WO2024008757A1 - Séparateur de sels comprenant une structure poreuse déformable formant un support de précipitation et d'évacuation de sels, installation de gazéification de biomasse associée. - Google Patents

Séparateur de sels comprenant une structure poreuse déformable formant un support de précipitation et d'évacuation de sels, installation de gazéification de biomasse associée. Download PDF

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WO2024008757A1 PCT/EP2023/068463 EP2023068463W WO2024008757A1 WO 2024008757 A1 WO2024008757 A1 WO 2024008757A1 EP 2023068463 W EP2023068463 W EP 2023068463W WO 2024008757 A1 WO2024008757 A1 WO 2024008757A1
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salts
enclosure
salt separator
solution
salt
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PCT/EP2023/068463
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Inventor
Gilles Ratel
Hary DEMEY CEDENO
Frédéric DUCROS
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F2001/5218—Crystallization

Definitions

  • Salt separator comprising a deformable porous structure forming a salt precipitation and evacuation support, associated biomass gasification installation.
  • the present invention generally relates to salt separators and more particularly those intended to be used in an installation for the thermochemical conversion of a carbonaceous material feed, in particular under a supercritical fluid, for the production of a gas mixture.
  • load of carbonaceous material we mean here and in the context of the invention any material containing a quantity of carbon, in particular any carbonaceous material from residues.
  • biomass that is to say any inhomogeneous material of plant origin containing carbon, such as lignocellulosic biomass, forestry or agricultural residues (straw), which can be almost dry or soaked in water such as household waste or waste resulting from water treatment such as sewage treatment plant sludge.
  • supercritical fluid we mean here and in the context of the invention, the usual meaning, namely a pressure and a temperature beyond which the fluid is in a supercritical state. Its behavior becomes intermediate between the liquid state and the gaseous state: its density is that of a liquid, but its low viscosity is similar to that of a gas.
  • “supercritical water” is meant the usual meaning, that is to say water at temperatures above 374°C under a pressure above 22.1 MPa.
  • a salt separator according to the invention is suitable for the separation of salts initially present in aqueous solutions with or without organic matter.
  • the gasification of biomass and coal has been known for a long time.
  • it can be defined as a thermochemical transformation of biomass or coal by the action of heat in the presence of gasifying agents.
  • lignocellulosic biomass gasification processes make it possible to generate a gas rich in methane or hydrogen.
  • hydrothermal gasification also called supercritical water gasification
  • moist organic matter comprising a dry matter content typically between 5 and 20% by mass, for example waste from the food industry, industrial effluents such as black liquor, non-spreadable methanization digestates and sludge from sewage treatment plants.
  • industrial effluents such as black liquor, non-spreadable methanization digestates and sludge from sewage treatment plants.
  • the process By operating at high temperature and pressure, the process generates a synthesis gas with a high energy content, composed of a mixture rich in methane, hydrogen, carbon dioxide (syngas) and other light hydrocarbons.
  • FIG. 1 reproduces a salt separator as disclosed in publication [1], as it was envisaged for the gasification of biomass with supercritical water.
  • This separator 1 comprises, as a biomass injection device, a cylindrical tube 10 with an injection orifice 11 through which the biomass is injected, and an outlet orifice 12 through which the biomass is discharged into a chamber interior C delimited by a double-walled enclosure 2 20, 21 of which the exterior 21, thermally insulating, integrates heating elements 22 which thus heats the chamber C and the injection tube 10.
  • wet biomass When the wet biomass is introduced into tube 10, it is gradually brought to a temperature of approximately 450°C: precipitation occurs almost instantly as soon as the temperature reached causes a reduction in the solubility of the salts, leading to separation.
  • wet biomass in various phases, in particular solids in a separation zone S within the chamber C.
  • Such gravity separators are also described in publications [2] and [3]: they are used on inorganic fluids and salt deposits for hydrothermal gasification. For the same application, there are also cyclonic separators.
  • the scrapers used can be rotary, for example of the endless screw or blade type, or even oscillating of the piston type, for example with plates, annular or not.
  • the actuation of the scraper, rotary or oscillating piston type is generally operated by an electric motor.
  • the aim of the invention is to respond at least in part to this need.
  • the deformation means being actuated to reversibly deform, at least once, the structure from an undeformed state, in which, when the solution is injected into the tube, the salts contained in the solution precipitate on its surface, to at least one distorted state in which, in the absence of injected solution, the precipitated salts present on the surface of the latter come off.
  • the deformable structure is a compressible structure, the deformation means being a compression means for compressing the compressible structure in the interior chamber from an uncompressed state to at least one compressed state.
  • the compressible structure consists of at least one compressible foam with open pores, coated or not with a catalytic coating, or of at least one compression spring, preferably a plurality compression springs arranged concentrically.
  • a metal or ceramic foam advantageously has essentially open porosity, which makes it accessible and allows a high capacity for retaining precipitated salts.
  • the compressible structure is arranged to scrape the wall of the interior chamber when it passes from its uncompressed state to its compressed state. By scraping the interior wall of the enclosure in this way, we ensure its cleaning, removing any particles and/or precipitated salt.
  • the compression means is constituted by a piston mounted sliding in the interior chamber and actuated by a motor arranged outside the enclosure.
  • the outlet orifice of the salts precipitated in solid form while being drained by the draining fluid is the first outlet orifice through which the effluents of the carbonaceous material devoid of the precipitated salts are intended to be evacuated.
  • the deformable structure is a bed of balls, the deformation means being an agitation means for agitating in the interior chamber the bed of balls from a static state to at least one agitated state.
  • the stirring means is a mechanical stirrer, in particular with blades, mounted to rotate in the interior chamber and actuated by a motor arranged outside the enclosure.
  • the outlet orifice of the salts precipitated in the form of brine is a second outlet orifice arranged below the second injection orifice, so that the brine can be evacuated by gravity draining
  • the enclosure is advantageously made of a metallic material adapted to the operating conditions of temperature and pressure: it can be made of Inconel®, stainless steel or others.
  • the side wall includes heating means for heating at least a portion of the height of the side wall to a temperature greater than or equal to the precipitation temperature of the salts.
  • - heating resistors in the form of cartridges, intended to be powered by an external electrical power source and integrated into the thickness of the side wall of the enclosure to heat the solution to the temperature greater than or equal to the temperature criticism of water and salt precipitation;
  • the operating pressure of the enclosure is between 222 bars and 100 bars.
  • the temperature of the interior chamber is between 300°C and 1000°C.
  • the invention also relates to a method of operating a salt separator as described above, comprising the following successive steps: i/ injection of a solution through the first injection orifice and heating of the enclosure so that the solution is at a temperature greater than or equal to the critical temperature of water and precipitation of salts, the deformable porous structure being in the undeformed state; ii/ stopping the injection of solution then actuation of the deformation means to pass the deformable porous structure from its undeformed state to at least one deformed state; iii/ stopping F actuation of the deformation means to return the deformable porous structure to its undeformed state then injection of a draining fluid to drain towards the outlet orifice the precipitated salts separated from the structure in the form of brine or in solid form.
  • steps i/ to iii/ are repeated continuously or with a waiting period between step iii/ and successive step i/.
  • the invention also relates to a biomass gasification installation comprising:
  • the operating temperature of the reactor is approximately 600° C. and the operating pressure of the reactor is approximately 300 bars.
  • the invention essentially consists of producing a separator of salts contained in a solution, preferably to be converted thermochemically, which is brought under supercritical conditions to precipitate the salts it contains within a deformable porous structure.
  • the solution is injected into the enclosure of the separator by a tube, such as an injection rod, advantageously adjustable in height, capable of reaching the interior of the chamber and penetrating within the deformable structure, even in its lowest state. more distorted.
  • a tube such as an injection rod
  • the draining fluid travels through the structure which has been returned to its uncompressed state and evacuates/drains the salt particles which have been detached from the porous structure.
  • the draining fluid exits through the upper part of the separator, transporting these particles outside. They can advantageously be evacuated through the outlet orifice dedicated to the evacuation of the flow of the solution depleted in salts.
  • the salt particles can advantageously be separated from the draining fluid for recovery and valorization of inorganics.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of a salt separator according to the state of the art.
  • FIGS. 1 and 2C are longitudinal sectional views illustrating the different stages of operation of a salt separator according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2A there is shown a salt separator 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the salt separator 1 has an axisymmetric shape of revolution. In its installed configuration, it extends vertically.
  • the separator 1 also includes an enclosure 2 delimiting an interior chamber C.
  • the cover 26 of the enclosure is crossed by the injection tube 10 mounted advantageously adjustable in height so as to inject the biomass into a salt precipitation zone.
  • the cover is also pierced with at least a first outlet 25 through which the effluents of the biomass devoid of precipitated salts are intended to be evacuated.
  • At least part of the height of the side wall 20 is adapted to be heated.
  • heating resistors in the form of cartridges, intended to be powered by an external electrical power source can be advantageously integrated into the thickness of the single 20 or double metal wall 20, 21 It can be cylindrical cartridges of small diameter, typically equal to 3.15mm like those marketed by the Omega company: https://www.omega.fr/subsection/cartouches-heatantes.html.
  • a grid 13 is arranged in the interior chamber C of the enclosure 2, preferably above the first outlet 23.
  • a deformable porous foam 14 is arranged in the chamber C of the enclosure above the grid 13 so that the outlet orifice 12 of the tube opens into it when it is in its uncompressed state.
  • the porous foam 14 may be a metal foam resistant to high temperatures.
  • a compression means 15 is arranged in the chamber C of the enclosure above the grid 13 to compress the porous foam 14.
  • the salts contained in the biomass then precipitate on the surface of the metal foam 14.
  • the biomass effluents devoid of salts are evacuated from the enclosure through the outlet 25.
  • Compression means 15 are actuated to move the deformable porous structure from its uncompressed state to at least one compressed state (Fig. 2B).
  • Compressions/decompressions can be carried out. These mechanical stresses on the metal foam 14 cause the separation or in other words the detachment/dislocation of the salts previously precipitated in the metal foam 14.
  • the compression deformation of the metal foam 14 stopped to return it to its uncompressed state. Water is then injected as a draining fluid through the injection orifice 23 to drain towards the outlet orifice 25 the precipitated salts separated from the foam 14 in solid form (FIG. 2C).
  • Figure 3 shows a first alternative embodiment of the compression means 15 in the form of a piston mounted sliding in the interior chamber C and actuated by a motor 16 arranged outside the enclosure.
  • the compression piston here consists of a compression plate 150 moved in translation by a screw 151.
  • the screw 151 is mounted to rotate around a central axis X inside the interior chamber C of the enclosure 2 and the compression plate 150 is screwed and fixed around the screw 151.
  • Guide axes 152 ensure the translational guidance of the plate 150 inside the enclosure 2, that is to say they prevent the rotation of the compression plate 150 and therefore only ensure its translation during the actuation of the screw 151 by rotation by the motor 16.
  • the compression plate 150 is further pierced with a through hole 153 to allow the passage of the injection tube 10.
  • Figure 4 shows another alternative embodiment of the deformable structure by a plurality of compression springs 17 arranged concentrically.
  • the compression piston here consists of a rod 154 linked or made integrally with the compression plate 150 which can be actuated by back and forth movement by the motor 16.
  • the injection tube 10 can play the role of a sliding guide for the compression plate 150.
  • Figure 5 illustrates another embodiment of the invention according to which instead of a porous structure deformable by compression, a bed of balls 18 deformable by mechanical agitation is implanted within the enclosure 2.
  • a blade type agitator 19 which can be actuated by a motor 16 is arranged inside the chamber C.
  • the aforementioned step ii/ is thus carried out by rotating the mechanical stirrer 19 which will cause agitation of the balls 18 and thereby a dislocation of the salts precipitated beforehand on their surface.
  • These dislocated salts will sediment in the lower part of separator 1, ie below and/or above grid 13.
  • step iii/ is carried out by injection of water through the injection orifice 23 and the dislocated salts are evacuated by gravity draining in the form of a brine through an outlet orifice 27 made in the lower part, i.e. either in the side wall 20 or in the bottom 24 of the enclosure.
  • Figure 6 illustrates a wet biomass gasification installation 3 which integrates a salt separator 1 according to the embodiment of Figure 5.
  • T heating temperature of the biomass to be converted before entering separator 1, typically around 300°C.
  • Tg gasification temperature of biomass, typically around 600°C.
  • This installation 3 includes from upstream to downstream in the direction of the circulation of biomass to be gasified:
  • heat exchanger 4 which can be standard in the management of non-sticky viscous fluid and optimized for heat recovery between ambient temperature and maximum temperature T,
  • the solid lines symbolize the material flows before gasification, respectively at a cold (ambient) temperature at the entrance to the exchanger 4, at a temperature close to T at the outlet of exchanger 4, then at the required gasification temperature Tg from the outlet of separator 1.
  • the dotted lines represent the post-gasification material flows which exit at temperature Tg from reactor 6 and pass back into heat exchanger 4 to be cooled.

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Abstract

L'invention concerne un séparateur de sels contenus dans une solution qui est portée dans des conditions supercritiques pour précipiter les sels qu'elle contient au sein d'une structure poreuse déformable. La porosité ouverte des pores de la structure définit une très grande surface de dépôt/précipitation des sels. La solution est injectée dans l'enceinte du séparateur par un tube pouvant atteindre l'intérieur de la chambre et pénétrer au sein de la structure déformable, même dans son état le plus déformé. La structure poreuse est chauffée par le biais de la paroi latérale de l'enceinte à une température comprise entre 300°C et 1000°C. Les sels inorganiques contenus dans la solution sont piégés/précipités au contact de la structure poreuse chauffée qui est dans son état déformé. Le flux de la solution appauvri en sels est évacué par l'orifice de sortie dédié.

Description

Description
Titre : Séparateur de sels comprenant une structure poreuse déformable formant un support de précipitation et d’évacuation de sels, Installation de gazéification de biomasse associée.
Domaine technique
La présente invention concerne de manière générale les séparateurs de sels et plus particulièrement ceux destinés à être mis en œuvre dans une installation de conversion thermochimique d’une charge de matière carbonée, notamment sous fluide supercritique, pour la production d'un mélange gazeux.
Par « charge de matière carbonée », on entend ici et dans le cadre de l’invention toute matière contenant une quantité de carbone, en particulier toute matière carbonée de résidus.
Il peut donc s'agir de biomasse, c'est-à-dire tout matériau inhomogène d'origine végétale contenant du carbone, tel que de la biomasse ligno-cellulosique, des résidus forestiers ou agricoles (paille), qui peut être quasi-sec ou imbibé d'eau comme les déchets ménagers ou de déchets résultants de l’assainissement des eaux comme les boues de station d’épuration.
Il peut aussi s'agir d'un combustible d'origine fossile, tel que le charbon.
Il peut aussi s'agir de déchets combustibles d'origine industrielle, en particulier de l’industrie agroalimentaire, contenant du carbone, tel que des matières plastiques ou des pneumatiques usagés, des huiles usagées, les solvants organiques
II peut aussi s'agir d'une combinaison de biomasse et de combustible d'origine fossile.
Par « fluide supercritique », on entend ici et dans le cadre de l’invention, le sens usuel, à savoir une pression et une température au-delà desquelles le fluide se trouve dans un état supercritique. Son comportement devient intermédiaire entre l'état liquide et l'état gazeux: sa masse volumique est celle d'un liquide, mais sa faible viscosité s'apparente à celle d'un gaz.
Ainsi, par « eau supercritique », il est entendu le sens usuel, c’est-à-dire de l'eau à des températures supérieures à 374°C sous une pression supérieure à 22,1 MPa.
Bien que décrite en référence à une application privilégiée de gazéification d’une charge de matière carbonée sous eau supercritique, un séparateur de sels selon l’invention peut être mis en œuvre dans de nombreuses applications, et tout particulièrement dans les domaines industriels de l'agroalimentaire, de la chimie, de l'énergie, dont le secteur pétrolier et le secteur des transports, ...pour lesquelles une séparation de sels d’un mélange fluide aqueux est requis.
De manière générale, un séparateur de sels selon l’invention convient à la séparation de sels initialement présents dans des solutions aqueuses avec ou sans matière organique.
Plus spécifiquement, un séparateur de sels selon l’invention est avantageusement mis en œuvre dans une installation de conversion thermochimique de ressources carbonées humides, telle que la gazéification en eau supercritique.
Technique antérieure
Bon nombre de procédés existants permettent de convertir par voie thermochimique une charge carbonée en combustibles liquides (biocarburants, biochar), solides (granulés), et gazeux (biogaz, méthane, syngas, hydrogène).
Parmi ceux-ci, la gazéification de la biomasse et du charbon est connue depuis longtemps. De manière générale, on peut la définir comme une transformation thermochimique de la biomasse ou du charbon par l’action de la chaleur en présence d’agents gazéifiant. On cherche à générer, à l’issue de la gazéification, un mélange de gaz.
Ainsi, les procédés de gazéification de la biomasse ligno-cellulosique permettent de générer un gaz riche en méthane ou hydrogène.
Plus spécifiquement, la gazéification hydrothermale aussi appelée gazéification en eau supercritique est un procédé thermochimique permettant de produire du gaz renouvelable à partir d’une matière organique humide, comportant un taux de matière sèche typiquement compris entre 5 et 20% en masse, par exemple les déchets d’industrie agro-alimentaire, les effluents industriels comme la liqueur noire, les digestats de méthanisation non-épandables et les boues de stations d’épuration. En opérant à température et pression élevées, le procédé génère un gaz de synthèse à haut contenu énergétique, composé d’un mélange riche en méthane, hydrogène, dioxyde de carbone (syngaz) et autres hydrocarbures légers.
En exploitant les propriétés de l’eau en conditions supercritiques, soit à une température supérieure à 374°C et à une pression supérieure à 221 bar, le milieu devient très réactif, ce qui permet à la gazéification hydrothermale d’atteindre d’excellent taux de conversion du carbone de la biomasse en gaz, autour de 70-90%, tout en séparant les éléments inorganiques (sels), permettant potentiellement leur valorisation en nutriments, en particulier les éléments azote, phosphore, et potassium.
De manière générale, la séparation et la récupération des constituants inorganiques présents dans le flux d'alimentation des réacteurs qui mettent en œuvre des procédés thermochimiques sont cruciales, car ces constituants peuvent conduire au blocage de l'installation, à l'encrassement et à l'empoisonnement du catalyseur de gazéification. De plus, la récupération des sels offre la possibilité de produire un engrais en tant que sous-produit précieux (nutriments), comme explicité ci-avant.
Cette problématique de séparation des sels est encore plus prégnante dans le cas d’une gazéification en eau supercritique : l’évolution de la constante diélectrique et du produit ionique de l’eau à l’état supercritique conduisent à la précipitation des sels contenus dans la ressource. En effet, au voisinage du point critique, les propriétés de l’eau changent avec une baisse importante de la masse volumique et de la constante diélectrique de l’eau, entre autres. Dans ces conditions, les atomes des composants inorganiques qui pouvaient être dissous/transportés dans l’eau, en dessous du point critique ne le sont plus. Certains de ces sels peuvent modifier les propriétés physiques de l’eau et former une phase dense qui s’écoule en bas du réacteur, mais la plupart précipitent puis s’agglomèrent sur les surfaces chaudes et provoquent des bouchages des réacteurs et induire des arrêts intermittents de l’installation afférente. La gestion de la précipitation et du lieu de cette précipitation est un élément clef pour le développement de la gazéification hydro thermale.
De nombreux articles dans la littérature montrent que la séparation des sels dans un procédé de conversion thermochimique est d'une importance majeure pour l'efficacité réel du procédé global et pour la durée de vie de l’installation afférente. Néanmoins, l'inconvénient des séparateurs de sel connus jusqu'à présent est que la séparation du sel n'est toujours pas satisfaisante ou, bien que satisfaisante, nécessite des apports d’énergie thermique ou mécanique trop élevées ou que les sels soient associés à une part importante de matière organique. De plus, le colmatage et les dépôts sont un problème majeur dans de tels séparateurs de sel.
Plus particulièrement, divers articles scientifiques s’intéressent à la dynamique de la précipitation des sels en conditions d’hydrogénations supercritiques, qui permet de séparer des sels présents initialement d’une solution aqueuse contenant une matière organique. La figure 1 reproduit un séparateur de sels tel que divulgué dans la publication [1], tel qu’il a été envisagé pour la gazéification de biomasse à l'eau supercritique. Ce séparateur 1 comprend en tant que dispositif d’injection de la biomasse, un tube cylindrique 10 avec un orifice d’injection 11 à travers lequel la biomasse est injectée, et un orifice de sortie 12 à travers lequel la biomasse est évacuée dans une chambre intérieure C délimitée par une enceinte 2 à double-paroi 20, 21 dont celle extérieure 21, isolante thermiquement, intègre des éléments de chauffe 22 qui chauffe ainsi la chambre C et le tube d’injection 10.
Lorsque la biomasse humide est introduite dans le tube 10, elle est portée progressivement à une température d’environ 450°C : la précipitation s’opère quasi-instantanément dès que la température atteinte entraine une diminution de la solubilité des sels, entrainant la séparation de la biomasse humide en diverses phases, notamment solides dans une zone de séparation S au sein de la chambre C.
Dans la configuration installée à la verticale du séparateur, le mélange biomas se/eau/sels et autres solides, cette zone de séparation S génère une séparation gravitaire en une saumure très chargée en sels et une solution appauvrie en sels. Une zone de resolubilisation R, immédiatement en-dessous de la zone de séparation S permet la resolubilisation des sels qui sont donc évacués par gravité sous forme de saumure par l’orifice de sortie 23 percé dans le fond 24 du séparateur, et ce sans mélange avec la partie des effluents qui remonte dans la chambre C pour être évacuée par l’orifice de sortie 25 vers un réacteur de gazéification, non représenté.
De tels séparateurs gravitaires sont aussi décrits dans les publications [2] et [3] : ils sont mis en oeuvre des fluides inorganiques et des dépôts de sels pour la gazéification hydro thermale. Pour une même application, il existe également des séparateurs cycloniques.
Globalement, un séparateur gravitaire fonctionne de manière satisfaisante lorsque les phases en jeu s’avèrent plus denses que le milieu porteur et selon une distribution de taille de grains permettant une séparation gravitaire et un comportement de type saumure, sels que l’on qualifie de type I dans ce cas.
Or, dans certains cas, les sels précipitent en particules si petites (micro ou nanoparticules), qu’elles ne sédimentent pas.
Dans d’autres cas, la séparation gravitaire n’est pas aisée, comme le précise la publication [3]. Ainsi, le passage de la matière carbonée humide dans des conditions sous critiques à des conditions supercritiques peut s’accompagner de l’apparition de phases solides très collantes, sous la forme de sels que l’on qualifie de type II. Ces sels de type II peuvent s’accumuler sur les parois internes de la chambre intérieure du séparateur et le cas échéant colmater le tube d’injection 10 du séparateur comme montré à la figure 1.
Pour éviter une telle accumulation néfaste de sels II, on pourrait envisager d’appliquer des solutions connues, mises en œuvre dans les échangeurs de chaleur de type à surface raclée. De tels échangeurs sont notamment utilisés dans les procédés encrassant, c’est-à-dire lorsque les parois des échangeurs peuvent être le siège de phénomènes d'encrassement des parois impliquées dans les transferts thermiques, i.e. avec dépôt de matières indésirables.
A titre d'exemples, les racleurs utilisés peuvent être rotatifs, par exemple de type vis sans fin ou à pales, ou bien encore oscillants de type piston, par exemple avec des plateaux, annulaires ou non. L'actionnement du racleur, rotatif ou oscillant de type piston, est généralement opéré par un moteur électrique.
Des racleurs pour des échangeurs thermiques ont en particulier été envisagés pour des réacteurs d'oxydation supercritique, comme décrite dans les brevets US 5,100,560A, US6,054,057 A et US5,461,648 A.
La demande de brevet US2012/214977 décrit un racleur pour des applications d’ultrafiltration. Des racleurs spécifiques ont également été envisagés pour des fluides visqueux : https://www.hrsasia.co.in/heat-exchanger-specialists/scraped-surface-heat- exchanger/.
Dans le domaine des fluides organiques, d’autres solutions de désencrassement ont été déjà envisagées, parmi lesquelles on peut citer :
- la mise en vibration de pièces par pulsation de pression, comme décrit dans la demande US2008/0073063A1,
- des traitements chimiques, comme celui de la demande de brevet CA 2119056.
Toutes ces solutions ne conviennent pas à la problématique d’accumulation de sels de type II sur les parois, qui en outre peut éventuellement se produire sur les racleurs eux-mêmes.
H existe donc un besoin pour trouver une solution qui permette de mieux contrôler l’élimination de sels, en particulier de type II, présents dans une solution, notamment une solution destinée à subir un traitement thermochimique de conversion telle que de la biomasse humide destinée à être gazéifiée.
Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne un séparateur de sels pour séparer les sels d'une matière carbonée les contenant, le séparateur de sel comprenant :
- un tube comprenant un orifice d’injection par lequel une solution contenant un ou des sels est destinée à être injecté, et un orifice de sortie par lequel la solution est destinée à être évacuée ;
- une enceinte délimitant une chambre intérieure et comprenant :
• un couvercle auquel est fixé ou réalisé intégralement le tube,
• au moins une paroi latérale percée d’un deuxième orifice d’injection, par lequel un fluide drainant est destiné à être injecté, au moins une partie de la hauteur de la paroi latérale étant adaptée pour être chauffée à une température supérieure ou égale à la température de précipitation des sels, la paroi latérale et/ou le couvercle étant percé(s) d’au moins un premier orifice de sortie par lequel les effluents de la matière carbonée dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués,
• un fond, la paroi latérale et/ou le couvercle et/ou le fond étant percé(e)(s) d’au moins un orifice de sortie par lequel les sels précipités sont destinés à être évacués sous la forme de saumure ou sous la forme solides en étant drainés par le fluide drainant ;
- une grille agencée dans la chambre intérieure de l’enceinte;
- une structure poreuse déformable, agencée dans la chambre (C) de l’enceinte au-dessus de la grille de sorte que l’orifice de sortie du tube débouche en son sein lorsqu’elle est dans son état non déformé;
- au moins un moyen de déformation, agencé dans la chambre de l’enceinte au-dessus de la grille, le moyen de déformation étant actionné pour déformer de manière réversible, au moins une fois, la structure d’un état non déformé, dans lequel, lorsque la solution est injectée dans le tube, les sels contenus dans la solution se précipitent sur sa surface, à au moins un état déformé dans lequel, en l’absence de solution injectée, les sels précipités présents sur la surface de cette dernière se décollent. Selon un premier mode de réalisation avantageux, la structure déformable est une structure compressible, le moyen de déformation étant un moyen de compression pour comprimer dans la chambre intérieure la structure compressible d’un état non compressé à au moins un état compressé.
Selon ce premier mode et une variante de réalisation avantageuse, la structure compressible est constituée d’au moins une mousse compressible à pores ouvertes, revêtue ou non d’un revêtement catalytique, ou d’au moins un ressort de compression, de préférence une pluralité de ressorts de compression agencés de manière concentrique. Une mousse métallique ou céramique présente avantageusement une porosité essentiellement ouverte, ce qui la rend accessible et permet une forte capacité de rétention des sels précipités.
Avantageusement, la structure compressible est agencée pour racler la paroi de la chambre intérieure lorsqu’elle passe de son état non compressé à son état compressé. En raclant ainsi la paroi intérieure de l’enceinte, on assure son nettoyage, en enlevant toute particule et/ou sel précipité.
Selon une variante de réalisation avantageuse, le moyen de compression est constitué par un piston monté coulissant dans la chambre intérieure et actionné par un moteur agencé à l’extérieur de l’enceinte.
Selon une configuration avantageuse, l’orifice de sortie des sels précipités sous la forme solides en étant drainées par le fluide drainant est le premier orifice de sortie par lequel les effluents de la matière carbonée dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués.
Selon un deuxième mode de réalisation avantageux, la structure déformable est un lit de billes, le moyen de déformation étant un moyen d’agitation pour agiter dans la chambre intérieure le lit de billes d’un état statique à au moins un état agité.
Selon ce deuxième mode et une variante de réalisation avantageuse, le moyen d’agitation est un agitateur mécanique, notamment à pales, monté en rotation dans la chambre intérieure et actionné par un moteur agencé à l’extérieur de l’enceinte.
Selon une configuration avantageuse, l’orifice de sortie des sels précipités sous la forme de saumure est un deuxième orifice de sortie agencé en-dessous du deuxième orifice d’injection, de sorte que la saumure puisse être évacuée par vidange gravitaire L’enceinte est avantageusement réalisé dans une matière métallique adaptée aux conditions opératoires de température et de pression : elle peut être en Inconel®, en acier inoxydable ou autres.
La paroi latérale comprend des moyens de chauffage pour chauffer au moins une partie de la hauteur de la paroi latérale à une température supérieure ou égale à la température de précipitation des sels.
Pour les moyens de chauffage de la paroi latérale de l’enceinte, on peut envisager plusieurs alternatives qui peuvent se cumuler l’une avec l’autre :
- des moyens de chauffage externe agencés autour de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels ;
- des résistances chauffantes, sous la forme de cartouches, destinées à être alimentées par une source d’alimentation électrique externe et intégrées dans l’épaisseur de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels;
- un circuit de fluide caloporteur réalisé dans l’épaisseur de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels.
De préférence, la pression de fonctionnement de l’enceinte est comprise entre 222bars et lOOObars.
De préférence encore, la température de la chambre intérieure est comprise entre 300°C et 1000°C.
L’invention a également pour objet un procédé de fonctionnement d’un séparateur de sels tel que décrit précédemment, comprenant les étapes successives suivantes : i/ injection d’une solution par le premier orifice d’injection et chauffage de l’enceinte de sorte que la solution soit à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels, la structure poreuse déformable étant à l’état non déformé; ii/ arrêt de l’injection de solution puis actionnement du moyen de déformation pour faire passer la structure poreuse déformable de son état non déformé à au moins un état déformé; iii/ arrêt de F actionnement du moyen de déformation pour ramener la structure poreuse déformable à son état non déformé puis injection d’un fluide drainant pour drainer vers l’orifice de sortie les sels précipités décollés de la structure sous la forme de saumure ou sous la forme solides.
Avantageusement, les étapes i/ à iii/ sont réitérées en continu ou avec une durée d’attente entre l’étape iii/ et l’étape i/ successive.
L’invention a également pour objet une installation de gazéification de biomasse comprenant:
- un séparateur de sels tel que décrit précédemment ;
- un réacteur de gazéification relié à l’enceinte du séparateur de sels pour être alimenté en biomasse dénuée de sels.
Avantageusement, la température de fonctionnement du réacteur est d'environ 600°C et la pression de fonctionnement du réacteur est d'environ 300 bars.
Ainsi, l’invention consiste essentiellement à réaliser un séparateur de sels contenus dans une solution, de préférence à convertir thermochimiquement, qui est portée dans des conditions supercritiques pour précipiter les sels qu’elle contient au sein d’une structure poreuse déformable.
La porosité ouverte des pores de la structure définit une très grande surface de dépôt/précipitation des sels.
La solution est injectée dans l’enceinte du séparateur par un tube, tel qu’une canne d’injection, avantageusement réglable en hauteur, pouvant atteindre l’intérieur de la chambre et pénétrer au sein de la structure déformable, même dans son état le plus déformé.
La structure poreuse est chauffée par le biais de la paroi latérale de l’enceinte à une température comprise entre 300°C et 1000 °C, par exemple 400 °C. Les sels inorganiques contenus dans la solution sont piégés/précipités au contact de la structure poreuse chauffée qui est dans son état déformé. Le flux de la solution appauvri en sels est évacué par l’orifice de sortie dédié.
Au bout d’un certain laps de temps, l’injection de la solution est arrêtée. La déformation de la structure soit par compression sur une grille, et le cas échéant décompression, soit par agitation (lit de bille) selon un cycle permet de décoller/disloquer les sels précipités au sein de la structure. Ensuite, un flux de fluide drainant, qui peut être de l’eau ou un solvant ou un gaz porteur est injecté par l’orifice dédié. Le fluide drainant est avantageusement injecté à une température comprise entre 300°C et 1000 °C, par exemple 300 °C, et de pression entre 222 bar et 1000 bar, par exemple 250 bar.
Lorsque la structure est une structure compressible, le fluide drainant parcourt la structure qui a été ramenée à son état non compressé et évacue/draine les particules de sels qui ont été décollées de la structure poreuse. Le fluide drainant sort par la partie haute du séparateur en transportant ces particules à l’extérieur. On peut avantageusement les évacuer par l’orifice de sortie dédiée à l’évacuation du flux de la solution appauvri en sels. Les particules de sels peuvent être avantageusement séparées du fluide drainant pour récupération et valorisation des inorganiques.
Lorsque la structure est une structure déformable par agitation (lit de billes), le fluide drainant vient balayer le bas du séparateur et donc se charger en sels dissous à extraire sous la forme d’une saumure évacué par vidange de préférence gravitaire au travers d’une grille.
D’autre avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes.
Brève description des dessins
[Fig 1] la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un séparateur de sels selon l’état de l’art.
[Fig 2 A] [Fig 2B] [Fig 2C] les figures 2 A, 2B, 2C sont des vues en coupe longitudinales illustrant les différentes étapes de fonctionnement d’un séparateur de sels selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[Fig 3] la figure 3 illustre en vue de coupe longitudinale une première variante d’un séparateur de sels selon le premier mode de réalisation selon l’invention.
[Fig 4] la figure 4 illustre en vue de coupe longitudinale une deuxième variante d’un séparateur de sels selon le premier mode de réalisation selon l’invention.
[Fig 5] la figure 5 illustre en vue de coupe longitudinale un séparateur de sels selon un deuxième mode de réalisation selon l’invention. [Fig 6] la figure 6 est une vue synoptique d’une installation de gazéification de biomasse humide intégrant un séparateur de sels selon le deuxième mode de l’invention.
Description détaillée
Par souci de clarté, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques selon l’état de l’art et selon l’invention.
On précise que dans l’ensemble de la demande, les termes « entrée », « sortie », « amont », «aval » sont à comprendre en relation avec le sens de la circulation du fluide considéré au sein d’un séparateur de sels et d’une installation de gazéification selon l’invention.
De même, les termes « supérieur », « inférieur », « dessus », « dessous » sont à comprendre en référence à un séparateur de sels selon l’invention agencé à la verticale dans sa configuration de fonctionnement.
La figure 1 relative à un séparateur de sels selon l’état de l’art a déjà été commentée en préambule. Elle ne le sera donc pas ci-après.
En figure 2A, on a représenté un séparateur de sels 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Dans l’exemple illustré, le séparateur de sels 1 est de forme axisymétrique de révolution. Dans sa configuration installée, il s’étend à la verticale.
Ce séparateur 1 comprend tout d’abord un orifice d’injection 11 à travers laquelle la biomasse humide contenant des sels est injectée, et un orifice de sortie 12 par lequel elle est évacuée.
Le séparateur 1 comprend également une enceinte 2 délimitant une chambre intérieure C.
Le couvercle 26 de l’enceinte est traversé par le tube d’injection 10 monté avantageusement réglable en hauteur de sorte à injecter la biomasse dans une zone de précipitation des sels.
Le couvercle est également percé d’au moins un premier orifice de sortie 25 par lequel les effluents de la biomasse dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués.
L’enceinte 2 peut être à simple paroi latérale métallique 20 ou à double-paroi métallique 20, 21, percée d’un deuxième orifice d’injection 23 par lequel de l’eau est destinée à être injectée.
Au moins une partie de la hauteur de la paroi latérale 20 est adaptée pour être chauffée. Pour cette chauffe, des résistances chauffantes, sous la forme de cartouches, destinées à être alimentées par une source d’alimentation électrique externe peuvent être avantageusement intégrées dans l’épaisseur de la simple 20 ou double-paroi métallique 20, 21 II peut s’agir de cartouches cylindriques de faible diamètre, typiquement égal à 3,15mm comme celles commercialisées par la société Omega : https://www.omega.fr/subsection/cartouches- chauffantes.html.
Une grille 13 est agencée dans la chambre intérieure C de l’enceinte 2 de préférence au- dessus du premier orifice de sortie 23.
Une mousse poreuse déformable 14 est agencée dans la chambre C de l’enceinte au-dessus de la grille 13 de sorte que l’orifice de sortie 12 du tube débouche en son sein lorsqu’elle est dans son état non compressé. La mousse poreuse 14 peut être une mousse métallique résistante aux hautes températures.
Enfin, un moyen de compression 15 est agencé dans la chambre C de l’enceinte au-dessus de la grille 13 pour compresser la mousse poreuse 14.
Le fonctionnement du séparateur 1 va maintenant être décrit en référence aux figures 2A à 2C.
Figure imgf000014_0001
est chauffée et biomasse humide est injectée par le tube 10 à l’intérieur de la mousse métallique 14 qui est dans son état non compressé, typiquement à une température de 300°C, et à une pression au-dessus de la pression critique au-delà de 222 bars (figure 2A).
Les sels contenus dans la biomasse se précipitent alors sur la surface de la mousse métallique 14.
Les effluents de biomasse dénués de sels sont évacués de l’enceinte par l’orifice de sortie 25.
L’injection de biomasse est arrêtée. On actionne le moyen de compression 15 pour faire passer la structure poreuse déformable de son état non compressé à au moins un état compressé (figue 2B). On peut procéder à plusieurs compressions/décompressions. Ces sollicitations mécaniques sur la mousse métallique 14 provoquent le décollement ou autrement dit le détachement/la dislocation des sels précipités préalablement dans la mousse métallique 14. La déformation par compression de la mousse métallique 14 arrêtée pour la ramener à son état non compressé. On injecte alors de l’eau en tant que fluide drainant par l’orifice d’injection 23 pour drainer vers l’orifice de sortie 25 les sels précipités décollés de la mousse 14 sous une forme solides (figure 2C).
La figure 3 montre une première variante de réalisation du moyen de compression 15 sous la forme d’un piston monté coulissant dans la chambre intérieure C et actionné par un moteur 16 agencé à l’extérieur de l’enceinte.
Le piston de compression est ici constitué d’une plaque de compression 150 déplacée en translation par une vis 151. La vis 151 est montée en rotation autour d’un axe central X à l’intérieur de la chambre intérieure C de l’enceinte 2 et la plaque de compression 150 est vissée et fixée autour de la vis 151. Des axes de guidage 152 assurent le guidage en translation de la plaque 150 à l’intérieur de l’enceinte 2, c’est-à-dire qu’ils empêchent la rotation de la plaque de compression 150 et assurent donc uniquement sa translation lors de l’actionnement de la vis 151 par rotation par le moteur 16. La plaque de compression 150 est en outre percée d’un trou débouchant 153 pour laisser passer le tube d’injection 10.
La figure 4 montre une autre variante de réalisation de la structure déformable par une pluralité de ressorts de compression 17 agencés de manière concentrique. Le piston de compression est ici constituée d’une tige 154 liée ou réalisée intégralement avec la plaque de compression 150 qui peut être actionnée par mouvement de va-et-vient par le moteur 16. Le tube d’injection 10 peut jouer le rôle d’un guide en coulissement de la plaque de compression 150.
Quelle que soit la variante de réalisation de la structure déformable par compression (mousse métallique 15, ressorts concentriques 17), on dimensionne celle-ci de sorte qu’elle vienne en outre racler la paroi de la chambre C. Ainsi, on garantit quelque part le nettoyage de cette dernière en enlevant toute particule inorganique qui se serait déposée sur cette surface.
La figure 5 illustre un autre mode de réalisation de l’invention selon lequel en lieu et place d’une structure poreuse déformable par compression on implante au sein de l’enceinte 2 un lit de billes 18 déformable par agitation mécanique.
Pour réaliser l’agitation mécanique, un agitateur 19 de type à pâles qui peut être actionné par un moteur 16 est agencé à l’intérieur de la chambre C. L’étape ii/ précitée est ainsi réalisée par la mise en rotation de l’agitateur mécanique 19 qui va provoquer une agitation des billes 18 et par-là une dislocation des sels précipités au préalable sur leur surface. Ces sels disloqués vont sédimenter dans la partie basse du séparateur 1, i.e. au-dessous et/ou au-dessus de la grille 13.
Ainsi, l’étape iii/ est réalisée par injection d’eau par l’orifice d’injection 23 et les sels disloqués sont évacués par vidange gravitaire sous la forme d’une saumure par un orifice de sortie 27 réalisé dans la partie basse, i.e. soit dans la paroi latérale 20 soit dans le fond 24 de l’enceinte.
La figure 6 illustre une installation 3 de gazéification de biomasse humide qui intègre un séparateur de sels 1 selon le mode de réalisation de la figure 5.
Sur cette figure 4, les différents symboles relatifs aux températures sont les suivants :
T: température de chauffe de la biomasse à convertir avant son entrée dans le séparateur 1, typiquement aux environs de 300°C.
Tg : température de gazéification de la biomasse, typiquement aux environs de 600°C.
Cette installation 3 comprend d’amont en aval dans le sens de la circulation de biomasse à gazéifier :
- un échangeur de chaleur 4, qui peut être standard dans la gestion de fluide visqueux non collant et optimisé pour la récupération de chaleur entre la température ambiante et au maximum la température T,
- un séparateur de sels 1, relié en aval à l’échangeur de chaleur 4, qui permet d’évacuer les effluents de biomasse sans sels tout en séparant les sels sous forme de saumure,
- un séparateur haute pression 5, relié en aval au séparateur 1, pour séparer les sels précipités sous forme solide de l’eau de saumure évacuée ;
- un réacteur de gazéification 6, relié en aval au séparateur de sels 1 pour gazéifier la biomasse sans sels à la température Tg.
Le réacteur de gazéification 6 est typiquement un réacteur à tube-calandre et fonctionne à 600°C sous pression de 300 bar.
Sur cette figure 6, les tracés pleins symbolisent les flux de matière avant la gazéification, respectivement à une température froide (ambiante) à l’entrée de l’échangeur 4, à une température proche de T à la sortie de l’échangeur 4, puis à la température requise de gazéification Tg dès la sortie du séparateur 1.
Les tracés pointillés représentent quant à eux les flux matière post-gazéification qui sortent à la température Tg du réacteur 6 et passent en retour dans l’échangeur de chaleur 4 pour être refroidis.
Comme précisé sur cette figure 6, une fois refroidis, les effluents convertis par la gazéification (syngas) sont évacués de l’installation 3 vers un procédé de stockage ou d’exploitation directe.
D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Liste des références citées
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[2]: “ Continuous salt precipitation and separation from supercritical water. Part 1: Type 1 salts”, Martin Schubert, Johann W. Regler, Frederic Vogel, J. of Supercritical Fluids 52 (2010) 99-112.
[3]: “ Continuous salt precipitation and separation from supercritical water. Part 2. Type 2 salts and mixtures of two salts”, Martin Schubert, Johann W. Regler, Frederic Voge, J. of Supercritical Fluids 52 (2010) 113-124.

Claims

Revendications
1. Séparateur de sels (1) pour séparer les sels d'une matière carbonée les contenant, le séparateur de sel comprenant :
- un tube (10) comprenant un orifice d’injection (11) par lequel une solution contenant un ou des sels est destinée à être injecté, et un orifice de sortie (12) par lequel la solution est destinée à être évacuée ;
- une enceinte (2) délimitant une chambre intérieure (C) et comprenant :
• un couvercle (26) auquel est fixé ou réalisé intégralement le tube,
• au moins une paroi latérale (20, 21) percée d’un deuxième orifice d’injection (23), par lequel un fluide drainant est destiné à être injecté, au moins une partie de la hauteur de la paroi latérale étant adaptée pour être chauffée à une température supérieure ou égale à la température de précipitation des sels, la paroi latérale et/ou le couvercle étant percé(s) d’au moins un premier orifice de sortie (25) par lequel les effluents de la matière carbonée dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués,
• un fond (24), la paroi latérale et/ou le couvercle et/ou le fond étant percé(e)(s) d’au moins un orifice de sortie (25, 27) par lequel les sels précipités sont destinés à être évacués sous la forme de saumure ou sous la forme solides en étant drainés par le fluide drainant ;
- une grille (13) agencée dans la chambre intérieure de l’enceinte;
- une structure poreuse déformable (14, 17, 18), agencée dans la chambre (C) de l’enceinte au-dessus de la grille de sorte que l’orifice de sortie du tube débouche en son sein lorsqu’elle est dans son état non déformé;
- au moins un moyen de déformation (15 ; 150, 151, 152 ; 150, 154 ; 19), agencé dans la chambre de l’enceinte au-dessus de la grille, le moyen de déformation étant actionné pour déformer de manière réversible, au moins une fois, la structure d’un état non déformé, dans lequel, lorsque la solution est injectée dans le tube, les sels contenus dans la solution se précipitent sur sa surface, à au moins un état déformé dans lequel, en l’absence de solution injectée, les sels précipités présents sur la surface de cette dernière se décollent.
2. Séparateur de sels selon la revendication 1, la structure déformable étant une structure compressible (14, 17), le moyen de déformation étant un moyen de compression (15 ; 150, 151, 152; 150, 154) pour comprimer dans la chambre intérieure la structure compressible d’un état non compressé à au moins un état compressé.
3. Séparateur de sels selon la revendication 2, la structure compressible étant constituée d’au moins une mousse compressible à pores ouvertes, revêtue ou non d’un revêtement catalytique, ou d’au moins un ressort de compression, de préférence une pluralité de ressorts de compression agencés de manière concentrique.
4. Séparateur de sels selon la revendication 2 ou 3, la structure compressible étant agencée pour racler la paroi de la chambre intérieure lorsqu’elle passe de son état non compressé à son état compressé.
5. Séparateur de sels selon l’une des revendications 2 à 4, le moyen de compression étant constitué par un piston (150, 151, 152; 150, 154) monté coulissant dans la chambre intérieure et actionné par un moteur agencé à l’extérieur de l’enceinte.
6. Séparateur de sels selon l’une des revendications 2 à 5, l’orifice de sortie des sels précipités sous la forme solides en étant drainées par le fluide drainant étant le premier orifice de sortie (25) par lequel les effluents de la matière carbonée dénuée des sels précipités sont destinés à être évacués.
7. Séparateur de sels selon la revendication 1, la structure déformable étant un lit de billes (18), le moyen de déformation étant un moyen d’agitation (19) pour agiter dans la chambre intérieure le lit de billes d’un état statique à au moins un état agité.
8. Séparateur de sels selon la revendication 7, le moyen d’agitation étant un agitateur mécanique, notamment à pales, monté en rotation dans la chambre intérieure et actionné par un moteur agencé à l’extérieur de l’enceinte.
9. Séparateur de sels selon la revendication 7 ou 8, l’orifice de sortie des sels précipités sous la forme de saumure étant un deuxième orifice de sortie (27) agencé en-dessous du deuxième orifice d’injection (23) de sorte que la saumure puisse être évacuée par vidange gravitaire.
10. Séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, comprenant des moyens de chauffage externe agencés autour de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels.
11. Séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, comprenant des résistances chauffantes, sous la forme de cartouches, destinées à être alimentées par une source d’alimentation électrique externe et intégrées dans l’épaisseur de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels.
12. Séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, comprenant un circuit de fluide caloporteur réalisé dans l’épaisseur de la paroi latérale de l’enceinte pour chauffer la solution à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels.
13. Séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, la pression de fonctionnement de l’enceinte étant comprise entre 222bars et lOOObars.
14. Séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, la température de la chambre intérieure étant comprise entre 300°C et 1000°C.
15. Procédé de fonctionnement d’un séparateur de sels selon l’une des revendications précédentes, comprenant les étapes successives suivantes : i/ injection d’une solution par le premier orifice d’injection et chauffage de l’enceinte de sorte que la solution soit à la température supérieure ou égale à la température critique de l’eau et de précipitation des sels, la structure poreuse déformable étant à l’état non déformé ; ii/ arrêt de l’injection de solution puis actionnement du moyen de déformation pour faire passer la structure poreuse déformable de son état non déformé à au moins un état déformé; iii/ arrêt de F actionnement du moyen de déformation pour ramener la structure poreuse déformable à son état non déformé puis injection d’un fluide drainant pour drainer vers l’orifice de sortie les sels précipités décollés de la structure sous la forme de saumure ou sous la forme solides.
16. Procédé de fonctionnement selon la revendication 15, les étapes i/ à iii/ étant réitérées en continu ou avec une durée d’attente entre l’étape iii/ et l’étape i/ successive.
17. Installation (3) de gazéification de biomasse comprenant :
- un séparateur de sels (1) selon l’une des revendications 1 à 14;
- un réacteur de gazéification (6) relié à l’enceinte du séparateur de sels (1) pour être alimenté en biomasse dénuée de sels.
18. Installation selon la revendication 17, la température de fonctionnement du réacteur étant d'environ 600°C et la pression de fonctionnement du réacteur étant d'environ 300 bars.
PCT/EP2023/068463 2022-07-04 2023-07-04 Séparateur de sels comprenant une structure poreuse déformable formant un support de précipitation et d'évacuation de sels, installation de gazéification de biomasse associée. WO2024008757A1 (fr)

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