WO2013178888A1 - Alginates utilisés comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des matériaux organiques extractifs - Google Patents
Alginates utilisés comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des matériaux organiques extractifs Download PDFInfo
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- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
- C08B37/0084—Guluromannuronans, e.g. alginic acid, i.e. D-mannuronic acid and D-guluronic acid units linked with alternating alpha- and beta-1,4-glycosidic bonds; Derivatives thereof, e.g. alginates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/04—Alginic acid; Derivatives thereof
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
- E21F5/08—Rock dusting of mines; Depositing other protective substances
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
- E21F5/08—Rock dusting of mines; Depositing other protective substances
- E21F5/12—Composition of rock dust
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/14—Macromolecular materials
Definitions
- the invention relates to the use of the agglomerating and wetting properties of all types of alginates as a means of combating the risk of fire and explosion caused by the self-heating of particles and microparticles contained in the mass of organic materials. extractables during storage, transport or handling.
- Materials from the extractive industry such as petroleum coke, coal, coal coke, are, when they consist of flammable organic materials, origin of fires caused by self-heating and explosions of dust caused by the particles and microparticles contained in said organic materials as well as by explosive gases, such as carbon monoxide, released during the self-heating process; warming up.
- the firing of a fire requires additional energy input in the form of minimum ignition energy to overcome the barrier of activation energy of the system.
- minimum ignition energy to overcome the barrier of activation energy of the system.
- To have a combustion it is also necessary to reach the minimum temperature at which the reaction with flame development will occur. This temperature is called the ignition temperature.
- the induction period is reduced when the temperature increases. It also depends on the pressure, the concentration of fuel, the type of material, therefore its reactivity and its contained additives. The larger the sample volume, the easier the heat buildup will be.
- the rate of oxidation of coals or cokes at room temperature is very low and plays an effective role in the self-heating phenomenon only for large heaps and after a very long time. This is the time required to go from the storage temperature of coal or coke (room temperature) to a temperature of about 70-80 ° C above which the self-heating takes place.
- the oxidation rate increases as the grain size decreases. Indeed, when the particle size decreases, the specific surface of the grains increases and therefore also the surface capable of reacting with the oxygen of the air.
- the pyrite content is also a factor influencing the rate of oxidation.
- the presence of pyrite in the form of small particles well dispersed (large surface area) promotes self-heating while the presence of massive pyrite does not lead to a significant increase in the rate of heating.
- the explosion is a rapid combustion of a mixture of gas, coal dust or both, with air, in a confined or partially confined space, in which the heat released is more important than the heat lost in the environment .
- explosions are related to the presence of large quantities of dust formed during the handling or crushing of fuels. Explosions may also be due to pyrolysis or incomplete combustion gases (carbon monoxide) ⁇ formed during the self-heating of coal deposition.
- the explosion is a special combustion using the following specific parameters:
- the dust must be in suspension to form a large surface of contact with the air;
- the atmosphere must be confined so that the pressure can increase.
- the invention relates to the use of the agglomerating and wetting properties of all types of alginates diluted with water and mixed with flammable organic materials from the extractive industry, as a means of combating the fire risks caused. by self-heating and the risks of dust explosion caused by the particles and microparticles contained in said organic materials as well as by the explosive gases released during the self-heating process, occurring during storage, transport or manipulation of said organic materials.
- the alginates are diluted with water and mixed with the material to be treated in respective proportions suitable for obtaining, for a passing "P index" equal to 315 ⁇ ( ⁇ , a percentage of fines at most equal to 6% of the total weight of the materials to be treated;
- the alginates are diluted with water with a dilution ratio of between 2 and 10% by weight;
- the diluted alginates are mixed with the material to be treated with a dosage level of between 3 and 15% by weight;
- the diluted alginates are pulverized, misted or atomized by means of adapted ramps situated in the zone of the successive conveyor belts arranged so as to subject the material to be treated to successive turns, with a good homogeneity of the alginate solution in the materials treat ;
- the materials to be treated are selected from petroleum coke, coal, coal coke.
- phytopharmacy In phytopharmacy, they are used for the physical protection of wounds in arboriculture, market gardening and horticulture. They participate as an ingredient in the encapsulation of chemicals and living organisms such as symbiotic bacteria.
- drugs contain alginates. They are used as an anti-inflammatory, as an appetite suppressant in the fight against overweight, to stop bleeding with the use of dressings. They also participate in the manufacture of bio materials and implants.
- alginates are used as a thickener in the textile to fix the dye, as a protective film during the manufacture of paper and in the coating of solder rods to avoid oxidation. They are integrated in the manufacture of very diverse products such as plaster moldings, ceramics, glues, resins, pencil leads and paint where they increase the viscosity and the sedimentation time of the preparation to make it more homogeneous .
- alginates are used in surface water treatments to remove suspended solids.
- communities use them as a binder in the hydroseeding technique to seed slopes and embankments (highways, ring roads).
- This technique consists of using an emulsion with water, herbaceous seeds, growth promoter, fixative and seedling cover on the soil.
- they are also used as fertilizers, additives, wetting, or for the protection of erosion thus limiting the gully.
- brown algae find many outlets such as shampoos, toothpastes and skin care.
- the antioxidants they contain prevent the oxidation of fat in food.
- compositions that are easy to obtain and to use, at a cost price that is compatible with the application in question and whose resource is almost inexhaustible.
- the material that has been selected for testing which is particularly prone to contain dust and the risk of fire by self-heating, is petroleum coke.
- the use of the composition tested on products of organic origin, such as coals or cokes, made it possible to greatly reduce the risk of fire resulting from self-heating by virtue of the wetting effect and the long-lasting agglomeration of the particles, increasing the size of the grains, reducing the fixing of condensation moisture and avoiding any increase in mass of the temperature, which helps to avoid internal oxidation phenomena, and consequently to stop any effect of self-heating and explosion.
- composition also leads to a very significant reduction of environmental hazards, a reduction that may be followed by a reduction in the means of prevention and control, which is a source of financial savings, particularly with regard to:
- composition used which is wetting, natural, non-toxic and biodegradable, can be diluted with water with ease of implementation that can be used in various application techniques such as spraying, misting, atomization by means of adapted ramps.
- T.G.A.P. particulates General Tax on Polluting Activities
- the invention relates to the use of the agglomerating and wetting properties of all types of alginates diluted with water and mixed with flammable organic materials from the extractive industry, as a means of combating the fire risks caused. by self-heating and the risks of dust explosion caused by the particles and microparticles contained in said organic materials as well as by the explosive gases released during the self-heating process, occurring during storage, transport or manipulation of said organic materials.
- the alginates are diluted with water and mixed with the material to be treated in respective proportions suitable for obtaining, for an "index P" passing to 315 ⁇ ⁇ , a percentage of fines at most equal to 6% of the total weight of the materials to be treated;
- the alginates are diluted with water with a dilution ratio of between 2 and 10% by weight;
- the diluted alginates are mixed with the material to be treated with a dosage level of between 3 and 15% by weight;
- the diluted alginates are pulverized, misted or atomized by means of adapted ramps situated in the zone of the successive conveyor belts arranged so as to subject the material to be treated to successive turns, with a good homogeneity of the alginate solution in the materials treat ;
- the materials to be treated are selected from petroleum coke, coal, coal coke.
- compositions containing alginates extracted mainly from the Pheophycea class of brown algae which are formed from two monomers bonded together: mannuronate or mannuronic acid, some of which are acetylated and gluconate or gluconic acid.
- Alginic acid is derived from algae and allows the production of sodium alginate and calcium fibers. Alkaline alginates form viscous colloidal solutions in water. If alginic acid is insoluble in water, sodium alginate is very soluble in water, and calcium alginate is only soluble in basic medium, especially in soap solutions that are almost always quite alkaline . Its fibers are also used as passenger supports, which will be eliminated after manufacture, washing or by fulling.
- the invention also relates to all types of alginates whether natural or synthetic.
- the seaweed is cut and cleaned after harvest. It is then macerated in a diluted mineral acid to be demineralized.
- the alginate contained in the algae is thus transformed into alginic acid and, at the same time, some undesirable constituents are eliminated.
- the demineralized algae are milled in the presence of an alkali or an alkaline salt to neutralize the alginic acid and solubilize it in the corresponding salt form.
- Alginate is extracted and processed. It is precipitated, pressed, washed and drained, then neutralized, dried and ground to the desired particle size.
- alkali metal alginates sodium, potassium, magnesium, etc.
- alginic acid and its calcium derivative calcium, aluminum, iron, etc.
- Soluble salts dissolve at low temperatures and form thick, viscous solutions, heat-resistant gels.
- the invention consists in using all types of alginates, diluted with water and mixed with flammable organic materials from the extractive industry, as a means of combating the fire risks caused by self-heating and risks of dust explosion caused by the particles and microparticles contained in said organic materials as well as by the explosive gases released during the self-heating process, occurring during the storage, transportation or handling of said organic materials.
- control stock representing a mass of approximately 50 1
- the optimization study makes it possible to specify the evolution of the percentage of fines as a function of the water dilution rate of the tested composition and the determination of this diluted composition in the material to be treated.
- the passers at 315 ⁇ and the mixing dosages are proportional, regardless of the dilution ratios of the composition.
- test composition acting as a wetting agent and fixer by agglomerating the particles and microparticles, thereby avoiding this moisture fixation.
- diluted alginate will be mixed with black soap (oil + alkaline solution) to increase the wetting properties of the composition.
- black soap oil + alkaline solution
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Abstract
L'invention concerne l'utilisation des propriétés agglomérantes et mouillantes de tous types d'alginates dilués à l'eau et mélangés à des matériaux organiques inflammables issus de l'industrie extractive, comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion provoqués par l'auto-échauffement des particules et microparticules contenues dans lesdits matériaux organiques pendant leur stockage, leur transport ou leur manipulation.
Description
DESCRIPTION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne l'utilisation des propriétés agglomérantes et mouillantes de tous types d'alginates comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion provoqués par l'auto-échauffement des particules et microparticules contenues dans la masse des matériaux organiques extractifs pendant leur stockage, leur transport ou leur manipulation.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
Les matériaux issus de l'industrie extractive (mines, carrières, industries transformatrices, ...), comme notamment le coke de pétrole, le charbon, le coke de charbon, sont, lorsqu'ils sont constitués de matières organiques inflammables, à l'origine d'incendies provoqués par l'auto-échauffement et d'explosions de poussières provoqués par les particules et microparticules contenues dans lesdits matériaux organiques ainsi que par les gaz explosibles, comme le monoxyde de carbone, dégagés lors du processus d'auto-échauffement.
Concernant la limitation des émissions de poussières, divers procédés, physiques ou chimiques, liés à la protection du personnel ainsi qu'au respect de l'environnement, ont été développés.
Concernant la limitation des risques d'incendie et d'explosion des matériaux issus de l'industrie extractive, au cours de leur stockage, leur manipulation ou leur transport, l'eau de trempe, issue de l'industrie amidonnière, a été utilisée.
Malheureusement, cette matière est quantitativement limitée compte tenu des énormes volumes de produit à traiter dans le monde.
On connaît :
- le brevet GB601878 qui décrit l'utilisation de solutions aqueuses d'alginates comme fixateurs de poussières pour la prévention de leur formation, plus particulièrement celles produites dans l'exploitation minière du charbon qui, dans certaines conditions, peuvent devenir explosives ; lesdites solutions étant pulvérisées sur les masses de charbon ;
- Le brevet US4642196 qui décrit l'utilisation d'une solution d'amidon comme fixateur de poussières pour diminuer les risques d'explosion au cours de l'extraction, des manipulations, du transport et du stockage du charbon ; lesdites solutions étant pulvérisées sur les masses de charbon.
Seuls sont traités les risques d'explosion des poussières périphériques émises dans l'air dont on sait que le mélange est explosif.
On ne traite pas les risques d'incendie et d'explosion provoqués par l'auto- échauffement des particules et microparticules contenues dans la masse des matériaux organiques extractifs pendant leur stockage, leur manipulation ou leur transport.
En revanche, diverses techniques de prévention et de suivi ont été mises en place sans qu'aucune de celles-ci n'ait, à ce jour, pris en compte la finesse des particules des matériaux et la fixation d'humidité par condensation qui sont les causes principales pouvant conduire à un incendie par suite d'un auto-échauffement ou à une explosion, de poussières, de gaz ,ou hybride (poussières et gaz)
Les données énumérées ci-après, qui sont nécessaires à la compréhension du cheminement scientifique et expérimental qui a conduit à la découverte de caractéristiques méconnues relatives aux alginates dilués à l'eau, proviennent du rapport final de l'INERIS convention CECA n°7262/03/307/03 de 1996 intitulé « Etude de sécurité incendie et explosion des installations houillères jour et sidérurgiques », ainsi que des données de ce même organisme concernant les matériaux organiques dégageant des poussières inflammables.
Analyse du phénomène d'inflammation par auto-échauffement des matériaux organiques extractifs
Le stockage des charbons et des cokes, et par extension : les matériaux organiques d'origine extractive, induit des sources potentielles d'incendie consécutivement à un auto-échauffement des produits. Ce risque concerne le principal danger de ce genre d'installation.
Les phénomènes d'auto-échauffement du coke et du charbon, dépendent essentiellement :
- de la dimension critique du stockage qui est dans la plupart des cas dépassée ;
- des réactions d'oxydation s'effectuant à l'intérieur du produit ;
- de la température initiale ;
- de la fixation d'humidité.
Si les vitesses d'oxydation de charbon ou de coke sont plus ou moins faibles en fonction de leur réactivité, elles jouent toutefois un rôle important pour des stockages de grandes dimensions où la dimension critique est largement dépassée. Par ailleurs, cette vitesse d'oxydation qui progresse avec l'élévation de la température, augmente également lorsque la taille du grain des matériaux en stockage diminue, puisque la
surface spécifique susceptible de s'ajuster, augmente fortement dans ce cas. De plus, la fixation d'humidité par condensation dans le stockage participe fortement à l'élévation de la température de stockage, ce qui accélère les phénomènes d'oxydation et bien entendu l'auto-échauffement. En effet, une condensation de l'ordre de 1% d'humidité environ, induit une augmentation de la température importante de l'ordre de 20°C.
Généralement, le déclenchement d'un feu, pour la plupart des charbons ou des cokes, nécessite un apport d'énergie complémentaire sous forme d'énergie minimale d'inflammation pour dépasser la barrière de l'énergie d'activation du système. Pour avoir une combustion, il est aussi nécessaire d'atteindre la température minimale à laquelle la réaction avec développement de flamme se produira. Cette température est appelée température d'inflammation.
Avec des substances à haut poids moléculaire comme le charbon ou le coke, la décomposition doit d'abord se produire bien avant d'atteindre la température d'inflammation. Ces phénomènes prennent un certain temps appelé période d'induction. On ne parle d'inflammation que si une flamme est visible.
La période d'induction est réduite lorsque la température augmente. Elle dépend aussi de la pression, de la concentration en combustible, du type de matériau, donc de sa réactivité et de ses additifs contenus. Plus le volume de l'échantillon est important, plus l'accumulation de chaleur sera facile.
Pour éviter les risques liés à l'auto-échauffement, il convient ainsi, soit de stocker le charbon ou le coke en quantités inférieures au volume critique pour une température du dépôt donnée, soit de travailler sous atmosphère inerte. Dans la réalité, ces deux possibilités ne sont pas réalisées, la dimension critique étant en général faible (quelques mètres) et le stockage sous atmosphère inerte n'étant pas envisageable pour les stockages à l'air libre.
La vitesse d'oxydation des charbons ou des cokes à la température ambiante est très faible et ne joue un rôle effectif dans le phénomène d'auto-échauffement que pour des tas de grandes dimensions et après un temps très long. Il s'agit du temps nécessaire pour passer de la température de stockage du charbon ou du coke (température ambiante) à une température de l'ordre de 70-80°C au-delà de laquelle l'auto- échauffement a lieu.
Par ailleurs, la vitesse d'oxydation augmente lorsque la taille des grains diminue. En effet, lorsque la granulométrie diminue, la surface spécifique des grains augmente et donc aussi la surface susceptible de réagir avec l'oxygène de l'air.
La teneur en pyrite est également un facteur influant sur la vitesse d'oxydation. La présence de pyrite sous forme de petites particules bien dispersées (grande surface spécifique) favorise l'auto-échauffement tandis que la présence de pyrite massive n'entraîne pas d'augmentation significative de la vitesse d'échauffement.
Néanmoins, une telle réaction ne peut servir qu'à amorcer l'échauffement car la pyrite ne s'oxyde rapidement qu'en atmosphère très humide. A partir de 80°C, il est vraisemblable que le charbon sèche rapidement mais la vitesse d'oxydation du charbon lui-même a alors atteint une valeur suffisante pour que échauffement par oxydation chimique se poursuive.
D'où l'importance, au-delà de leur réactivité propre du charbon et/ou du coke, de la finesse des particules de charbon ou de coke et de la fixation d'humidité par condensation dans le phénomène d'inflammation par auto-échauffement.
Analyse du phénomène d'explosion de poussière ou hybride (poussières et gaz) émises par des matériaux organiques extractifs.
L'explosion est une combustion rapide d'un mélange de gaz, de poussières de charbon ou des deux, avec l'air, dans un espace confiné ou partiellement confiné, dans lequel la chaleur dégagée est plus importante que la chaleur perdue dans le milieu.
Dans les industries liées au charbon et aux matériaux analogues, les explosions sont liées à la présence de grandes quantités de poussières formées lors de la manutention ou du broyage des combustibles. Des explosions peuvent aussi être dues aux gaz de pyrolyse ou de combustion incomplète (monoxyde de carbone)~formés lors de l'auto- échauffement de dépôt de charbon.
L'énergie dégagée par une source d'inflammation amorce la combustion des particules situées à proximité. Sous l'effet de cette source de chaleur, s'opère alors une pyrolyse des poussières de charbon générant des composés volatils combustibles qui s'enflamment. Les vitesses de réaction sont élevées puisque la surface spécifique du combustible est très importante. Si le nuage est suffisamment dense, le rayonnement et la convection échauffent les particules voisines et l'explosion se propage ainsi de proche en proche.
Le mélange réactif air et particules de charbon « froid » (température ambiante) se transforme en produits de combustion « chauds » (1200-2000°C). Le mélange air particules qui traverse la flamme subit en conséquence une forte dilatation thermique (le volume est multiplié par au moins 5). Le phénomène de dilatation est responsable des effets de pression observés lors d'une explosion dans un espace confiné ou partiellement confiné.
En atmosphère libre, cas des stocks au sol, il est observé seulement une boule de feu avec une très faible surpression, mais avec un effet thermique important. Il s'agit du « flash ».
En enceinte fermée, les effets de pression sont nettement plus importants (surpression maximale de l'ordre de 5 à 10 bars) et peuvent conduire à la destruction des appareils. On parle alors d'explosion.
L'explosion est une combustion particulière mettant en œuvre les paramètres spécifiques suivants :
- il faut que les poussières soient en suspension pour former une grande surface de contact avec l'air ;
- il faut que la concentration de poussière soit suffisante (supérieure à la concentration minimale explosible) ;
- il faut que l'atmosphère soit confinée pour que la pression puisse augmenter.
Pour supprimer tout risque d'explosion, il suffit de supprimer l'une des composantes participant au phénomène de combustion ou d'inflammation.
Au-delà des caractérisations de combustion et d'inflammation des poussières nécessaires pour qu'une explosion de poussières organiques puisse avoir lieu, diverses conditions concernant les poussières et leur finesse, ainsi que la concentration et la combustion de ces poussières dans une atmosphère plus ou moins confinée et tout particulièrement en milieu clos, doivent être remplies.
D'où l'importance de la finesse des particules de charbon ou de coke dans le phénomène d'explosion.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention est relative à l'utilisation des propriétés agglomérantes et mouillantes de tous types d'alginates dilués à l'eau et mélangés à des matériaux organiques inflammables issus de l'industrie extractive, comme moyen de lutte contre les risques d'incendie provoqués par l'auto-échauffement et les risques d'explosion de poussières provoqués par les particules et microparticules contenues dans lesdits matériaux organiques ainsi que par les gaz explosibles dégagés lors du processus d'auto- échauffement, survenant pendant le stockage, le transport ou la manipulation desdits matériaux organiques.
Selon des particularités non limitatives de l'invention :
- les alginates sont dilués à l'eau et mélangés au matériau à traiter dans des proportions respectives aptes à permettre l'obtention, pour un « indice P » passant
égal à 315 μ(Π, d'un pourcentage de fines au plus égal à 6% du poids toital des matériaux à traiter ;
- les alginates sont dilués à l'eau avec un taux de dilution compris entre 2 et 10% en poids;
- les alginates dilués sont mélangés au matériau à traiter avec un taux de dosage compris entre 3 et 15% en poids ;
- les alginates dilués sont pulvérisés, brumisés ou atomisés au moyen de rampes adaptées situées dans la zone des bandes transporteuses successives disposées de manière à faire subir au matériau à traiter des retournements successifs, avec une bonne homogénéité de la solution d'alginates dans les matériaux à traiter ;
- les matériaux à traiter sont choisis parmi le coke de pétrole, le charbon, le coke de charbon.
Les applications des alginates sont nombreuses.
- En phytopharmacie, ils sont utilisés pour la protection physique des plaies en arboriculture, en maraîchage et en horticulture. Ils participent comme ingrédient dans l'encapsulation des substances chimiques et organismes vivants comme les bactéries symbiotiques.
- En pharmacie, ils jouent un rôle d'épaississant, de gélifiant et d'agent dispersant pour les comprimés.
- En médecine, de nombreux médicaments contiennent des alginates. Ils sont utilisés comme anti-inflammatoire, comme coupe-faim dans la lutte contre l'embonpoint, pour stopper les hémorragies avec l'utilisation des pansements. Ils participent également à la fabrication des bio matériaux et des implants.
- En industrie, les alginates interviennent comme épaississant dans le textile pour fixer le colorant, comme film protecteur lors de la fabrication du papier et dans l'enrobage des baguettes de soudure pour éviter l'oxydation. Ils sont intégrés dans la fabrication de produits très divers comme les plâtres de moulures, les céramiques, les colles, les résines, les mines de crayon et la peinture où ils augmentent la viscosité et le temps de sédimentation de la préparation pour la rendre plus homogène.
- Pour l'environnement, les alginates sont utilisés dans les traitements des eaux de surface afin d'éliminer les matières en suspension. Les collectivités les utilisent en tant que liant dans la technique d'hydroseeding pour ensemencer les pentes et les talus (autoroutes, rocades). Cette technique consiste à mettre en œuvre sur le sol une émulsion comportant eau, semences herbacées, activateur de croissance, fixateur et couverture de semis.
- En agriculture, ils sont aussi utilisés comme fertilisants, adjuvants, mouillants, ou encore pour la protection de l'érosion limitant ainsi le ravinement.
- En cosmétique, les algues brunes trouvent de nombreux débouchés comme les shampooings, les dentifrices et les soins cutanés.
- En agro-alimentaire, les antioxydants qu'ils contiennent préviennent l'oxydation des matières grasses dans les aliments.
Aucune de ses applications ne traite de l'utilisation des alginates comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des matériaux organiques extractifs survenant au cours de leur stockage, leur manipulation ou leur transport
Le choix des proportions qualitatives de la composition contenant des alginates dilués à l'eau, a eu pour objectifs :
- d'augmenter la taille des grains en agglomérant durablement les particules et plus particulièrement les microparticules des produits organiques extractifs des types charbons ou cokes ;
- d'éviter durablement la fixation d'humidité par condensation en jouant le rôle de mouillant desdites particules et microparticules.
Le choix de ladite composition a porté également sur des compositions faciles à obtenir et à mettre en œuvre, d'un prix de revient compatible avec l'application considérée et dont la ressource est quasi inépuisable.
Le matériau qui a été retenu pour effectuer les essais, particulièrement sujet à contenir des poussières et au risque d'incendie par auto-échauffement, est le coke de pétrole. -- La mise en oeuvre de la composition testée sur des produits d'origine organique comme les charbons ou les cokes, a permis de diminuer très fortement les risques d'incendie consécutifs à des auto-échauffements grâce à l'effet mouillant et à l'agglomération durable des particules, augmentant la taille des grains, réduisant la fixation d'humidité de condensation et évitant toute augmentation en masse de la température ce qui contribue à éviter les phénomènes d'oxydation internes, et par suite à stopper tout effet d'auto-échauffement et d'explosion.
La mise en œuvre de la composition conduit aussi à une réduction très sensible des dangers sur l'environnement, réduction qui pourra être suivie par une diminution des moyens de prévention et de contrôle, source d'économie financière et notamment en ce qui concerne :
- l'orientation des stocks au sol par rapport aux vents dominants ;
- les effets de cheminées, qui seront supprimés ;
- le compactage qui pourra être évité ;
- la gestion des stocks qui pourra être très allégée ;
- la surveillance des stocks qui pourra être diminuée, notamment en ce qui concerne les contrôles temporels de températures.
La composition utilisée, qui est mouillante, naturelle, non toxique et biodégradable, peut être diluée à l'eau avec une facilité de mise en oeuvre pouvant être utilisée dans différentes techniques d'application comme la pulvérisation, la brumisation, l'atomisation au moyen de rampes adaptées.
Utilisée comme mouillant et fixateur de particules et de microparticules minérales et/ou organiques comme le charbon ou le coke par exemple, elle permet une agglomération durable sur plusieurs mois des dites particules et microparticules et augmente la taille des grains fins.
La mise en œuvre de cette composition, fonction d'un certain taux de dilution à l'eau et d'un taux de dosage dans sa mise en œuvre, permet, sur une durée de plusieurs mois :
a) en ce qui concerne les dangers des matériaux à poussières organiques inflammables comme le charbon ou le coke :
- de diminuer très fortement les risques d'incendie consécutifs aux auto-échauffements grâce à l'agglomération durable des particules augmentant la taille des grains, réduisant la fixation de l'humidité de condensation et permettant d'éviter une augmentation en masse de la température, ce qui contribuent à éviter les phénomènes d'oxydation internes , et de stopper tout effet d'auto-échauffement et d'incendie ;
- de réduire les risques d'explosion de poussières et/ou de gaz par suite de l'agglomération durable des particules et microparticules et de l'augmentation de la taille des grains ;
- de diminuer les moyens de prévention mis en place dans le cadre de prévention d'incendie due aux auto-échauffements (orientation des stocks au sol, effet de cheminée, compactage, gestion des stocks, surveillance des stocks, ...) ;
- de diminuer les distances d'isolement d'incendie et d'explosion déterminées dans le cadre des études de dangers des ICPE (Installations Classées pour la Protection de l'Environnement) ;
b) en ce qui concerne les poussières :
- de diminuer, voire de supprimer totalement et durablement les envols de poussières en contribuant en outre à une amélioration de qualité de l'air ambiant ;
- de minimiser les effets sur la santé induits par les PM10 et surtout par les PM2,5 présentent dans l'air ambiant et tout particulièrement en ce qui concerne les poussières organiques de charbon et de coke ;
- de respecter la réglementation et d'éviter dans la majorité des cas, la déclaration annuelle obligatoire concernant les substances polluantes, déclaration qui doit être réalisée à partir d'un seuil de 50 t/an pour les PM10 et un seuil de 150 t/an pour les poussières totales ;
- de contribuer à la protection de l'environnement en diminuant les gênes environnementales et les effets ou impacts provoqués sur la végétation, l'agriculture, le paysage, l'habitat et les biens matériels, les monuments et le patrimoine architectural ; c) en ce qui concerne la profitabilité :
- de réduire les pertes de matières consécutives aux envols éoliens et aux manipulations, ainsi que les déchets ;
- de minimiser les coûts de surveillance, de contrôle et de prévention ;
- d'obtenir un gain financier pouvant être conséquent, gain financier pour l'acheteur de la forme (hors prise en compte des diminutions de coûts liés à la surveillance, le contrôle et la prévention) :
- de diminuer, voire supprimer les coûts de la T.G.A.P. particules (Taxe Générale sur les Activités Polluantes) par suite de l'élargissement de l'assiette T.G.A.P applicable en France depuis le 01/01/2009 et également dans la Communauté Européenne.
Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
L'invention est relative à l'utilisation des propriétés agglomérantes et mouillantes de tous types d'alginates dilués à l'eau et mélangés à des matériaux organiques inflammables issus de l'industrie extractive, comme moyen de lutte contre les risques d'incendie provoqués par l'auto-échauffement et les risques d'explosion de poussières provoqués par les particules et microparticules contenues dans lesdits matériaux organiques ainsi que par les gaz explosibles dégagés lors du processus d'auto- échauffement, survenant pendant le stockage, le transport ou la manipulation desdits matériaux organiques.
Selon des particularités non limitatives de l'invention :
- les alginates sont dilués à l'eau et mélangés au matériau à traiter dans des proportions respectives aptes à permettre l'obtention, pour un « indice P » passant à
315 μΐ ι, d'un pourcentage de fines au plus égal à 6% du poids total des matériaux à traiter ;
- les alginates sont dilués à l'eau avec un taux de dilution compris entre 2 et 10% en poids;
- les alginates dilués sont mélangés au matériau à traiter avec un taux de dosage compris entre 3 et 15% en poids ;
- les alginates dilués sont pulvérisés, brumisés ou atomisés au moyen de rampes adaptées situées dans la zone des bandes transporteuses successives disposées de manière à faire subir au matériau à traiter des retournements successifs, avec une bonne homogénéité de la solution d'alginates dans les matériaux à traiter ;
- les matériaux à traiter sont choisis parmi le coke de pétrole, le charbon, le coke de charbon.
Les essais ont été effectués au moyen de compositions contenant des alginates extraits principalement des algues brunes de la classe des Phéophycées, qui sont formés de deux monomères liés ensemble : le mannuronate ou acide mannuronique dont certains sont acétylés et le gluconate ou acide gluconique.
La proportion et la distribution de ces deux monomères sont déterminantes pour une large expansion des propriétés physiques et chimiques de l'alginate. Sa composition chimique varie selon les diverses espèces d'algues, les différentes parties de la même plante et est sujette aux changements saisonniers. Néanmoins par sélection de matières premières aux différentes propriétés, il est possible de fabriquer une variété d'alginate aux caractéristiques constantes.
L'acide alginique est tiré des algues et permet la production de fibres d'alginates de sodium et de calcium. Les alginates alcalins forment dans l'eau des solutions colloïdales visqueuses. Si l'acide alginique est insoluble dans l'eau, l'alginate de sodium est lui très soluble dans l'eau, et l'alginate de calcium est seulement soluble en milieu basique, notamment en solutions de savon qui sont presque toujours assez alcalines. Ses fibres sont d'ailleurs utilisées comme soutiens passagers, qui seront à éliminer après fabrication, par lavage ou par foulonnage.
Bien évidemment, l'invention porte également sur tous types d'alginates qu'ils soient naturels ou de synthèse.
Le procédé de fabrication est essentiellement celui exposé ci-après, d'autres variantes étant bien évidemment possibles..
L'algue est coupée et nettoyée après la récolte.
Elle est ensuite mise à macérer dans un acide minéral dilué pour être déminéralisée. L'alginate contenu dans l'algue est ainsi transformé en acide alginique et, en même temps, certains constituants indésirables sont éliminés.
Les algues déminéralisées sont broyées en présence d'un alcali ou d'un sel alcalin afin de neutraliser l'acide alginique et de solubiliser celui-ci sous forme de sel correspondant.
L'alginate est extrait et traité. Il est précipité, pressé, lavé et essoré, puis neutralisé, séché et moulu à la granulométrie désirée.
On obtient alors différents sels aux propriétés bien précises : les alginates de métaux alcalins (sodium, potassium, magnésium...) sont solubles dans l'eau tandis que l'acide alginique et son dérivé calcique (calcium, aluminium, fer...) y sont pratiquement insolubles. Les sels solubles se dissolvent à basse température et forment des solutions épaisses et visqueuses, des gels résistants à la chaleur.
L'invention consiste à utiliser tous types d'alginates, dilués à l'eau et mélangés à des matériaux organiques inflammables issus de l'industrie extractive, comme moyen de lutte contre les risques d'incendie provoqués par l'auto-échauffement et les risques d'explosion de poussières provoqués par les particules et microparticules contenues dans lesdits matériaux organiques ainsi que par les gaz explosibles dégagés lors du processus d'auto-échauffement, survenant pendant le stockage, le transport ou la manipulation desdits matériaux organiques.
Les essais ont comporté :
- un suivi d'évolution de la granulométrie, de la teneur en eau et de la masse volumique apparente d'un stock témoin de matériaux traité, pendant une période donné, en ce qui concerne le suivi des températures, afin de garantir des conditions extérieures représentatives (le stock témoin représentant une masse d'environ 50 1) ;
- une étude d'optimisation permettant de préciser l'évolution du pourcentage de fines et de la masse volumique apparente en faisant varier le pourcentage de la composition testée dans un mélange dilué à l'eau, puis en faisant varier le pourcentage de ce mélange, dénommé dosage, par rapport à la quantité de matériaux traités.
Le suivi d'évolution a porté plus particulièrement sur :
- la teneur en eau ;
- la masse volumique ;
- la granulométrie.
Au regard de ce suivi, il a été constaté que :
- la teneur en eau a peu varié ;
- la masse volumique reste sensiblement inchangée.
Au regard du suivi granulométrique, il a été constaté que les particules fines et très fines, en deçà de 315 microns, ont été agglomérées dès la mise en oeuvre de la composition testée, qui a joué le rôle de mouillant et de fixateur.
Cette agglomération, dont l'intérêt concerne en premier lieu les particules fines et très fines, a porté :
- essentiellement : sur des particules fines et très fines de diamètres inférieurs à 315 μΐη, dont le passant de l'ordre de 6 % est resté quasiment inchangé sur 3 mois au minimum ;
- accessoirement : sur des grains beaucoup plus gros, allant jusqu'à la taille de 25 mm. Subséquemment, il peut être indiqué que la mise en œuvre de la composition testée permet de fixer durablement et sur plusieurs mois les particules fines et très fines sources d'envols de poussières.
L'étude d'optimisation permet de préciser l'évolution du pourcentage de fines en fonction du taux de dilution à l'eau de la composition testée et du dosage de cette composition diluée dans le matériau à traiter.
Cette étude, qui a porté sur trois taux de dilution à l'eau de la composition testée, avec 3 %, 5 % et 7 %, a été réalisée, au terme de 3 mois, sur la fraction 0/5 mm du matériau traité (le coke de pétrole), dont les résultats ont été corrigés de façon à prendre en compte l'intégralité du matériau traité dans toutes ses granulométries.
Les essais ont montré que :
- les passants à 315 μηι et les dosages de mélange sont proportionnels et cela quels que soient les taux de dilution de la composition.
La mise en oeuvre de la composition testée a comme avantages :
- d'agglomérer durablement les particules et microparticules, ce qui permet d'augmenter la taille des grains comme cela a été démontré ci-avant ;
- d'éviter la fixation d'humidité par condensation, la composition testée jouant le rôle de mouillant et de fixateur en agglomérant les particules et microparticules, en évitant par la suite cette fixation d'humidité.
Selon une variante de réalisation de l'invention, de l'alginate dilué sera mélangé à du savon noir (huile + solution alcaline) pour accroître les propriétés mouillantes de la composition.
Bien entendu, l'homme de métier sera apte à réaliser l'invention telle que décrite et représentée en appliquant et en adaptant des moyens connus et pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention qui est déterminé par la teneur des revendications.
Claims
1- Utilisation des propriétés agglomérantes et mouillantes de tous types d'alginates que l'on mélange, après les avoir dilués à l'eau, à des matériaux organiques inflammables issus de l'industrie extractive, comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion provoqués par l'auto-échauffement des particules et microparticules contenues dans la masse desdits matériaux organiques pendant leur stockage, leur transport ou leur manipulation.
2- Utilisation d'alginates, selon la revendication 1 , dilués à l'eau et mélangés au matériau à traiter dans des proportions respectives aptes à permettre l'obtention, pour un indice « P » passant égal à 315 μΐτι, d'un pourcentage de fines au plus égal à 6% du poids total des matériaux à traiter.
3- Utilisation d'alginates dilués, selon la revendication 2, avec un taux de dilution à l'eau compris entre 2 et 10% en poids.
4- Utilisation d'alginates dilués, selon la revendication 3, avec un taux de dosage, par rapport au matériau à traiter, compris entre 3 et 15% en poids.
5- Utilisation d'alginates dilués, selon la revendication 2, 3 ou 4, pulvérisés, brumisés ou atomisés au moyen de rampes adaptées situées dans la zone des bandes transporteuses successives disposées de manière à faire subir au matériau à traiter des retournements successifs, avec une bonne homogénéité de la solution d'alginates dans les matériaux à traiter.
6- Utilisation d'alginates dilués, selon la revendication 2, 3 ou 4, pour traiter des matériaux provenant de l'industrie extractive choisis parmi le coke de pétrole, le charbon, le coke de charbon.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107035398A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-11 | 中国矿业大学 | 一种防治低阶煤自燃的物理‑化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
| CN111287786A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-16 | 太原理工大学 | 一种温敏爆裂胞衣阻化剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB601878A (en) * | 1946-10-09 | 1948-05-13 | Sir Malcolm Watson | Improvements in or relating to preventing the formation in, or the removal of dust from, air |
| US4642196A (en) * | 1984-03-29 | 1987-02-10 | Mobil Oil Corporation | Method for controlling dust and spontaneous combustion in the drying, handling, transporting and storing of coal |
| FR2874022A1 (fr) * | 2004-08-06 | 2006-02-10 | Penn Ar Bed Sarl | Composition destinee a fixer des particules pulverulentes et/ou granuleuses |
| WO2011018561A1 (fr) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | International Environmental Corporation | Eau de trempe utilisee comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des materiaux organiques extractifs |
-
2012
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-
2013
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB601878A (en) * | 1946-10-09 | 1948-05-13 | Sir Malcolm Watson | Improvements in or relating to preventing the formation in, or the removal of dust from, air |
| US4642196A (en) * | 1984-03-29 | 1987-02-10 | Mobil Oil Corporation | Method for controlling dust and spontaneous combustion in the drying, handling, transporting and storing of coal |
| FR2874022A1 (fr) * | 2004-08-06 | 2006-02-10 | Penn Ar Bed Sarl | Composition destinee a fixer des particules pulverulentes et/ou granuleuses |
| WO2011018561A1 (fr) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | International Environmental Corporation | Eau de trempe utilisee comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des materiaux organiques extractifs |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107035398A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-11 | 中国矿业大学 | 一种防治低阶煤自燃的物理‑化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
| CN111287786A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-16 | 太原理工大学 | 一种温敏爆裂胞衣阻化剂及其制备方法 |
| CN111287786B (zh) * | 2020-03-05 | 2021-04-13 | 太原理工大学 | 一种温敏爆裂胞衣阻化剂及其制备方法 |
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