection de pièges" telle qu'utilisée précédemment comprend l'actionnement du positionneur de la valve tournante Bien que ces fonctions puissent être traitées par des unités de

commande individuelles, dans la forme préférée de réalisa-

tion, elles sont toutes traitées par une seule unité, ce qui donne une unité plus simple et plus efficace La section logique contient des éléments de temps qui déterminent le temps auquel des événements peuvent avoir lieu à l'intérieur de l'appareil, ainsi que la durée de ces événements, par exemple le rythme d'élévation de la température dans le four, la durée pendant laquelle un produit de pyrolyse est dirigé

vers un piège donné quelconque, le temps auquel une libéra-

tion doit avoir lieu, la durée de la libération et tout autre événement temps/séquence qui apparaît dans l'appareil La section logique peut également être utilisée pour commander des événements sur la base de conditions autres que le temps, telles que la température en lisant un signal provenant d'un capteur de températures et en le comparant à un point de réglage La section logique contient aussi, avantageusement,

les moyens destinés à enregistrer et/ou afficher des tempéra-

tures relevées dans la totalité de l'appareil, bien que des contrôleurs/enregistreurs séparés de températures puissent être utilisés La section logique peut soit être constituée d'horloges manuelles, soit, plus avantageusement, une horloge

programmable à canaux multiples, et encore plus avantageuse-

ment un calculateur Dans un exemple, la section logique était une horloge programmable du type "CDS 430 " de Chemical Data Systems, qui est en fait une horloge qui est incapable de modifier sa séquence d'après l'état du système Dans un autre exemple, la section logique était un ordinateur individuel HP 9836 de Hewlett Packard exploitant un programme de commande écrit en Basic La partie logique envoie des signaux de commande à la section de commutation Les figures A et 5 B montrent un exemple d'une section de commutation pour la partie de commande En référence aux figures 5 A et B, la section de commutation contient les commutateurs à contacts électriques 201 à 209 destinés à ouvrir et fermer des circuits chauffants 211 à 214, des commutateurs 221 et 222 destinés à ouvrir et fermer des électrovalves 35 et 36,

et des contacts 225 destinés à envoyer des signaux à l'ac-

tionneur 40 de la valve à positions multiples La section de commutation peut également contenir les bornes 227 pour les dispositifs de détection de température (par exemple les thermocouples 26, 77, 87, 230, 231 et 232) ainsi que des visuels d'affichage 240 et 241 montrant l'état de l'appareil

en tout point donné (par exemple le piège en cours d'utilisa-

tion, la température du four, etc) La partie de commutation peut également contenir des transformateurs de puissance et des convertisseurs alternatif/continu Les composants

électriques et électroniques ainsi que la logique de pro-

gramme nécessaires à la mise en oeuvre des principes de commande décrits ci-dessous avec le fonctionnement de

l'appareil sont tous bien connus dans la technique.

Avant de procéder à une expérience quelconque, l'opérateur doit déterminer les intervalles de température

auxquels on souhaite des échantillons, et le rythme d'éléva-

tion de la température dans le four Ces paramètres sont alors programmés dans la section logique de la partie de commande Par exemple, l'opérateur peut souhaiter connaître quels sont les produits qui sont dégagés entre 300 'C et 600 'C, avec une importance particulière sur les produits dégagés durant l'intervalle de 400 'C à 500 'C Par conséquent, pour un rythme de chauffage de 50 C par minute en commençant à 300 'C, on pourrait introduire le programme suivant Plage de tempé Envoi au Temps de pié Intervalle rature (OC) piège N O geage (min) d'horloge (min)

300 350 1 10 0 10

350 400 2 10 10 20

400 415 3 3 20 23

415 430 4 3 23 26

430 445 5 3 26 29

445 460 6 3 29 32

460 475 7 3 32 35

475 490 8 3 35 38

490 545 9 il 38 49 545 600 10 il 49 60 Cet exemple est donné uniquement à des fins de démonstration, et on doit observer que l'on peut considérer toute variante de "tranches" de température ou de temps, en étant seulement limité par le nombre de pièges utilisables et la plage maximale de température du four De plus, il n'est

pas nécessaire d'utiliser tous les pièges dont on dispose.

Dans cet exemple, le programme est introduit en unités de temps Etant donné que le rythme de chauffage est connu, on peut mettre en corrélation étroite un temps particulier avec une température particulière et l'on peut donc parler de

façon interchangeable "du temps programmé" ou "de la tempéra-

ture programmée" En variante, en détectant la température dans le four et en écrivant le programme pour commuter des pièges uniquement lorsque des températures particulières ont

été atteintes, on peut introduire un "programme de tempéra-

ture" réel Le premier système de programmation en inter-

valles de temps est préféré, car il demande moins d'équipe-

ment et le programme n'est pas moins précis, du fait que les rythmes de chauffage peuvent être réglés très étroitement

avec la technologie actuelle.

Les conduites de transfert sont initialement élevées à leur température de travail, qui est la température à laquelle aucun produit de pyrolyse ne doit théoriquement se condenser Dans l'exemple décrit, ceci consiste à amener le bloc chauffant également à la température de travail des conduites de transfert Dans l'exemple, pour éviter une condensation du produit de pyrolyse le plus lourd prévu, un hydrocarbure en C 30, la température de travail des conduits était de 350 C Les chambres de refroidissement sont remplies

d'un fluide de refroidissement et maintenues à la température basse des pièges Dans l'exemple, le fluide de refroidis-

sement était de l'azote liquide et la température du piège froid, c'est-à-dire la température de piégeage, était d'environ -195 o C Le four est élevé à la température initiale15 auquel une information de pyrolyse d'échantillon est souhai- tée.

Pendant la séquence de piégeage, le produit de pyrolyse pour chaque intervalle temps/température est piégé dans des pièges séquentiels.20 Une fois que la température de stabilisation du système a été atteinte, l'échantillon devant être pyrolysé est déposé dans le porte- échantillon et ce dernier est inséré dans le four On fait passer le gaz porteur à travers le four pour entraîner le produit de pyrolyse vers la partie à pièges Le gaz porteur pourrait avoir un point d'ébullition inférieur à celui de la température du piège froid de façon qu'aucun gaz porteur ne soit retenu dans le piège Dans l'exemple, le gaz transporteur est de l'hélium Lorsque la température s'élève dans le four à partir de la température initiale jusqu'à la valeur de temps/température programmée en second, le produit de pyrolyse est dirigé vers le premier piège, tous hydrocarbures se condensent dans le piège et le gaz porteur s'échappe à travers l'unité d'analyse Une fois

que l'intervalle de temps pour la première plage de tempéra-

ture est passé (c'est-à-dire une fois que la seconde tempéra-

ture a été atteinte), un signal est envoyé par la section logique à la section de commutation qui, à son tour, envoie un signal à la valve à positions multiples pour rediriger l'écoulement du produit de pyrolyse vers le piège suivant dans la séquence Le chauffage se poursuit dans le four et le produit de pyrolyse est piégé dans ce piège suivant Le processus consistant à rediriger l'écoulement du produit de pyrolyse vers des pièges séquentiels et à continuer le chauffage se poursuit jusqu'à ce que la température finale (le temps final) soit atteint En ce point, le chauffage du four s'arrête, l'écoulement du gaz porteur est arrêté et la

séquence de libération commence.

Pendant la libération, les contenus "piégés" des pièges sont dirigés séquentiellement dans la partie d'analyse

pour être analysés.

L'écoulement de gaz de balayage vers les pièges est amorcé après que la séquence de piégeage s'est arrêtée et il se poursuit pendant la séquence de libération Le fluide de refroidissement vers le premier piège est évacué de la chambre de refroidissement associée par une ouverture de la valve d'évacuation du fluide de refroidissement Celle-ci reste ouverte pendant un temps prédéterminé, ce temps étant légèrement plus long que le temps demandé pour que le fluide de refroidissement s'écoule par gravité de la chambre de refroidissement A ce moment, la valve d'évacuation du fluide de refroidissement est fermée Immédiatement après que le fluide de refroidissement s'est évacué du piège, le piège est

rapidement chauffé à une température nécessaire pour vapo-

riser le produit de pyrolyse Dans l'exemple, une température de libération de 300 'C était utilisée, et le piège était chauffé depuis la basse température jusqu'à la température de libération (c'est-à-dire de - 195 C jusqu'à 300 'C) en environ 2 minutes Le gaz de balayage entraîne le produit de pyrolyse du piège en cours de libération vers la partie d'analyse o sa composition ainsi que d'autres caractéristiques, si cela est souhaité, sont analysées Pendant la libération et l'analyse du premier piège, les autres pièges restent à leur température d'état froid afin de retenir leur contenu Après que le contenu du premier piège a été analysé, l'unité d'analyse envoie un signal à la partie de commande qui déclenche la libération du piège suivant En variante, la libération peut être régulée par une horloge, les intervalles

de temps étant suffisamment longs pour permettre la libéra-

tion et l'analyse de tout piège donné Habituellement, un intervalle detemps de 3 à 5 minutes est suffisant pour libérer la totalité du produit de pyrolyse se trouvant dans un seul piège Cependant, le temps d'analyse peut varier sur la base des moyens d'analyse utilisés et, par conséquent, l'intervalle de temps avant que le piège suivant dans la séquence puisse être chauffé peut dépasser le temps de libération de 3 à 5 minutes La libération se déroule comme décrit ci-dessus pour le premier piège et la séquence se poursuit jusqu'à ce que tous les pièges aient été libérés et analysés Bien que dans la forme préférée de réalisation, les pièges soient libérés dans la même séquence que celle dans laquelle le produit est piégé en eux, il n'est pas nécessaire de suivre cet ordre De plus, dans la forme préférée de réalisation, le chauffage d'un piège particulier s'arrête une fois que la totalité du produit de pyrolyse se trouvant dans

*ce piège a été libérée.

En ce qui concerne la génération des courbes de dégagement de produit, une fois que les données des résultats d'analyse ont été enregistrées, leur traitement peut avoir lieu Dans l'exemple et la forme préférée de réalisation, les données de sortie du chromatographe en phase gazeuse sont enregistrées dans un calculateur numérique Puis les données sont utilisées pour créer les courbes de dégagement des produits de pyrolyse Un programme d'ordinateur intègre les crêtes de chromatographie en phase gazeuse et produit un total cumulé sur plusieurs passes de chromatographie en phase gazeuse Le total en cours est passé en fonction de la température de pyrolyse de l'intervalle pour produire la courbe de dégagement de produit Une fois que les points ont été tracés, l'un quelconque d'un certain nombre de programmes d'ajustement de courbe connu dans la technique peut être utilisé pour ajuster une courbe à ces points et déterminer la

dérivée première de cette courbe La température du maximum de la courbe de dérivée peut en outre être utilisée pour déterminer les paramètres cinétiques de la matière de10 l'échantillon d'origine.

En combinant les résultats séparés de l'analyse par chromatographie gazeuse, il est important que tous les chromatogrammes aient le même facteur de réponse ou qu'un étalon de référence extérieur soit utilisé et que les résultats de chaque chromatogramme soit normalisé Les résultats de la chromatographie en phase gazeuse sont qualitatifs et significatifs uniquement par rapport à un étalon de référence On peut effectuer un essai sur le chromatographe en phase gazeuse pour déterminer s'il possède un facteur de réponse constant Si tel n'est pas le cas, chaque analyse portant sur chaque produit de pyrolyse libéré doit être corrigée en relation à un étalon de référence unique Ceci peut être réalisé par l'injection d'une matière de référence connue dans la colonne de chromatographie en phase gazeuse avec chaque analyse séparée Les résultats de chaque analyse peuvent ensuite être normalisés avant d'être combinés En variante, l'étalon de référence peut être injecté avec le transporteur vers les pièges afin que l'étalon soit piégé avec le produit de pyrolyse Si les données de sortie des diverses analyses présentent de façon constante peu de variations ou ne présentent aucune variation et si aucune normalisation n'est nécessaire, on peut se

dispenser de l'étalon de référence.

Un procédé pour combiner les résultats d'analyse de chromatographie en phase gazeuse est montré sur la figure 6 qui représente la fraction ou concentration cumulative d'un composé particulier en fonction de la température En référence à la figure 6, dix "tranches de température" d'un échantillon soumis à une pyrolyse ont été prises entre 2800 C et 650 C Dans cet exemple, les tranches de température n'étaient pas égales On doit d'abord déterminer l'alcane en C 18 total dans l'échantillon afin que des fractions puissent être calculées On y parvient en isolant les concentrations d'alcane en C 18 dans les dix analyses de chromatographie en phase gazeuse et en calculant leur somme numérique La fraction de C 18 à laquelle chaque tranche de température

contribue est ensuite calculée par division de la con-

centration en Ci 8 de chaque tranche de température par la concentration totale en C 18 Les fractions cumulatives sont ensuite tracées en fonction de la température et une courbe passant par les points est tracée Une approximation étroite de l'équation représentant la courbe tracée par les points peut être déterminée par l'un quelconque de plusieurs moyens bien connus dans la technique La courbe résultante de conversion en fonction de la température montre que, par exemple, environ 24 % de l'alcane en Ci 8 est généré entre 415 *C et 433 C Il convient de noter que, étant donné que chaque "tranche de température" de l'alcane en C 18 piégé couvre une plage de températures, encore que l'analyse ne donne qu'un nombre de concentration pour cette plage, il faut prendre une décision quant à la température, dans la plage,

à laquelle affecter la concentration découlant de l'analyse.

Dans cet exemple, la température de point final de la plage (ou "tranche") a été utilisée Les unités de conversion peuvent être exprimées en fraction de mole, en masse totale (cumulée), ou en masse cumulée de produit en tant que fraction d'un poids total d'échantillon La courbe de conversion sera appelée la courbe "C en fonction de T" dans

l'explication suivante.

Un autre procédé de présentation des données consiste à tracer la dérivée C en fonction de T pour obtenir une courbe de taux de génération, d(C)/d(T) en fonction de T, o T est la température Autrement dit, la dérivée de la5 courbe de la figure 6 est prise pour obtenir une courbe du type montré sur la figure 7 En particulier, les étapes consistent 1) à tracer les points de données comme décrit ci-dessus pour la figure 6; 2) à tracer une courbe passant par les points de

données, en utilisant des algorithmes d'ordi-

nateur connus dans la technique afin que l'on

obtienne une formule mathématique qui ap-

proche étroitement la courbe lorsqu'elle est tracée; 3) à utiliser un algorithme d'ordinateur connu dans la technique pour obtenir la dérivée première de la formule obtenue dans l'étape 2; et 4) à tracer la dérivée première de la courbe de

l'étape 2.

Il ressort de la description précédente que la

présente invention procure un procédé et un appareil pour générer la courbe de dégagement du produit de pyrolyse en fonction de la température pour un composé organique Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits et représentés sans sortir

du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Appareil pour recueillir et libérer des matières condensables durant un événement dépendant du temps, caractérisé en ce qu'il comporte:5 (a) plusieurs pièges ( 25) destinés à piéger les matières condensables et ayant chacun une entrée ( 27) et une sortie ( 28); (b) un premier moyen ( 45) de déviation à positions multiples ayant une entrée ( 48) par laquelle les

matières condensables peuvent passer et plu-

sieurs sorties ( 47) vers lesquelles ladite entrée peut être déviée séparément, chacune des sorties étant affectée à l'un des pièges et en communication de fluide avec l'entrée de ce piège; (c) un second moyen ( 45) de déviation à positions multiples ayant plusieurs entrées ( 46) et une sortie ( 49) vers laquelle lesdites entrées peuvent être déviées séparément et par laquelle

les matières condensables peuvent passer, cha-

cune des entrées étant affectée à l'un des pièges en communication de fluide avec la sortie de ce piège; (d) des moyens ( 30) destinés à refroidir les pièges

au-dessous du point de rosée des matières con-

densables afin que celles-ci soient piégées dans lesdits pièges;

(e) des moyens ( 110, 111) destinés à chauffer sépa-

rément chacun des pièges au-dessus du point d'ébullition des matières condensables afin que

des matières condensables piégées soient libé-

rées en même temps que des pièges non chauffés sont maintenus au-dessous du point de rosée des matières condensables; (f) des moyens de commande ( 65) destinés i à diriger les matières condensables vers

des pièges individuels par l'intermé-

diaire du premier moyen de déviation à positions multiples, à des intervalles prédéterminés durant ledit événement;

ii à réguler le refroidissement des piè-

ges; iii à réguler le chauffage des pièges; et iv à diriger les sorties des pièges vers la sortie du second moyen de déviation à

positions multiples.

2 Appareil pour l'analyse de matières macro- moléculaires, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un four ( 15) ayant une chambre ( 16) destinée à recevoir un échantillon ( 17) et une ouverture ( 21) de sortie par laquelle peut passer un

produit de pyrolyse dégagé par suite du chauf-

fage de l'échantillon dans le four; (b) un premier moyen ( 45) de déviation à positions multiples ayant une entrée principale ( 48) en communication de fluide avec l'ouverture de

sortie du four et des sorties secondaires mul-

tiples ( 47) telles que ladite ouverture de sortie du four peut accéder séparément à chacune des sorties secondaires du moyen de déviation; (c) plusieurs pièges ( 25)destinés à piéger le produit de pyrolyse et ayant une entrée ( 27) et une sortie ( 28), chaque entrée de piège étant en communication de fluide en parallèle avec l'une, qui lui est affectée, des sorties secondaires du

premier moyen de déviation à positions mul-

tiples; (d) des moyens destinés à purger le produit de pyrolyse depuis le four vers les pièges en passant par le premier moyen de déviation à positions multiples; (e) des moyens ( 30) destinés à refroidir les pièges au-dessous du point de rosée du produit de pyrolyse afin que ce dernier soit piégé dans lesdits pièges;

(f) des moyens ( 110, 111) destinés à chauffer sépa-

rément chacun des pièges au-dessus du point d'ébullition du produit de pyrolyse afin que ledit produit de pyrolyse piégé soit libéré en même temps que des pièges non chauffés sont

maintenus au-dessous du point de rosée du pro-

duit de pyrolyse; (g.) des moyens ( 50) d'analyse des constituants du produit de pyrolyse; (h) un second moyen ( 45) de déviation à positions multiples ayant de multiples entrées secondaires ( 46) et une sortie principale ( 49), chacune des entrées secondaires du second moyen de déviation étant en communication de fluide avec l'une des sorties de piège qui lui est affectée, la sortie

principale du second moyen de déviation à posi-

tions multiples étant en communication de fluide avec les moyens d'analyse des constituants du produit de pyrolyse; (i) des moyens destinés à purger le produit de pyrolyse libéré depuis lesdits pièges vers les moyens d'analyse des constituants de produit de pyrolyse en passant par le second moyen de déviation à positions multiples; (j) des moyens de commande ( 65) destinés: i à diriger l'ouverture de sortie du four

vers des pièges individuels par l'inter-

médiaire du premier moyen de déviation à

positions multiples, à intervalles pré-

déterminés;

à réguler le refroidissement des piè-

ges; iii à réguler le chauffage des pièges; et iv à diriger les sorties des pièges vers lesdits moyens d'analyse des consti-

tuants du produit de pyrolyse par l'in-

termédiaire du second moyen de déviation à positions multiples; et

(k) des moyens d'enregistrement destinés à en-

registrer les résultats d'analyse provenant desdits moyens d'analyse des constituants du

produit de pyrolyse.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et second moyens de déviation à

positions multiples sont des valves ( 45) à positions mul-

tiples. 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et second moyens de déviation à positions multiples comprennent une valve tournante unique

( 45).

Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins l'un des premier et second moyens de

déviation à positions multiples comprend plusieurs électro-

valves. 6 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pièges sont des tubes de quartz fondu ayant une

matière de garniture poreuse inerte avec laquelle un conden-

sat du produit de pyrolyse peut entrer en contact.

7 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pièges sont des tubes d'acier inoxydable ayant une matière de garnissage poreuse inerte avec laquelle un

condensat du produit de pyrolyse peut entrer en contact.

8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que: (a) les pièges sont disposés dans un logement commun

qui peut être rempli d'un fluide de refroidis-

sement, ce dernier agissant en tant que moyen destiné à refroidir les pièges; et (b) chacun des pièges est isolé individuellement afin que les moyens de chauffage des pièges soient isolés thermiquement dudit fluide de refroidissement. 9 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des pièges est disposé séparément dans une

chambre ( 30) de refroidissement affectée à un piège par-

ticulier de sorte qu'il y a plusieurs chambres de refroidis-

sement, chaque chambre de refroidissement renfermant un seul piège, les chambres de refroidissement pouvant être remplies d'un fluide de refroidissement qui agit en tant que moyen destiné à refroidir les pièges au-dessous du point de rosée

du produit de pyrolyse.

Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que les chambres de refroidissement sont des

vases de Dewar.

11 Appareil selon la revendication 10, carac-

térisé en ce que les moyens de chauffage des pièges compren-

nent, séparément pour chaque piège:

(a) une première électrode ( 110) en contact électri-

quement conducteur avec le point milieu électri-

quement résistif du piège, la première électrode pouvant être chargée d'un premier potentiel;

(b) une deuxième électrode ( 111) en contact électri-

quement conducteur avec l'extrémité d'entrée du

piège et pouvant être chargée à un second poten-

tiel;

(c) une troisième électrode ( 111) en contact élec-

triquement conducteur avec l'extrémité de sortie du piège et pouvant être chargée au second potentiel de manière que, lorsque les premier et second potentiels sont appliqués aux électrodes,

le piège soit chauffé par effet Joule.

12 Appareil selon la revendication 11, carac- térisé en ce que les moyens d'analyse des constituants du

produit de pyrolyse comprennent un chromatographe en phase5 gazeuse.

13 Appareil selon la revendication 4, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à maintenir la valve tournante au-dessus du point de rosée du produit de pyrolyse, ces moyens comprenant: (a) un bloc métallique ( 70) ayant un espace vide

destiné à recevoir la valve tournante et présen-

tant plusieurs trous disposés à peu près à égale distance les uns des autres le long du périmètre extérieur du bloc métallique; (b) des éléments chauffants ( 130)à résistance électrique disposés dans les trous; et (c) des conduits ( 107, 108) de fluide disposés dans des passages qui s'étendent vers l'intérieur depuis le périmètre extérieur du bloc métallique jusqu'à des positions immédiatement adjacentes aux raccordements d'entrées secondaires et de sorties secondaires de la valve tournante, les conduits de fluide étant destinés à faire passer

un produit de pyrolyse depuis les sorties secon-

daires de la valve tournante jusqu'aux entrées des pièges et depuis les sorties des pièges

jusqu'aux entrées secondaires de la valve tour-

nante.

14 Appareil selon la revendication 11, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à maintenir la valve tournante au-dessus du point de rosée du produit de pyrolyse, ces moyens comprenant: (a) un bloc métallique ( 70) ayant un espace vide

destiné à recevoir la valve tournante et présen-

tant plusieurs trous situés à peu près à égale distance les uns des autres le long du périmètre extérieur du bloc métallique; (b) des éléments chauffants ( 130) à résistance électrique disposés dans les trous; et (c) plusieurs conduits ( 108, 107) d'entrée et de sortie de fluide disposés dans des passages qui s'étendent vers l'intérieur depuis le périmètre

extérieur du bloc métallique jusqu'à des posi-

tions sensiblement adjacentes aux raccordements d'entrées secondaires et de sorties secondaires de la valve tournante, les conduits de fluide étant destinés à faire communiquer un produit de pyrolyse depuis lesdites sorties secondaires de la valve tournante jusqu'aux entrées des pièges et depuis les sorties des pièges jusqu'aux

entrées secondaires de la valve tournante.

Appareil selon la revendication 13, carac-

térisé en ce que les chambres de refroidissement sont

disposées radialement autour du bloc métallique.

16 Appareil pour l'analyse de matières macro- moléculaires, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un four ( 15) ayant une chambre ( 16) destinée à recevoir un échantillon ( 17) et une ouverture ( 21) de sortie par laquelle peut passer un

produit de pyrolyse dégagé par suite du chauf-

fage de l'échantillon dans le four; (b) plusieurs pièges ( 25)destinés à piéger un produit de pyrolyse provenant de l'échantillon, chaque piège comportant une entrée ( 27) et une sortie ( 28), chacun des pièges étant disposé séparément à l'intérieur d'une chambre ( 30) de refroidissement qui est affectée à un piège

particulier de sorte qu'il y a plusieurs cham-

bres de refroidissement, renfermant chacune un seul piège, les chambres de refroidissement

pouvant être remplies d'un fluide de refroidis-

sement destiné à refroidir les pièges au-dessous du point de rosée du produit de pyrolyse; (c) un chromatographe en phase gazeuse destiné à analyser la composition du produit de pyrolyse; (d) une valve tournante ( 45) à positions multiples ayant une entrée principale ( 48), une sortie principale ( 49), des entrées secondaires ( 46) et des sorties secondaires ( 47), dans laquelle: i) l'entrée principale est en communication de fluide avec l'ouverture de sortie du four par l'intermédiaire d'une première

conduite ( 82) de transfert, et est sé-

lectivement en communication de fluide avec les sorties secondaires; (ii) les sorties secondaires sont séparément en communication de fluide avec les entrées des pièges;

(iii) la sortie principale est en com-

munication de fluide avec le chromato-

graphe en phase gazeuse par l'intermé-

diaire d'une seconde conduite ( 83) de

transfert et est sélectivement en com-

munication de fluide avec les entrées secondaires; et (iv) les entrées secondaires sont séparément en communication de fluide avec les sorties des pièges;

(e) une première entrée de gaz de purge en com-

munication de fluide avec le four et par la-

quelle un gaz destiné à purger le produit de pyrolyse depuis le four vers les pièges en passant par l'entrée principale de la valve tournante peut s'écouler;

(f) un second raccordement de gaz de purge en com-

munication de fluide avec l'entrée principale de la valve tournante et par lequel peut s'écouler un gaz destiné à purger un produit de pyrolyse

libéré depuis lesdits pièges vers le chromato-

graphe en phase gazeuse en passant par la sortie principale de la valve tournante; (g) un circuit ( 110, 111) de chauffage de pièges destiné à chauffer séparément chacun des pièges au-dessus du point d'ébullition du produit de pyrolyse provenant dudit échantillon de façon que le produit de pyrolyse piégé soit libéré

tandis que des pièges non chauffés sont main-

tenus au-dessous du point de rosée du produit de pyrolyse; (h) un circuit ( 84) de chauffage des conduites de transfert destiné à chauffer les première et seconde conduites de transfert au-dessus du point d'ébullition du produit de pyrolyse; (i) un circuit de chauffage de la valve tournante destiné à chauffer la valve tournante au-dessus du point d'ébullition du produit de pyrolyse; (j) un circuit de commande ( 65) destiné:

i) à aligner sélectivement l'entrée prin-

cipale de la valve tournante avec des sorties secondaires prédéterminées de la valve tournante à des intervalles de temps prédéterminés;

ii) à aligner sélectivement la sortie prin-

cipale de la valve tournante avec des entrées secondaires prédéterminées de la valve tournante à des intervalles de temps prédéterminés; iii) à réguler le chauffage du four; iv) à réguler le refroidissement de chacun des pièges en ouvrant et fermant des

valves ( 35, 36) à fluide de refroidis-

sement en réponse à un signal de tempé-

rature provenant du piège; v) à arrêter le refroidissement et amorcer le chauffage de chacun des pièges à des intervalles de temps prédéterminés;

vi) à réguler chacun des circuits de chauf-

fage des pièges; vii) à commander le processus d'analyse du chromatographe en phase gazeuse; et

(k) des moyens d'enregistrement destinés à en-

registrer les résultats d'une analyse provenant

dudit chromatographe en phase gazeuse.

17 Appareil selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que les pièges sont métalliques et dans lequel

chacun des circuits de chauffage des pièges comprend séparé-

ment:

(a) une première électrode ( 110) en contact électri-

quement conducteur avec le point milieu électri-

quement résistif du piège, la première électrode pouvant être chargée à un premier potentiel;

(b) une deuxième électrode ( 111) en contact électri-

quement conducteur avec l'extrémité d'entrée du

piège, la deuxième électrode pouvant être char-

gée à un second potentiel;

(c) une troisième électrode ( 111) en contact élec-

triquement conducteur avec l'extrémité de sortie du piège, la troisième électrode pouvant être chargée au second potentiel de manière que, lorsque les premier et second potentiels sont appliqués aux électrodes, le piège soit chauffé

par effet Joule.

18 Appareil selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que le circuit de chauffage de la valve tour-

nante comprend: (a) un bloc métallique ( 70) ayant un espace vide

destiné à recevoir la valve tournante et présen-

tant plusieurs trous situés à peu près à égale distance les uns des autres le long du périmètre du bloc métallique; (b) des éléments chauffants ( 130) à résistance électrique disposés dans les trous; et (c) plusieurs conduits d'entrée et de sortie de fluide ( 108, 107) disposés dans des passages qui s'étendent vers l'intérieur depuis le périmètre

extérieur du bloc métallique jusqu'à des posi-

tions sensiblement adjacentes aux entrées secon-

daires et aux sorties secondaires de la valve tournante, les conduits de fluide étant destinés à communiquer le produit de pyrolyse depuis les

sorties secondaires de la valve tournante jus-

qu'aux entrées de pièges et depuis les sorties des pièges jusqu'aux entrées secondaires de la

valve tournante.

19 Appareil pour piéger et libérer les matières condensables, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un tube métallique ( 25) ayant une entrée ( 27) et une sortie ( 28) à ses extrémités opposées, par lesquelles des matières condensables peuvent

passer, le tube métallique étant au moins par-

tiellement rempli d'une matière poreuse inerte ayant un rapport élevé de la surface spécifique au volume de manière que la matière condensable

puisse se condenser sur la matière inerte lors-

que le tube est refroidi au-dessous du point de rosée des matières condensables;

(a) une première électrode ( 110) en contact électri-

quement conducteur avec le point milieu électri-

quement résistif du tube métallique, la première électrode pouvant être chargée à un premier potentiel;

(b) une deuxième électrode ( 111) en contact électri-

quement conducteur avec l'extrémité d'entrée du tube métallique, la deuxième électrode pouvant être chargée à un second potentiel; et

(c) une troisième électrode ( 111) en contact élec-

triquement conducteur avec l'extrémité de sortie du tube métallique, la troisième électrode pouvant être chargée au second potentiel de manière que, lorsque les premier et second potentiels sont appliqués aux électrodes, le tube métallique soit chauffé par effet Joule, ce qui échauffe la matière inerte au-dessus du

point de fusion des matières condensables.

20 Appareil destiné à chauffer une valve ( 45) d'appareillage et des tubes associés d'entrée et de sortie proches de la valve, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un bloc métallique ( 70) ayant un espace vide

destiné à recevoir la valve et présentant plu-

sieurs trous situés à peu près à égale distance

les uns des autres le long du périmètre ex-

térieur du bloc métallique; (b) des passages s'étendant vers l'extérieur depuis l'espace vide jusqu'au périmètre extérieur du bloc métallique, ces passages étant proches des

raccordements de fluide sur la valve, les pas-

sages ayant une section transversale suffisante pour contenir des conduits de fluide destinés à conduire des fluides vers les raccordements de

fluide de la valve et à partir de ces raccor-

dements; et (c) des éléments chauffants ( 130) à résistance électrique disposés dans les trous de manière

que, lorsque les éléments chauffants sont chauf-

fés, le bloc métallique soit chauffé, de même

que la valve et les passages.

21 Appareil selon la revendication 20, carac- térisé en ce que le bloc métallique comprend des segments ( 121, 122) pouvant être reliés entre eux de manière que les passages soient mis à découvert lorsque les segments sont séparés. 22 Procédé pour analyser des matières macro- moléculaires consistant: (a) à chauffer en continu un échantillon ( 17) de matière pendant une période spécifique afin d'amener l'échantillon à générer un produit de pyrolyse; (b) à recueillir le produit de pyrolyse pendant des intervalles thermiques spécifiques durant ladite période; (c) à analyser le produit de pyrolyse associé aux intervalles thermiques spécifiques afin de déterminer la composition de ce produit de pyrolyse.

23 Procédé pour analyser des matières macro-

moléculaires, caractérisé en ce qu'il consiste:

(a) à placer un échantillon ( 17) de matière à ana-

lyser dans un four ( 15);

(b) à chauffer en continu l'échantillon à des tempé-

ratures croissantes jusqu'à ce que l'échantillon commence à générer un produit de pyrolyse; (c) à diriger le produit de pyrolyse vers un premier piège ( 25) se trouvant dans une rangée parallèle de pièges afin de piéger le produit de pyrolyse

dans ce piège, ce dernier étant à une tempéra-

ture inférieure au point de rosée du produit de pyrolyse; (d) à continuer d'élever la température dans le four pour amener l'échantillon à continuer à générer un produit de pyrolyse; (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) ( 1) térisé en pièges. à rediriger le produit de pyrolyse vers au moins un autre piège dans la rangée de pièges pour piéger le produit de pyrolyse; à chauffer un premier piège contenant un produit de pyrolyse dans ladite rangée après que le

premier piège ne piège plus de produit de pyro-

lyse de façon que le produit de pyrolyse soit

libéré vers des moyens ( 50) d'analyse de consti-

tuants; à analyser le produit de pyrolyse provenant du premier piège dans des moyens ( 50) d'analyse de constituants afin de déterminer la composition de ce produit de pyrolyse;

à enregistrer les résultats de l'analyse prove-

nant du premier piège; à chauffer au moins un piège supplémentaire contenant un produit de pyrolyse, dans ladite rangée, une fois que ce piège supplémentaire ne piège plus de produit de pyrolyse de façon à libérer le produit de pyrolyse vers les moyens d'analyse de constituants; à analyser le produit de pyrolyse provenant du piège supplémentaire dans des moyens d'analyse

de constituants afin de déterminer la com-

position du produit de pyrolyse; à enregistrer les résultats de l'analyse à partir du piège supplémentaire; et à comparer les analyses provenant du premier

piège et du piège supplémentaire.

24 Procédé selon la revendication 23, carac-

outre en ce qu'il utilise une rangée d'au moins 8 Procédé selon la revendication 24, carac- térisé en ce que les températures des pièges sont d'au moins -190 'C lors du piégeage du produit de pyrolyse et sont d'au

moins 280 'C lors de la libération du produit de pyrolyse.

26 Procédé selon la revendication 24, carac- térisé en ce que les moyens d'analyse de constituants comprennent un chromatographe en phase gazeuse. 5 27 Procédé selon la revendication 26, carac- térisé en ce qu'il consiste en outre:

(a) à compiler dans des tables les résultats prove-

nant de chacune des analyses, lesquels résultats sont des éléments de catégories prédéterminées

de composés similaires, ainsi que leur tempéra-

ture correspondante afin que soit associée à chacune des catégories une table de résultats et de températures; (b) à trier chacune des tables conformément à une température croissante;

(c) à calculer et introduire dans chacune des ta-

bles, pour chacune des températures croissantes, la valeur cumulée des résultats;

(d) à déterminer pour chacune des tables, par ajus-

tement de courbe, un algorithme qui établit de façon étroitement approximative la relation entre les valeurs cumulées et les températures croissantes pour toutes les entrées dans ladite table afin qu'un algorithme soit associé à chacune des tables; (e) à tracer, pour toute table donnée, les valeurs

cumulées en fonction des températures croissan-

tes afin que l'on obtienne des points de données graphiques tels qu'il existe, pour chacune desdites tables pour graphiques, un jeu de points de données associés; et (f) à tracer, en superposition sur les points de données, l'algorithme associé de façon à générer

un graphe de conversion en fonction de la tempé-

rature.

28 Procédé selon la revendication 27, carac- térisé en ce qu'il consiste en outre: (a) à déterminer pour au moins l'une quelconque desdites catégories de composés prédéterminés une formule approchant étroitement la dérivée première de l'algorithme associé; et

(b) à tracer ladite formule en fonction des tempéra-

tures croissantes à partir de la table associée afin de générer un graphe de taux de génération

en fonction de la température.