WO2010020723A2 - Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray - Google Patents

Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray Download PDF

Info

Publication number
WO2010020723A2
WO2010020723A2 PCT/FR2009/001019 FR2009001019W WO2010020723A2 WO 2010020723 A2 WO2010020723 A2 WO 2010020723A2 FR 2009001019 W FR2009001019 W FR 2009001019W WO 2010020723 A2 WO2010020723 A2 WO 2010020723A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
gas
air
cyclone
compartment
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/001019
Other languages
English (en)
Other versions
WO2010020723A9 (fr
WO2010020723A3 (fr
Inventor
Nicolas Ugolin
Original Assignee
Nicolas Ugolin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0804656A external-priority patent/FR2941224A1/fr
Application filed by Nicolas Ugolin filed Critical Nicolas Ugolin
Priority to US13/060,131 priority Critical patent/US8906203B2/en
Publication of WO2010020723A2 publication Critical patent/WO2010020723A2/fr
Publication of WO2010020723A9 publication Critical patent/WO2010020723A9/fr
Publication of WO2010020723A3 publication Critical patent/WO2010020723A3/fr
Priority to IL211239A priority patent/IL211239A/en
Priority to MA33626A priority patent/MA32571B1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • B01D1/18—Evaporating by spraying to obtain dry solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • B01D1/20—Sprayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/06—Flash evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
    • C02F1/12—Spray evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/01—Solar still
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/11—Batch distillation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/18—Control

Definitions

  • solar thermal distillation In addition to conventional thermal distillation, solar thermal distillation is sometimes used. This process involves using solar energy to produce the water vapor that will be condensed. Although the latter method uses free energy to produce water vapor, the area needed to produce one m 3 per day is very large: more than 100 m 2 . In addition, the facilities needed for production are difficult to move.
  • the present invention relates to a method of desalinating and purifying water by a distillation method using solar thermal energy, microwave energy and ultrasound energy to produce fresh water from liquid saline and / or waste water and atmospheric water vapors.
  • the process can be used to produce more
  • fresh water is also added from wastewater by supplementing it with wastewater pre-treatment steps by using the energy produced by the fermentation of a part of the organic compounds contained in the wastewater.
  • the additional energy produced by the fermentation allows the capture and conversion of water and methane vapors into purified liquid water.
  • the invention consists of a method and devices organizing a series of functional units for producing water vapor from salty or dirty water by limiting the energy cost and then condensing the steam produced. in desalinated or purified water.
  • the process of desalination and / or purification of wastewater can be decomposed into 5 main stages which can be successive or concomitant: a) a stage of filtration of the water
  • a step of separating the vapors, salt crystals, agglomerated particles e) a step of condensing said vapor in desalinated and purified water with a possible fragmentation of the vapors obtained.
  • liquid water is first broken up into fine droplets of size between 1 mm and 1 micrometer in diameter.
  • the fragmentation of liquid water will be
  • the fogger will consist of the elements of a low-pressure paint gun or components of snow cannons. In a preferential mode, the
  • the 170 fogger will consist of a wick porous or not Fig1.1.
  • the porous wick is for example made of a frit (organic mineral, or metal), synthetic or natural fibers; in some cases it will filter the water.
  • the wick may be pierced, along its length, with longitudinal capillaries, preferably less than two
  • the porous wick allows pumping of the liquid by capillarity through the pores, tubings and capillaries.
  • the wick may be sheathed on a part by an impermeable membrane.
  • Around the wick will be arranged a nozzle more or less cone-shaped or shells Fig1.2 and may include fins Fif1.8 allowing a flow
  • the nozzle will be plastic, metal or any other material that can be structured.
  • the top of the nozzle will be pierced with a hole Fig1.3 (pore of the nozzle) vis-à-vis the top of the wick.
  • the nozzle extends the central cylinder Fig. 1.6, forming the gas lift of a cyclone Fig. 4 and provides flow guidance
  • the cyclone creates a depression, according to the Bernoulli principle, which draws liquids through the wick.
  • the suction thus creates a pumping phenomenon that allows the liquid to rise through and to the surface of the wick while being filtered. Liquid is then sucked in by the rising gas
  • the wick continues in the center of the cyclone within the column of cyclone upstream gases, to possibly exit the cyclone through the conical opening of the bottom of the cyclone Fig1.5. At the exit of the cyclone, the wick plunges into a water reservoir to be filtered, and
  • the structure formed by the cyclone, the nozzle and the wick, constitutes a spray cyclone Fig1.10.
  • the wick is optionally held in place in the nozzle and in the cyclone 205 by a suction tube Fig1.9 which is continued in the upper part of the cyclone spray, or in the entire cyclone.
  • the suction tube encircling the wick accentuates the suction vacuum at the tapered end of the wick.
  • the gas supply of the cyclone of the cyclone with spray may be tangential, but is preferably longitudinal through sloping fins Fig1.7.
  • the inclination of the fins ensures the formation of a gaseous vortex descending into the cyclone. Arriving at the bottom of the cyclone, the vortex is formed into a
  • cyclones Fig2.7 are part of the floor Fig2.12 of the air compartment Fig2.15.
  • the air is injected Fig. 13.13, preferably tangentially, into the air compartment of the air pump in the direction opposite to the inclination of the cyclone feed fins, so that it can rush efficiently, at through said fins in cyclones.
  • the air compartment of the air pump comprises internal structures, such as cylinders having opposite openings to the direction of rotation of the gas vortex Fig2.16, to promote the entry of gases in cyclones exchanges.
  • the spray cyclones open Fig2.3 in the ceiling of the air compartment Fig2.14 which also corresponds to the floor
  • the fractionation of saline or dirty water in droplets is carried out using ultrasound with a frequency of between 1 kHertz and 20 MHertz, used alone or in addition to cyclone sprays. described in 1. 240
  • the ultrasonic generator is a structure surrounding the light of the spray pump.
  • the ultrasound emitting structure consists of a Fig3.18 cylinder, made of metal, ceramic or any other material that can efficiently transmit ultrasound,
  • the ultrasonic vibrations are horizontal, vertical or a combination of the two types of movements and are obtained thanks to a source, which could be a piezoelectric crystal system Fig3.23, an electromagnet or any other system allowing to generate a movement of
  • the ultrasonic source will be connected to the emitting structure so as to transmit vibrations to it.
  • the explosion of cavitation bubbles will generate the expulsion of high-speed droplets causing a spray or aerosol.
  • the explosion of the cavitation bubbles is favored when they come into contact with a surface, the change of direction of the flow, due to the skirt terminating the cylinder Fig3.19-20-21 promotes the contact with the bubbles cavitation with
  • the explosion of the cavitation bubbles generates a spray or an aerosol, in a direction generally perpendicular to the surface of the emitting structure, directed towards the light of the spray pump.
  • the upward flow from the wicking cyclones causes the formed aerosol.
  • the watering of the cylinder of the emitting structure can be obtained by a hydraulic circuit powered by a pump, diaphragm, peristatic, centrifugal or of any type.
  • a siphon system utilizes a difference in level between the surface of the liquid to be filtered and the outlet of the hydraulic circuit to pump water to the ultrasound emitting structure.
  • the inlet of the hydraulic circuit will be provided with a filter, making it possible to pre-filter the water to be treated, which will preferably be a sintered structure, to filter the water which supplies the emitting structure.
  • all the units described in this document may be periodically or permanently connected to an ultrasonic source 290 to clean the pores and ducts of the various elements of the system.
  • the sprays and / or aerosols are formed by a combination of wicking cyclones and the emitting structure
  • the sprays or aerosols formed by the wicking cyclones and the ultrasound emitting structure are captured at the top of the spray pump Fig3.25.
  • the capture can be achieved for example by a fan placed in the head
  • Sprays or aerosols are then directed to the inlet Fig4.26 of one or more crystallization cyclones Fig4.27 preferably tangential feed.
  • a nested cyclone system can optionally be used Fig15.239. The entry of the cyclone is confluent with a waveguide Fig4.28 which allows an electromagnetic source to inject the frequencies
  • electromagnetic waves will have the effect of evaporating the water contained in the droplets of the sprays or aerosols by crystallizing the salts and agglomerating the impurities and, on the other hand, increasing the temperature of the gases formed, therefore their speed.
  • the electromagnetic energy will be provided in the form of microwaves with a frequency preferably between 1 GigaHertz and 700 GigaHertz. These microwaves will be
  • the device for separating vapors and salts and / or agglomerated particles may advantageously consist of several cyclones possibly nested and communicating with each other. This allows a greater efficiency of separation, moreover the action of the cyclones can be
  • particulate filters such as without being exhaustive: felt, honeycomb structure or cordierite foam, silicon carbide ...
  • 330 of the surface of the inverted cone limits the passage of any particles to the top of the device, by printing in their path a curvature leading them mainly to the lateral slots Fig4.31 of the cyclone recovery duct.
  • the lateral slots are optionally provided with fins on the inside of the cyclone Fig4.31-bis oriented in the direction of rotation of the vortex
  • a particulate filter Fig4.32 for example a nest structure filter, is arranged at the top outlet of the cyclone. 340 bee cordierite or silicon carbide to filter the particles of salt or impurities formed. The filter is optionally connected to an ultrasonic source.
  • a fan is disposed above 345 of the upwelling sheath of the crystallization cyclone Fig4.33, the heat dissipated by the fan will be transferred to the gas through a radiator arranged after the fan Fig4.34 .
  • the air supply to the air compartment of the spray pump is preferably 350 with dry, hot air.
  • the air is dried by lowering its temperature.
  • the preferred method of lowering the temperature of the air is to place a cold body, a temperature between 1 and 35 0 C,
  • the cold body will consist of a Peltier resistor Fig. 5.36.
  • Fig5.37 will face the air inlet Fig5.35 of the system.
  • the Peltier resistor may be inclined to increase the contact with the air and will eventually be provided with spokes or fins.
  • the condensation water will be recovered, through a pipe Fig5.40, into a tank and added to the distilled water.
  • An air-cooled radiator is placed on the warm side of the resistor Fig5.38.
  • a Fig5.41 fan may be placed after the Peltier resistor to suck in the air and push it towards the inside of the spray pump system. The air is also warmed by the heat energy dissipated by the fan motor.
  • the condensation of the water 375 contained in the air is obtained by a system of convergence / divergence of the air.
  • the air is first accelerated and compressed in a cone Fig. 5.44 by a fan Fig. 5.43.
  • the air is suddenly slowed down and expanded in a flash tank preferably spherical Fig5.45, resulting in a drop in temperature and condensation of part of the water vapor of 380 air.
  • the cooled air is then sucked by a second fan Fig5.46.
  • Between the second fan and the expansion tank is optionally introduced the cold face Fig5.47 of at least one Peltier resistance Fig5.48, maintained between 1 and 35 0 C.
  • the rest of the water vapor contained in the air eventually condenses on contact with the cold face of the Peltier resistance.
  • the cold face of the Peltier resistor optionally comprises bars Fig. 5.49 or cooling fins.
  • the air then passes either in series, but preferably in parallel Fig5.50 in the tubes of the tubular cooling radiators Fig5.51-53 of the fans Fig5.43-46-52 and the resistors Peltier Fig5.48.
  • the air is heated to the detriment of the air passing between the fan blades 390 and coming from the cold face of the Peltier resistors.
  • the cold face or faces Fig5.47 Peltier resistors Fig5.48 consist of a metal structure doubling the wall of the expansion tank to form two cold surfaces.
  • the cold surfaces will consist of two spherical metal structures nested and connected to the cold poles of the Peltier resistance or resistors.
  • the structures will eventually be pierced with regular holes, such that these holes are offset between the two metal structures. After the expansion the gas comes into contact with the face of the structures,
  • the expansion tank may consist of a cylinder containing a cold surface constituted by a structure
  • the trays are advantageously downwardly oriented.
  • the trays are advantageously downwardly oriented.
  • the cylinder wall is serrated Fig5.60 to force a flow of gas closer to cold trays.
  • the water that condenses on the tray flows to the drain outlet Fig5.62.
  • the Peltier resistors are advantageously arranged on a ring Fig. 5.61.
  • the ring will have regularly arranged openings Fig5.64, allowing a part of
  • a heat shield Fig. 65 for example in the form of an inverted hollow cone and made of a thermally insulating material (ceramic, plastic, etc.), recovers the air entering the Peltier resistance ring Fig. directly the air at the radiator Fig5.66
  • the radiator Fig5.71 of the ring Peltier resistors consisting of a very heat conducting material such as copper, aluminum (generally metal), is for example arranged on the facechaude of the ring of resistors, and encloses the heat shield.
  • 425 spokes Fig5.68 may connect the radiator of the Peltier resistance ring to the radiator of the fan. Additional radiators Fig5.69 can be introduced into the system to better dissipate heat. Under the action of the fan, the air is drawn in through the opening Fig5.70 of the system, then the air cools and the water vapor contained condenses on the trays and
  • a drainage system of water Fig.D.55-62 which can be combined with a tank and siphon system Fig5.54-63, thus allowing to recover the water while preventing the gas from escaping.
  • the temperature of the dry air is increased by passing through solar thermal panels and in solar furnaces or concentrators.
  • the solar thermal panels 445 are made of flexible and flexible materials such as plastic, polymer, silicone or any other material.
  • the solar thermal panel is for example formed of contiguous sheets and structured to form a network or matrix of cavities "bubble" preferably spherical.
  • the light capture system consists of two sheets of synthetic material, one
  • top sheet transparent to light visible, UV, infrared
  • Fig6.72 and a lower sheet Fig6.73 capable of reflecting light (such as a synthetic material coated with aluminum or any other material capable of reflecting light) possibly doubled by a membrane or a thermally insulating fabric (Nomex fabrics (brand aramid fibree) / Kevlar, etc.).
  • Nomex fabrics brand aramid fibree
  • Kevlar etc.
  • synthetic material of the transparent sheet can be doped by crystals of silica or quartz Fig6.74 (quantum particles) on the one hand, to transform the UV visible and infrared light that pass through the plastics and other on the other hand, to increase the transparency of plastics at different wavelengths. Both leaves are glued or welded one to
  • 465 may be of heat resistant synthetic material (kevlar, Kapton), or metal ... It may also be a synthetic polymer containing metal particles for example in the inner section of a bubble. These particles make it possible to conduct the heat better, the portions of the capillary external to the bubbles preferably do not contain any metal so
  • the bubbles of the matrix are preferably swollen with helium, argon, krypton, xeon or a mixture of these gases.
  • the spherical shape of the bubbles makes it possible to converge the light Fig. 6.77 (whatever the position of the sun), entering through the transparent film Fig. 6.72 or reflected on the covered film
  • 480 bubbles connected to each other are connected to a device for controlling the pressure inside the bubbles; it is for example a chamber Fig6.78, one of whose walls is constituted by an elastic membrane Fig6.79. This membrane expands when the pressure increases inside the bubbles, and absorbs the variations in gas volume due to the
  • each capillary is connected to an air inlet duct Fig6.80 and the other end of each capillary to an air outlet duct Fig6.81.
  • capillaries will preferably be greater than the section of the inlet ducts.
  • the whole of this device forms a flexible solar thermal panel.
  • the inlet duct of the flexible solar thermal panel will for example be connected to the outlet of the air-cooled desiccator, while the outlet duct may be connected directly to the spray pump or to another air-conditioning system.
  • the air heating is supplemented or provided by a solar furnace or concentrator.
  • the solar concentrator consists of a deflector, which can be
  • the tube system is constituted for its outermost part of a first insulation pipe Fig7.82 transparent material allowing the widest possible spectrum of light (visible, UV, IR).
  • the walls of the pipe are constituted for its outermost part of a first insulation pipe Fig7.82 transparent material allowing the widest possible spectrum of light (visible, UV, IR).
  • isolation 505 of isolation can be doped by crystals of silica or quartz (quantum particles) to transform UV in visible and infrared light and increase the transparency of the pipe wall at different wavelengths (polyethersulphone, aramid) ).
  • the walls of the insulation pipe may be doubled and may contain in the space
  • an isolation gas (helium, argon, krypton, xeon or a mixture of these gases).
  • the isolation gas is replaced by a vacuum established between the walls of the isolation enclosure.
  • the isolation pipe is surmounted and closed by an enclosure of any shape. This enclosure also transparent, single or double wall,
  • Fig7.84 shape or symmetrical conical Fig7.85.
  • a flared pipe at its high end Fig7.86.
  • This central pipe, dark color covered with black paint, black chrome, CERMET) will be a highly conductive material
  • the central pipe Fig.7.86 will be overcome Fig7.92, on its flared part by a rotor Fig7.87 comprising vanes or fins Fig7.89.
  • the rotor and the fins are preferably dark in color, the whole will have a diameter less than or equal to the diameter of the flared portion.
  • the deflector will be continuity of two membranes, a reflective membrane fig7.94, for example a synthetic membrane containing or covered with aluminum, such as survival blankets, and an insulating membrane Fig7.95 such as tissue Nomex (brand aramid fibree) / Kevlar ..., waterproofed on the outside.
  • a reflective membrane fig7.94 for example a synthetic membrane containing or covered with aluminum, such as survival blankets
  • an insulating membrane Fig7.95 such as tissue Nomex (brand aramid fibree) / Kevlar ..., waterproofed on the outside.
  • the reinforcement will consist for example of hollow and flexible tubes strongly
  • each rib of the armature will consist of bundles with two or three elements, for example, a highly heat-conducting hollow tube made of metal (copper, aluminum, .). Fig. 7,100 and one or two flexible tubes Fig7.101 for example carbon or natural fiber such as bamboo fibers.
  • Conductive hollow tubes made of metal (copper, aluminum, .). Fig. 7,100 and one or two flexible tubes Fig7.101 for example carbon or natural fiber such as bamboo fibers.
  • the outer free end of the heat conducting tubes Fig. 7,100 is optionally connected to a pipe forming the perimeter of the Fig. 105 parabolic air supplied by an inlet Fig. 7.106.
  • the size of the whales assembled in the frame corresponds to the size of the arc of the spherical cap of the parabola so that once the frame
  • the tube of the armature imposes on the membranes a form of spherical parabola Fig.7.93.
  • the membranes will be made in several pieces Fig7.107 connected by closures, zipper (zipper) Fig7.108, velcro, magnetic ...
  • the closures will be hidden by flaps Fig7.109.
  • the dish deflects the light through the insulation pipe Fig.7.82 and the closure enclosure Fig.7.85, essentially at the level of the flare of the central pipe just below the fins of the second rotor Fig7.88 .
  • the gas heats up and rises in the closing enclosure (thermal updraft) by rotating the
  • a lens Fig. 7.10 converts the light, which comes into line with the closure enclosure, at the level of the first rotor Fig. 7.87 and still warms the front air. that it is sucked into the central pipe by the inverted blades of the first rotor. In a mode
  • the lens plumb with the closure chamber Fig7.84 consists of a torus lens Fig7.111 converging the light into a ring focused on the blades Fig7.90 of the second rotor and on a small radiator located at the level of the widening of the central pipe Fig. 7.112.
  • the focal length of the dish can be advantageously chosen to make
  • the second membrane Fig7.95 serves as thermal insulation to prevent the dissipation of heat to the ambient air.
  • the rotors of the nested pipes may be coupled to an alternator or dynamo (generator) to produce electric current.
  • the central pipe of the nested pipe structure will possibly have a double wall comprising a honeycomb or foam structure, FIG. made of cordierite or silicon carbide, arranged between the two
  • the nested pipe structure will form a cyclonic solar gas turbine for both air acceleration and
  • the cyclonic solar turbine will be constituted for its outermost part of a first external pipe Fig15.224
  • the outer pipe is surmounted and closed by an inverted conical chamber so as to form an inverted cyclonic structure Fig15.227.
  • a spinning wheel Fig 15.230 At the entrance of the inverted cyclone is a spinning wheel Fig 15.230 whose central part is
  • the shaft pipe will capture the central flow coming out of the cyclone.
  • the part of the spindle axis included in the spindle pipe shall comprise propellers or blades arranged in a rotor with one or more stages. Fig 15.237 In front of the blades of
  • rotors, vanes Fig15.238 are disposed on the inner face of the shaft pipe so as to form stators for the rotors.
  • the assembly of axis tube and axis of wheel plus blades thus form a turbine, so that the wheel spindle, turning, drives the wheel.
  • the fins disposed on the wheel Fig15.240 and the blades Fig1.237 of the wheel axis will be oriented in the direction
  • the spinning wheel is streamlined in a complementary structure Fig 15.241 connecting on the one hand the
  • Fig 15.245 At the joint between the fairing of the impeller and the cyclone are arranged oblique conduits more or less U-shaped Fig 15.246, from a few tens of microns to several centimeters in diameter. These ducts allow the gas from the outer pipe and compressed by the impeller to pass into the cyclone while being strongly
  • outer wall oblique ducts will be black (black paint, black chrome, CERMET).
  • the oblique conduits may be metal but preferably ceramic or have ceramic structures inside. The solar radiation coming from the concentrators (deflector or torus-shaped lens) will be directed on the walls of the oblique ducts of
  • the walls of the oblique ducts are
  • annular chamber transparent to solar radiation for the widest possible spectrum Fig15.247.
  • This annular chamber may be filled with an insulating gas, such as argon, xeon, nitrogen, helium, krypton, or any other gas or gas mixture. In other embodiments, this chamber will be kept under vacuum.
  • an insulating gas such as argon, xeon, nitrogen, helium, krypton, or any other gas or gas mixture. In other embodiments, this chamber will be kept under vacuum.
  • a gas serving as an insulator between the two layers of the walls.
  • a vacuum is maintained between the two layers of the walls of the various elements or in the annular chamber.
  • the baffle will be advantageously oriented towards the sun.
  • the deflector will be motorized so as to
  • the deflector movement will be preprogrammed or defined by means of photoelectric sensors, for example a ring of cells or photoelectric resistors arranged on the support pole of the concentrator. As the sun rises, the cell vis-à-vis the
  • the sun will indicate the brightest position by measuring the current produced.
  • the heating of the air is completed by a heat exchange with the reservoir receiving the salts and / or the
  • the cyclone of crystallizations is contained in an adiabatic chamber in which the air circulates before being injected into the spray pump.
  • the thermal solar panel described in 6.2 is modified so that the heat transfer gas circulating in the capillaries and the insulating gas contained in the bubbles are the same, such as dry or moist air, helium, argon, krypton, xeon, isopropane, tetrafluoroethane,
  • the bubble matrix is made in such a way that the gas contained in the bubbles can circulate from one bubble to the other.
  • the bubbles will be structured by a 4-point weld system for each bubble Fig6.199, between the two
  • polymer sheets forming the panel are welded, leaving free only the inlet ducts Fig6.200 and gas outlet Fig6.201 and possibly the
  • each capillary Fig6.202 running in the center of each line of bubbles, is connected to the transverse gas outlet duct Fig6.203 collecting all the gases circulating in the capillaries.
  • the other end of each capillary remains free and open Fig.6.204 in the last row of bubbles of the
  • the last row of bubbles of the matrix is the opposite of the conduit feeding the bubbles of the matrix gas.
  • the gas injected between the two sheets of polymer welded by point structures the bubble matrix system, allowing on the one hand, the convergence and reflection of the manure towards the capillaries, causing their heating, and on the other hand, the isolation of
  • This flexible solar panel can be used as an insulating material for walls and buildings, while acting as a solar accumulator capturing light in all directions.
  • each bubble line of the bubble matrix is replaced by one or more tubes by means of a tubular structuring of the walls forming the panel Fig14.20 in such a way that the transparent wall Fig 14.72 and the reflecting wall Fig 14.73 form tubes comprising
  • the capillaries on which the light radiation is concentrated comprise, in their lumen 735, porous honeycomb or foam structures, made of cordierite or silicon carbide, ceramic or codeitrin.
  • the panels described in 6.2, 6.8, 6.9 may include semiconductor nanoparticles, either on the surface or in the wall of the membrane used as a reflector, or on the surface of the capillaries on which the solar radiation is concentrated fig14.221. These nanoparticles will make it possible to produce electric current from the
  • the surface on which the semiconductor nanoparticles will be arranged will be able to conduct the electric current.
  • Cyclone 750 is continued in the center of a crystallization cyclone Fig 15.249 so as to pass through the gas collection tube dating back Fig15.250 of the cyclone.
  • Said axis emerging from the cyclone may optionally be coupled to an electric generator fig16.259 which will provide a portion of the energy consumed by the system. Hot and accelerated gases from the shaft pipe are
  • the vanes disposed on the rotors of the axis of the spinning wheel in the center of the upstream gas collection tube will have the same orientation as those of the vanes or vanes of the impeller and an inverted orientation with respect to the vanes of the rotors of the main shaft pipe.
  • the solar cyclonic turbine so that under the action of gases of different directions, the axis turns in the
  • the crystallization cyclone then plays the role of a cyclonic gas turbine completing the solar cyclonic turbines to accelerate the air and produce electricity.
  • This turbine has the advantage of operating in the presence of crystallized salts and particles.
  • the output Fig 16.254 of the crystallization cyclone is sent to the primary input Fig16.255 of an ejector Fig16.257, the secondary input of the ejector being fed by the ambient air or air 780 dry cooled.
  • the condensation of the vapors is more or less completed by a condenser and / or a compressor Fig 16.260
  • the flexible solar thermal panel, the oven and the dryer may be together or separately used in solar water heater systems to produce a heat transfer fluid for circulating in a conduit located in a water tank to be heated.
  • Water vapor at the outlet of the cyclone of crystallizations can be transported 790 a great distance in a thermally insulated conduit. If the energy (temperature) of the gas decreases, it can be increased by a fan and heating system, for example by microwave, providing the additional energy required for transport.
  • the water vapor produced is condensed.
  • the water of desiccation of the air can possibly be added to the produced water.
  • the condenser may consist of any type of existing condenser or radiator. In a preferred embodiment, the condenser
  • the 800 will allow heat exchange between the air from the desiccator and water vapor from the cyclone of crystallizations.
  • the steam from the crystallization cyclone Fig4.27 is injected at the inlet Fig8.113 of a condensation radiator Fig8.14.
  • the radiator is inserted into a thermally insulated enclosure (radiator enclosure) Fig8.115.
  • radiator forms the mediating wall of the enclosure.
  • the radiator outlet Fig. 8.116 is connected to a water tank or a pipe for recovering liquids and / or vapors and cooled gases.
  • the air Fig 8.117 is sent into the radiator enclosure, towards the pipes and fins of the radiator.
  • the air heats up while cooling and / or condensing the water vapor circulating in the radiator.
  • the air flow rate is adjusted in the radiator enclosure optionally by a fan Fig. 8.118 to obtain fluids (liquid / gas) at the radiator outlet at a defined temperature, preferably less than 100 ° C. in the case of the condensation of
  • a solenoid valve system makes it possible to define the direction and the air circulation circuit between the various elements of the system as a function of the temperature gradients that vary, for example, as a function of sunlight.
  • the condensed water vapor is possibly stored in a tank.
  • This reservoir is preferably included in another surrounding tank (outside) containing water to be distilled or purified in order to heat this water by recovering the heat of the distilled water. If the outer tank is in the open air,
  • the water in the outer tank will be potable water intended to be heated by heat exchange with the freshly distilled water.
  • the outer tank containing the condensed water vapor recovery tank is filled with an additive such as alcohol.
  • the hotter condensed water from the radiator is cooled by yielding its heat to the additive whose temperature rises.
  • the nesting of the tanks can be reversed.
  • An additive preferably ethanol, may be mixed with the water to be purified or desalinated, in an amount of additive of between 0.1% and 90%, in order to reduce the energy required to produce an aerosol or spray and to evaporate the water.
  • the additive may for example be mixed with the water to be treated during the pumping phase.
  • the additive is separated from the water, for example during the
  • a distillation column is disposed above the reservoir collecting the fluid (vapor / gas / liquid) from the condensation radiator.
  • the fluid at the outlet of the radiator is
  • the distillation column condenses the water that falls back into the tank and let the alcohol vapors in the alcohol tank.
  • the distillation column 860 will consist of a cylinder provided at its center with a stage-plate structure connected to the cold pole of one or more Peltier resistors; the hot pole of the resistance or resistors being situated at the top of the column, constituting a structure 865 close to the device described in 5.5.
  • the Peltier resistance Fig.8.119 is located below the plate structure Fig.8.120 connected to the cold pole of the Peltier resistance Fig.8.121.
  • the hot pole of the resistor is connected to a radiator Fig.8.122 located in the reservoir Fig8.123 collecting the liquid that falls from the column.
  • the trays will advantageously be 870 oriented downwards.
  • the Peltier resistor is set so that the trays are cooled to a temperature that allows the condensation of the water but not that of the additive. For an additive such as alcohol, the preferred temperature will be between 100 0 C and 80 0 C.
  • the top of the column is connected to an alcohol tank Fig8.124.
  • the junction between the column and the reservoir consists of a serpentine pipe contained in a tank cooled by the alcohol pumped into the alcohol tank or by another fluid to be heated (water to be purified, domestic water, air before injection into the spray pump).
  • two successive distillations at a fixed temperature may be carried out to separate the water.
  • the separation of water from other compounds can be carried out by distillation unique in a distillation column having a decreasing gradient of 890 temperature between 150 0 C and 70 0 C for example.
  • the water will be recovered at plateaux with temperatures of between 90 ° C. and 100 ° C.
  • the other products of distillation of the dirty or salty water will be fragmented and recovered more or less pure (depending on the performance of the distillation column) to the trays of desired temperature.
  • the first distillation at a temperature between 110 0 C and 90 0 C can be obtained according to the devices described in 8.3 and 10.2-3.
  • the condensation radiator will be maintained at a preferential temperature greater than 100 ° C. and more preferably equal to 105 ° C., and the column of
  • distillation will be maintained preferably at a temperature between 110 ° C and 90 ° C and more preferably at 101 0 C.
  • the distillation is done through a system of nested columns and Peltier resistors as sources of
  • the system comprises an internal distillation column Fig. 9.125 consisting of a tube with a section of any geometrical shape (glass, metal, or refractory material).
  • the tube preferably cylindrical section Fig9.126, will be pierced with regular holes Fig9.127.
  • the holes will be arranged in line according to a
  • the holes will be arranged in an ellipse according to a selected rotation and translation Fig 9.128.
  • a plate Fig9.129 (cooling plate) preferably inclined upwards between
  • the tray will consist, for example, of a non-stick metal sheet (steel, aluminum, etc.) or possibly covered with a non-stick material, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy
  • the metal sheet is cooled by a source of cold, for example, the metal sheet is in contact Fig9.130 with the face of a Peltier resistance Fig9.131 maintained at a lower temperature of the condensation temperature of the vapors to be condensed ( cold face).
  • Peltier resistors may, in some embodiments, be disposed in the wall of the tube and in
  • the edges of a tray may be bent towards the
  • Fig9.133 high or preferably down Fig9.132 and they may optionally have channels Fig9.133, to collect and conduct condensed liquids on the underside of the tray to the hole.
  • the edges of a tray may also include upwardly directed flanges Fig9.134, which lead to the hole, the liquid dripping on the tray.
  • one or two pores Fig9.135 drilled near the tray attachment allow the passage of water from the upper face of the tray to the hole Fig9.127.
  • the bottom surface and / or The top of a tray will have ridges for guiding the flow of condensed liquid to the channels, edges or hole.
  • the two channels of the edge of a plate open at a hole rim Fig9.136 allowing condensed liquids on the tray to be collected in the hole.
  • the pores crossing the plateau are located after this rim.
  • the tray 945 preferentially inclined, with an inclination in the same orientation as that of the plate.
  • the inner wall of the hole Fig9.137 is covered with a thermally insulating material (plastic, ceramic, glass, silicone, ...), to achieve a temperature gap between the plate and the hole.
  • the tray may be replaced by a needle
  • It may be a simple or branched needle structure or a grid, but preferably a plate whose edges are inclined downwards or advantageously upward Fig9.138 to form a channel. This structure will be secured to the upper or preferably lower edge of the hole Fig9.139 to collect on its underside or respectively
  • the plate or structure will be brought to a temperature greater than or equal to the boiling temperature of the condensed vapors being for example connected Fig9.140 to a heating element, preferably the 965 second face Peltier resistors Fig9.131 used for example for internal cooling trays.
  • the Peltier resistors will preferably be thermally insulated from the surface of the tube.
  • the inner tube is metallic or conductive
  • the resistances may be contiguous outside the inner tube or preferably inside the inner tube. In the latter two conditions, the inside and possibly the outside of the inner tube will be, totally or partially, thermally insulated so as to achieve the heat exchange of heat and cold mainly through
  • the tray or heating structure will be filled or covered with porous elements (sand, crystals, frit, pumice)
  • the active distillation column including the heating and cooling plates described in Chapters 11.3 and 11.4, is included in a larger diameter tube (outer cylinder) Fig.9.141 in metal, glass, ceramic, material
  • each outer plate for example of non-stick metal or possibly covered with non-stick, leaves the wall of the outer cylinder so as to be located above a plateau heating Fig9.138 is parallel or antiparallellement Fig9.142.
  • the antiparallel plates will be pierced with a pore Fig. 9.443 at the base of the attachment of the plate to the outer cylinder. The pore allows the passage of rising vapors on the underside of the outer plate.
  • the antiparallel plates continue, from the wall of the outer tube, by a plate Fig9.144 plus 995 or less parallel to the heating plate Fig9.138.
  • the parallel plates are preferably directed towards the outer wall of the inner distillation tube Fig. 1226, and come close to the wall of said inner tube without reaching it.
  • the outer plates may optionally be connected to radiators, for example metallic Fig 9.145, located on the outer face of the outer cylinder,
  • the entire device can be placed in a cooling tube Fig. 9.441-bis, in which air Fig.9.146 circulates at a given temperature and at a given speed, for example by means of a fan, in order to maintain the external trays at the desired temperatures.
  • the cooling air can advantageously come from the air circuit of the spray pump.
  • the temperatures of the entire system are advantageously controlled by thermal probes arranged at the level of the various plates which define the currents and the voltages supplying the Peltier resistors as well as the speed of the fan in order to adjust the temperature.
  • the ventilation of the condensing radiator chamber Fig. 8.118 is regulated, for example, so that the vapors, condensed or not, at the outlet of the condensation radiator have temperatures between 120 ° C.
  • a system convergent / divergent may optionally be introduced after the heater to bring the temperature of 100 0 C.
  • vapors Arriving Fig9.149 on Fig9.129 coolants trays, maintained for example at 95 ° C, of the active distillation column described in Chapter 11.3, 11.4, 11.5 the water vapor and a part of the additive vapors as
  • a hot body Fig.9.140 for example at 98 ° C is disposed on the outer face of the tube
  • the warm body warms the vapors, causing them to rise up the outer tube.
  • the non-condensed vapors enriched in additive are conducted in another
  • condensation system set at a lower temperature suitable for the condensation of the additive, for example less than 78.5 0 C for alcohol.
  • Peltier resistors Fig. 1.150 are implanted on or in the walls of the outer cylinder in such a way that
  • Peltier resistors Under the effect of the temperature difference between the faces of the Peltier resistor, an electric current is generated by said resistor.
  • the electric current will either be used directly in the system or stored in current accumulators (battery, battery ).
  • 1065 Peltier resistors may be used at all interfaces of the system with significant differences in temperature, especially in terms of radiators and cooling fans.
  • the distillation columns may be adapted to produce the air dryer, and the systems described in 5.2-5 may be adapted to condensing systems. A combination of these systems can also be used.
  • the temperatures will be adapted to the use of the device and the type of vapor targeted for condensation.
  • temperatures are indicated for one-atmosphere operation. In actual operation, they will have to be adapted to the pressures of the different compartments of the process.
  • the vapors produced may be condensed by active condensation systems that separate water from other compounds and include heating and cooling elements such as Peltier resistors. , ventilation systems recovering the heat produced by
  • the process may be applied to purify the water of septic tanks and more generally in wastewater treatment processes. 13.2
  • the process will be used to purify wastewater from a septic tank, or sewage treatment plants, after they have been filtered by a mechanical system such as a screw press without end, a centrifuge, band filters, plate filters, a rotary press, or any system for aggregating
  • the septic tank or the treatment plant will comprise a receiving compartment Fig.
  • the 1100 will receive wastewater arriving by a collector Fig10.152.
  • This wastewater may also contain ground material from, for example, sink crushers.
  • the particles of the mixture are filtered for example in a low mesh screen Fig.10.153 at the exit of the receiving compartment.
  • the filter consists of a succession of interlocked sieves
  • the filtrate is discharged into the sludge compartment Fig. 10.154 located below the receiving compartment.
  • the sieve (s) will preferably be in inverted conical shape and will have a hole at the end of the cone allowing the passage of the formed sludge.
  • the sludge after sieving is directed to a filtering system
  • 1110 active such as a worm screw Fig.10.155, a centrifuge, band filters, plate filters, a rotary press, or a combination of several of these systems.
  • the cake constituted by the pressed sludge will for example be directed towards a third enclosure (compartment of the cake) FIG. 10.156, whereas the filtration water will for example be poured into the
  • 1120 sludge compartment by a pump system to the press system.
  • any type of system for sucking sedimented materials can be used ...
  • the sludge compartment will be separated, by an incomplete partition Fig10.158, by a fourth compartment (clear water) Fig10 .159.
  • the top of the partition will include filters Fig10.160, consisting of synthetic foams, sand and gravel, pumice, filters
  • the bottom of the incomplete partition 10.158 will include filters Fig10.161 such as sintered honeycomb made of cordierite, silicon carbide, titanium or other metals,
  • the frit is connected to an ultrasonic source Fig10.162.
  • the filtering system may be supplemented by sand / gravel systems located before and / or after the filter.
  • the filtered water from the clean water compartment is introduced by pumping or gravitation (siphoning) Fig. 10.163 into a FigiO.E spray pump, in order to be transformed into an aerosol and evaporated in a cycle (FIG.
  • dry, hot air exiting the desiccator is injected through the cake compartment to dry the cake of pressed particles spilled therein.
  • the particle cake will subsequently be recovered and used as a fuel in various processes, including biomass pellets in addition to other products such as sawdust, household waste or waste paper. These granules will be used
  • the compartment receiving the wastewater (receiver) fig10.165 may be hermetically sealed.
  • a solenoid valve, a valve, valve or non-return valve Fig10.166 or a pressure valve, placed at the collector will allow the closure of the conduit and / or prevent reflux in it.
  • the sludge compartment will be connected to the receiving compartment by a conduit Fig10.167 opening preferably near the bottom of the sludge compartment.
  • 1165 duct is quickly found under the surface of the liquid flowing from the receiver Fig10.165 to the sludge compartment.
  • the opening of the duct will preferably be directed upwards to allow a maximum fathom when the wastewater will flow into the compartment of
  • the duct may be closed for example by a non-return valve, allowing flow when the pressure in the receiver compartment is greater than or equal to that in the sludge compartment, preventing any reflux.
  • the conduit may be closed by a solenoid valve Fig10.168 (outlet valve of the receiver).
  • the sludge compartment is connected to a third compartment of clear water Fig10.159 by one or more conduits or openings closed by filters Fig10.169 for filtering or prefiltering the water,
  • the filters consist of a membrane of uitrafiltration between two sintered structures, all disposed within a compartment of gravel and sand. This configuration prevents any tearing of the membrane. Water flowing out of the compartment sludge to the clear water compartment is filtered through the systems
  • the water of the clean water compartment is then introduced by pumping or gravitation (siphoning) into a spray pump, in order to be transformed into an aerosol and evaporated in a purification cycle (FIG. 10A-B-C-D-E-F-G-H-I) described above.
  • a purification cycle FIG. 10A-B-C-D-E-F-G-H-I
  • valve Fig10.168 opens automatically.
  • the wastewater then flows to the sludge compartment.
  • the outlet valve of the receiving compartment is closed or closed as soon as the pressure difference between the two compartments becomes higher in the sludge compartment.
  • conduit Fig 10.170 provided for example with a non-return valve, a pressure valve, a solenoid valve, etc., a pressure buffer chamber Fig10.171, at least one of the partitions consists of a elastic membrane with a constant k calibrated extension stiffness Fig 10.172 to mitigate the increase in pressure.
  • the pressure buffer system consists of weighted or spring-loaded membranes.
  • the filters are connected to an ultrasonic source fig10.173 and / or an ultrasonic source is placed just before the filters. This allows, in addition to increasing the filtration speed, the degassing of the water in the front sludge compartment
  • a pump transfers the atmosphere from the clean water compartment to the pressure compartment 1235 or in a of preferential embodiment, to a second extensible or movable membrane compartment with a stiffness constant k of the elastic wall smaller than that of the first pressure buffer compartment. 1240
  • the valve connecting the sludge compartment to the buffer chamber, is closed.
  • the water and sludge from the sludge compartment are then pumped.
  • sludge pumping is done by a FigiO.P peristal pump (or any other
  • the sludge is filtered and pressed by a Fig.10.174 worm screw press, centrifuge, belt filter, plate filter, rotary press, or a combination of several of these press systems.
  • the particle cake obtained is rejected in a cake compartment, while the filtration water is rejected in the
  • sludge and wastewater are passed between the receiver and the pressure chamber by means of a pump, preferably a peristatic pump.
  • the pressure buffer system 15.1 In some embodiments, the pressure buffer system
  • the pressure buffer system consists of a sock, made of a material that is preferably synthetic, impermeable to methane and butane, which is not or slightly elastic but flexible.
  • the restoring force of the return element and the weight of the piston compensate the pressure of the gas.
  • the flexible material of the sock is reinforced by a spring structure Fig10.180 to leave the light of the sock always open and the progressive deployment blown as a function of the increase in pressure.
  • the bellows is contained in a rigid container Fig10.181 preferably cylindrical.
  • This container makes it possible, among other things, to achieve gas pressures greater than the pressure compensating the force corresponding to the maximum elongation of the return system (pressure increase without volume increase).
  • One of the faces of the container is attached to
  • the rigid element Fig10.178 closing the sock also corresponding to the face by which the sock is supplied with gas Fig10.182.
  • a connector Fig10.83 which will be activated when the bellows will press with a defined force on a pressure sensor (spring
  • variable volume speakers described above make it possible to control the pressure of the gas whatever the physical variations of the gas. They can be used to provide a stable pressure for a gas contained in a container 1295 and to relax and circulate in holder systems and this, regardless of the molarity of gas remaining in the gas container.
  • the system of pressure buffer chambers consists of two enclosures with constants k stiffness of the return system such that the constant k1 of the return of the buffer chamber Fig11.184 connected to the sludge compartment is greater than the K2 restoring constant of the buffer chamber Fig.11.185 connected to the enclosure
  • the buffer chamber FIG. 11.184 is connected to the sludge chamber by a rigid conduit FIG. 11.187 comprising a solenoid valve, a pressure valve or a valve, valve or non-return valve FIG.
  • the buffer chamber FIG. 11.185 is connected to the clear-water chamber by a rigid duct FIG. 11.189 comprising a solenoid valve, a pressure valve
  • the two pressure buffer chambers are connected by a transverse rigid conduit Fig 11.191, the buffer chambers being isolated from the transverse conduit by solenoid valves Fig 11.192 and Fig 11.193 or pressure valves whose opening is calibrated for a given pressure. (for example the pressure corresponding to the
  • the transverse duct continues, and is connected to a turbine Fig.11.194 or to a compressed air motor coupled to an alternator or a current generator Fig 11.195.
  • the solenoid valves Fig 11.188-190 are open (under the effect of the pressure difference for the non-return valves).
  • the solenoid valves Fig 11.192 and Fig 11.193 are optionally closed.
  • the anaerobic digestion gases flow from the sludge compartment to the buffer chamber FIG. 11.184, putting the return system under tension, compensating the
  • valves Fig 11.192 and Fig 11.193 can be opened at the same time or alternately. Additional lines and solenoid valves can be added to the system to optimize degassing cycles from the system to the turbine.
  • valves Fig 11.192 and Fig 11.193 calibrated to open at a defined pressure
  • non-return valves for the valves Fig 11. 188 and Fig 11.190
  • the receiving compartment is isolated from the sludge compartment. Wastewater is pumped from the receiving compartment to the sludge compartment.
  • a single multi-channel peristal pump pumps simultaneously and at equal volume the wastewater from the receiving compartment to the compartment
  • Gas produced and stored in pressure buffer chambers can be directed to different devices. During this flow, the gases will drive the turbine and the alternator to produce electric current.
  • the gases from the buffer compartments may be used directly or in combination with town or butane gas in special mixing regulators, to serve as fuel for boilers or stoves.
  • the fermentation gases coming for example from the pressure buffer compartments, will be used in gas engines or gas turbines Fig. 12.205 to produce hot combustion or exhaust gases which will be injected into the reactor. circuit
  • the exhaust and combustion gases are directed into the isolation chamber Fig 12.206 of the crystallization cyclone Fig 12.207 in order to evaporate the droplets of water aerosol vapor.
  • the exhaust gas water vapor + CO2
  • the water vapor leaving the cyclone of crystallizations can be mixed to undergo the same treatment of distillation and condensation Fig12.208 .
  • the gases at the outlet of the isolation chamber are treated separately from the outgoing vapors.
  • a pressure buffer chamber with a very low stiffness constant for return can be introduced between the turbine Fig12.194 (pressurized gas) and the gas turbine Fig 12.205. It will preferably be a pressurized pressure chamber Fig 12.213 whose restoring force is provided solely by the weight of the piston Fig12.214
  • the gases produced during the gasification are used, after or possibly before their combustion, in place of the air in the air circuit to actuate the pump. spray.
  • Solar energy may be used to improve filtration in the sludge compartment, by increasing the gas pressure of this compartment.
  • a deflector or an optical lens for example a Fresnel lens Fig 11.196, concentrates through the wall
  • the piston will preferably be black metal, black chrome, CERMET.). Increasing the temperature inside the chamber increases the pressure of the gas.
  • the air used to power the gas turbines 1415 Fig 12.205 comes in part from the domestic air suction systems (suction toilet bowl, suction VMC, hood exhaust hood, agricultural building suction. ..) thanks to an air supply structure Fig 12.210 sectorizing the air intake of the turbine.
  • Each of the channels of the air supply structure 1420 Fig12.11 is connected to a particular air circuit (WC bowl, VMC, hood ...) allowing to selectively suck in the turbine the air coming from this circuit of particular air. Valves are used to adjust the suction flow of each channel.
  • a Fig212 channel is reserved for
  • the turbine may in some cases represent the suction motor of homes or buildings. LEGENDS OF ALL FIGURES
  • particulate filter 32 with cordierite honeycomb structure or silicon carbide 1470 33) fan disposed above the crystallization cyclone gas lift duct
  • radiator Peltier resistors arranged in a ring
  • top sheet transparent to light (visible, UV, infrared) 1515
  • lower sheet capable of reflecting light
  • silica or quartz crystals for transforming UV into visible and infrared light
  • central pipe flared at its end, dark in color, arranged at the center 1535 of the structure, formed by the isolation tube and the cavity overlying it
  • vanes or vanes of rotor 88 reversed relative to vanes 89
  • armature whale consisting of a bundle of three tubes: a hollow tube 1555 highly heat conducting Fig7.100 and two flexible tubes
  • lens vertically above the closure enclosure 84 consisting of a 1575 torus lens
  • condensation radiator forming the mediating wall of the radiator enclosure 115
  • the 1590 set so that the trays are cooled to a temperature that allows the condensation of water but not that of the additive.
  • the preferred temperature will be between 100 0 C and 80 0 C.
  • Peltier resistor implanted in the wall of the outer cylinder 141 and connected with the parallel plates 144 or / and antiparallel 142 and the radiators 145 for producing electric current through the thermal difference between the two faces 1630 151) receiving compartment
  • rigid element movable (piston) closure sock 176 1680 178) fixed rigid element sock closure 176
  • return belt (return element) connecting the two rigid elements 177 and 178 of the sock
  • solenoid valve outlet pressure buffer chamber 184 1700 193 solenoid valve outlet pressure buffer chamber 185
  • end of capillary remained free and open in the last row of bubbles of the matrix
  • piston weight 215) Honeycomb or foam structure made of cordierite ceramic or silicon carbide or ceramic in general ...
  • conduits allowing the passage of gases from the inter-wall space to a gas collection pipe 219
  • gas collection pipe disposed in the central pipe lumen and out through the bottom of the central pipe through the inner wall closing the
  • propellers or vanes arranged in a central rotor with a wheel 239) internal cyclone
  • top support of the wheel consisting of a ball bearing
  • annular chamber transparent to solar radiation 1765 248) suction chimney

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

Cette invention consiste en un système permettant d'utiliser l'énergie calorifique d'origine solaire couplée à l'énergie électromagnétique, notamment des micro-ondes, et éventuellement les énergies produites durant la fermentation des produits organiques (biomasse, eaux usées) pour produire de l'eau douce à partir d'eaux salées, d'eaux usées, et de la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère. L'eau douce produite sera éventuellement rendue potable par ajout de sels minéraux à la concentration souhaitée provenant éventuellement de la cristallisation de sel lors de l'épuration. L'invention décrit un procédé et des réacteurs combinant des étapes de chauffage solaire et électromagnétique et éventuellement d'échanges thermiques avec un gaz chaud provenant d'une combustion, pour réaliser l'évaporation des gouttelettes d'un spray produit à partir d'eaux salées ou usées. La vapeur obtenue est séparée des particules de sels ou des impuretés agglomérées lors de l'évaporation par un système de cyclones. La vapeur pourra être éventuellement transportée sur une grande distance, avant d'être condensée par paliers, afin de séparer l'eau d'éventuels additif ou impuretés présents. Des additifs comme l'éthanol pourront être utilisés pour abaisser la pression de vapeur de l'eau liquide et faciliter le fractionnement en gouttelettes. Ces additifs seront recyclés durant des phases de condensation. Le procédé est complété dans le cas du traitement des eaux usées ou sales par des étapes de préfiltration, utilisant l'énergie de pression des gaz produits au cours d'étapes de fermentation. Les gaz produits lors de la fermentation sont brûlés dans des turbines ou des moteurs à combustion interne pour produire des gaz chauds qui seront utilisés pour l'évaporation des gouttelettes d'aérosols d'eau et pour produire une partie du courant nécessaire au fonctionnement du système. La condensation de la vapeur d'eau contenue dans les gaz de combustion complète la production d'eau liquide purifiée.

Description

PROCEDE DE DESSALEMENT OU D'EPURATION D'EAU PAR DISTILLATION D'UN SPRAY (POMPE A SPRAY : PAS).
Il existe deux types principaux de procédés pour produire de l'eau douce à partir d'eau salée.
Les procédés les plus largement utilisés sont basés sur un principe d'osmose inverse ou d'ultrafiltration. Ces procédés consistent à filtrer l'eau salée à travers des membranes semi perméables qui laissent passer l'eau mais arrêtent les ions (principalement sodium, potassium et chlore). En appliquant une pression supérieure à la pression osmotique, l'eau traverse la membrane semi perméable, permettant ainsi « une filtration » des ions et l'obtention d'eau dessalée. Ces procédés sont très coûteux en énergie, de plus les membranes d'ultrafiltration utilisées sont elles-mêmes très coûteuses et présentent des durées de vie limitées qui accroissent encore le coût de l'eau douce produite. De plus, il est souvent nécessaire d'utiliser avant la filtration des agents chélateurs pour piéger les ions risquant d'empoisonner les membranes. En plus d'augmenter le coût du litre d'eau produit, ces agents chélateurs, nocifs pour l'environnement, se retrouvent dans la saumure. Ceci entraîne des coûts supplémentaires de retraitement des saumures, le cas échéant une pollution de l'environnement, s'ajoutant à celle déjà importante causée par les saumures. À côté de ces procédés d'ultrafiltration et d'osmose, il existe des procédés de distillation qui consistent à produire de la vapeur en portant à ébullition de l'eau liquide, puis à condenser la vapeur d'eau pour obtenir de l'eau pure.
Ces procédés par distillation sont généralement très coûteux en énergie calorifique. Cette énergie est le plus souvent apportée sous forme d'électricité, par le biais de résistances électriques, le plus souvent produite à partir de carburants fossile, nucléaire, ou hydroélectrique... La quantité d'énergie nécessaire pour produire un m3 d'eau par ces méthodes est très importante, ce qui, en plus d'un coût de revient élevé, génère de la pollution et nécessite de disposer localement de l'énergie nécessaire.
En marge de la distillation thermique conventionnelle, il est quelquefois utilisé la distillation thermique solaire. Ce procédé consiste à utiliser l'énergie solaire pour produire la vapeur d'eau qui sera condensée. Bien que cette dernière méthode utilise une énergie gratuite pour produire de la vapeur d'eau, la surface nécessaire pour produire un m3 par jour est très importante : plus de 100 m2. De plus, les installations nécessaires pour la production sont difficilement déplaçables.
De nombreuses méthodes de purification des eaux usées se rapprochent des méthodes de dessalement par filtration, avec des contraintes encore plus importantes sur les poisons des membranes et des filtres, qui se retrouvent en quantité encore plus importante dans les eaux usées. Toutefois, la plupart de ces méthodes visent à purifier suffisamment l'eau avant de la rejeter dans le milieu naturel et non à produire une eau suffisamment pure pour l'usage domestique ou potable. De plus, dans les procédés de purification des eaux usées, le traitement des composés organiques biodégradables fait intervenir le plus souvent des méthodes consistant en la dégradation aérobie des composés organiques, avec dégagement de CO2 ; cela implique la perte du potentiel énergétique que représentent ces composés. Les méthodes de méthanisation des eaux usées compatibles avec le recyclage en eau douce ne 90 sont que très peu répandues et très difficilement mises en œuvre à petite échelle.
Enfin, très peu de méthodes prennent en compte, dans la production d'eau douce, le potentiel que représentent les vapeurs d'eau ainsi que les
95 composés organiques volatiles présents ou relâchés dans l'atmosphère par les activités humaines domestiques (cuisson des aliments, douche, gaz d'aérosol de bombe ...). Par exemple les gaz intestinaux humains ou provenant de l'élevage représente une part non négligeable du méthane présent dans l'atmosphère. Il est intéressant de noter que la vapeur d'eau et le méthane
100 représentent les deux gaz à effet de serre donc l'impact est le plus important, bien avant le CO2.
Capturer ces gaz pour les transformer en eau liquide et CO2 par exemple, en plus de production d'eau douce liquide, primordiale pour de nombreuses régions, permettrait de participer au ralentissement de
105 l'augmentation des principaux gaz à effet de serre dans l'atmosphère et donc de lutter contre le réchauffement climatique.
De nombreux systèmes d'aspiration d'air domestique (aspiration cuvette
WC1 aspiration VMC, aspiration de hotte de cuisine, aspiration bâtiment agricole
110 ...) permettent d'évacuer les gaz domestiques (vapeur d'eau, méthane ...) des bâtiments. En revanche, peu de systèmes permettent un recyclage et une revalorisation de ces gaz compatible avec l'environnement domestique.
Le procédé et les appareils décrits dans la suite de ce manuscrit
115 permettent une production d'eau douce, stérile (sans micro-organismes), à partir d'eau salée ou d'eau sale, complémentée par les vapeurs d'eau atmosphériques et les composés organiques volatiles présents dans l'atmosphère de manière autonome en énergie.
120 La présente invention concerne un procédé de dessalement et de purification d'eau par une méthode de distillation utilisant l'énergie thermique solaire, l'énergie de micro-ondes et l'énergie des ultrasons pour produire de l'eau douce à partir d'eaux liquide salées ou/et usées et des vapeurs d'eau atmosphériques. De plus, le procédé peut être utilisé pour produire plus
125 efficacement encore de l'eau douce à partir d'eaux usées en le complétant par des étapes de préfiltration des eaux usées en utilisant l'énergie produite par la fermentation d'une partie des composés organiques contenus dans les eaux usées. L'énergie supplémentaire produite grâce à la fermentation permet de capturer et de convertir en eau liquide purifiée les vapeurs d'eau et de méthane
130 dégagées par l'activité domestique ou agricole.
Principe de fonctionnement
L'invention consiste en un procédé et en des dispositifs organisant une 135 série d'unités fonctionnelles permettant de produire de la vapeur d'eau, à partir d'eau salée ou sale, en limitant le coût énergétique, puis à condenser la vapeur produite en eau dessalée ou purifiée. Le procédé de dessalement et/ou d'épuration d'eaux usées peut être 140 décomposé en 5 étapes principales qui peuvent être successives ou concomitantes : a) une étape de filtration de l'eau
145 b) une étape de fragmentation de l'eau en gouttes de taille comprise entre 1 millimètre et 1 micromètre de diamètre pour former un système de gouttes en suspension, tel que un spray, un aérosol c) une étape d'évaporation de l'eau contenue dans lesdites gouttes 150 pour produire des vapeurs, dont de la vapeur d'eau, des cristaux de sels, des particules agglomérées
d) une étape de séparation des vapeurs, des cristaux de sel, des 155 particules agglomérées e) une étape de condensation de ladite vapeur en eau dessalée et épurée avec une éventuelle fragmentation des vapeurs obtenues.
160 1.1 Pour limiter la quantité d'énergie nécessaire pour évaporer de l'eau liquide, salée ou sale, en vapeur, l'eau liquide est d'abord fragmentée en fines gouttelettes de taille comprise entre 1 mm et 1 micromètre de diamètre.
1.2 Dans certains modes de réalisation, la fragmentation de l'eau liquide sera
165 réalisée à l'aide d'un spray ou brumisateur, utilisant la pression du liquide au travers d'un gicleur, ou un flux de gaz pour produire le fractionnement du liquide en gouttelettes. Dans certains modes de réalisation, le brumisateur sera constitué des éléments d'un pistolet à peinture basse pression ou encore des éléments constitutifs de canons à neige. Dans un mode préférentiel, le
170 brumisateur sera constitué d'une mèche poreuse ou non Fig1.1. La mèche poreuse est par exemple constituée d'un fritte (minéral organique, ou métallique), de fibres synthétiques ou naturelles ; elle permettra dans certains cas de filtrer l'eau. La mèche sera éventuellement percée, sur toute sa longueur, de capillaires longitudinaux faisant préférentiel lement moins de deux
175 millimètres de diamètre. La mèche poreuse permet un pompage du liquide par capillarité à travers les pores, tubulures et capillaires. La mèche pourra être gainée sur une partie par une membrane imperméable. Autour de la mèche sera disposée une tuyère plus ou moins en forme de cône ou d'obus Fig1.2 et comportera éventuellement des ailettes Fif1.8 permettant un écoulement
180 linéaire des gaz dans la tuyère prévenant la formation de vortex. La tuyère sera en plastique, en métal ou en tout autre matériau pouvant être structuré. Le haut de la tuyère sera percé d'un trou Fig1.3 (pore de la tuyère) en vis-à-vis du sommet de la mèche. La tuyère prolonge le cylindre central Fig1.6, formant la gaine de remontée des gaz d'un cyclone Figî .4 et assure le guidage du flux
185 remontant du cyclone jusqu'à l'entrée de la tuyère, de manière à ce que la colonne gazeuse montante du cyclone puisse traverser la tuyère en enveloppant la mèche. L'écoulement du gaz assure l'aspiration des liquides, grâce à la dépression qui se forme au niveau de l'ouverture située à l'extrémité supérieure de la tuyère. En effet, en s'écoulant le long de la mèche, le flux gazeux remontant
190 du cyclone crée une dépression, selon le principe de Bernoulli, qui aspire les liquides au travers de la mèche. L'aspiration crée ainsi un phénomène de pompage qui permet au liquide de remonter au travers et à la surface de la mèche tout en étant filtré. Du liquide est alors aspiré par le gaz remontant
195 jusqu'au pore de la tuyère Fig1.3 où il est transformé en spray, au niveau du pore de la tuyère, par l'expansion du gaz remontant. La mèche se continue dans le centre du cyclone au sein de la colonne de gaz montants du cyclone, pour éventuellement sortir du cyclone par l'ouverture conique du bas du cyclone Fig1.5. En sortie du cyclone, la mèche plonge dans un réservoir d'eau à filtrer, et
200 peut éventuellement ressortir dans le milieu extérieur pour y puiser de l'eau. La structure formée par le cyclone, la tuyère et la mèche, constitue un cyclone à spray Fig1.10.
1.3 La mèche est éventuellement maintenue en place dans la tuyère et dans le 205 cyclone par un tube d'aspiration Fig1.9 qui se continue dans la partie supérieure du cyclone à spray, ou dans la totalité du cyclone. Le tube d'aspiration encerclant la mèche accentue la dépression d'aspiration à l'extrémité effilée de la mèche.
210 1.4 L'alimentation en gaz du cyclone du cyclone à spray peut être tangentielle, mais est de préférence longitudinale au travers d'ailettes inclinées Fig1.7. L'inclinaison des ailettes assure la formation d'un vortex gazeux descendant dans le cyclone. En arrivant au fond du cyclone, le vortex se forme en une
215 colonne de gaz remontant au centre du cyclone le long de la mèche, à l'intérieur de la colonne d'aspiration.
1.5 Plusieurs cyclones peuvent être disposés dans une structure que nous appellerons pompe à air Fig2.11 , de manière à ce que les ailettes d'entrées
220 des cyclones Fig2.7 fassent partie du plancher Fig2.12 du compartiment à air Fig2.15. L'air est injecté Fig2.13, de préférence tangentiellement, dans le compartiment à air de la pompe à air dans la direction opposée à l'inclinaison des ailettes d'alimentation des cyclones, afin qu'il puisse s'engouffrer efficacement, au travers des dites ailettes, dans les cyclones. Dans certains
225 modes de réalisation, le compartiment à air de la pompe à air comporte des structures intérieures, telles que des cylindres présentant des ouvertures opposées au sens de rotation du vortex de gaz Fig2.16, afin de favoriser l'entrée des gaz dans les cyclones centraux. Les cyclones à spray s'ouvrent Fig2.3 dans le plafond du compartiment à air Fig2.14 qui correspond également au plancher
230 de la lumière Fig3. 17 de la pompe à spray Fig3. En sortie de chaque tuyère Fig2.3, un spray ainsi qu'un flux d'air se forme et remonte dans la lumière de la pompe à spray.
235 2.1 Dans un autre mode de réalisation, le fractionnement de l'eau salée ou sale en gouttelettes est réalisé à l'aide d'ultrasons d'une fréquence comprise entre 1 kHertz et 20 M Hertz, utilisés seuls ou en complément des sprays cycloniques décrits en 1. 240
2.2 Dans un mode de réalisation particulier, le générateur à ultrasons est unestructure entourant la lumière de la pompe à spray. La structure émettrice des ultrasons est constituée d'un cylindre Fig3.18, métallique, en céramique ou en tout autres matériaux pouvant transmettre efficacement les ultrasons, d'une
245 hauteur comprise entre 1mm et 6 mètres et d'un diamètre compris entre 0.5cm et 6 mètres. Le bas du cylindre se poursuit par une jupe de structure cône inversé Fig3.19, hémi-annulaire Fig3.20, rosette de demi sphères Fig3.21... La jupe se poursuit par une couronne au bord, éventuellement inclinée vers un orifice annulaire Fig3.22 entourant la pompe à spray.
250
2.3 Les vibrations des ultrasons sont horizontales, verticales ou une combinaison des deux types de mouvements et sont obtenues grâce à une source, qui pourra être un système cristal piézo-électrique Fig3.23 , un électroaimant ou tout autre système permettant de générer un mouvement de
255 vibrations, ou un son aux fréquences souhaitées. La source à ultrasons sera reliée à la structure émettrice de manière à lui transmettre les vibrations.
2.4 Tout ou partie des parois de la structure émettrice des ultrasons sera éventuellement frittée ou dépolie, afin d'augmenter sa mouillabilité, pour
260 permettre une répartition régulière du liquide à sa surface.
3.1 La partie cylindrique de la structure émettrice sera arrosée grâce à un circuit hydraulique Fig3.24. L'eau en s'écoulant le long des parois du cylindre sera soumise aux ultrasons. Sous l'action des ultrasons, des cavités se formeront
265 dans le liquide. L'explosion des bulles de cavitation générera l'expulsion de gouttelettes à grande vitesse à l'origine d'un spray ou d'un aérosol. L'explosion des bulles de cavitation est favorisée lorsqu'elles rentrent en contact avec une surface, le changement de direction de l'écoulement, dû à la jupe terminant le cylindre Fig3.19-20-21 favorise l'entrée en contact des bulles de cavitation avec
270 la surface de la structure émettrice. L'explosion des bulles de cavitation génère un spray ou un aérosol, dans une direction globalement perpendiculaire à la surface de la structure émettrice, dirigé vers la lumière de la pompe à spray. Dans la lumière de la pompe à spray, le flux remontant provenant des cyclones à mèche entraîne l'aérosol formé.
275
3.2 L'arrosage du cylindre de la structure émettrice peut être obtenu par un circuit hydraulique alimenté par une pompe, à membrane, péristatique, centrifuge ou de n'importe quel type.
280 3.3 Dans certains mode de réalisation, un système de siphon utilisant une différence de niveau entre la surface du liquide à filtrer et la sortie du circuit hydraulique pour pomper l'eau vers la structure émettrice d'ultrasons.
3.4 L'entrée du circuit hydraulique sera munie d'un filtre, permettant de préfiltrer 285 l'eau à traiter, qui sera de préférence une structure frittée, pour filtrer l'eau qui alimente la structure émettrice.
3.5 D'une manière générale, l'ensemble des unités décrites dans ce document pourront être périodiquement ou en permanence reliées à une source à 290 ultrasons pour nettoyer les pores et conduits des différents éléments du système.
4.1 Dans un mode de réalisation préférentiel, les sprays et/ou les aérosols sont formés par une combinaison de cyclones à mèche et la structure émettrice
295 d'ultrasons.
4.2 Les sprays ou les aérosols, formés par les cyclones à mèche et la structure émettrice d'ultrasons, sont captés à la tête de la pompe à spray Fig3.25. Le captage peut être réalisé par exemple grâce à un ventilateur placé dans la tête
300 de pompe. Les sprays ou les aérosols sont alors dirigés à l'entrée Fig4.26 d'un ou plusieurs cyclones de cristallisations Fig4.27 de préférence à alimentation tangentielle. Un système de cyclones emboîtés peut éventuellement être utilisé Fig15.239. L'entrée du cyclone est confluente avec un guide d'onde Fig4.28 qui permet à une source électromagnétique d'injecter les fréquences
305 électromagnétiques désirées dans les sprays ou les aérosols qui entrent dans le cyclone. Les ondes électromagnétiques auront pour effet d'une part, d'évaporer l'eau contenue dans les gouttelettes des sprays ou des aérosols en cristallisant les sels et agglomérant les impuretés et d'autre part, d'augmenter la température des gaz formés, donc leur vitesse. L'élévation de la température
310 et l'évaporation de l'eau aura pour effet secondaire de stériliser le milieu.
4.3 Dans un mode de réalisation préférentiel, l'énergie électromagnétique sera apportée sous la forme de micro-ondes d'une fréquence préférentiellement comprise entre 1 GigaHertz et 700 GigaHertz. Ces micro-ondes seront
315 préférentiellement produites par un ou plusieurs magnétrons Fig4.29.
4.4 Les gaz échauffés accélérés forment un vortex descendant dans le cyclone puis les gaz remontent en une colonne de flux central alors que les sels et particules agglomérés sont évacués par l'orifice du cône du cyclone. Ces
320 particules et sels sont éventuellement récupérés dans un sac ou un réservoir particulier. Le dispositif de séparation des vapeurs et des sels et/ou des particules agglomérées peut être avantageusement constitué de plusieurs cyclones éventuellement emboîtés et communiquant entre eux. Ceci permet une plus grande efficacité de séparation, de plus l'action des cyclones peut être
325 complétée par des filtres à particules tels que sans être exhaustif : feutre, structure en nid d'abeille ou en mousse de cordiérite, de carbure de silicium ...
4.5 Dans certains modes de réalisation, à la sortie de la gaine de remontée des gaz du cyclone, est disposée une structure en cône inversé de surface plus ou moins concave et éventuellement écrantée Fig4.30. La courbure et l'écrantage
330 de la surface du cône inversé limite le passage d'éventuelles particules vers le haut du dispositif, en imprimant à leur trajectoire une courbure les dirigeant principalement vers les fentes latérales Fig4.31 de la gaine de remontée des gaz du cyclone. Les fentes latérales sont éventuellement munies d'ailettes du côté intérieur du cyclone Fig4.31-bis orientées dans le sens de rotation du vortex
335 de gaz du cyclone, afin de contrer toute sortie de flux à ce niveau.
4.6 Dans un mode de réalisation préférentiel, est disposé à la sortie haute du cyclone un filtre à particules Fig4.32, par exemple un filtre à structure en nid 340 d'abeille en cordiérite ou en carbure de silicium afin de filtrer les particules de sel ou d'impuretés formées. Le filtre est éventuellement relié à une source à ultrasons.
4.7 Dans certains modes de réalisation, un ventilateur est disposé au dessus 345 de la gaine de remontée des gaz du cyclone de cristallisation Fig4.33, la chaleur dissipé par le ventilateur sera cédée au gaz grâce à un radiateur disposé après le ventilateur Fig4.34.
5.1 L'alimentation en air du compartiment à air de la pompe à spray se fait 350 préférentiellement avec de l'air sec et chaud.
5.2 Dans un mode de réalisation particulier, l'air est séché par abaissement de sa température. Le mode préférentiel d'abaissement de la température de l'air consistera à placer un corps froid, d'une température comprise entre 1 et 35 0C,
355 sur le trajet de l'air qui est injecté dans le compartiment à air de la pompe à spray.
5.3 Dans un mode de réalisation encore plus préférentiel, le corps froid sera constitué d'une résistance Peltier Fig5.36. La face froide de la résistance
360 Fig5.37 fera face à l'entrée d'air Fig5.35 du système. La résistance Peltier sera éventuellement inclinée pour augmenter le contact avec l'air et sera éventuellement munie de rayons ou d'ailettes. L'eau de condensation sera récupérée, par un conduit Fig5.40, dans un réservoir et ajouté à l'eau distillée. Un radiateur refroidi à l'air est placé sur le côté chaud de la résistance Fig5.38.
365 Après avoir été refroidi et séché, l'air passe dans les ailettes du radiateur où il récupère l'énergie thermique dissipée Fig5.39. Un ventilateur Fig5.41 est éventuellement placé après la résistance Peltier pour aspirer l'air et le refouler vers l'intérieur du système de pompe à spray. L'air est également réchauffé par l'énergie calorifique dissipée par le moteur du ventilateur. Un radiateur Fig5.42
370 est éventuellement collé au ventilateur pour mieux dissiper la chaleur, l'ensemble de ce dispositif forme un dessiccateur Peltier à air.
5.4 Dans un mode de réalisation préférentiel, la condensation de i'eau 375 contenue dans l'air est obtenue par un système de convergence / divergence de l'air. L'air est d'abord accéléré et comprimé dans un cône Fig5.44 par un ventilateur Fig5.43. Puis l'air est brusquement ralenti et détendu dans un réservoir de détente de préférence sphérique Fig5.45, ce qui entraîne une baisse de température et une condensation d'une partie de la vapeur d'eau de 380 l'air. L'air refroidi est alors aspiré par un deuxième ventilateur Fig5.46. Entre le deuxième ventilateur et le réservoir de détente est éventuellement introduite la face froide Fig5.47 d'au moins une résistance Peltier Fig5.48, maintenue entre 1 et 35 0C. Le reste de la vapeur d'eau contenue dans l'air finit par se condenser au contact de la face froide de la résistance Peltier. La face froide de la 385 résistance Peltier comporte éventuellement des barres Fig5.49 ou des ailettes de refroidissement. L'air passe ensuite soit en série, mais préférentiellement en parallèle Fig5.50 dans les tubes des radiateurs tubulaires de refroidissement Fig5.51-53 des ventilateurs Fig5.43-46-52 et des résistances Peltier Fig5.48. L'air y est réchauffé au détriment de l'air passant entre les pales 390 des ventilateurs et provenant de la face froide des résistances Peltier.
Dans un mode de réalisation particulier, la ou les faces froides Fig5.47 des résistances Peltier Fig5.48 sont constituées d'une structure métallique doublant la paroi du réservoir de détente pour former deux surfaces froides. De
395 préférence les surfaces froides seront constituées de deux structures métalliques sphériques emboîtées et reliées aux pôles froids de la ou des résistances Peltier. Les structures seront éventuellement percées de trous réguliers, tels que ces trous soient décalés entre les deux structures métalliques. Après la détente le gaz entre en contact avec la face des structures,
400 la vapeur d'eau contenue dans le gaz se condense puis le gaz sec est aspiré par le deuxième ventilateur Fig5.46.
5.5 Dans certains modes de réalisation, le réservoir de détente pourra être constitué d'un cylindre contenant une surface froide constituée par une structure
405 en plateaux étages Fig5.57-58-59, disposée au centre du réservoir et reliée à la face froide d'une ou plusieurs résistances Peltier Fig5.61. La ou les résistances Peltier permet de maintenir les plateaux à la température souhaitée pour la condensation de l'eau. Dans certains modes de réalisation, les plateaux sont avantageusement orientés vers le bas. Dans un mode de réalisation encore
410 plus préférentiel, la paroi du cylindre est dentelée Fig5.60 afin d'obliger une circulation des gaz au plus proche des plateaux froids. L'eau qui condense sur le plateau s'écoule vers la sortie de vidange Fig5.62. Les résistances Peltier sont avantageusement disposées sur un anneau Fig5.61. L'anneau possédera des ouvertures régulièrement disposées Fig5.64, permettant à une partie de
415 l'air froid remontant le long des plateaux froids Fig5.57-58-59 de passer au centre de l'anneau Fig5.64. Un bouclier thermique Fig5.65, par exemple en forme de cône creux inversé et constitué d'un matériau isolant thermiquement (céramique, plastique...), récupère l'air entrant dans l'anneau de résistance Peltier Fig5.61 afin de conduire directement l'air au niveau du radiateur Fig5.66
420 du moteur du ventilateur Fig5.67. Le radiateur Fig5.71 des résistances Peltier en anneau, constitué d'un matériau très conducteur de chaleur tel que le cuivre, aluminium (de manière générale en métal), est par exemple disposé sur la facechaude de l'anneau de résistances, et enserre le bouclier thermique. Des
425 rayons Fig5.68 relient éventuellement le radiateur de l'anneau de résistance Peltier au radiateur du ventilateur. Des radiateurs supplémentaires Fig5.69 peuvent être introduit dans le système pour mieux dissiper la chaleur. Sous l'action du ventilateur, l'air est aspiré par l'ouverture Fig5.70 du système, puis l'air se refroidit et la vapeur d'eau contenue se condense sur les plateaux et
430 tombe vers le fond du système ou il est récupéré par un siphon. L'air sec remonte alors d'une part, par l'extérieur du radiateur de l'anneau de résistance Peltier et d'autre part, au travers des pores de l'anneau de résistance dans le bouclier vers le radiateur du ventilateur. L'air se réchauffe alors par la chaleur dissipée par les différents radiateurs et rayons de refroidissement.
435
5.6 Dans le bas du réservoir de détente est disposé un système de vidange d'eau de condensation Figδ.55-62. qui peut être combiné à un système de réservoir et de siphon Fig5.54-63, permettant ainsi de récupérer l'eau tout en empêchant le gaz de s'échapper. 440
6.1 La température de l'air sec est augmentée par le passage dans des panneaux solaires thermiques et dans des fours ou concentrateurs solaires.
6.2 Dans un mode de réalisation préférentiel, les panneaux thermiques solaires 445 sont constitués de matériaux souples et flexibles tels que plastique, polymère, silicone ou toute autre matière. Le panneau thermique solaire est par exemple formé de feuilles accolées et structurées pour former un réseau ou une matrice de cavités « bulle » de préférence sphériques. Typiquement le système de capture de la lumière est constitué de deux feuilles de matière synthétique, une
450 feuille supérieure transparente à la lumière (visible, UV , infrarouge) Fig6.72 et une feuille inférieure Fig6.73 capable de réfléchir la lumière (tel qu'un matériau synthétique recouvert d'aluminium ou tout autre matériau capable de réfléchir la lumière) éventuellement doublée par une membrane ou un tissu thermiquement isolant (tissus Nomex (brand aramid fibree)/Kevlar, etc) . La
455 matière synthétique de la feuille transparente pourra être dopée par des cristaux de silice ou de quartz Fig6.74 (particules quantiques) permettant d'une part, de transformer les UV en lumière visible et infrarouge qui traversent plus facilement les plastiques et d'autre part, d'augmenter la transparence des plastiques aux différentes longueurs d'onde. Les deux feuilles sont collées ou soudées l'une à
460 l'autre par des collages ou soudures préférentiellement circulaires pour former un réseau ou une matrice de cavités préférentiellement sphériques Fig6.75, qui pourra être structuré grâce à la pression des gaz y circulant. Au centre de chaque ligne de bulles de la matrice de bulles, court un capillaire Fig6.76 d'un diamètre compris entre 3 cm et 100 microns de diamètre. Les capillaires
465 peuvent être en matériau synthétique résistant à la chaleur (kevlar, Kapton), ou en métal... Il peut également s'agir d'un polymère synthétique contenant des particules de métal par exemple dans la section interne d'une bulle. Ces particules permettent de mieux conduire la chaleur, les portions de capillaire externe aux bulles ne contiennent préférentiellement pas de métal afin
470 de limiter les pertes de chaleur.
Les bulles de la matrice sont gonflées préférentiellement par de l'hélium, de l'argon, du krypton, du xeon ou un mélange de ces gaz. La forme sphérique des bulles permet de faire converger la lumière Fig6.77 (quelle que soit la position du soleil), entrant par le film transparent Fig6.72 ou réfléchie sur le film recouvert
475 d'un matériau aluminium Fig6.73, vers le capillaire qui passe en leur milieu. La lumière convergeant sur la paroi des capillaires augmente la température de ceux-ci et par conséquent celle du gaz qui y circule. Dans certains modes de réalisation, pour éviter un risque d'éclatement des bulles, tout ou partie des bulles communique entre elles par l'intermédiaire d'un conduit. Un ensemble
480 de bulles relié entre elles sont connectées à un dispositif permettant de contrôler la pression à l'intérieur des bulles ; il s'agit par exemple d'une enceinte Fig6.78, dont une des parois est constituée par une membrane élastique Fig6.79. Cette membrane se dilate lorsque la pression augmente à l'intérieur des bulles, et absorbe les variations de volume du gaz dues à la
485 chaleur.
L'une des extrémités de chaque capillaire est reliée à un conduit d'entrée d'air Fig6.80 et l'autre extrémité de chaque capillaire à un conduit de sortie d'air Fig6.81. La somme des surfaces de la section d'ouverture de tous les
490 capillaires sera de préférence supérieure à la section des conduits d'entrée.
L'ensemble de ce dispositif forme un panneau solaire thermique souple. Le conduit d'entrée du panneau solaire thermique souple sera par exemple connecté à la sortie du dessiccateur Peltier à air, alors que le conduit de sortie peut être connecté directement à la pompe à spray ou à un autre système de
495 réchauffement de l'air.
6.3 Dans certains modes de réalisation, le chauffage de l'air est complété ou assuré par un four ou concentrateur solaire. Dans un mode de réalisation préférentiel, le concentrateur solaire est constitué d'un déflecteur, qui peut être
500 par exemple de forme parabolique, concave, ellipsoïdal, plan, ... réfléchissant la lumière sur un système de tubes emboîtés, dans lequel circule l'air à réchauffer. Le système de tubes est constitué pour sa partie la plus extérieure d'un premier tuyau d'isolement Fig7.82 en matériau transparent laissant passer le plus large spectre possible de lumière (visible, UV, IR). Les parois du tuyau
505 d'isolement pourront êtres dopées par des cristaux de silice ou de quartz (particules quantiques) permettant de transformer les UV en lumière visible et infrarouge et d'augmenter la transparence de la paroi du tuyau aux différentes longueurs d'onde (polyethersulphone, aramide...). Les parois du tuyau d'isolement pourront être doublées et pourront contenir dans l'espace
510 interparois Fig7.83, un gaz d'isolement (hélium, argon, krypton, xeon ou un mélange de ces gaz). Dans certains modes de réalisation, le gaz d'isolement est remplacé par un vide établi entre les parois de l'enceinte d'isolement. Le tuyau d'isolement est surmonté et fermé par une enceinte de forme quelconque. Cette enceinte également transparente, à simple ou double paroi,
515 est préférentiellement de forme grossièrement conique inversé Fig7.84 ou symétrique conique Fig7.85. Au centre de la structure formée par le tube d'isolement et la cavité le surmontant, est disposé un tuyau évasé à son extrémité haute Fig7.86. Ce tuyau central, de couleur sombre (recouvert de peinture noire, Chrome noir, CERMET ) sera en matériau fortement conducteur
520 de chaleur, de préférence métallique. Le tuyau central Fig7.86 sera surmonté Fig7.92, sur sa partie évasée par un rotor Fig7.87 comportant des aubes ou ailettes Fig7.89. Le rotor et les ailettes sont de préférence de couleur sombre, l'ensemble aura un diamètre inférieur ou égal au diamètre de la partie évasée ϋa ttÉœtαeβtotal.tιl^pxθiniïborteteιsëi§7JKï)(3saœa aαlicteitœR]gJh9tëftëσteiftefareBnEt
525
ώ
Figure imgf000012_0001
φpάlâaQBα^eftesiEigf.Sffi desθâéπdemitortubulaires (conducteur de chaleur), selon le principe de tension de la toile d'un parapluie. De manière
530 préférentielle, le déflecteur sera continuité de deux membranes, une membrane réfléchissante fig7.94, par exemple une membrane synthétique contenant ou recouverte d'aluminium, telle que les couvertures de survie, et d'une membrane isolante Fig7.95 telle que les tissus Nomex (brand aramid fibree)/Kevlar ..., imperméabilisés sur la face extérieure. Chaque membrane est assemblée
535 selon un patron leur conférant la structure de la calotte d'une sphère, par exemple par l'ajustement de pièces triangulaires Fig7.96 selon le principe d'une toile de parapluie. Les deux membranes sont assemblées l'une à l'autre Fig7.97, en laissant libre des fentes fig7.98 pour loger l'armature Fig7.99. L'armature sera constituée par exemple de tubes creux et flexibles fortement
540 conducteurs de chaleur. Dans un mode préférentiel, chaque baleine de l'armature sera constituée de faisceaux à deux ou trois éléments, par exemple, un tube creux fortement conducteur de chaleur en métal (cuivre, aluminium, ....) Fig7.100 et un ou deux tubes flexibles Fig7.101 par exemple en carbone ou en fibre naturelle telle que des fibres de bambou. Les tubes creux conducteurs de
545 chaleur Fig7.100, collés à la face inférieure de la membrane réfléchissante, sont reliés au tuyau d'isolement Fig7.86 éventuellement par l'intermédiaire d'un embout souple Fig7.102. Les tubes flexibles de structure Fig7.101 sont reliés quant à eux à une structure cylindrique Fig7.104 au niveau du tuyau d'isolement éventuellement par l'intermédiaire d'une charnière Fig7.103 ou d'une rotule
550 permettant de replier la parabole. L'extrémité libre extérieure des tubes conducteurs de chaleur Fig7.100 est éventuellement reliée à un tuyau faisant le périmètre de la parabole Fig7 .105 alimenté en air par une arrivée Fig7.106. La taille des baleines assemblées dans l'armature correspond à la taille de l'arc de la calotte sphérique de la parabole de telle manière qu'une fois l'armature
555 mise en place dans les fentes, les tube de l'armature imposent aux membranes une forme de parabole sphérique Fig7.93. Pour permettre le repli de la parabole lesmembranes seront réalisées en plusieurs pièces Fig7.107 reliées par des fermetures, à glissière (fermeture éclair) Fig7.108, velcro, magnétique ... Les fermetures seront masquées par des rabats Fig7.109.
560 Une fois structurée la parabole dévie la lumière à travers le tuyau d'isolement Fig7.82 et I' enceinte de fermeture Fig7.85, essentiellement au niveau de l'évasement du tuyau central juste en dessous des ailettes du deuxième rotor Fig7.88. Sous l'action de la chaleur, le gaz se réchauffe et remonte dans I' enceinte de fermeture (courant ascendant thermique) en faisant tourner le
565 deuxième rotor qui actionne dans le même temps le premier rotor du fait du couplage. Au-dessus de I' enceinte de fermeture Fig7.85 une lentille Fig7.110 fait converger la lumière, qui arrive à l'aplomb de I' enceinte de fermeture, au niveau du premier rotor Fig7.87 et échauffe encore l'air avant qu'il ne soit aspiré dans le tuyau central par les pales inversées du premier rotor. Dans un mode
570 de réalisation encore plus avantageux, la lentille à l'aplomb de l'enceinte de fermeture Fig7.84 est constituée d'une lentille en tore Fig7.111 faisant converger la lumière en un anneau focalisé sur les pales Fig7.90 du deuxième rotor et sur un petit radiateur situé au niveau de l'évasement du tuyau central Fig7.112. La distance focale de la parabole pourra être avantageusement choisie pour faire
575 converger la lumière essentiellement à ce niveau. La convergence de la lumière juste en dessous des pales du deuxième rotor entraîne un grand échauffement à ce niveau et donc une plus grande vitesse de rotors. La remontée des gaz dans le tuyau d'isolement entraîne l'aspiration des gaz au travers de tubes conducteurs de chaleur de l'armature de la parabole, permettant ainsi de
580 refroidir la surface de réflexion tout en récupérant la chaleur au profit du gaz, la deuxième membrane Fig7.95 sert d'isolant thermique pour éviter la dissipation de la chaleur vers l'air ambiant. Dans certains modes de réalisation, les rotors des tuyaux emboîtés pourront être couplés à un alternateur ou une dynamo (générateur) pour produire du courant électrique.
585
6.4 Dans un mode de réalisation encore plus avantageux, le tuyau central de la structure de tuyaux emboîtés possédera éventuellement une double paroi comportant Fig13.86a-86b une structure en nid d'abeille ou en mousse, constituée de cordiérite ou en carbure de silicium, disposée entre les deux
590 parois Fig13.215. A la base du tuyau central, la paroi extérieure Fig 13.216 ferme la lumière du tuyau central alors que la paroi intérieure dispose d'une ou plusieurs ouvertures Fig 13.217 qui permettent l'entrée des gaz et leur circulation entre les deux parois du tuyau central au travers de la structure en nid d'abeille ou en mousse. Au sommet du tuyau central, des conduits Fig 13.218
595 permettent le passage des gaz de l'espace inter-parois vers un tuyau de collection des gaz Fig13.219 disposé dans la lumière du tuyau central et ressortant par le bas du tuyau central au travers de la paroi intérieure fermant la lumière du tuyau central. Dans ce mode de réalisation, les gaz échauffés par le rayonnement solaire
600 remonte le tuyau d'isolement 82, en actionnant les pales des rotors solidaires, ce qui entraîne la compression des gaz dans la lumière du tuyau central. Les gaz passent alors dans la structure en nid d'abeille ou en mousse. Les gaz sont alors encore plus échauffés au contact de la structure en nid d'abeille ou en mousse, ce qui entraîne leur remontée dans l'espace inter-parois du tuyau
605 central et leur passage dans le tuyau de collection 219 disposé dans la lumière 86C du tuyau central.
6.5 Dans un autre mode de réalisation, la structure de tuyaux emboîtés formera une turbine solaire cyclonique à gaz permettant à la fois l'accélération de l'air et
610 son échauffement. La turbine solaire cyclonique sera constituée pour sa partie la plus extérieure d'un premier tuyau externe Fig15.224
Le tuyau externe est surmonté et fermé par une enceinte conique inversée de façon à former une structure cyclonique inversée Fig15.227. A l'entrée du cyclone inversé est disposé un rouet Fig 15.230 dont la partie centrale est
615 percée d'un trou Fig15.231. Au centre du trou central du rouet est disposé un axe solidaire du rouet Fig15.232 se prolongeant d'une part, dans le premier tiers du cyclone et d'autre part, au centre du tuyau externe. Dans le premier tiers du cyclone en position centrale est disposé un tuyau autour de l'axe du rouet constituant le tuyau d'axe Fig15.233. Le rouet prend appui à sa base (partie
620 évasée) sur le tuyau d'axe qui comprendra à ce niveau des moyens permettant la rotation du rouet, tel qu'un roulement à billes Fig15.236. Le tuyau d'axe permettra de capter le flux central sortant du cyclone. La partie de l'axe du rouet incluse dans le tuyau d'axe comprendra des hélices ou aubes disposées en rotor à un ou plusieurs étages Fig 15.237 En vis-à-vis des aubes du ou des
625 rotors, des aubes fixes Fig15.238 sont disposées sur la face intérieure du tuyau d'axe de manière à former des stators pour les rotors. L'ensemble tube d'axe et axe de rouet plus aubes forment ainsi une turbine, de telle sorte que l'axe de rouet, en tournant, entraîne le rouet. Les ailettes disposées sur le rouet Fig15.240 et les aubes Fig1.237 de l'axe de rouet seront orientées en sens
630 inverse de telle manière qu'en tournant, les ailettes du rouet fassent pénétrer l'air provenant de la structure du déflecteur, tout en comprimant cet air à l'intérieur du cyclone, la rotation du rouet étant obtenue alors par l'action des gaz, sortant du cyclone, sur les aubes de la turbine centrale du cyclone. Le rouet est caréné dans une structure complémentaire Fig 15.241 reliant d'une part le
635 tuyau externe au bord du cyclone et d'autre part le bord du cyclone au bord du tuyau d'axe. Le sommet du rouet (partie la plus étroite ) prend appui sur un tuyau de sortie de cyclone Fig15.242, disposé au centre du tuyau externe et qui entoure l'axe de rouet, de telle manière que le rouet puisse tourner grâce à des moyens introduits au niveau de ce tuyau de sortie de cyclone tels que des
640 roulements à billes Fig 15.245. Au niveau de la jointure entre le carénage du rouet et le cyclone sont disposés des conduits obliques plus ou moins en forme de U Fig 15.246, de quelques dizaines de microns à plusieurs centimètres de diamètre. Ces conduits permettent au gaz provenant du tuyau externe et comprimé par le rouet de passer dans le cyclone tout en étant fortement
645 échauffé par le rayonnement solaire. L'orientation des conduits permettra d'orienter et d'impulser au gaz entrant dans le cyclone, un tournoiement qui induit un vortex vers le sommet du cône formant le cyclone Fig15.227. Arrivé au sommet du cône, le gaz s'organise en une colonne qui se dirigera alors vers le tuyau d'axe où il s'engouffrera en actionnant la turbine centrale du cyclone. La
650 paroi externe des conduits obliques sera noire (de peinture noire, Chrome noir, CERMET). Les conduits obliques pourront être en métal mais préférentiellement en céramique ou présenteront des structures en céramique à l'intérieur. Le rayonnement solaire provenant des concentrateurs (déflecteur ou lentille en forme de tore) sera dirigé sur les parois des conduits obliques de
655 telle manière à augmenter leur température. L'augmentation de la température sera transmise au gaz circulant dans ces conduits obliques entraînant la dilatation et l'augmentation de l'énergie cinétique du gaz. Ces conduits jouent le rôle de la chambre annulaire de combustion d'un turboréacteur. Dans certains modes de réalisation, les parois des conduits obliques sont
660 isolées du milieu extérieur, par exemple grâce à une chambre annulaire transparente au rayonnement solaire pour le plus large spectre possible Fig15.247. Cette chambre annulaire pourra être remplie d'un gaz isolant, tel que argon, xeon, azote, hélium, krypton, ou toute autre gaz ou mélange de gaz. Dans d'autres modes de réalisation, cette chambre sera maintenue sous vide. Pour
665 limiter les échanges thermiques entre les différents éléments de la cycloturbine, les parois de certains éléments seront dédoublées Fig15.234-235-243-244, un gaz servant d'isolant entre les deux couches des parois. Dans un mode de réalisation encore plus préférentiel, un vide est maintenu entre les deux couches des parois des différents éléments ou dans la chambre annulaire
670 transparente grâce à une aspiration résultant de l'écoulement des fluides au niveau des cheminées d'aspiration Fig15.248 selon le principe de Bernoulli.
Le déflecteur sera avantageusement orienté vers le soleil. Dans un mode de réalisation encore plus avantageux, le déflecteur sera motorisé de manière à
675 suivre la course du soleil et à offrir le meilleur rendement de réflexion de la lumière sur le four solaire. Le mouvement de déflecteur sera préprogrammé ou défini à l'aide de capteurs photoélectriques, par exemple une couronne de cellules ou résistances photoélectriques disposées sur le mât de support du concentrateur. Au fur et à mesure de la course du soleil la cellule en vis-à-vis du
680 soleil indiquera la position la plus lumineuse grâce à la mesure du courant produit.
6.6 Dans un mode de réalisation particulier, le chauffage de l'air est complété par un échange thermique avec le réservoir recevant les sels et/ou les
685 particules provenant du cyclone de cristallisations.
6.7 Dans un mode de réalisation particulier, le cyclone de cristallisations est contenu dans une enceinte adiabatique dans laquelle circule l'air avant d'être injecté dans la pompe à spray.
690
6.8 Dans un mode de réalisation particulier, le panneau solaire thermique décrit en 6.2 est modifié pour que le gaz caloriporteur circulant dans les capillaires et le gaz d'isolement contenu dans les bulles soient les mêmes tels que air sec ou humide, hélium, argon, krypton, xeon, isopropane, tétrafluoroéthane,
695 hydrochlorofluorocarbone ou un mélange de ces gaz, ou éventuellement un mélange de gaz provenant de la fermentation (méthane, butane ...). La matrice de bulles est réalisée de telle sorte que le gaz contenu dans les bulles puisse circuler d'une bulle à l'autre. Par exemple les bulles seront structurées par un système de soudure à 4 points pour chaque bulle Fig6.199, entre les deux
700 feuilles de polymère constituant la structure du panneau. Les bords des deux
feuilles de polymère formant le panneau sont soudés, ne laissant libres que les conduits d'entrée Fig6.200 et de sortie de gaz Fig6.201 et éventuellement le
705 conduit vers le dispositif permettant de contrôler la pression. L'une des extrémités de chaque capillaire Fig6.202, courant au centre de chaque ligne de bulles, est reliée au conduit transversal de sortie de gaz Fig6.203 collectant l'ensemble des gaz circulant dans les capillaires. L'autre extrémité de chaque capillaire reste libre et ouverte Fig6.204 dans la dernière rangée de bulles de la
710 matrice. La dernière rangée de bulles de la matrice est à l'opposé du conduit alimentant les bulles de la matrice en gaz. Le gaz injecté entre les deux feuilles de polymère soudées par point, structure le système en matrice de bulles, permettant d'une part, la convergence et la réflexion de la fumière vers les capillaires, entraînant leur réchauffement, et d'autre part, l'isolement des
715 capillaires par une couche de gaz. Le gaz impulsé entre les deux feuilles de polymère en arrivant dans la dernière ligne de bulles pénètre dans les capillaires où il est réchauffé par la chaleur qui converge sur la paroi des capillaires. Le gaz captera également de la chaleur directement dans les bulles. Le système peut être décliné avec des matériaux rigides traditionnellement
720 utilisés dans les panneaux solaires. La forme des bulles étant définie alors par la structure des matériaux. Ce panneau solaire souple peut être utilisé comme matériau isolant pour les murs et bâtiments, tout en jouant un rôle d'accumulateur solaire captant la lumière dans toutes les directions.
725 6.9 Dans un mode de réalisation particulier, dans le panneau solaire thermique décrit en 6.2 et 6.8, chaque ligne de bulles de la matrice de bulles est remplacée par un ou plusieurs tubes grâce à une structuration en tube des parois formant le panneau Fig14.20 de telle manière que la paroi transparente Fig14.72 et la paroi réfléchissante Fig14.73 forment des tubes comportant en
730 leur centre les capillaires Fig14 .222 vers lesquels la lumière est réfléchie et concentrée.
6.10 Dans un mode de réalisation encore plus préférentiel, les capillaires sur lesquels le rayonnement lumineux est concentré comportent dans leur lumière 735 des structures poreuses en nid d'abeille ou en mousse, constituées de cordiérite ou de carbure de silicium, de céramique ou codéitrine Fig14.215 permettant d'améliorer l'échange thermique entre les parois du capillaire et les gaz qui circulent à l'intérieur des capillaires. 740 6.11 Dans certains modes de réalisation, les panneaux décrits en 6.2, 6.8, 6.9, pourront comporter des nanoparticules semi-conducteurs, soit à la surface ou dans la paroi de la membrane utilisée comme réflecteur, soit à la surface des capillaires sur lesquels le rayonnement solaire est concentré fig14.221. Ces nanoparticules permettront de produire du courant électrique à partir du
745 rayonnement non absorbé ou réémis par les parois des capillaires. La surface sur laquelle seront disposées les nanoparticules semi-conducteurs sera capable de conduire le courant électrique.
6.12 Dans un mode de réalisation particulier, l'axe du rouet 232 de la turbine
750 cyclonique se continue dans le centre d'un cyclone de cristallisation Fig 15.249 de manière à passer dans le tube de captage des gaz remontant Fig15.250 du cyclone. Ledit axe ressortant du cyclone pourra éventuellement être couplé à un générateur électrique fig16.259 qui fournira une partie de l'énergie consommée par le système . Les gaz chauds et accélérés provenant du tuyau d'axe sont
755 dirigés vers l'entrée de la pompe à spray pour générer un spray et des vapeurs qui seront à leur tour dirigés vers l'entrée, par exemple tangentielle, du cyclone de cristallisation. Il sera éventuellement disposé de manière confluante avec l'entrée du cyclone, un ou plusieurs guides d'ondes et leurs magnétrons. Sous l'action conjuguée de la chaleur et des ondes électromagnétiques, la vapeur
760 formée et l'air échauffé forment une colonne montante dans le cyclone de cristallisation qui s'engouffre dans le tube de captage des gaz remontant du cyclone 250. Au niveau de l'axe du rouet inclus dans le tube de captage des gaz remontant du cyclone 250, sont disposés un ou plusieurs rotors Fig 15.252 ayant éventuellement en vis-à-vis des stators disposés sur la face interne du
765 tube de captation des gaz remontant. Les aubes disposées sur les rotors de l'axe du rouet au centre du tube de captation des gaz remontant, auront la même orientation que celles des aubes ou ailettes du rouet et une orientation inversée par rapport aux aubes des rotors du tuyau d'axe de la turbine cyclonique solaire, de sorte que sous l'action des gaz de directions différentes, l'axe tourne dans le
770 même sens.
Le cyclone de cristallisation joue alors le rôle d'une turbine à gaz cyclonique complétant les turbines cycloniques solaires pour accélérer l'air et produire de l'électricité. Cette turbine offre l'avantage de fonctionner en présence de sels 775 cristallisés et de particules.
6.13) Dans un autre de mode de réalisation, la sortie Fig 16.254 du cyclone de cristallisation est envoyée à l'entrée primaire Fig16.255 d'un éjecteur Fig16.257, l'entrée secondaire de l'éjecteur étant alimentée par de l'air ambiant ou de l'air 780 sec refroidi. En sortie de l'éjecteur Fig16.258 la condensation des vapeurs est plus ou moins complétée par un condensateur et/ou un compresseur Fig 16.260
7.1 Le panneau solaire thermique souple, le four et le dessiccateur peuvent être ensemble ou séparément utilisés dans des systèmes de chauffe-eau 785 solaires pour produire un fluide caloriporteur permettant en circulant dans un conduit situé dans un réservoir d'eau à chauffer. 8.1 La vapeur d'eau en sortie du cyclone de cristallisations peut être transportée 790 sur une grande distance dans un conduit thermiquement isolé. Si l'énergie (température) du gaz diminue, elle peut être augmentée par un système de ventilateur et de chauffage, par exemple par micro-ondes, apportant le complément d'énergie nécessaire pour le transport.
795 8.2 Pour récupérer l'eau liquide, la vapeur d'eau produite est condensée. L'eau de dessiccation de l'air peut éventuellement être ajoutée à l'eau produite.
8.3 Le condenseur peut être constitué de tout type de condenseur ou de radiateur existant. Dans un mode de réalisation préférentiel, le condenseur
800 permettra un échange thermique entre l'air provenant du dessiccateur et la vapeur d'eau provenant du cyclone de cristallisations. Par exemple, la vapeur d'eau provenant du cyclone de cristallisations Fig4.27 est injectée à l'entrée Fig8.113 d'un radiateur de condensation Fig8.14. Le radiateur est inséré dans une enceinte (enceinte de radiateur) thermiquement isolée Fig8.115. Le
805 radiateur forme la paroi médiante de l'enceinte. La sortie du radiateur Fig8.116 est reliée à un réservoir d'eau ou une canalisation de récupération des liquides et/ou des vapeurs et des gaz refroidis.
En sortie du réservoir de détente du dessiccateur, l'air Fig8.117 est envoyé dans l'enceinte du radiateur, vers les tuyaux et les ailettes du radiateur de
810 condensation. Au travers du radiateur, l'air s'échauffe tout en refroidissant et/ou condensant la vapeur d'eau qui circule dans le radiateur. Le débit d'air est réglé dans l'enceinte de radiateur éventuellement par un ventilateur Fig8.118 pour obtenir des fluides (liquide /gaz) en sortie de radiateur à une température définie, de préférence inférieure à 100 0C dans le cas de la condensation de
815 l'eau ; d'une manière encore plus préférentielle, à une température comprise dans une fourchette telle que 96 et 78°C par exemple pour la séparation d'additif (l'éthanol) et d'eau. Après l'enceinte de radiateur, l'air est conduit soit vers les autres systèmes de chauffage, soit vers la pompe à spray.
820 8.4 Dans certains modes de réalisation, un système d'électrovannes permet de définir le sens et le circuit de circulation de l'air entre les différents éléments du système en fonction des gradients de température qui varient par exemple en fonction de l'ensoleillement.
825 8.5 En sortie de radiateur de condensation Fig8.116, la vapeur d'eau condensée est éventuellement stockée dans un réservoir. Ce réservoir est préférentiellement inclus dans un autre réservoir l'entourant (extérieur) contenant de l'eau à distiller ou à purifier afin de réchauffer cette eau par récupération la chaleur de l'eau distillée. Si le réservoir extérieur est à l'air libre,
830 il sera préférentiellement de couleur noire ou sombre pour un échauffement maximal au raisonnement solaire. Dans certains cas, l'eau du réservoir extérieur sera de l'eau potable destinée à être réchauffée par échange thermique avec l'eau fraîchement distillée.
835 8.6 Dans certains modes de réalisation, le réservoir extérieur contenant le réservoir de récupération de la vapeur d'eau condensée, est rempli d'un additif tel que de l'alcool. L'eau condensée plus chaude provenant du radiateur est refroidie en cédant sa chaleur à l'additif dont la température s'élève. Dans certains modes de réalisation, l'emboîtement des réservoirs peut être inversé.
840
9.1 Un additif, préférentiellement de l'éthanol, peut être mélangé à l'eau à épurer ou à dessaler, dans une proportion d'additif comprise entre 0.1% et 90%, afin de diminuer l'énergie nécessaire pour produit un aérosol ou un spray et pour évaporer l'eau.
845 L'additif peut être par exemple, mélangé à l'eau à traiter durant la phase de pompage Fig9.54.
10.1 Dans le cas de l'utilisation d'additif pour améliorer le rendement du système, l'additif est séparé de l'eau, par exemple, durant la phase de
850 condensation ou après la condensation de l'eau.
10.2 Dans un mode de réalisation particulier, une colonne de distillation est disposée au-dessus du réservoir recueillant le fluide (vapeur/gaz/liquide) provenant du radiateur de condensation. Le fluide à la sortie du radiateur est à
855 une température supérieure ou égale à la température d'ébullition de l'additif. La colonne de distillation permet de condenser l'eau qui retombe dans le réservoir et de laisser passer les vapeurs d'alcool dans le réservoir d'alcool.
10.3 Dans un mode de réalisation préférentiel, la colonne de distillation sera 860 constituée d'un cylindre muni en son centre d'une structure à plateaux étages reliée au pôle froid d'une ou plusieurs résistances Peltier ; le pôle chaud de la ou des résistances étant situé en haut de la colonne, constituant une structure 865 voisine du dispositif décrit en 5.5. Dans une variante, la résistance Peltier Fig8.119 est située en dessous de la structure à plateaux Fig8.120 reliée au pôle froid de la résistance Peltier Fig8.121. Le pôle chaud de la résistance étant relié à un radiateur Fig8.122 situé dans le réservoir Fig8.123 recueillant le liquide qui retombe de la colonne. Les plateaux seront avantageusement 870 orientés vers le bas. La résistance Peltier est réglée de telle sorte que les plateaux soient refroidis à une température qui permette la condensation de l'eau mais pas celle de l'additif. Pour un additif tel que l'alcool, la température préférentielle sera entre 1000C et 800C.
Le haut de la colonne est relié à un réservoir à alcool Fig8.124. Dans certains 875 modes de réalisation, la jonction entre la colonne et le réservoir est constituée d'un tuyau en serpentin contenu dans un réservoir refroidi par l'alcool pompé dans le réservoir à alcool ou par un autre fluide à réchauffer (eau à épurer, eau sanitaire, air avant injection dans la pompe à spray).
880 11.1 Dans un autre mode de réalisation, pour le traitement d'eau sale comprenant des éléments présentant une température d'ébullition plus élevée et/ou inférieure à celle de l'eau, deux distillations successives à température fixe pourront être réalisées pour séparer l'eau du ou des autres composés. Une première distillation à une température comprise entre 110 et 90 0C,
885 préférentiellement à 1010C , et une deuxième distillation à une température comprise entre 99,90C et 800C, préférentiellement comprise 97°C. Toutefois, la séparation de l'eau des autres composés peut être réalisée par une distillation unique dans une colonne de distillation possédant un gradient décroissant de 890 température compris entre 1500C et 700C par exemple. L'eau sera récupérée aux plateaux de températures comprises entre 900C et 100°C. Les autres produits de distillation de l'eau souillé ou salée seront fragmentés et récupérés plus ou moins purs (selon la performance de la colonne de distillation) aux plateaux de température souhaitée. 895
11.2 La première distillation à une température comprise entre 1100C et 900C peut être obtenue selon les dispositifs décrits en 8.3 et 10.2-3. Toutefois, le radiateur de condensation sera maintenu à une température préférentielle supérieure à 1000C et plus préférentiellement égale à 105°C, et la colonne de
900 distillation sera maintenue préférentiellement à une température comprise entre 110°C et 90°C et plus préférentiellement à 1010C.
11.3 Dans un mode de réalisation particulier, la distillation se fait grâce à un système de colonnes emboîtées et de résistances Peltier comme sources de
905 chaleur et de froidure. Le système comprend une colonne de distillation intérieure Fig9.125 se composant d'un tube avec une section de forme géométrique quelconque (en verre, métal, ou en un matériau réfractaire). Le tube, préférentiellement de section cylindrique Fig9.126, sera percé de trous réguliers Fig9.127. Par exemple les trous seront disposés en ligne selon une
910 génératrice du cylindre. Dans un mode préférentiel, les trous seront disposés en ellipse selon une rotation et une translation choisies Fig9.128. Au niveau de chaque trou, à l'intérieur du cylindre, est connecté au bore supérieur du trou un plateau Fig9.129 (plateau refroidissant) de préférence incliné vers le haut entre
915
91° et 179°, préférentiellement à 100°. Le plateau sera constitué, par exemple, d'une feuille métallique antiadhésive (acier, aluminium...) ou éventuellement recouverte d'un matériau antiadhésif, tel que le polytétrafluoroétilène (PTFE) ou le perfluoroalkoxy (PFA)...
920 La feuille métallique est refroidie par une source de froid, par exemple, la feuille métallique est en contact Fig9.130 avec la face d'une résistance Peltier Fig9.131 maintenue à une température inférieure de la température de condensation des vapeurs à condenser (face froide). Les résistances Peltier peuvent, dans certains modes de réalisation, être disposées dans la paroi du tube et dans
925 d'autres modes de réalisation, accolées à la paroi, sur la face intérieure ou extérieure du tube. L'intérieur ou la totalité de la paroi du tube sera de préférence en un matériau isolant thermiquement (verre double épaisseur séparée par du vide, céramique, matière plastique, silicone )...
Les bords d'un plateau pourront être éventuellement recourbés vers le
930 haut ou préférentiellement vers le bas Fig9.132 et ils pourront éventuellement disposer de rigoles Fig9.133, pour recueillir et conduire les liquides condensés sur la face inférieure du plateau vers le trou. Les bords d'un plateau pourront également comporter des rebords Fig9.134 dirigés vers le haut, qui permettent de conduire vers le trou, les liquides qui gouttent sur le plateau. Dans ce dernier
935 mode de réalisation, un ou deux pores Fig9.135 percés à proximité de la fixation du plateau permettent le passage de l'eau de la face supérieure du plateau vers le trou Fig9.127. Dans certains modes de réalisation, la surface inférieure et/ou supérieure d'un plateau comportera des stries pour guider l'écoulement du 940 liquide condensé vers les rigoles, les bords ou le trou. Les deux rigoles du bord d'un plateau débouchent au niveau d'un rebord de trou Fig9.136 permettant aux liquides condensés sur le plateau d'être recueillis dans le trou. Les pores traversant le plateau sont situés après ce rebord.
La paroi inférieure du trou situé après le bord ou le trou lui-même est
945 préférentiellement incliné, avec une inclinaison dans la même orientation que celui du plateau. La paroi intérieure du trou Fig9.137 est recouverte d'un matériau thermiquement isolant (plastique, céramique, verre, silicone, ...), permettant de réaliser un gap de température entre le plateau et le trou. Dans certains modes de réalisation, le plateau peut être remplacé par une aiguille
950 métallique ou un grillage.
11.4 A l'extérieur du tube intérieur, dans le prolongement des plateaux de refroidissement intérieur (entre 100° et 180 avec la verticale), est disposée contre chaque trou sur la face externe du tube, une second structure (structure
955 chauffante). Il pourra s'agir d'une structure en aiguille simple ou ramifiée ou un grillage, mais préférentiellement un plateau dont les bords sont inclinés vers le bas ou avantageusement vers le haut Fig9.138 pour former une rigole. Cette structure sera solidaire du bord supérieur ou préférentiellement inférieur du trou Fig9.139 pour recueillir sur sa face inférieure ou respectivement
960 supérieure l'écoulement provenant du plateau refroidissant intérieure Fig9.129. Le plateau ou structure (plateau chauffant) sera porté à une température supérieure ou égale à la température d'ébullition des vapeurs condensées en étant par exemple relié Fig9.140 à un élément chauffant, préférentiellement la 965 seconde face des résistances Peltier Fig9.131 utilisées par exemple pour les plateaux refroidissants internes. Dans certains modes de réalisation, les résistances Peltier seront préférentiellement isolées thermiquement de la surface du tube. Toutefois, quand le tube interne est métallique ou conducteur
970 thermique, les résistances pourront être accolées à l'extérieur du tube interne ou préférentiellement à l'intérieur du tube interne. Dans ces deux dernières conditions, l'intérieur et éventuellement l'extérieur du tube interne seront, totalement ou partiellement, thermiquement isolés de manière à réaliser les échanges thermiques de chaleur et de froid principalement par l'intermédiaire
975 des plateaux. Dans certains modes de réalisation, seules des petites surfaces de la face externe du tube interne, situées au-dessus des systèmes de plateaux restent libres.
Dans certains modes de réalisation, le plateau ou structure chauffant seront remplis ou recouverts d'éléments poreux (sable, cristaux, fritte, pierre ponce)
980 permettant de favoriser l'évaporation.
11.5 La colonne de distillation active, comportant les plateaux chauffants et refroidissants décrits chapitres 11.3 et 11.4, est incluse dans un tube de plus grand diamètre (cylindre extérieur) Fig9.141 en métal, verre, céramique, matière
985 plastique ou en un matériau réfractaire, comportant des plateaux de refroidissement Fig9.142 (plateaux extérieurs). Chaque plateau extérieur, par exemple en métal antiadhésif ou éventuellement recouvert d'antiadhésif, part de la paroi du cylindre extérieur de manière à être situé au-dessus d'un plateau chauffant Fig9.138 soit parallèlement, soit antiparallèlement Fig9.142. Dans 990 certains modes de réalisation, les plateaux antiparallèles seront percés d'un pore Fig9.143 à la base de la fixation du plateau sur le cylindre extérieur. Le pore permet le passage des vapeurs remontantes sur la face inférieure du plateau extérieur. Dans un mode de réalisation préférentiel, les plateaux antiparallèles se continuent, à partir de la paroi du tube externe, par un plateau Fig9.144 plus 995 ou moins parallèle au plateau chauffant Fig9.138. Les plateaux parallèles sont préférentiellement dirigés vers la paroi externe du tube intérieur de distillation Fig9.126, et arrivent à proximité de la paroi dudit tube intérieur sans l'atteindre. Les plateaux extérieurs peuvent éventuellement être reliés à des radiateurs par exemple métalliques Fig9.145, situés sur la face externe du cylindre externe,
1000 permettant de réguler la température des plateaux. L'ensemble du dispositif peut être placé dans un tube de refroidissement Fig9.141-bis, dans lequel circule de l'air Fig9.146 à une température donnée et à une vitesse donnée, par exemple grâce à un ventilateur, afin de maintenir les plateaux externes aux températures souhaitées.
1005 L'air de refroidissement peut avantageusement provenir du circuit d'air de la pompe à spray. Les températures de l'ensemble du système sont avantageusement contrôlées par des sondes thermiques disposées au niveau des différents plateaux qui définissent les courants et les tensions alimentant les résistances Peltier ainsi que la vitesse du ventilateur afin de régler la
1010 température du système manière interactive, grâce à des cartes électroniques.
11.6 La ventilation de l'enceinte du radiateur de condensation Fig8.118 est réglée par exemple pour que les vapeurs, condensées ou non, en sortie du radiateur de condensation présentent des températures comprises entre 1200C
1015 et 1000C. Un système convergent / divergent peut être éventuellement introduit après le radiateur pour rapprocher la température des vapeurs de 1000C. En arrivant Fig9.149 sur les plateaux Fig9.129 refroidissants, maintenus par exemple à 95°C, de la colonne de distillation active décrite au chapitre 11.3, 11.4, 11.5 les vapeurs d'eau ainsi qu'une partie des vapeurs d'additifs comme
1020 celles de l'éthanol se condensent. Les vapeurs enrichies en additif, continuent leur ascension dans la colonne pour réagir selon le même principe avec les plateaux suivants. L'eau et une partie des additifs condensés sur le plateau refroidissant glissent sur ce dernier au travers du trou Fig8.127 vers le plateau chauffant Fig9.138 maintenu par exemple à 98°C dans le tube extérieur. Sous
1025 l'action de la chaleur, une partie de l'eau s'évapore ainsi que la majeure partie des additifs passés dans le tube extérieur. L'eau non évaporée et purifiée goutte dans le fond du tube où elle est récupérée dans un réservoir d'eau par une sortie Fig9.147. Les vapeurs formées sur le plateau chauffant, montent et entrent en contact avec le plateau supérieur antiparallèle Fig9.142 maintenu à
1030 une température plus faible par exemple à 95°C. L'eau se condense alors et coule de nouveau sur le plateau chauffant suivant des cycles successifs de purification avant de goutter vers le fond du tube. Les vapeurs d'additif produites sur le plateau chauffant, remontent le long plateau antiparallèle jusqu'au pore Fig9.143, situé près de la base de fixation du plateau antiparallèle sur le conduit
1035 extérieur. Les vapeurs traversent ledit pore pour continuer leur ascension sous la face inférieure du plateau extérieur parallèle contigu Fig9.144. Le plateau extérieur parallèle conduit alors les vapeurs à proximité de la paroi extérieure du cylindre intérieur de distillation. En l'absence de plateau antiparallèle les vapeurs provenant du plateau chauffant se condensent directement sur les
1040 plateaux parallèles, le condensât coule le long du plateau parallèle vers la paroi interne du tube extérieur puis vers le fond du tube, alors que les vapeurs non condensées remontent sur la face inférieure des plateaux parallèles vers la paroi externe du tube intérieur. Dans certains modes de réalisation, un corps chaud Fig9.140 par exemple à 98°C est disposé sur la face externe du tube
1045 intérieur en face de l'extrémité du plateau parallèle Fig9.144. Il peut s'agir de la paroi du tube non isolé thermiquement et réchauffé par les résistances Peltier.
Le corps chaud réchauffe les vapeurs, entraînant leur ascension vers le haut du tube extérieur. Au sommet du tube intérieur et du tube extérieur Fig9.148 les vapeurs non condensées enrichies en additif, sont conduites dans un autre
1050 système de condensation réglé à une température inférieure adaptée à la condensation de l'additif, par exemple inférieure à 78.5 0C pour l'alcool.
Dans un mode particulier de réalisation, des résistances Peltier Fig9.150 sont implantées sur ou dans les parois du cylindre extérieur de telle façon qu'une
1055 face de la résistance soit connectée avec les plateaux parallèles ou/et antiparallèles Fig9.142-144 du tube externe et l'autre face soit connectée avec les radiateurs Fig9.145 situés sur le tube extérieur de manière qu'il existe une différence de température entre les deux faces de la résistance. Cette connexion peut se faire via la paroi du tube externe quand elle est conductrice de chaleur.
1060 Sous l'effet de la différence de température entre les faces de la résistance Peltier, un courant électrique est généré par ladite résistance. Le courant électrique sera soit directement utilisé dans le système, soit stocké dans des accumulateurs de courant (batterie, pile ...). D'une manière générale, des 1065 résistances Peltier pourront être utilisées à toutes les interfaces du système présentant des différences de température importantes, notamment au niveau des radiateurs et des ventilateurs de refroidissement.
1070 12.1 Les colonnes de distillation peuvent être adaptées pour réaliser le dessiccateur d'air, de même que les systèmes décrits en 5.2-5 pourront être adaptés en systèmes de condensation. Une combinaison de ces systèmes peut également être utilisée. Les températures seront adaptées à l'emploi du dispositif et du type de vapeur visée pour la condensation.
1075
12.2 D'une manière générale, les températures sont indiquées pour un fonctionnement à une atmosphère. Dans un fonctionnement réel, elles devront être adaptées aux pressions des différents compartiments du procédé.
1080 12.3 D'une manière générale, les vapeurs produites, les vapeurs présentes dans l'atmosphère, pourront être condensées par des systèmes de condensation actifs permettant de séparer l'eau des autres composés et comprenant des éléments chauffants et refroidissants tels que des résistances Peltier, des systèmes de ventilation récupérant de la chaleur produite par les
1085 moteurs électriques du ventilateur.
13.1 Le procédé pourra être appliqué pour épurer les eaux des fosses septiques et plus généralement dans les procédés d'épuration d'eaux usées. 1090 13.2 Dans un mode de réalisation particulier, le procédé sera utilisé pour purifier les eaux usées d'une fosse septique, ou des stations d'épuration, après que celles-ci aient été filtrées par un système mécanique tel que une presse à vis sans fin, une centrifugeuse, des filtres à bande, des filtres à plaque, un pressoir rotatif, ou tout système permettant d'agréger les matières en
1095 suspension dans l'eau.
13.3 Dans un mode de réalisation encore plus particulier, la fosse septique ou la station d'épuration comprendra un compartiment récepteur Fig10.151 qui
1100 recevra les eaux usées arrivant par un collecteur Fig10.152. Ces eaux usées peuvent également contenir des broyats provenant par exemple, de broyeurs d'éviers. Les particules du mélange sont filtrées par exemple dans un tamis à faible maille Fig10.153 à la sortie du compartiment récepteur. Préférentiellement, le filtre est constitué d'une succession de tamis emboîtés
1105 de mailles de plus en plus faibles Fig10.153. Le filtrat est rejeté dans le compartiment des boues Fig10.154 situé en dessous du compartiment récepteur. Le ou les tamis seront préférentiellement en forme conique inversée et posséderont un trou à l'extrémité du cône permettant le passage des boues formées. Les boues après tamisage sont dirigées vers un système de filtrage
1110 actif tel qu'une presse à vis sans fin Fig10.155, une centrifugeuse, des filtres à bandes, des filtres à plaque, un pressoir rotatif, ou une combinaison de plusieurs de ces systèmes. Le gâteau constitué des boues pressées sera par exemple dirigé vers une troisième enceinte (compartiment du gâteau) Fig10.156, alors que l'eau de filtration sera par exemple déversée dans le
1115 compartiment des boues.
Les particules en suspension, non tamisées, sont alors décantées dans le compartiment des boues Fig10.154 où elles sédimentent dans le fond de ce compartiment. Ces particules sont éventuellement aspirées du fond du
1120 compartiment des boues par un système de pompe vers le système de presse. D'une manière générale, n'importe quel type de système permettant d'aspirer les matières sédimentées peut être utilisé ...
Une aspiration de surface permettra de diriger les particules flottantes, à la surface du liquide du compartiment des boues, vers le tamis et/ou le système
1125 de presse active.
Le compartiment des boues sera séparé, par une cloison incomplète Fig10.158, d'un quatrième compartiment (eau claire) Fig10 .159. Le haut de la cloison comportera des filtres Fig10.160, constitués par des mousses synthétiques, des sables et des graviers, de la pierre ponce, des filtres
1130 métalliques... L'eau passera du compartiment des boues vers le compartiment d'eau claire par débordement à travers les filtres de graviers / sables / éponges. Dans certains modes de réalisation, le bas de la cloison incomplète 10.158 comportera des filtres Fig10.161 tels que frittes par exemple en nid-d'abeilles constitués de cordiérite, de carbure de silicium, de titane ou d'autres métaux, de
1135 polymère synthétique ou en tout autre matériau permettant le passage de l'eau et l'arrêt des particules de taille préférentiellement supérieure à 0,1 micromètre. La filtration de l'eau à travers les frittes est assurée par la différence de pression résultant de la différence de niveau de liquide entre le compartiment des boues et le compartiment d'eau claire. Pour nettoyer le filtre et augmenter le rendement
1140 de filtration, le fritte est relié à une source à ultrasons Fig10.162. Le système de filtrage pourra être complété par des systèmes de sables / graviers situés avant et/ou après le filtre. L'eau filtrée du compartiment d'eau claire est introduite par pompage ou gravitation (siphonage) Fig10.163 dans une pompe à spray FigiO.E, afin d'être transformée en aérosol et évaporée dans un cycle (Fig10.A-
1145 B-C-D-E-F-G-H-I) de purification décrit précédemment.
13.4 Dans certains modes de réalisation, de l'air sec et chaud en sortie du dessiccateur est injecté au travers du compartiment des gâteaux afin de sécher le gâteau de particules pressées qui y est déversé.
1150
13.5 Le gâteau de pressage des particules sera par la suite récupéré et utilisé comme combustible dans différents procédés et notamment pour fabriquer des granules de biomasse en complément d'autres produits comme la sciure de bois, les ordures ménagères ou les vieux papiers. Ces granules seront utilisés
1155 pour la fabrication de combustible dans la production d'énergie ou de carburant hydrocarbure par exemple.
14.1 Dans un mode de réalisation préférentiel, le compartiment recevant les eaux usées (récepteur) fig10.165 pourra être hermétiquement clos. Par
1160 exemple, une électrovanne, une vanne, valve ou clapet anti-retour Fig10.166 ou une vanne à pression, placée au niveau du collecteur permettra la fermeture du conduit et/ou préviendra le reflux dans celui-ci. Le compartiment des boues sera relié au compartiment récepteur par un conduit Fig10.167 débouchant de préférence à proximité du fond du compartiment des boues. Ainsi l'ouverture du
1165 conduit se retrouve rapidement sous la surface du liquide s'écoulant du récepteur Fig10.165 vers le compartiment des boues. L'ouverture du conduit sera préférentiellement dirigée vers le haut pour permettre une brasse maximale lorsque les eaux usées s'écouleront dans le compartiment des
1170 boues. Le conduit pourra être fermé par exemple par une vanne anti-retour, permettant l 'écoulement quand la pression dans le compartiment de récepteur est supérieure ou égale à celle dans du compartiment des boues, en prévenant tout reflux. Dans d'autres modes de réalisation, le conduit pourra être fermé par une électrovanne Fig10.168 (vanne de sortie du récepteur). Une pompe pourra
1175 éventuellement être disposée dans le conduit pour faciliter la progression des liquides et des matières en suspension. Le compartiment des boues est relié à un troisième compartiment d'eau claire Fig10.159 par un ou plusieurs conduits ou ouvertures obturées par des filtres Fig10.169 permettant de filtrer ou préfiltrer l'eau,
1180 tels que des structures frittées, filtres céramiques, éponges, membranes d'uitrafiltration, membranes de filtration, tamis de sable et de gravier, pierre ponce, de manière générale toute structure permettant une filtration ou une ultrafiltration.
1185 Dans un mode particulier de réalisation, les filtres sont constitués d'une membrane d'uitrafiltration entre deux structures frittées, le tout disposé à l'intérieur d'un compartiment de gravier et de sable. Cette configuration permet d'éviter tout déchirement de la membrane. L'eau qui s 'écoule du compartiment des boues vers le compartiment d'eau claire est filtrée à travers les systèmes
1190 de filtres. L'eau du compartiment d'eau claire est alors introduite par pompage ou gravitation (siphonage) dans une pompe à spray, afin d'être transformée en aérosol et évaporée dans un cycle (Fig 10. A-B-C-D-E-F-G-H-I) de purification décrit précédemment. Lorsque le niveau d'eau est suffisant dans le récepteur pour contrebalancer la
1195 pression du compartiment des boues, la vanne Fig10.168 s'ouvre automatiquement. Les eaux usées s'écoulent alors vers le compartiment des boues. La vanne de sortie du compartiment récepteur est fermée ou se referme dès que la différence de pression entre les deux compartiments devient supérieure dans le compartiment des boues. Dans le compartiment des boues,
1200 les eaux usées subissent alors une fermentation anaérobie par exemple de méthanisation ou de butyrisation. Le dégagement des gaz de fermentation, faisant fortement augmenter la pression dans la chambre de pression, conduit à la filtration de l'eau, sous l'action de la pression des gaz de gazéification dégagés par la fermentation des composés organiques en suspension dans
1205 l'eau, du compartiment des boues vers le compartiment d'eau claire au travers du système de filtres Fig 10.169 les reliant. Dans certaines conditions, un- mécanisme de brassage permet d'agiter le milieu pour favoriser la fermentation. Pour éviter que la pression n'augmente au-delà des limites prévues dans le compartiment sous pression, ce dernier est relié, par un
1210 conduit Fig 10.170 muni par exemple d'une vanne anti-retour, d'une vanne à pression, d'une électrovanne, etc, à une enceinte tampon de pression Fig10.171 , dont au moins une des cloisons est constituée d'une membrane élastique avec une constante k de raideur d'extension calibrée Fig 10.172 permettant d'atténuer l'augmentation de la pression. Lorsque la pression
1215 augmente au-delà de la force délivrée par la membrane, la membrane se détend permettant de diminuer la pression. Le même résultat est obtenu avec une enceinte, par exemple un cylindre, dont la paroi supérieure est constituée d'un piston Fig 10.175 mobile d'une masse donnée permettant de maintenir une pression constante, le gaz repoussant le piston pour atteindre l'équilibre entre
1220 la masse du piston et la pression du gaz. Dans certains dispositifs, le système tampon de pression est constitué de membranes lestées ou doublées de ressorts.
Malgré tout, une certaine quantité de gaz dissous dans l'eau de filtration peut passer dans le compartiment d'eau claire, tendant à augmenter la pression de
1225 ce compartiment dès que les gaz dissous passent en phase vapeur. Dans certains modes de réalisation, pour limiter le passage de gaz dissous, les filtres sont reliés à une source à ultrasons fig10.173 et/ou une source à ultrasons est placée juste avant les filtres. Ceci permet, en plus d'augmenter la vitesse de filtration, le dégazage de l'eau dans le compartiment des boues avant
1230 ou au moment du passage de l'eau par le filtre.
14.2 Dans certains modes de réalisation, afin de maintenir la différence de pression souhaitée entre les deux compartiments des boues et d'eau claire, une pompe transfère l'atmosphère du compartiment d'eau claire vers le 1235 compartiment de pression ou, dans un mode de réalisation préférentiel, vers un deuxième compartiment à membrane extensible ou mobile avec une constante k de raideur de la paroi élastique plus faible que celle du premier compartiment tampon de pression. 1240 Lorsque la fermentation n'évolue plus (mesurée par exemple par l'augmentation du volume des compartiments tampons), la valve, reliant le compartiment des boues à l'enceinte tampon, est fermée. L'eau et les boues du compartiment des boues sont alors pompées. Par exemple, le pompage des boues est réalisé par une pompe péristatique FigiO.P (ou n'importe quel autre
1245 type de pompe), puis les boues sont filtrées et pressées par un système de presse à vis sans fin Fig10.174, de centrifugeuse, de filtres à bandes, de filtres à plaque, de pressoir rotatif , ou une combinaison de plusieurs de ces systèmes de presse. Le gâteau de particules obtenu est rejeté dans un compartiment de gâteaux, alors que l'eau de filtration est rejetée dans le
1250 compartiment des boues ou éventuellement d'eau claire. La valve Fig10.168 de sortie de récepteur est alors ouverte ce qui permet l'entrée des eaux usées dans le compartiment de boues pour que le nouveau cycle de filtration commence.
1255 14.3 Dans d'autres modes de réalisation, le passage des boues et des eaux usées entre le récepteur et la chambre de pression est assuré par une pompe, de préférence péristatique.
15.1 Dans certains modes de réalisation, le système de tampon de pression
1260 est constitué de ballons à parois élastiques inclus dans un conteneur de protection. Dans d'autres modes de réalisation, pour éviter les problèmes de porosité dus aux membranes élastiques, le système tampon de pression est constitué d'une chaussette, en matériau de préférence synthétique, imperméable au méthane et au butane, non ou peu élastique mais souple et de
1265 préférence de forme cylindrique Fig10.176. Les extrémités de la chaussette sont fermées par des éléments rigides Fig10.177-178 de manière à former un soufflet. Les deux éléments rigides fermant la chaussette sont reliés entre eux par un ressort ou une courroie élastiques fig14.179, (élément de rappel), de constante de raideur k définie telle qu'à l'allongement donné de la chaussette,
1270 la force de rappel de l'élément de rappel et le poids du piston compensent la pression du gaz. Dans certains modes de réalisation, le matériau souple de la chaussette est renforcé par une structure en ressort Fig10.180 permettant de laisser la lumière de la chaussette toujours ouverte et le déploiement progressif en soufflé en fonction de l'augmentation de la pression. Dans certains modes
1275 de réalisation, le soufflet est contenu dans un conteneur rigide Fig10.181 de préférence cylindrique. Ce conteneur permet entre autre d'atteindre des pressions de gaz supérieures à la pression compensant la force correspondant à l'allongement maximal du système de rappel (augmentation de pression sans augmentation de volume). Une des faces du conteneur est solidaire à
1280 l'élément rigide Fig10.178 fermant la chaussette correspondant également à la face par laquelle la chaussette est alimentée en gaz Fig10.182. Dans certains modes de réalisation, à l'autre face du conteneur, opposée à la face de fixation de la chaussette, est disposé un connecteur Fig10.83 qui sera activé lorsque le soufflet appuiera avec une force définie sur un détecteur de pression (ressort
1285 avec constante de raideur k calibrée, balance à quartz...) situé sur cette face du conteneur, provocant la fermeture ou l'ouverture d 'électrovannes selon une cinématique souhaitée. Au fur et à mesure que la pression augmente dans la chaussette, le dispositif de rappel s'étire pour compenser la force de pression. Arrivée en bout de course, la face mobile de la chaussette déclenche un 1290 connecteur situé à l'extrémité du conteneur à un pression prédéfinie.
Les enceintes à volume variable décrites ci-dessus permettent de contrôler la pression du gaz quelles que soient les variations physiques du gaz. Elles peuvent être utilisées pour fournir une pression stable pour un gaz contenu 1295 dans un conteneur et devant se détendre et circuler dans des systèmes de détenteur et cela, quelle que soit la molarité de gaz restant dans le conteneur à gaz.
1300 15.2 Dans un mode de réalisation particulier, le système de chambres tampons de pression est constitué de deux enceintes avec des constantes k de raideur du système de rappel telles que la constante k1 de rappel de la chambre tampon Fig11.184 reliée au compartiment des boues soit supérieure à la constante K2 de rappel de la chambre tampon Fig11.185 reliée à l'enceinte
1305 d'eau claire. La chambre tampon Fig11.184 est reliée à la chambre des boues par un conduit rigide Fig11.187 comportant une électrovanne, une vanne à pression ou une vanne, valve ou clapet anti-retour Fig11.88. De la même manière, la chambre tampon Fig11.185 est reliée à la chambre d'eau claire par un conduit rigide Fig11.189 comportant une électrovanne, une vanne à pression
1310 ou une vanne, valve ou clapet anti-retour Fig11.90. Les deux chambres tampons de pression sont reliées par un conduit rigide transverse Fig11.191, les chambres tampons étant isolées du conduit transverse par des électrovannes Fig11.192 et Fig11.193 ou des vannes à pression dont l'ouverture est calibrée pour une pression donnée (par exemple la pression correspondant à la
1315 pression exercée par un allongement défini du système de rappel). Dans certains modes de réalisation, le conduit transverse se continue, et est connecté à une turbine Fig11.194 ou à un moteur à air comprimé couplé à un alternateur ou un générateur de courant Fig 11.195.
1320 Durant la phase de méthanisation, les électrovannes Fig11.188-190 sont ouvertes (sous l'effet de la différence de pression pour les vannes anti-retour). Les électrovannes Fig11.192 et Fig11.193 sont éventuellement fermées. Les gaz de méthanisation s'écoulent du compartiment des boues vers la chambre tampon Fig11.184, mettant sous tension le système de rappel, compensant la
1325 pression du gaz. Le dégazage Fig11.173 des gaz dissous dans le compartiment d'eau claire entraîne l'écoulement d'une certaine quantité de gaz vers le compartiment tampon Fig11.185 mettant sous tension le système de rappel, compensant la pression du gaz. Le constante K1 étant plus grande que la constante K2, la pression dans le compartiment des boues reste plus élevée
1330 que dans la chambre d'eau claire favorisant la filtration de l'eau à travers le filtre Fig11.169. En fin de la phase de méthanisation :
Si les volumes ou les pressions maximaux (ou souhaités) des enceintes tampons de pression Fig11.184 et Fig11.85 sont atteints, les vannes Fig11.192
1335 et Fig11.193 sont ouvertes, le gaz contenu dans les chambres tampons, sous l'action de la pression et des systèmes de rappel, s'écoule alors vers la turbine Fig 11.194 ou le moteur à air comprimé, les faisant tourner et entraîne ainsi l'alternateur couplé Fig 11.195 qui produit du courant électrique. Le courant électrique sera par exemple accumulé dans un accumulateur de courant
1340 électrique (batterie) ou directement utilisé pour alimenter en courant électrique les différents appareils du système. Les vannes Fig11.192 et Fig11.193 peuvent être ouvertes en même temps ou alternativement. Des conduites et électrovannes supplémentaires peuvent être ajoutées au système pour optimiser les cycles de dégazage du système vers la turbine.
1345
15.3 Dans un mode de réalisation préférentiel, l'utilisation de vannes à pression, pour les valves Fig11.192 et Fig11.193 (tarées pour s'ouvrir à une pression définie), et de valves anti-retour, pour les valves Fig11.188 et Fig11.190, permet une utilisation en continu du système. Dans cette dernière
1350 configuration, le compartiment récepteur est isolé du compartiment des boues. Les eaux usées étant pompées du compartiment récepteur vers le compartiment des boues. Dans un mode de réalisation particulier par exemple, une pompe péristatique unique à plusieurs voies pompe simultanément et à volume égal les eaux usées du compartiment récepteur vers le compartiment
1355 des boues et les boues du fond du compartiment des boues vers le compartiment des gâteaux au travers d'une presse. Ce transfert de volume simultané d'un compartiment à l'autre minimise la puissance de la pompe nécessaire pour contrebalancer les pressions. La pompe sera mise en marche dès que le volume de liquide du récepteur dépassera une limite définie.
1360
16.1 Le gaz produit et stocké dans des chambres tampons de pression pourra être dirigé vers différents appareils. Lors de cet écoulement, les gaz entraîneront la turbine et l'alternateur pour produire du courant électrique.
1365 16.2 Dans certains modes de réalisation, les gaz provenant des compartiments tampons pourront être utilisés directement ou combinés au gaz de ville ou butane dans des détendeurs mélangeurs spéciaux, pour servir de combustible pour des chaudières ou des cuisinières ...
1370
16.3 Dans un mode de réalisation préférentiel, les gaz de fermentation, provenant par exemple des compartiments tampons de pression, seront utilisés dans des moteurs ou des turbines à gaz Fig 12.205 pour produire des gaz chauds de combustion ou d'échappement qui seront injectés dans le circuit
1375 de la pompe à spray, par exemple dans des échangeurs thermiques pour produire de l'air chaud utilisé dans la pompe à spray . Dans un mode de réalisation préférentiel, les gaz d'échappement et de combustion sont dirigés dans l'enceinte d'isolement Fig 12.206 du cyclone de cristallisations Fig 12.207 afin d'évaporer les gouttelettes de l'aérosol d'eau en vapeur. A la sortie de la
1380 chambre d'isolement du cyclone de cristallisations, les gaz d'échappement (vapeur d'eau + CO2) et la vapeur d'eau sortant du cyclone de cristallisations peuvent être mélangés pour subir le même traitement de distillation et de condensation Fig12.208. Dans un mode de réalisation préférentiel, les gaz à la sortie de la chambre d'isolement sont traités séparément des vapeurs sortant
1385 du cyclone de cristallisations. La combustion dans des turbines ou d'autre type de moteurs permettra dans le même temps de produire du courant électrique et/ou de l'eau chaude sanitaire, en couplant ces turbines à des échangeurs thermiques (eau/gaz d'échappement) ou à des générateurs électriques Fig12.209.
1390 Dans certains modes de réalisation, une chambre tampon à pression avec une très faible constante de raideur pour le rappel peut être introduite entre la turbine Fig12.194 (à gaz sous pression) et la turbine à gaz Fig 12.205. Il s'agira préférentiellement d'une chambre à pression à pression Fig 12.213 dont la force de rappel est assurée uniquement par le poids du piston Fig12.214
1395
16.4 Dans certains modes de réalisation, les gaz produits lors de la gazéification, provenant par exemple des compartiments tampons de pression, sont utilisés, après ou éventuellement avant leur combustion, à la place de l'air dans le circuit à air pour actionner la pompe à spray.
1400
16.5 L'énergie solaire pourra être utilisée afin d'améliorer la filtration dans le compartiment des boues, en augmentant la pression des gaz de ce compartiment. Dans ce mode de réalisation, un déflecteur ou un lentille optique, par exemple une lentille de Fresnel Fig11.196, concentre au travers de la paroi
1405 transparente Fig11.198 le rayonnement dans la chambre tampon de pression et plus particulièrement sur le piston mobile Fig11.197. Le piston sera préférentiellement en métal de couleur noir, chôme noir, CERMET.). L'augmentation de la température à l'intérieur de la chambre augmente la pression du gaz.
1410
17.1 Dans certains modes de réalisation, l'air utilisé pour alimenter les turbines 1415 à gaz Fig 12.205 provient en partie des systèmes d'aspiration d'air domestique (aspiration cuvette WC, aspiration VMC, aspiration de hotte de cuisine, aspiration bâtiment agricole ...) grâce à une structure d'alimentation en air Fig 12.210 sectorisant l'entrée d'air de la turbine. Chacune des voies de la 1420 structure d'alimentation en air Fig12.11 est connectée à un circuit d'air particulier (cuvette WC, VMC, hotte ...) permettant d'aspirer sélectivement dans la turbine l'air provenant de ce circuit d'air particulier. Des clapets permettent de régler le débit d'aspiration de chaque voie. Une voie Fig212 est réservée pour
1425 l'aspiration de l'air ambiant. La turbine peut dans certains cas représenter la motorisation d'aspiration des habitations ou des bâtiments. LEGENDES DE L'ENSEMBLE DES FIGURES
1430
1) mèche
2) tuyère
3) pore de la tuyère
4) cyclone à spray
1435 5) ouverture de bas du cyclone
6) cylindre central de remontée de gaz du cyclone à spray
7) ailettes inclinées d'alimentation en gaz du cyclone
8) ailettes de tuyère permettant un écoulement linéaire des gaz
9) tube d'aspiration 1440 10) cyclone à spray
11) pompe à air
12 plancher du compartiment à air de la pompe à air
13) arrivée d'air du compartiment à air de la pompe à air
14) plafond du compartiment à air
1445 15) compartiment a air de la pompe à spray
16) élément de structure interne du compartiment à air pour orienter les gaz vers le cyclone central de compartiment à air
17) lumière de la pompe à spray
18) cylindre de la structure émettrice des ultrasons
1450 19) jupe en cône inversé du bas du cylindre de la structure émettrice des ultrasons
20) jupe hémi-annulaire du bas du cylindre de la structure émettrice des ultrasons
21) jupe en rosette de demi sphères du bas du cylindre de la structure émettrice 1455 des ultrasons
22) orifice annulaire entourant la pompe à spray
23) source à ultrasons, système cristal piézo-électrique
24) arrivée d'alimentation en eau de la pompe à spray
25) tête de pompe à spray
1460 26) entrée tangentielle du cyclone de cristallisations 27) cyclone de cristallisations
28) guide d'onde
29) magnétron
30) structure en cône inversé avec une surface concave
1465 31) fentes latérales de la gaine de remontée des gaz du cyclone
31 -bis) ailettes de fente latérale du côté intérieur du cyclone orienté dans les sens de rotation du vortex de gaz
32) filtre à particules 32 à structure en nid d'abeille en cordiérite ou en carbure de silicium 1470 33) ventilateur disposé au-dessus de la gaine de remontée des gaz du cyclone de cristallisations
34) radiateur du ventilateur du dessus de la gaine de remontée des gaz du cyclone de cristallisations
35) entrée d'air
1475 36) résistance Peltier
37) face froide de la résistance de la résistance Peltier éventuellement munie de rayons inclinés
38) radiateur à ailettes pour dissiper la chaleur de la résistance Peltier
39) air sec réchauffé 1480 40) conduit de vidange
41) ventilateur
42) radiateur de ventilateur
43) hélice de ventilateur de compression
44) cône de compression 1485 45) réservoir de détente
46) hélice de ventilateur d'aspiration
47) face froide de résistance Peltier
48) résistance Peltier
49) barres, rayons ou ailettes de refroidissement 1490 50) conduit de circulation d'air
51) radiateur tubulaire de refroidissement des ventilateurs dans lequel circule l'air à réchauffer
52) moteur de ventilateur
53) radiateur tubulaire de refroidissement des résistances Peltier dans lequel 1495 circule l'air à réchauffer
54) réservoir à siphon
55) ouverture de vidange
56) sens préférentiel de fonctionnement H pour haut, B pour bas
57) plateau conique, par exemple en métal, orienté vers le vas 1500 58) face inférieure du dernier plateau
59) jonction entre les plateaux
60) élément structurant la face interne du cylindre de détente
61) résistances Peltier disposées en anneau
62) sortie de vidange 1505 63) siphon
64) pore communiquant avec le centre de l'anneau
65) bouclier thermique creux
66) radiateur du moteur du ventilateur
67) hélice du ventilateur
1510 68) rayon ou barre reliant les différents radiateurs
69) radiateur supplémentaire
70) entrée d'air humide
71) radiateur des résistances Peltier disposées en anneau
72) feuille supérieure transparente à la lumière ( visible, UV , infrarouge) 1515 73) feuille inférieure capable de réfléchir la lumière
74) cristaux de silice ou de quartz (particules quantiques) permettant de transformer les UV en lumière visible et infrarouge
75) cavités sphériques structurées sous l'action de la pression du gaz
76) capillaire disposé au centre d'une ligne de bulles de la matrice de bulles 1520 77) lumière solaire convergeant sous l'action de la forme sphérique des bulles.
78) enceinte dont l'une des parois est constituée d'une membrane élastique (chambre tampon de pression)
79) membrane élastique
80) conduit d'entrée d'air 1525 81) conduit de sortie d'air
82) tuyau extérieur d'isolement, en matériau transparent, du système de tuyaux emboîtés du concentrateur solaire
83) espace inter-paroi du tuyau extérieur d'isolement comportant un gaz d'isolement ou vide établi entre les parois de l'enceinte d'isolement. 1530 84) enceinte grossièrement conique inversé surmontant et fermant le tuyau d'isolement
85) enceinte grossièrement symétrique conique surmontant et fermant le tuyau d'isolement
86) tuyau central évasé à son extrémité, de couleur sombre, disposé au centre 1535 de la structure, formé par le tube d'isolement et la cavité la surmontant
86a) paroi interne du tuyau central 86b) paroi externe du tuyau central 86c) lumière du tuyau central
87) rotor surmontant le tuyau central évasé comportant des aubes ou ailettes 1540 88) deuxième rotor solidaire du rotor 87 possédant des aubes ou ailettes disposées autour de la partie évasée 86
89) aubes ou ailettes de rotor 86
90) aubes ou ailettes de rotor 88 inversées par rapport aux ailettes 89
91) support de solidarité entre le premier et le deuxième 1545 92) support de rotor surmontant le tuyau central évasé
93) réflecteur solaire formant une parabole ( calotte d'une sphère )
94) membrane supérieure réfléchissante du réflecteur solaire
95) membrane inférieure isolante du réflecteur solaire
96) pièce triangulaire d'assemblage des membranes selon le principe d'une 1550 toile de parapluie
97) assemblage des deux membranes du déflecteur
98) fente libre pour loger l'armature dans les membranes assemblées du déflecteur
99) baleine d'armature constituée d'un faisceau de trois tubes : un tube creux 1555 fortement conducteur de chaleur Fig7.100 et deux tubes flexibles
100) tube creux fortement conducteur de chaleur en métal (cuivre, aluminium, etc.) pour conduire les gaz
101) tubes flexibles en carbone ou en fibre naturelle telle que des fibres de bambou pour structurer la membrane assemblée
1560 102) embout souple de connexion des tubes 100 au tuyau d'isolement
103) charnière de repliement des tubes flexibles de structure 101 au niveau de la structure cylindrique de support 104
104) structure cylindrique de support des tubes flexibles de structure 101
105) tuyau faisant le périmètre de la parabole reliant l'extrémité libre extérieure 1565 des tubes conducteurs 100, permettant leur alimentation en gaz
105-bis) articulation du ) du tuyau faisant le périmètre de la parabole
106) alimentation en air par le tuyau 105 faisant le périmètre de la parabole
107) raccord entre les différentes pièces de la membrane assemblée
108) glissière (fermeture éclair), velcro, magnétique reliant les différentes 1570 pièces de la parabole
109) rabats masquant les fermetures
110) lentille de convergence de la lumière, à l'aplomb de l'enceinte de fermeture 85
111) lentille à l'aplomb de l'enceinte de fermeture 84 constituée d'une lentille en 1575 tore
112) radiateur situé au niveau de l'évasement du tuyau central 113) entrée du radiateur de condensation
114) radiateur de condensation formant la paroi médiante de l'enceinte de radiateur 115
1580 115) enceinte de radiateur, thermiquement isolée ; 116) sortie de radiateur de condensation
117) entrée d'air de l'enceinte de radiateur 115
118) ventilateur régulant le débit d'air dans l'enceinte de radiateur 115
119) résistance Peltier 1585 120) structure à plateaux
121) pôle froid de la résistance Peltier 119
122) radiateur reliant le pôle chaud de la résistance Peltier 119
123) réservoir recueillant les liquides qui retombent de la colonne 120. Les plateaux seront avantageusement orientés vers le bas. La résistance Peltier est
1590 réglée de telle sorte que les plateaux soient refroidis à une température qui permette la condensation de l'eau mais pas celle de l'additif. Pour un additif tel que l'alcool, la température préférentielle sera comprise entre 1000C et 800C.
124) sortie haute de colonne
125) colonne de distillation intérieure
1595 126) tube de section cylindre percé de trous
127) trou du tube
128) disposition en ellipse, selon une rotation et une translation choisies, des trous et des plateaux
129) plateau refroidissant incliné vers le haut
1600 130) extrémité du plateau 129 en contact avec la face froide d'une résistance Peltier
131) résistance Peltier
132) courbe des bords d'un plateau 129
133) rigole de plateau 129 1605 134) rebord de plateau 129
135) pores percés à proximité de la fixation du plateau 129 permettant le passage de l'eau condensée sur la face inférieure du plateau
136) rebord de trou permettant aux liquides condensés dans les deux rigoles 133 de s'écouler dans le trou
1610 137) paroi intérieure du trou 127 recouverte d'un matériau thermiquement isolant
138) plateau chauffant avec bores inclinés vers le bas
139) partie du plateau 138 collée au trou 127
140) partie du plateau 138 collée à la face chauffante d'une résistance Peltier 1615 141) cylindre extérieur de distillation
141 -bis) tube de refroidissement dans lequel circule de l'air à réchauffer
142) plateau de refroidissement refroidi par un radiateur
143) pore à la base de la fixation du plateau 142 pour le passage des gaz
144) prolongement du plateau antiparallèle 142 à partir de la paroi par un 1620 plateau parallèle
145) radiateur de plateaux 142 et 144
146) circulation d'air dans le tube de refroidissement 141
147) sortie de condensât de la colonne de distillation active
148) sortie vapeur tube intérieur et extérieur
1625 149) arrivée de gaz dans la colonne de distillation active
150) résistance Peltier implantée dans la parois du cylindre extérieur 141 et connectée avec les plateaux parallèles 144 ou/et antiparallèles 142 et les radiateurs 145 permettant de produire du courant électrique grâce à la différence thermique entre les deux faces 1630 151) compartiment récepteur
152) collecteur
153) tamis emboîtés de mailles de plus en plus faibles, de forme conique inversée et possédant un trou à l'extrémité des cônes permettant le passage des boues formées.
1635 154) compartiment des boues
155) presse à vis sans fin
156) compartiment du gâteau
157) vue de face, forme optimisée du compartiment des boues permettant le curage
1640 158) cloison incomplète séparant le compartiment des boues du compartiment d'eau claire
159) compartiment d'eau claire
160) bac de filtre graviers / sables / éponges situé en haut de la cloison incomplète
1645 161) filtre inséré dans le bas de la cloison incomplète 158
162) source à ultrasons implantée dans les filtres du bas de la cloison incomplète
A) dessiccateur
B) enceinte de radiateur (enceinte) 1650 C) panneau thermique solaire souple
D) concentrateur solaire
E) pompe à spray
F) cyclone de cristallisations
G) enceinte de radiateur (Radiateur) 1655 H) colonne de distillation active
I) réservoir à alcool J) réservoir d'eau
163) alimentation en eau par un siphon muni de flotteurs et de frittes avec source à ultrasons
1660 164) conduit de curation du compartiment des boues
165) récepteur hermétiquement fermé par une vanne au niveau du collecteur et par une vanne au niveau du compartiment des boues
166) vanne, valve ou clapet anti-retour du collecteur
167) conduit récepteur débouchant à proximité du fond du compartiment des 1665 boues
168) électrovanne
169) filtre permettant le passage de l'eau entre le compartiment des boues et le compartiment d'eau claire
170) conduit muni d'une valve anti-retour reliant le compartiment des boues à 1670 une enceinte tampon de pression
171) enceinte tampon de pression
172) membrane élastique avec une constante k de raideur calibrée
173) source à ultrasons
174) presse à vis sans fin
1675 175) piston mobile d'une masse donnée permettant de maintenir une pression constante 176) chaussette cylindrique souple, en matériau synthétique, imperméable au méthane et au butane
177) élément rigides mobile (piston) de fermeture de la chaussette 176 1680 178) élément rigides fixes de fermeture de chaussette 176
179) courroie de rappel (élément de rappel) reliant les deux éléments rigides 177 et 178 de la chaussette
180) renfort en ressort de la paroi de la chaussette permettant de laisser la lumière de la chaussette toujours ouverte. Le ressort peut participer à la force
1685 de rappel ou remplacer la courroie de rappel
181) conteneur rigide cylindrique contenant le soufflet
182) alimentation en gaz de la chaussette
183) connecteur ou détecteur de pression permettant de piloter les valves, vannes et clapets
1690 184) chambre ou enceinte tampon du compartiment des boues
185) chambre ou enceinte tampon du compartiment d'eau claire
186) pompe à spray
187) conduit rigide reliant la chambre tampon 184 au compartiment des boues
188) vanne, valve ou clapet anti-retour
1695 189) conduit rigide reliant la chambre tampon 185 au compartiment d'eau claire
190) vanne, valve ou clapet anti-retour
191) conduit rigide transverse reliant les deux chambres tampons de pression 184 et 185
192) électrovanne sortie chambre tampon de pression 184 1700 193) électrovanne sortie chambre tampon de pression 185
194) turbine
195) alternateur générateur électrique
196) lentille de Fresnel
197) piston mobile de couleur noire de la chambre tampon de pression 1705 198) paroi transparente de la chambre tampon de pression
199) un des quatre points de soudure structurant une bulle
200) conduit d'entrée d'air entre les deux membranes de polymère
201) sortie du conduit transversal de gaz
202) extrémité de capillaire courant au centre de chaque ligne de bulles reliée 1710 au conduit transversal de sortie de gaz
203) conduit transversal de sortie de gaz
204) extrémité de capillaire restée libre et ouverte dans la dernière rangée de bulles de la matrice
205) turbine à gaz
1715 206) enceinte adiabatique isolant le cyclone de cristallisations 207
207) cyclone de cristallisations
208) mélangeur de vapeur d'eau sortant du cyclone de cristallisations et des gaz de turbine
209) alternateur faisant office de démarreur et générateur
1720 210) structure de segmentation et de sélection des alimentations en air de la turbine à gaz connectée à différents circuits d'air domestique ou de bâtiment
211) voie d'alimentation de la structure d'alimentation en air de la turbine
212) voie réservée à l'air ambiant
213) chambre tampon de pression à faible constante de rappel (assurée par le 1725 poids du piston)
214) piston poids 215) structure en nid d'abeille ou en mousse constituée de céramique en cordiérite ou de carbure de silicium ou céramique en général...
216) base du tuyau central, fermé par la paroi extérieure 86b 1730 217) ouverture de l'espace inter-parois sur la lumière du tuyau
218) conduits permettant le passage des gaz de l'espace inter-parois vers un tuyau de collection des gaz 219
219) tuyau de collection des gaz disposé dans la lumière du tuyau central et ressortant par le bas du tuyau central au travers de la paroi intérieure fermant la
1735 lumière du tuyau central.
220) cavités tubulaires structurées sous l'action de la pression du gaz
221) nanocristaux semi-conducteurs
222) capillaire dont la surface est conductrice de courant
223) extrémité de capillaire restée libre et ouverte 1740 224) tuyau externe de la turbine cyclonique
225) tuyau externe paroi interne
226 ) tuyau externe paroi externe
227 cône inversé cyclonique 228) cône inversé paroi externe
1745 229) cône inversé paroi interne
230) disque du rouet
231) trou central du rouet
232) axe du rouet
233) tuyau d'axe
1750 234) tuyau d'axe paroi externe
235) tuyau d'axe paroi interne
236) appui de base du rouet constitué d'un roulement à bille
237) hélices ou aubes disposées en rotor central au rouet 239) cyclone interne
1755 238) aubes fixes formant le stator
239) cyclone interne
240) ailette de rouet
241) carénage du rouet
242) tuyau de sortie du cyclone
1760 243) tuyau de sortie du cyclone paroi externe
244) tuyau de sortie du cyclone paroi interne
245) appui de sommet du rouet constitué d'un roulement à bille
246) conduite oblique d'entrée des gaz dans le cyclone
247) chambre annulaire transparente au rayonnement solaire 1765 248) cheminée d'aspiration
249) cyclone de cristallisation250) tube de captage des gaz remontants
251) entrée tangentielle du cyclone de cristallisation
252) rotors dont les aubes ont la même orientation que les ailettes du rouet
253) chambre annulaire reliant les cyclones internes 1770 254) sortie du cyclone de cristallisation
255) entrée Fig 16.256 primaire d'éjecteur
256) entrée secondaire d'éjecteur
257) éjecteur
258) sortie d'éjecteur 1775 259) générateur électrique
260) pompe/éjecteur P) pompe péristatique M) moteur de presse

Claims

1780 REVENDICATIONS
1) Procédé de traitement d'eau, tel que dessalement et épuration des eaux usées, caractérisé en ce qu'il comprend : a) une étape de filtration d'une eau
1785 b) une étape de fragmentation de l'eau en gouttes de taille comprise entre 1 millimètre et 1 micromètre de diamètre pour former un système de gouttes en suspension, tel que un spray, un aérosol réalisé par un procédé utilisant au moins un cyclone à mèche (10-11) c) une étape d'évaporation de l'eau contenue dans lesdites gouttes 1790 pour produire des vapeurs, dont de la vapeur d'eau, des cristaux de sels et des particules agglomérées dans un système de cyclones dans lequel circule un gaz tel que de l'air chaud et d) concomitante à une étape de séparation des vapeurs et des cristaux de sels, des particules agglomérées dans le système
1795 cyclonique e) une étape de condensation des vapeurs en eau dessalée, épurée avec une éventuelle fragmentation des vapeurs obtenues.
1800
2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fragmentation de l'eau soit complétée à l'aide d'ultrasons (17-18-29-23-22-186).
1805
3) Procédé selon les revendications 1 à 2 caractérisé en ce que l'énergie utilisée pour l'évaporation de l'eau des gouttelettes soit complétée par des micro-ondes de fréquence comprise entre IGigaHertz et 700 GigaHertz.
1810 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'air alimentant les différents cyclones et transportant les aérosols, soit séché et chauffé par des concentrateurs solaires tel que des panneaux solaires thermiques et des fours solaires, des lentilles.
1815 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que des panneaux solaires thermiques soient en matériaux souples, structurés grâce à la pression des gaz (75) en permettant la convergence d'un rayonnement solaire à la surface d'un réseau de capillaires inclus dans la structure.
1820 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les concentrateurs utilisés pour chauffer et accélérer des gaz comprennent des e structures tubulaires, des structures plus ou moins coniques, des rotors, des stators, des rouets..
1825 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le gaz caloriporteur et le gaz d'isolement des panneaux solaires, tels que sans être exhaustif : air sec, méthane, buthane, isopropane, argon, xeon, tétrafluoroéthane, hydrochlorofluorocarbone, soient les mêmes. que le gaz caloriporteur et le gaz d'isolement des panneaux solaires, tels 1830 que sans être exhaustif : air sec, méthane, buthane, isopropane, argon, xeon, tetrafluoroéthane, hydrochlorofluorocarbone, soient les mêmes.
8) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des vapeurs, telles que les vapeurs produites, les vapeurs présentes dans
1835 l'atmosphère, soient condensées par des systèmes de condensation actifs permettant de séparer l'eau des autres composés et comprenant des éléments chauffants et refroidissants tels que des résistances Peltier, des systèmes de ventilation récupérant de la chaleur produite par les moteurs électriques du ventilateur.
1840
9) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'eau à traiter soit préalablement filtrée au travers de filtres tels que sans être exhaustif, sable, filtre métallique, filtre céramique, membrane de filtration, membrane d'ultrafiltration, pierre ponce, sous l'action de la pression des gaz de
1845 gazéification dégagés par la fermentation des composés organiques en suspension dans l'eau.
10) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un additif, préférentiellement de l'éthanol, peut être mélangé à l'eau à épurer
1850 ou à dessaler, dans une proportion d'additif comprise entre 0.1% et 90%,
PCT/FR2009/001019 2008-08-20 2009-08-20 Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray WO2010020723A2 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/060,131 US8906203B2 (en) 2008-08-20 2009-08-20 Method for the desalination or purification of water by distillation of a spray (spray pump)
IL211239A IL211239A (en) 2008-08-20 2011-02-15 Method of desalination or purification of water by distillation of spray
MA33626A MA32571B1 (fr) 2008-08-20 2011-02-18 Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray (pompe a spray : pas)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0804656 2008-08-20
FR0804656A FR2941224A1 (fr) 2008-08-20 2008-08-20 Procede de dessalement ou d'epuration d'eau par distillation d'un spray (pompe a spray) spa
FR0900258A FR2941227B1 (fr) 2008-08-20 2009-01-21 Procede de dessalement ou d'epuration d'eau par distillation d'un spray
FR0900258 2009-01-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2010020723A2 true WO2010020723A2 (fr) 2010-02-25
WO2010020723A9 WO2010020723A9 (fr) 2010-04-15
WO2010020723A3 WO2010020723A3 (fr) 2010-06-03

Family

ID=41707507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2009/001019 WO2010020723A2 (fr) 2008-08-20 2009-08-20 Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8906203B2 (fr)
FR (1) FR2941227B1 (fr)
IL (1) IL211239A (fr)
MA (1) MA32571B1 (fr)
WO (1) WO2010020723A2 (fr)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013160515A1 (fr) * 2012-04-26 2013-10-31 Barbero Ferrandiz Jose Antonio Procédé de décomposition de solutions ou de suspensions en eau distillée et sels secs, et installation correspondante pour la mise en oeuvre de ce procédé
US20140034477A1 (en) * 2011-04-15 2014-02-06 Mads Landrok Water Supply Systems
CN104030507A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 黄冈师范学院 沼气热源处理甲硝唑生产废水的生态循环工艺
FR3012271A1 (fr) * 2013-10-21 2015-04-24 Nicolas Gilbert Ugolin Systeme electro/thermodynamique de production & de stockage d'energie
CN107555698A (zh) * 2017-10-26 2018-01-09 上海辨洁环保科技有限公司 用于高浓度浓缩液的快速蒸发系统及方法
CN108947085A (zh) * 2018-07-10 2018-12-07 新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司 高盐废水雾化回收处理方法
CN112276980A (zh) * 2020-11-06 2021-01-29 山东理工大学 一种凸轮驱动式液体介质微操作机械手
CN114797135A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 四川富临新能源科技有限公司 喷雾干燥法制备锂离子电池活性材料超细粉的设备和方法

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT507782B1 (de) * 2009-01-26 2010-08-15 4Elementsoe Invent Gmbh Portable, solarthermische vorrichtung zur herstellung von frischwasser aus abwässern oder salzwasser
SE1050465A1 (sv) * 2010-05-11 2011-11-01 Rolf Ingeson Avsaltningsanordning innefattande en inre och en omslutande behållare
US8419904B2 (en) * 2010-05-23 2013-04-16 King Saud University Systems and methods for solar water purification
ES2401516B1 (es) * 2011-03-22 2014-03-27 Universitat Politècnica De Catalunya Planta desalinizadora solar de agua de mar, salmueras o aguas residuales.
CA2828092A1 (fr) 2011-03-30 2012-10-04 Altmerge, Llc Systemes et procedes de fabrication de composes chimiques
US8721980B2 (en) 2011-03-30 2014-05-13 Altmerge, Llc Systems and methods of producing chemical compounds
US9187335B2 (en) 2011-03-30 2015-11-17 Altmerge, Llc Pulse jet water desalination and purification
WO2013026160A1 (fr) * 2011-08-22 2013-02-28 Peever Brian Procédé d'assèchement utilisant un matériau mèche
US9302227B2 (en) * 2011-09-02 2016-04-05 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane separation assembly for fuel gas conditioning
WO2013040523A1 (fr) * 2011-09-15 2013-03-21 Scarborough Walter Appareil de distillation à froid et procédé de traitement
AT512478A1 (de) * 2012-01-16 2013-08-15 Johann Schachinger Vakuumzylinderverdunster zur reinigung von salzhaltigem oder verschmutztem wasser
US10376807B2 (en) * 2013-01-03 2019-08-13 Huei Meng Chang Methods and apparatuses for water purification
US9150429B2 (en) 2013-02-25 2015-10-06 Umm Al-Qura University Desalination system
RU2703632C2 (ru) 2014-11-21 2019-10-21 КЛАУДБЁРСТ СОЛЮШНЗ, ЭлЭлСи Система и способ очистки воды
JP2018500155A (ja) * 2014-12-03 2018-01-11 シルバン ソース， インコーポレイテッド エネルギー効率的水浄化および脱塩
US9718707B2 (en) * 2015-03-31 2017-08-01 Yash Balaji Water purification device
US20150298991A1 (en) * 2015-04-27 2015-10-22 Eric Laurent Salama Water desalination system and method using fresnel lens
CN106469772B (zh) * 2015-08-18 2018-01-05 江苏诚睿达光电有限公司 一种基于滚压式的热塑性树脂光转换体贴合封装led的工艺方法
US10543514B2 (en) * 2015-10-30 2020-01-28 Federal Signal Corporation Waterblasting system with air-driven alternator
CN106809995B (zh) * 2015-11-28 2020-03-24 上海京明环境科技有限公司 类毛细管废水处理、脱盐设备与方法
CN108408810B (zh) * 2018-03-21 2023-09-01 国家能源投资集团有限责任公司 热空气变压循环的废水浓缩液流化结晶干燥系统和方法
TW201943656A (zh) * 2018-04-10 2019-11-16 金杰科技股份有限公司 淨水系統及應用該淨水系統的飲水機及洗手檯
US11479479B2 (en) 2018-11-15 2022-10-25 M2 Water Solutions, LLC Wastewater processing
US10807884B2 (en) 2018-11-15 2020-10-20 M2 Water Solutions, LLC Wastewater processing at atmospheric pressure
US11383179B2 (en) * 2019-08-05 2022-07-12 Oregon State University Method and apparatus for desalinating water
CN114286804A (zh) * 2019-08-30 2022-04-05 77视觉路有限公司 用于分配矿化水的装置和相关联的方法
CN111995130B (zh) * 2019-10-24 2022-10-14 中化环境科技工程有限公司 一种芳纶生产过程中产生的溶剂回收污水的处理方法
US11629069B2 (en) 2020-07-15 2023-04-18 Daniel Hodges Solar powered vacuum assisted desalination system
WO2023287747A1 (fr) * 2020-12-21 2023-01-19 Daniel Hodges Système de dessalement sous vide assisté par énergie solaire
CN114210502B (zh) * 2021-12-23 2023-06-13 苏州捷通金属制品有限公司 一种流水化粉末涂装生产线及其工作方法
WO2024080927A1 (fr) * 2022-10-10 2024-04-18 Advanced Capital Pte Ltd Système et procédé pour distribution d'eau douce

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3147598A (en) * 1961-11-24 1964-09-08 Westinghouse Electric Corp Apparatus for evaporating impure water
WO2007027918A2 (fr) * 2005-09-01 2007-03-08 Watervap, Llc Procede et systeme permettant de separer des solides de liquides
FR2902666A1 (fr) * 2006-06-21 2007-12-28 Gil Ching Appareil permettant la separation d'un liquide et d'un produit cristallisable en solution.
US20090020481A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Bailie Robert E Method and system for treating feedwater
WO2009102404A1 (fr) * 2008-02-14 2009-08-20 The University Of Toledo Dessalement

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2887390A (en) * 1953-07-13 1959-05-19 Univ Minnesota Method and apparatus for spray drying
US3039107A (en) * 1961-03-10 1962-06-12 Swift & Co Agglomeration of spray-dried materials
US3974039A (en) * 1973-11-02 1976-08-10 Gesellschaft Fur Kernenergieverwertung In Schiffbau Und Schiffahrt Mbh Addition of finely divided BaSO4 particles to sea water for removal of scale components
JPS5224200A (en) * 1975-08-12 1977-02-23 Dowa Mining Co Ltd Method for production of spherical ferrite powder
US4323424A (en) * 1980-08-25 1982-04-06 Secunda David J Liquid-solids separation process
SU1175557A1 (ru) * 1983-12-22 1985-08-30 Ленинградский Ордена Ленина Кораблестроительный Институт Электромагнитный циклон
SU1194495A1 (ru) * 1984-06-25 1985-11-30 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Электромагнитный циклон
IL87088A (en) * 1988-07-12 1993-05-13 Ormat Turbines 1965 Ltd Method of and apparatus for evaporating and cooling liquid
US5534118A (en) * 1992-08-13 1996-07-09 Mccutchen; Wilmot H. Rotary vacuum distillation and desalination apparatus
RU2116137C1 (ru) * 1996-05-22 1998-07-27 Евгений Федорович Лингарт Циклонный электромагнитный сепаратор
US6753108B1 (en) * 1998-02-24 2004-06-22 Superior Micropowders, Llc Energy devices and methods for the fabrication of energy devices
US6299735B1 (en) * 1998-08-12 2001-10-09 U.S. Aquasonics Corp. Method for solid-liquid separation in water-based solutions
US7255954B2 (en) * 1998-08-27 2007-08-14 Cabot Corporation Energy devices
FR2923732B1 (fr) * 2007-11-16 2011-03-04 Nicolas Ugolin Procede utilisant l'energie thermique solaire couplee a des plasmas pour produire un carburant liquide et du dihydrogene a partir de biomasse ou de charbon fossile (procede p-sl et p-sh)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3147598A (en) * 1961-11-24 1964-09-08 Westinghouse Electric Corp Apparatus for evaporating impure water
WO2007027918A2 (fr) * 2005-09-01 2007-03-08 Watervap, Llc Procede et systeme permettant de separer des solides de liquides
FR2902666A1 (fr) * 2006-06-21 2007-12-28 Gil Ching Appareil permettant la separation d'un liquide et d'un produit cristallisable en solution.
US20090020481A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Bailie Robert E Method and system for treating feedwater
WO2009102404A1 (fr) * 2008-02-14 2009-08-20 The University Of Toledo Dessalement

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140034477A1 (en) * 2011-04-15 2014-02-06 Mads Landrok Water Supply Systems
WO2013160515A1 (fr) * 2012-04-26 2013-10-31 Barbero Ferrandiz Jose Antonio Procédé de décomposition de solutions ou de suspensions en eau distillée et sels secs, et installation correspondante pour la mise en oeuvre de ce procédé
ES2431893A1 (es) * 2012-04-26 2013-11-28 Jose Antonio BARBERO FERRÁNDIZ Procedimiento de descomposición de soluciones en agua destilada y sales secas, y correspondiente instalación para la puesta en práctica del mismo
CN104030507A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 黄冈师范学院 沼气热源处理甲硝唑生产废水的生态循环工艺
FR3012271A1 (fr) * 2013-10-21 2015-04-24 Nicolas Gilbert Ugolin Systeme electro/thermodynamique de production & de stockage d'energie
CN107555698A (zh) * 2017-10-26 2018-01-09 上海辨洁环保科技有限公司 用于高浓度浓缩液的快速蒸发系统及方法
CN107555698B (zh) * 2017-10-26 2023-04-07 上海辨洁环保科技有限公司 用于高浓度浓缩液的快速蒸发系统及方法
CN108947085A (zh) * 2018-07-10 2018-12-07 新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司 高盐废水雾化回收处理方法
CN112276980A (zh) * 2020-11-06 2021-01-29 山东理工大学 一种凸轮驱动式液体介质微操作机械手
CN112276980B (zh) * 2020-11-06 2023-03-24 山东理工大学 一种凸轮驱动式液体介质微操作机械手
CN114797135A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 四川富临新能源科技有限公司 喷雾干燥法制备锂离子电池活性材料超细粉的设备和方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2941227B1 (fr) 2013-02-08
IL211239A (en) 2017-02-28
IL211239A0 (en) 2011-04-28
US8906203B2 (en) 2014-12-09
FR2941227A1 (fr) 2010-07-23
MA32571B1 (fr) 2011-08-01
WO2010020723A9 (fr) 2010-04-15
US20110174605A1 (en) 2011-07-21
WO2010020723A3 (fr) 2010-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010020723A2 (fr) Procédé de dessalement ou d'épuration d'eau par distillation d'un spray
Dao et al. Recent advances and challenges for solar-driven water evaporation system toward applications
EP0946423B1 (fr) Alambics solaires de production d'eau douce
Huang et al. Review of interface solar-driven steam generation systems: High-efficiency strategies, applications and challenges
US9796602B2 (en) Solar water purifier
CA2705516C (fr) Procede utilisant l'energie solaire, des micro-ondes et des plasmas pour produire un carburant liquide et de l'hydrogene a partir de biomasse ou de charbon fossile
CA2528244A1 (fr) Procede et appareil de distillation notamment pour produire de l'eau douce
FR2809968A1 (fr) Echangeurs thermiques perfectionnes procedes et appareils de distillation en faisant usage notamment pour produire de l'eau douce
CN103964526B (zh) 一种太阳能微聚光毛细蒸发海水淡化膜
US10183233B1 (en) Solar desalination system
US10233095B1 (en) Solar desalination and power generating system
CN102167413B (zh) 一种带聚光功能的多效套管式太阳能海水淡化器
Wang et al. Solar-driven interfacial evaporation: design and application progress of structural evaporators and functional distillers
EP3003984A1 (fr) Ensemble de traitement d'eau avec évaporateur solaire
FR2941224A1 (fr) Procede de dessalement ou d'epuration d'eau par distillation d'un spray (pompe a spray) spa
CN112601594A (zh) 可有效回收热能的太阳能驱动的连续蒸馏器
CN104528853B (zh) 一种内嵌双烟囱型太阳能海水淡化系统及其淡化方法
EP2462345B1 (fr) Systeme de production et de stockage d'energie electrique et thermique a partir d'une cycloturbine
KR100741674B1 (ko) 태양에너지를 이용하여 해수와 오염된 담수를 정화하는 정수 장치
CN103534211B (zh) 通过用经由光缆的太阳光加热对水的净化
Zhao et al. Integrated strategy of solar evaporator and steam collector configurations for interfacial evaporation water purification
FR2941445A1 (fr) Systeme de production d'eau
CN210457795U (zh) 一种清洁水生产装置
CN102145926A (zh) 多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器
FR2531419A1 (fr) Procede de pompage et de distillation utilisant l'energie solaire

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 211239

Country of ref document: IL

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13060131

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09737023

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09737023

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2