WO2024256770A1 - Cuve de stockage de dioxyde de carbone à l'état solide - Google Patents

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conveyor
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Bruno Deletre
Nicolas SARTRE
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Definitions

  • the present invention relates to the field of treatment of a gas in the solid state such as carbon dioxide, and more particularly concerns a tank capable of storing a cargo of said gas in the solid state.
  • This chain involves a first phase of gas capture, a second phase of transport of this gas, for example within the tank of an entity such as a floating structure, and a final phase of burying the gas in sites very far from the capture sites.
  • the transport of carbon dioxide is optimal when it is transported in the solid state, a phase in which it can remain at atmospheric pressure while having a maximum density; particularly when it comes to maritime transport. Indeed, carbon dioxide is and can only be in the solid or vapor state at atmospheric pressure.
  • the present invention makes it possible to provide a solution for unloading carbon dioxide in the solid state by proposing a tank for storing carbon dioxide in the solid state, comprising a system for unloading carbon dioxide in the solid state, said unloading system comprising a plurality of transfer devices and at least one conveyor, said transfer devices being configured to bring the carbon dioxide to the conveyor, at least one of the transfer devices comprising at least one transfer member rotating about an axis of rotation, the conveyor being configured to collect the carbon dioxide from the plurality of transfer devices, characterized in that the transfer member of at least one of the transfer devices is carried by at least one bearing integral with the tank.
  • the storage tank according to the invention, carbon dioxide can be stored in the solid state, for example for the purpose of transport within a floating structure, and then discharged from the tank without having to open it to the ambient air.
  • the carbon dioxide emissions into the atmosphere are thus very low and the entry of moisture into the tank is greatly limited.
  • the discharge system is permanently installed in the tank, which promotes the practicality of said storage tank with regard to its discharge.
  • the tank has structural and functional characteristics that meet the standards for storing carbon dioxide in the solid state.
  • the tank may be the hold of a floating structure for transporting and/or storing carbon dioxide, such as a bulk carrier.
  • the tank may also be arranged on land, for example in a hangar in which the treatment of carbon dioxide in the solid state is carried out.
  • the unloading system installed in the tank can be implemented remotely when an unloading operation of said tank is necessary.
  • the transfer devices are then started to gradually transfer the carbon dioxide cargo to the conveyor.
  • the tank comprises a plurality of transfer devices in order to cover a maximum surface area of the tank and thus to carry out an efficient transfer of the entire carbon dioxide cargo.
  • the unloading system can comprise level sensors between the transfer devices and the conveyor. This makes it possible to adjust the rotation speed of the transfer devices to regulate the flow rate of carbon dioxide, or to detect a potential anomaly in the unloading system.
  • the conveyor collects the carbon dioxide transferred by the transfer devices in order to transport the cargo in turn.
  • the conveyor is arranged across a path of the carbon dioxide transferred by the transfer devices, in order to collect all of the carbon dioxide transferred.
  • the carbon dioxide collected on the conveyor is then moved along it to be discharged out of the tank.
  • the conveyor can for example be a conveyor belt.
  • Carbon dioxide is transferred in particular with the help of the rotating transfer member. Such rotation generates a translational thrust of the carbon dioxide towards the conveyor.
  • At least one of the transfer devices may be a worm comprising a shaft and the transfer member, the latter taking the form of a propeller wound around the shaft.
  • the shaft is centered around the axis of rotation of the transfer member, i.e. the propeller.
  • the shaft is driven in rotation for example via a motor and in turn drives the propeller in rotation. Thanks to the rotation of the worm, each step of the propeller moves in a translational movement. The steps thus make it possible to capture fragments of carbon dioxide and transfer them to the conveyor, the latter preferably extending in a main direction perpendicular to the shaft of the transfer device.
  • the transfer devices are arranged in a portion of the tank equal to 5% +/-1% of a height of the tank and arranged at the bottom thereof. This is a preferred position of the transfer devices. These are in fact preferably arranged at the bottom of the tank, so that the carbon dioxide stored in the tank and overhanging the transfer devices gradually migrates towards the latter to then be transferred to the conveyor.
  • the architecture of the tank is therefore adapted so that all of the blocks of carbon dioxide can migrate correctly to the transfer devices. Furthermore, such a configuration makes it possible to initially transfer the lower part of the cargo, causing the upper parts of the cargo to gradually fall, which themselves are transferred to the conveyor, and so on until the cargo is completely transferred.
  • the unloading system comprises a cutting device configured to cut or disaggregate the carbon dioxide, the cutting device comprising a plurality of cutting elements.
  • the cutting device makes it possible to fractionate and/or disaggregate the carbon dioxide in the solid state.
  • the cutting device therefore makes it possible to prevent the aggregates of carbon dioxide caused by the storage of the latter in an enclosed space from preventing its transfer to the conveyor.
  • the cutting elements may for example be blades or any protrusions, allowing to cut at least partially the carbon dioxide in the state solid.
  • the cutting elements must be brought into contact with the carbon dioxide with sufficient speed and/or weight for the carbon dioxide to cut properly.
  • the cutting elements comprise at least one cutting edge configured to come into contact with carbon dioxide in the solid state.
  • the cutting edge corresponds to the part of the cutting element coming into contact with the carbon dioxide and compacting it.
  • the cutting device at least partially overhangs at least one of the transfer devices.
  • Such a configuration allows the cutting device to cut the carbon dioxide above at least one of the transfer devices.
  • the cut carbon dioxide falls by gravity to said transfer device and can thus be transferred to the conveyor thereafter.
  • the cutting device is integrated into the worm screw, the cutting elements being in the form of teeth projecting from the helix of the worm screw.
  • the transfer devices are in the form of a worm screw, the latter alone ensuring the cutting and transfer of the carbon dioxide in the solid state.
  • the teeth are also rotated and ensure the cutting of the carbon dioxide.
  • the worm screw subsequently ensures the transfer of the cut carbon dioxide to the conveyor.
  • the cutting device and at least one of the transfer devices are unitary and in the form of a cylinder delimiting an internal volume.
  • the cylinder and its internal volume can allow both cutting or disaggregating and transferring the carbon dioxide.
  • the cylinder is rotated in order to cut or disaggregate the carbon dioxide, but also possibly to transfer said carbon dioxide to the conveyor.
  • the cutting elements of the cutting device are arranged on a surface external of the cylinder.
  • the cutting elements are thus oriented towards the cargo of the tank and can split the carbon dioxide thanks to the rotation of the cylinder.
  • the cylinder is capable of performing a rotational movement around an axis of rotation in a clockwise direction or in a counterclockwise direction, the direction of rotation of the cylinder being configured so that the cutting edge comes into contact with the carbon dioxide in the solid state.
  • the direction of rotation of the cylinder is dependent on the orientation of the cutting edge of the cutting elements arranged on this same cylinder. In order to implement efficient cutting, it is the cutting edge that must come into contact first with the carbon dioxide. If this cutting edge is only on one side of the cutting element, then the cylinder must rotate in the appropriate direction of rotation.
  • Each cylinder can be rotated by an intermediate shaft, which then acts as a drive shaft extending outside the internal volume of said cylinder.
  • the cylinder comprises a plurality of gears extending circumferentially around the cylinder, while the intermediate shaft also comprises a plurality of gears, each of which drives a gear of the cylinder.
  • the cylinder can therefore be rotated without having to arrange a shaft within the internal volume of the cylinder.
  • the gears arranged around the cylinder prevent the carbon dioxide from resting on the cylinder without being cut and/or transferred.
  • the intermediate shaft can simply serve as a mechanical support for the cylinders. It is then the gears of the intermediate shaft which are driven by the gears of the cylinder.
  • At least one of the cylinders comprises openings in the vicinity of the cutting elements, said openings being configured to allow the entry of carbon dioxide chips cut or disintegrated within the internal volume of the cylinder.
  • the carbon dioxide chip subsequently falls into the internal volume of the cylinder via the opening located near the cutting element.
  • the cylinder has an inclination relative to a horizontal normal, a lower end of the cylinder being opposite the conveyor. Such an inclination is sufficient to effect the transfer of the carbon dioxide present in the internal volume after having been cut and having passed through one of the openings.
  • the rotation of the cylinder associated with the force of gravity resulting from the inclination of said cylinder allows the transfer to the conveyor and thus acts as a transfer device.
  • At least one of the transfer devices is housed in the internal volume of the cylinder.
  • the transfer device may for example be a worm screw as described above.
  • the cylinder and the transfer device arranged in the internal volume of said cylinder rotate in phase with each other in order to facilitate the implementation of the transfer of carbon dioxide.
  • a worm screw type transfer device in the internal volume of the cylinder, it is not necessary to tilt said cylinder to use the gravitational force for the transfer of carbon dioxide.
  • the tank comprises two adjacent cutting devices, each in the form of a cylinder, the two adjacent cylinders being capable of performing a rotational movement in an opposite direction of rotation relative to each other.
  • the two cylinders are arranged so that the cutting elements of each cylinder, when the latter rotate, are staggered or nested with the cutting elements of the adjacent cylinder.
  • the opposite direction of rotation also makes it possible to further improve the cutting of carbon dioxide.
  • the latter are controlled by pair of cylinders.
  • only one of the cylinders is motorized, or driven in rotation by an intermediate shaft acting as a drive shaft, and then drives the adjacent cylinder in rotation, for example by means of the toothed wheels mentioned above, in order to keep their respective cutting elements staggered or nested relative to each other.
  • each of the adjacent cylinders is motorized in a direct or indirect manner and can thus be synchronized with each other, either by measurement-regulation or by constructive arrangement.
  • two adjacent cylinders can rotate in the same direction relative to each other if the configuration allows.
  • the tank comprises at least one gutter arranged at the bottom of the tank, the conveyor being arranged within the gutter.
  • a bottom of the gutter is at a lower height than the bottom of the tank. This difference in height makes it possible to install the conveyor such that it is at a lower height than the transfer devices.
  • the carbon dioxide falls directly onto the conveyor in order to be subsequently transported out of the tank.
  • the tank comprises a corridor extending under a volume of the tank and along the gutter, the corridor being delimited by walls, the landing of at least one of the transfer devices being fixed to at least one of the walls of the corridor.
  • the corridor is an area accessible to personnel managing the cargo. The corridor can thus be used for maintenance operations in complete safety for the personnel and without risk of compromising the condition of the carbon dioxide cargo.
  • the motorization of the transfer devices i.e. any element ensuring their rotation, can also be arranged within the corridor and advantageously fixed to at least one of the walls of the corridor.
  • the corridor extends mainly in a direction parallel to the main direction of the conveyor, and therefore perpendicular to the transfer devices. It is therefore possible that the transfer device bearing allows the transfer devices to be secured to the walls of the corridor. It is obvious that the securing area must be watertight, in order to avoid any air intake between the corridor and the tank.
  • the corridor is centered laterally relative to the volume of the tank, the unloading system comprising at least two transfer devices and at least two conveyors, the two transfer devices extending on either side of the corridor, each of the two conveyors extending on either side of the corridor and along the latter.
  • the unloading system comprising at least two transfer devices and at least two conveyors, the two transfer devices extending on either side of the corridor, each of the two conveyors extending on either side of the corridor and along the latter.
  • the transfer devices In order for the carbon dioxide to be fully discharged from the entire tank, the transfer devices must therefore be able to be arranged on either side of the central corridor.
  • the latter comprises two conveyors intended to collect the transferred carbon dioxide, after having been potentially cut up or disaggregated, from each end of the tank.
  • the corridor comprises a protective roof connecting the walls of the corridor, the protective roof extending within the volume of the tank and overhanging the gutter.
  • the protective roof makes it possible to close the corridor between the walls in order to make the corridor airtight.
  • the protective roof extends at least into the tank to completely overhang the conveyor. If the unloading system includes two conveyors, the protective roof extends on either side to overhang both conveyors. The protective roof thus protects the conveyor from potential carbon dioxide falling directly onto it and potentially damaging it.
  • the protective roof may have a slope relative to a normal. This slope allows, when a block of solid carbon dioxide forms on the protective roof, to tilt the block towards the transfer devices.
  • the invention also covers a floating structure for transporting and/or storing carbon dioxide, comprising a tank as described above. Such a floating structure is therefore capable of transporting and/or storing carbon dioxide, but also of unloading it easily, without human risks and without danger to the cargo.
  • the floating structure comprises an elevator configured to transport the carbon dioxide following the conveyor, the elevator extending in height at least up to a deck of the floating structure.
  • the elevator may be another conveyor or several other conveyors arranged in the continuity of the conveyor of the unloading system.
  • the elevator may be a bucket elevator, a double belt elevator or a double screw elevator. The carbon dioxide can thus circulate from the conveyor to the elevator.
  • the elevator provides mainly vertical transport, so that the carbon dioxide can be moved to the deck of the floating structure or to a point at a height higher than the deck.
  • the elevator can be connected, for example, to an arm, itself connected to an unloading hopper.
  • the floating structure can thus be mechanically connected to a maritime or land platform, or to another floating structure, so that the carbon dioxide is unloaded from the tank.
  • the floating structure can integrate a unit for treating carbon dioxide in the solid state once it has been unloaded from the tank. The carbon dioxide in the solid state is then directly treated without leaving the floating structure.
  • the invention also covers a method for discharging carbon dioxide in the solid state from a tank as described above, comprising: a step of transferring the carbon dioxide contained in the tank to the conveyor by the transfer devices, a step of transporting the carbon dioxide out of the tank by the conveyor following the transfer step.
  • the transfer devices and the conveyor can be put into operation simultaneously or offset from each other, the main thing being to avoid too much carbon dioxide build-up at the transfer devices or the conveyor.
  • the latter comprises a step of cutting the carbon dioxide by the cutting device, the cutting step being simultaneous or prior to the transfer step.
  • This step is only implemented if the unloading system considered is equipped with the cutting device mentioned above.
  • the cutting of the carbon dioxide is prior to or simultaneous with its transfer.
  • the transfer devices are put into operation prior to the operation of the cutting device in order to avoid too large a build-up of carbon dioxide at the transfer devices.
  • the cutting device can be divided into sectors which can be operated at varying rotation speeds.
  • FIG. 1 is a representation of a first embodiment of a tank according to the invention, comprising an unloading system
  • FIG. 1 is a top view diagram of the unloading system shown in figure 1,
  • FIG. 3 is a representation of a second embodiment of the tank
  • FIG. 4 is a side view of a third embodiment of the tank
  • FIG. 5 is a representation of a fourth embodiment of the tank
  • FIG. 6 is a representation of a fifth embodiment of the tank
  • FIG. 7 is a representation of a floating structure comprising any of the embodiments of the tank.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a tank 1 for storing carbon dioxide in the solid state.
  • the tank 1 can be integrated within an entity capable of transporting and/or storing carbon dioxide 3 in the solid state, for example a floating structure 2.
  • the tank 1 corresponds to a hold of the floating structure 2.
  • the tank 1 has sealing and thermal insulation properties ensuring the storage of carbon dioxide 3 in the solid state in an optimal manner.
  • the carbon dioxide 3 can thus, for example, be transported in the form of a cargo, from a departure point to an arrival point for the purpose of delivering said cargo of carbon dioxide 3 in the solid state.
  • the tank 1 is arranged within a floating structure 2.
  • the tank 1 can also be arranged on land, for example by being stored within a hangar.
  • the difficulty does not lie in the transport, but in the unloading of the carbon dioxide 3, for example once the floating structure 2 has arrived at its destination.
  • carbon dioxide 3 by sublimating into the ambient air, creates a toxic, even lethal, atmosphere.
  • the carbon dioxide cargo risks being polluted by the humidity in the ambient air.
  • human intervention in tank 1 is also not an option because it presents health risks due to the toxicity of carbon dioxide.
  • the tank 1 is equipped with an unloading system 4 ensuring the unloading of the carbon dioxide 3 out of the tank 1, without the need to open the tank 1 to the ambient air, and which can be implemented remotely.
  • the unloading system 4 comprises a plurality of transfer devices 5, as well as at least one conveyor 6. Thanks to the unloading system 4, the carbon dioxide 3 contained in the tank 1 can be transferred in fractions to the conveyor 6 via the transfer devices 5. transfer 5. Subsequently, conveyor 6 collects carbon dioxide 3 and transports it out of tank 1.
  • Each transfer device 5 comprises a transfer member 7 capable of being rotated about an axis of rotation X.
  • the transfer member 7 When the transfer member 7 is rotated, the carbon dioxide 3 is transferred to the conveyor 6 in particular thanks to the structure of the transfer member 7, as will be detailed later.
  • the transfer devices 5 are arranged at the bottom of the tank 1, for example at a height corresponding to 5% of a lowest portion of the tank 1.
  • the transfer devices 5 can also transfer the carbon dioxide 3 resting at the bottom of the tank 1, the carbon dioxide 3 stored in an upper part of the tank 1 gradually migrating towards the transfer devices 5 as the carbon dioxide is transferred, so that the entire cargo can be unloaded.
  • the unloading system 4 may include level sensors, not shown, between the transfer devices 5 and the conveyor 6. This makes it possible to adjust the rotation speed of the transfer devices 5 to regulate the flow rate of carbon dioxide 3, or even to detect a potential anomaly of the unloading system 4.
  • the transfer devices 5 extend in a main direction parallel to a direction of movement of the carbon dioxide fractions 3 when they are transferred by the transfer devices 5.
  • the latter comprise a bearing 8, for example at their ends, allowing them to be secured to the tank 1.
  • the transfer devices 5 are permanently installed in the tank 1, which improves the practicality thereof, the elements of the unloading system 4 being ready and functional at all times.
  • the bearings 8 can for example be fixed to the walls of the tank 1, in a sealed manner to prevent any entry of ambient air into the tank 1 or any pollution of the enclosed spaces of the floating structure 2 by carbon dioxide.
  • the tank 1 also includes at least one gutter 9, as well as a corridor 10 arranged under the bottom of the tank 1.
  • the corridor 10 allows the personnel responsible for managing the tank 1 to move around and carry out various maintenance tasks without exposing their health or risking to damage the cargo.
  • the corridor 10 is delimited by walls 11 and by a protective roof 12 which guarantee the sealing between a volume of the tank 1 and the corridor 10.
  • the bearings 8 of the transfer devices 5 can also be secured to the walls 11 of the corridor 10 in a sealed manner.
  • the corridor 10 can further contain one or more motors, not shown, ensuring the motorization of the transfer devices 5. These motors can therefore be controlled manually from the corridor 10 in order to cause the transfer devices 5 to rotate.
  • the corridor 10 extends mainly centrally relative to the tank 1, along one dimension thereof. Such positioning allows for better management of the tank 1 by maintenance personnel.
  • the unloading system 4 comprises a plurality of transfer devices 5 arranged on either side of the corridor 10 so that the carbon dioxide 3 can be transferred from the entire tank 1.
  • the unloading system 4 also comprises two conveyors 6 extending on either side of the corridor 10 and parallel to the latter.
  • the tank 1 comprises two gutters 9 extending on either side of the corridor 10. It is within the gutters 9 that the conveyors 6 are housed.
  • the gutters 9 make it possible to arrange the conveyors 6 at a lower height than the transfer devices 5, despite the fact that the latter are arranged at the bottom of the tank 1.
  • the tank 1 may optionally comprise a ramp 13 to improve the guidance of the carbon dioxide 3 on the conveyor 6. This having been done, the unloading process continues with a step of moving the carbon dioxide 3 via the conveyors 6.
  • the latter may be in the form of a conveyor belt ensuring a movement of the carbon dioxide 3 perpendicular or substantially perpendicular to the direction transfer by transfer devices 5 until it leaves tank 1. The fate of carbon dioxide 3 at the outlet of tank 1 will be detailed later.
  • the protective roof 12 protects the corridor 10, but also extends within the tank 1 in order to overhang the conveyors 6. Such a configuration makes it possible to prevent carbon dioxide 3 from falling directly onto the conveyors 6, which could damage them.
  • the protective roof 12 may have a slope ensuring the tilting of the blocks forming at the top of said protective roof 12 to the transfer devices 5.
  • Figure 2 is a top view of the transfer devices 5, the conveyor 6 and the bearing 8.
  • the bearing 8 is fixed to a wall, for example one of the walls 11 of the corridor 10.
  • the transfer devices 5 are in the form of worm screws 14.
  • Several worm screws 14 are aligned side by side in order to cover a maximum surface area of the tank and to completely discharge the carbon dioxide.
  • the worms 14 each comprise a shaft 15 around which the transfer member 7 is arranged, which in FIG. 2 is in the form of a propeller 16.
  • the shafts 15 are set in rotation and drive the propellers 16.
  • the carbon dioxide is driven by the steps 17 of the propeller 16 to the conveyor 6, while the bearing 8 remains stationary because it is secured to the tank.
  • the shaft 15 passes through the wall 11 of the corridor 10 in a sealed manner as described above.
  • the shaft 15 is thus connectable to the motor 32 arranged at the corridor 10 so that it can be controlled safely, for example, by a member of the crew of the floating structure.
  • the motor 32 controls two transfer devices 5, but the motor 32 can control any number of transfer devices 5.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the tank 1 according to the invention.
  • This second embodiment is similar to the first embodiment, except that the unloading system 4, in addition to the transfer devices 5 and the conveyors 6, comprises a cutting device 18.
  • the unloading system 4 in addition to the transfer devices 5 and the conveyors 6, comprises a cutting device 18.
  • at least two cutting devices 18 are arranged on either side of the corridor 10.
  • the cutting device 18 makes it possible to facilitate the fractionation of the carbon dioxide 3 by cutting it.
  • the cutting device 18 is arranged so as to overhang at least one of the transfer devices 5.
  • the carbon dioxide 3 in the solid state in the tank 1 must be discharged, it is first cut by the cutting device 18, then falls to the level of the transfer devices 5 and is transferred to the conveyor 6 by the latter.
  • the presence of the cutting device 18 in the second embodiment of the tank 1 thus reduces the size of the blocks of carbon dioxide in the solid state. The smaller blocks are then more easily transferable by the transfer devices 5, thus limiting the torque to be applied to the transfer devices 5 during the step of transferring the carbon dioxide.
  • the transfer step can be preceded by or carried out simultaneously with a step of cutting carbon dioxide 3 into the solid state.
  • Figure 4 is a schematic representation seen from the front of a third embodiment of the tank according to the invention, more particularly of the unloading system 4 of the latter.
  • the cutting device 18 and the transfer device 5 are combined into a cylinder 19.
  • Each cylinder 19 is equipped with a cutting device 18 arranged on an external surface 20 of said cylinder 19, while the transfer device 5 is arranged within an internal volume 21 of said cylinder 19.
  • the transfer devices 5 may for example be endless screws as described in FIG. 2.
  • Figure 4 also provides a detailed illustration of a cutting device 18 for cutting or fractionating the solid carbon dioxide stored in the tank.
  • the cutting device 18 comprises a plurality of cutting elements 22 projecting from the outer surface 20 of the cylinder 19. It is these cutting elements 22 that come into contact with the solid carbon dioxide to cut the latter.
  • the cutting elements 22 may, for example, be in the form of blades or protrusions coming into contact with the carbon dioxide.
  • Each cutting element 22 may comprise a cutting edge 23 which corresponds to the portion of the cutting element 22 which initially comes into contact with the carbon dioxide in order to cut it.
  • the cylinders 19 comprise openings 24 arranged in the vicinity of the cutting elements 22, allowing the carbon dioxide chips to penetrate into the internal volume 21 of the cylinder 19 and thus to interact with the transfer device 5 in order to be transferred to the conveyor 6.
  • a direction of rotation R of a cylinder 19 is defined as a function of an orientation of the cutting edges 23 of said cylinder 19.
  • the direction of rotation R is chosen such that the cutting elements 22 considered attack the carbon dioxide by their cutting edge 23, in order to improve the efficiency of the cutting of the carbon dioxide.
  • the rotation can be carried out by means of an intermediate shaft 35, acting here as a drive shaft, arranged outside the internal volume 21 of the cylinder 19.
  • the unloading system 4 comprises a set of toothed wheels 33, 34 ensuring the transmission of the torque from the intermediate shaft 35 to the cylinder 19.
  • the cylinder 19 comprises a plurality of first toothed wheels 33 arranged regularly along the cylinder 19 and circumferentially around the latter, while the intermediate shaft 35 comprises a plurality of second toothed wheels 34 arranged regularly along the shaft 35. intermediate shaft 35 and circumferentially around it.
  • Each of the first gears 33 interacts with one of the second gears 34 by being nested relative to each other.
  • the intermediate shaft 35 is thus driven in rotation, for example by the motor described above.
  • the rotation is thus transmitted from the intermediate shaft 35 to the second gears 34, then to the first gears 33 and finally to the cylinder 19.
  • Such a configuration makes it possible to do without a shaft in the internal volume 21 of the cylinder 19.
  • the intermediate shaft 35 can act as a drive shaft as illustrated in FIG. 4, or act as a simple mechanical support to support the cylinder 19.
  • the first gears 33 also have another function which is to prevent the carbon dioxide from resting on the cylinder 19 without being cut and/or transferred.
  • the unloading system 4 is configured so that two adjacent cylinders 19 are rotated in a direction of rotation R opposite to each other. This allows, when the cutting elements 22 of one of the cylinders 19 are opposite the adjacent cylinder 19, that the cutting elements 22 of each cylinder 19 can have a phase where they are staggered or nested relative to each other, further improving the cutting efficiency of the cutting devices 18.
  • the latter are preferably synchronized relative to each other, for example by means of the first toothed wheels 33 of each of the cylinders 19.
  • one of the cylinders 19 can be motorized, directly or indirectly, and drive the adjacent cylinder 19 in rotation in order to maintain synchronization of the latter, in particular at the level of the rotation speed, and thus optimize the cutting efficiency of the cutting elements 22.
  • each of the adjacent cylinders 19 are motorized in a direct or indirect manner and can thus be synchronized with respect to each other, either by measurement-regulation or by constructive arrangement.
  • Two adjacent cylinders 19 can rotate in an identical direction of rotation R relative to each other if the configuration allows it.
  • Figure 5 shows a fourth embodiment of the tank 1. Like the previous embodiments, this fourth embodiment is distinguished by the characteristics of the unloading system 4.
  • the fourth embodiment of the tank 1 comprises cutting devices 18 identical to what is described in Figure 4, i.e. in the form of cylinders 19. However, unlike the third embodiment, there are no worm-type transfer devices 5 within the internal volume 21 of the cylinder 19.
  • the transfer devices 5 are the cylinders 19 themselves. Indeed, in this fourth embodiment, the cylinders 19 are inclined so that a lower end of the cylinder 19 is opposite the conveyor 6. Thus, when the cut carbon dioxide chips 3 enter the internal volume 21 of the cylinder 19 via the openings described above, it is the rotation of the cylinder 19 associated with the gravitational force resulting from the inclination of the cylinder 19 which makes it possible to transfer the carbon dioxide 3 by flow within the internal volume 21 of the cylinder 19 to the conveyor 6.
  • This embodiment thus makes it possible to do without transfer devices 5 of the worm screw type for example, by means of a control between the cutting of the chips and their transfer in order to avoid any risk of clogging of the internal volume 21 of the cylinder 19.
  • the latter can also be inclined at the same angle as that of cylinder 19.
  • the cylinders 19 can be driven in rotation by means of toothed wheels and an intermediate shaft arranged outside the internal volume 21 of said cylinder 19. Since the operation of the cutting device 18 is identical to the third embodiment, reference will be made to the description in FIG. 4 concerning the cutting step of the method of discharging carbon dioxide 3 in the solid state.
  • Figure 6 is a representation of a fifth embodiment of the tank. Like the embodiments previously described, the fifth embodiment is distinguished mainly from the other embodiments by the structural characteristics of the unloading system 4.
  • the transfer devices 5 are here of the worm screw type 14 as is also shown in Figure 2.
  • the cutting device 18 is directly integrated into the worm screw 14.
  • the cutting elements 22 are here teeth 31 which project from a periphery of the propeller 16. When the worm screw 14 is rotated, the teeth 31 are also rotated and cut the carbon dioxide near the transfer devices 5. The worm screw 14 therefore alone ensures the cutting and transfer of the carbon dioxide to the conveyor 6.
  • Figure 7 is a partial representation of the floating structure 2 containing the tank according to the invention.
  • Figure 7 describes the fate of the carbon dioxide in the solid state once it is moved out of the tank via the conveyor 6. The latter is shown in Figure 7, more particularly one end of the latter opposite the tank.
  • Figure 7 thus illustrates the path of carbon dioxide when an operation of unloading said tank is carried out, for example for the purpose of delivering the cargo to a reception platform, a port or another floating structure.
  • This is a non-exhaustive list of examples of the unloading of carbon dioxide.
  • the carbon dioxide can be unloaded from the tank and treated by a treatment unit arranged on the same floating structure 2 of the tank.
  • the floating structure 2 comprises an elevator 25 arranged in the continuity of the conveyor 6 and so that the carbon dioxide arriving at the end of the conveyor 6 falls onto the elevator 25.
  • the elevator 25 is adapted to circulate the carbon dioxide discharged from the tank vertically.
  • the elevator 25 may be equipped with platforms preventing the carbon dioxide from falling at a vertical section 26 of the elevator 25.
  • the elevator 25 may be a bucket, double belt or double screw elevator.
  • the vertical section 26 makes it possible to move the carbon dioxide to a deck 27 of the floating structure 2 or to a point at a height greater than this same deck 27.
  • the floating structure 2 may be provided with an arm 28 capable of being deployed towards a carbon dioxide reception area, for example a discharge hopper 29.
  • the arm 28 is positioned so that the discharged carbon dioxide can flow from the elevator 25 to the arm 28.
  • the latter may comprise a conveyor belt 30 allowing the carbon dioxide to be transported along the arm 28 to the discharge hopper 29.
  • the elevator 25, the conveyor belt 30 of the arm 28 and a connection of the latter to the discharge hopper 29 are arranged in a closed volume in order to prevent the discharged solid carbon dioxide from being exposed to the open air.
  • the carbon dioxide is stored or treated at its destination point and can then be used for further purposes, or treated directly within the floating structure 2.
  • the invention achieves the goal it set for itself, and makes it possible to propose a tank with an unloading system adapted to the constraints of storing carbon dioxide in the solid state.
  • Variants not described here could be implemented without departing from the context of the invention, provided that, in accordance with the invention, they comprise a tank in accordance with the invention.

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Abstract

Cuve de stockage de dioxyde de carbone à l'état solide La présente invention concerne une cuve de stockage de dioxyde de carbone (3) à l'état solide, comprenant un système de déchargement (4) de dioxyde de carbone (3) à l'état solide, ledit système de déchargement (4) comprenant une pluralité de dispositifs de transfert (5) et au moins un convoyeur (6), lesdits dispositifs de transfert (5) étant configurés pour amener le dioxyde de carbone (3) jusqu'au convoyeur (6), au moins l'un des dispositifs de transfert (5) comprenant un organe de transfert (7) tournant autour d'un axe de rotation (X), le convoyeur (6) étant configuré pour collecter le dioxyde de carbone (3) de la pluralité de dispositifs de transfert (5), caractérisé en ce que l'organe de transfert (7) d'au moins l'un des dispositifs de transfert (5) est porté par au moins un palier (8) solidaire de la cuve (1).

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention :
CUVE DE STOCKAGE DE DIOXYDE DE CARBONE A L’ETAT SOLIDE
La présente invention se rapporte au domaine du traitement d’un gaz à l’état solide tel que le dioxyde de carbone, et concerne plus particulièrement une cuve apte à stocker une cargaison dudit gaz à l’état solide.
Actuellement, une nouvelle chaîne logistique de traitement d’un gaz comme le dioxyde de carbone est en train de se développer. Cette chaîne implique une première phase de capture du gaz, une deuxième phase de transport de ce gaz, par exemple au sein de la cuve d’une entité telle qu’un ouvrage flottant, et une phase finale d’enfouissement du gaz en des sites très éloignés des sites de capture.
De manière conventionnelle, le dioxyde de carbone est transporté sous forme liquide refroidi et pressurisé à des pressions de 6 à 20 bars. Ces pressions de transport imposent l’utilisation d’appareils à pression, tels que des cuves cylindriques, sphériques, multilobées ou à renforts internes, dont la masse et le coût rendent la réalisation de grands navires très complexe et prohibitive en termes de coûts.
Le transport du dioxyde de carbone est optimal lorsque celui-ci est transporté à l’état solide, phase dans laquelle il peut demeurer à pression atmosphérique tout en présentant une densité maximale ; notamment quand il s’agit de transport maritime. En effet, le dioxyde de carbone est et ne peut être qu’à l’état solide ou vapeur à pression atmosphérique.
Un problème se pose au cours de l’étape de déchargement du dioxyde de carbone. En effet, il existe une pluralité de méthodes permettant de décharger une cargaison en vrac pulvérulent, granulaire ou en blocs de la cuve mais aucune d’entre elles n’est adaptée au déchargement de dioxyde de carbone à l’état solide qui a une forte tendance à l’agrégation et que bien que chargé à l’état de particules ou blocs est susceptible de former un bloc agrégé de grandes dimensions après quelques jours de stockage ou de navigation. Certaines méthodes de déchargement nécessitent d’ouvrir la cuve à l’air ambiant. Une telle étape n’est pas envisageable pour extraire du dioxyde de carbone. D’une part, le dioxyde de carbone se sublime à température ambiante et est toxique. Le dioxyde de carbone sublimé créerait donc dans l’environnement de la cuve une atmosphère létale. D’autre part, les procédés mettant en oeuvre le dioxyde de carbone étant sensible à la présence d’eau, exposer celui-ci à l’air humide est susceptible de polluer le matériau par cryo-pompage de la vapeur d’eau de l’air ambiant.
D’autres méthodes de déchargement fonctionnent par écoulement de la cargaison. Cela n’est pas non plus possible avec le dioxyde de carbone car ce dernier, tel qu’évoqué précédemment, forme des agrégats lorsqu’il est conditionné en vrac dans un espace clos non réfrigéré. Il est donc impossible d’opérer un écoulement du dioxyde de carbone afin d’extraire celui-ci hors de la cuve.
La présente invention permet d’offrir une solution de déchargement de dioxyde de carbone à l’état solide en proposant une cuve de stockage de dioxyde de carbone à l’état solide, comprenant un système de déchargement de dioxyde de carbone à l’état solide, ledit système de déchargement comprenant une pluralité de dispositifs de transfert et au moins un convoyeur, lesdits dispositifs de transfert étant configurés pour amener le dioxyde de carbone jusqu’au convoyeur, au moins l’un des dispositifs de transfert comprenant au moins un organe de transfert tournant autour d’un axe de rotation, le convoyeur étant configuré pour collecter le dioxyde de carbone de la pluralité de dispositifs de transfert, caractérisé en ce que l’organe de transfert d’au moins l’un des dispositifs de transfert est porté par au moins un palier solidaire de la cuve.
Grâce à la cuve de stockage selon l’invention, le dioxyde de carbone peut être stocké à l’état solide par exemple dans un but de transport au sein d’un ouvrage flottant, puis être déchargé de la cuve sans avoir à ouvrir celle-ci à l’air ambiant. Les rejets de dioxyde de carbone à l’atmosphère sont ainsi très faibles et l’entrée d’humidité dans la cuve est grandement limitée. De plus, de par les dispositifs de transfert solidaires de la cuve, le système de déchargement est installé à demeure dans la cuve, ce qui favorise la praticité de ladite cuve de stockage quant à son déchargement. La cuve présente des caractéristiques structurelles et fonctionnelles répondant à des normes de stockage de dioxyde de carbone à l’état solide. A titre d’exemple, la cuve peut être la cale d’un ouvrage flottant de transport et/ou de stockage de dioxyde de carbone, tel qu’un vraquier. La cuve peut également être agencée à terre, par exemple dans un hangar au sein duquel est opéré le traitement du dioxyde de carbone à l’état solide.
Le système de déchargement installé dans la cuve peut être mis en oeuvre à distance lorsqu’une opération de déchargement de ladite cuve est nécessaire. Les dispositifs de transfert sont alors mis en marche pour progressivement transférer la cargaison de dioxyde de carbone jusqu’au convoyeur. La cuve comprend une pluralité de dispositifs de transfert afin de couvrir un maximum de surface de la cuve et ainsi d’opérer un transfert efficace de l’ensemble de la cargaison de dioxyde de carbone. Le système de déchargement peut comprendre des capteurs de niveau entre les dispositifs de transfert et le convoyeur. Cela permet d’ajuster la vitesse de rotation des dispositifs de transfert pour réguler le débit de dioxyde de carbone, ou encore pour détecter une potentielle anomalie du système de déchargement.
Le convoyeur collecte le dioxyde de carbone transféré par les dispositifs de transfert afin de transporter la cargaison à son tour. Afin d’optimiser le système de déchargement, le convoyeur est agencé en travers d’une trajectoire du dioxyde de carbone transféré par les dispositifs de transfert, et ce afin de collecter l’ensemble du dioxyde de carbone transféré. Le dioxyde de carbone amassé sur le convoyeur est alors déplacé le long de celui-ci pour être déchargé hors de la cuve. Le convoyeur peut par exemple être un tapis roulant.
Le dioxyde de carbone est transféré en particulier à l’aide de l’organe de transfert en rotation. Une telle mise en rotation génère une poussée en translation du dioxyde de carbone vers le convoyeur.
De par la solidarité entre le palier et la cuve, le mouvement de rotation de l’organe de transfert est le seul mouvement que peuvent effectuer les dispositifs de transfert. Ces derniers restent ainsi à demeure dans la cuve tout en opérant le transfert du dioxyde de carbone vers le convoyeur. Selon une caractéristique de l’invention, au moins l’un des dispositifs de transfert peut être une vis sans fin comprenant un arbre et l’organe de transfert, ce dernier prenant la forme d’une hélice enroulée autour de l’arbre. L’arbre est centré autour de l’axe de rotation de l’organe de transfert, c’est-à-dire l’hélice. L’arbre est entraîné en rotation par exemple via un moteur et entraîne à son tour l’hélice en rotation. Grâce à la rotation de la vis sans fin, chaque pas de l’hélice se déplace selon un mouvement de translation. Les pas permettent ainsi de capter des fragments de dioxyde de carbone et de les transférer jusqu’au convoyeur, celui-ci s’étendant préférentiellement selon une direction principale perpendiculaire à l’arbre du dispositif de transfert.
Selon une caractéristique de l’invention, les dispositifs de transfert sont agencés dans une portion de la cuve égale à 5% +/-1% d’une hauteur de la cuve et disposés au fond de celle-ci. Il s’agit d’une position préférentielle des dispositifs de transfert. Ceux-ci sont en effet préférablement disposés en fond de cuve, et ce afin que le dioxyde de carbone stocké dans la cuve et surplombant les dispositifs de transfert migre progressivement vers ces derniers pour être ensuite transféré au convoyeur. L’architecture de la cuve est à ce titre adaptée pour que l’ensemble des blocs de dioxyde de carbone puisse migrer correctement jusqu’aux dispositifs de transfert. Par ailleurs, une telle configuration permet de transférer dans un premier temps la partie inférieure de la cargaison, entraînant la chute progressive des parties supérieures de la cargaison qui elles-mêmes sont transférées jusqu’au convoyeur, et ainsi de suite jusqu’au transfert complet de la cargaison.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de déchargement comprend un dispositif de découpe configuré pour découper ou désagréger le dioxyde de carbone, le dispositif de découpe comprenant une pluralité d’éléments de découpe. Le dispositif de découpe permet de fractionner et/ou désagréger le dioxyde de carbone à l’état solide. Le dispositif de découpe permet donc d’éviter que les agrégats du dioxyde de carbone causés par le stockage en espace clos de celui-ci n’empêchent son transfert vers le convoyeur.
Les éléments de découpe peuvent par exemple être des lames ou des proéminences quelconques, permettant de couper au moins partiellement le dioxyde de carbone à l’état solide. Les éléments de découpe doivent être mis en contact avec le dioxyde de carbone avec une vitesse et/ou un poids suffisant pour que la coupe du dioxyde de carbone s’effectue correctement.
Selon une caractéristique de l’invention, les éléments de découpe comprennent au moins un bord de coupe configuré pour venir en contact du dioxyde de carbone à l’état solide. Le bord de coupe correspond à la partie de l’élément de découpe entrant en contact avec le dioxyde de carbone et compactant celui-ci.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de découpe surplombe au moins partiellement au moins l’un des dispositifs de transfert. Une telle configuration permet au dispositif de découpe de découper le dioxyde de carbone au-dessus d’au moins l’un des dispositifs de transfert. Ainsi, le dioxyde de carbone découpé chute par gravité jusqu’audit dispositif de transfert et peut ainsi être transféré au convoyeur par la suite.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de découpe est intégré à la vis sans fin, les éléments de découpe se présentant sous la forme de dents faisant saillie de l’hélice de la vis sans fin. Il s’agit d’un mode de réalisation où les dispositifs de transfert se présentent sous la forme de vis sans fin, cette dernière assurant à elle seule la découpe et le transfert du dioxyde de carbone à l’état solide. Lorsque l’hélice de la vis sans fin est mise en rotation, les dents sont également mises en rotation et assurent la découpe du dioxyde de carbone. La vis sans fin assure par la suite le transfert du dioxyde de carbone découpé jusqu’au convoyeur.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de découpe et au moins l’un des dispositifs de transfert sont unitaires et sous la forme d’un cylindre délimitant un volume interne. Dans une telle configuration, le cylindre et son volume interne peuvent permettre à la fois de découper ou de désagréger et de transférer le dioxyde de carbone. Le cylindre est entraîné en rotation afin de découper ou de désagréger le dioxyde de carbone, mais également de possiblement transférer ledit dioxyde de carbone jusqu’au convoyeur.
Selon une caractéristique de l’invention, les éléments de découpe du dispositif de découpe, autrement appelé dispositif de désagrégation, sont disposés sur une surface externe du cylindre. Les éléments de découpe sont ainsi orientés vers la cargaison de la cuve et peuvent fractionner le dioxyde de carbone grâce à la mise en rotation du cylindre.
Selon une caractéristique de l’invention, le cylindre est apte à effectuer un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation selon un sens horaire ou selon un sens antihoraire, le sens de rotation du cylindre étant configuré pour que le bord de coupe vienne au contact du dioxyde de carbone à l’état solide. Autrement dit, le sens de rotation du cylindre est dépendant de l’orientation du bord de coupe des éléments de découpe disposés sur ce même cylindre. Afin de mettre en oeuvre une découpe efficace, c’est le bord de coupe qui doit venir au contact en premier avec le dioxyde de carbone. Si ce bord de coupe n’est que d’un côté de l’élément de découpe, alors le cylindre doit tourner dans le sens de rotation adéquat.
Chaque cylindre peut être mis en rotation par un arbre intermédiaire, qui fait alors office d’arbre moteur s’étendant hors du volume interne dudit cylindre. Dans une telle configuration, le cylindre comprend une pluralité de roues dentées s’étendant circonférentiellement autour du cylindre, tandis que l’arbre intermédiaire comprend également une pluralité de roues dentées, chacun d’entre elle entraînant une roue dentée du cylindre. Le cylindre peut donc être entraîné en rotation sans avoir à disposer un arbre au sein du volume interne du cylindre. Par ailleurs, les roues dentées disposées autour du cylindre permettent d’éviter que le dioxyde de carbone repose sur le cylindre sans être découpé et/ou transféré. Selon un autre exemple, l’arbre intermédiaire peut juste servir de support mécanique pour les cylindres. Ce sont alors les roues dentées de l’arbre intermédiaire qui sont entraînées par les roues dentées du cylindre.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins l’un des cylindres comprend des ouvertures au voisinage des éléments de découpe, lesdites ouvertures étant configurées pour autoriser l’entrée de copeaux du dioxyde de carbone découpés ou désagrégés au sein du volume interne du cylindre. Lorsque l’un des éléments de découpe vient attaquer le dioxyde de carbone à l’état solide, le copeau de dioxyde de carbone tombe par la suite dans le volume interne du cylindre via l’ouverture située à proximité de l’élément de découpe.
Selon une caractéristique de l’invention, le cylindre présente une inclinaison par rapport à une normale horizontale, une extrémité basse du cylindre étant en regard du convoyeur. Une telle inclinaison suffît à effectuer le transfert du dioxyde de carbone présent dans le volume interne après avoir été découpé et avoir traversé l’une des ouvertures. La rotation du cylindre associée à la force de gravité résultant de l’inclinaison dudit cylindre permet le transfert jusqu’au convoyeur et fait ainsi office de dispositif de transfert.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins l’un des dispositifs de transfert est logé dans le volume interne du cylindre. D’une manière alternative à ce qui est décrit précédemment, il est possible de ne pas incliner le cylindre mais d’intégrer le dispositif de transfert dans le volume interne du cylindre. Le dispositif de transfert peut par exemple être une vis sans fin telle que décrite précédemment. Le cylindre et le dispositif de transfert disposé dans le volume interne dudit cylindre tournent en phase l’un par rapport à l’autre afin de faciliter la mise en oeuvre du transfert du dioxyde de carbone. Ainsi, avec un dispositif de transfert de type vis sans fin dans le volume interne du cylindre, il n’est pas nécessaire d’incliner ledit cylindre pour utiliser la force gravitationnelle pour le transfert du dioxyde de carbone.
Selon une caractéristique de l’invention, la cuve comprend deux dispositifs de découpe adjacents, chacun se présentant sous la forme d’un cylindre, les deux cylindres adjacents étant aptes à effectuer un mouvement de rotation selon un sens de rotation opposé l’un par rapport à l’autre. Une telle configuration permet d’optimiser la découpe du dioxyde de carbone. Les deux cylindres sont disposés de sorte que les éléments de découpe de chaque cylindre, lors de la rotation de ces derniers, soient en quinconce ou imbriqués avec les éléments de découpe du cylindre adjacent. Le sens de rotation opposé permet par ailleurs d’améliorer davantage la découpe du dioxyde de carbone.
Afin d’éviter tout dysfonctionnement lié à une désynchronisation de deux dispositifs de découpe adjacents pouvant nuire à l’efficacité de découpe, ces derniers sont commandés par paire de cylindres. Cela permet de synchroniser la vitesse de rotation des deux cylindres adjacents. Selon un exemple préféré, seul l’un des cylindres est motorisé, ou entraîné en rotation par un arbre intermédiaire faisant office d’arbre moteur, et entraîne alors le cylindre adjacent en rotation, par exemple par le biais des roues dentées évoquées précédemment, afin de maintenir leurs éléments de découpe respectifs en quinconce ou imbriqués les uns par rapport aux autres.
Selon un autre exemple, chacun des cylindres adjacents sont motorisés d’une manière directe ou indirecte et peuvent ainsi être synchronisés l’un par rapport à l’autre, soit par mesure-régulation, soit par disposition constructive.
D’une manière alternative, deux cylindres adjacents peuvent tourner selon un sens de rotation identique l’un par rapport à l’autre si la configuration le permet.
Selon une caractéristique de l’invention, la cuve comprend au moins une gouttière agencée au fond de la cuve, le convoyeur étant disposé au sein de la gouttière. Autrement dit, un fond de la gouttière est à une hauteur inférieure au fond de la cuve. Cette différence de hauteur permet d’installer le convoyeur de telle sorte que celui-ci est à une hauteur inférieure aux dispositifs de transfert. Ainsi, une fois l’extrémité du dispositif de transfert atteint, le dioxyde de carbone tombe directement sur le convoyeur afin d’être transporté par la suite hors de la cuve.
Selon une caractéristique de l’invention, la cuve comprend un couloir s’étendant sous un volume de la cuve et le long de la gouttière, le couloir étant délimité par des parois, le palier d’au moins l’un des dispositifs de transfert étant fixé à au moins l’une des parois du couloir. Le couloir est une zone accessible au personnel assurant la gestion de la cargaison. Le couloir peut ainsi être utilisé pour des opérations de maintenance en toute sécurité pour le personnel et sans risques de compromettre l’état de la cargaison de dioxyde de carbone. La motorisation des dispositifs de transfert, c’est-à-dire tout élément assurant leur mise en rotation, peut également être disposée au sein du couloir et avantageusement fixée à au moins l’une des parois du couloir.
Le couloir s’étend principalement selon une direction parallèle à la direction principale du convoyeur, et donc perpendiculaire aux dispositifs de transfert. Il est donc possible que le palier des dispositifs de transfert permette la solidarisation des dispositifs de transfert aux parois du couloir. Il est évident que la zone de solidarisation doit être étanche, afin d’éviter tout appel d’air entre le couloir et la cuve.
Selon une caractéristique de l’invention, le couloir est centré latéralement par rapport au volume de la cuve, le système de déchargement comprenant au moins deux dispositifs de transfert et au moins deux convoyeurs, les deux dispositifs de transfert s’étendant de part et d’autre du couloir, chacun des deux convoyeurs s’étendant de part et d’autre du couloir et le long de ce dernier. Une telle configuration est avantageuse dans le sens où un couloir central permet d’améliorer la gestion de la cuve par des moyens humains.
Afin que le dioxyde de carbone puisse être intégralement déchargé de l’ensemble de la cuve, il faut donc que les dispositifs de transfert puissent être agencés de part et d’autre du couloir central. Afin de faciliter la disposition mécanique du système de déchargement, ce dernier comprend deux convoyeurs destinés à collecter le dioxyde de carbone transféré, après avoir été potentiellement découpé ou désagrégé, à partir de chaque extrémité de la cuve.
Selon une caractéristique de l’invention, le couloir comprend un toit de protection reliant les parois du couloir, le toit de protection s’étendant au sein du volume de la cuve et surplombant la gouttière. Le toit de protection permet de refermer le couloir entre les parois afin de rendre le couloir hermétique.
Le toit de protection s’étend au moins dans la cuve pour surplomber entièrement le convoyeur. Si le système de déchargement comprend deux convoyeurs, le toit de protection s’étend de part et d’autre pour surplomber les deux convoyeurs. Le toit de protection permet ainsi de protéger le convoyeur de potentielles chutes de dioxyde de carbone directement sur celui-ci et pouvant l’endommager.
Par ailleurs, le toit de protection peut présenter une pente par rapport à une normale. Cette pente permet, lorsqu’un bloc de dioxyde de carbone solide se forme sur le toit de protection, de faire basculer le bloc vers les dispositifs de transfert. L’invention couvre également un ouvrage flottant de transport et/ou de stockage de dioxyde de carbone, comprenant une cuve telle que décrite précédemment. Un tel ouvrage flottant est donc apte à transporter et/ou stocker du dioxyde de carbone, mais également à le décharger de manière aisée, sans risques humains et sans danger pour la cargaison.
Selon une caractéristique de l’invention, l’ouvrage flottant comprend un ascenseur configuré pour transporter le dioxyde de carbone à la suite du convoyeur, l’ascenseur s’étendant en hauteur au moins jusqu’à un pont de l’ouvrage flottant. L’ascenseur peut être un autre convoyeur ou plusieurs autres convoyeurs disposé(s) dans la continuité du convoyeur du système de déchargement. L’ascenseur peut être un ascenseur à godets, à double bande ou à double vis. Le dioxyde de carbone peut ainsi circuler du convoyeur à l’ascenseur.
Contrairement au convoyeur, l’ascenseur assure un transport principalement vertical, et ce afin que le dioxyde de carbone puisse être déplacé jusqu’au pont de l’ouvrage flottant ou à un point à une hauteur supérieure à celle du pont.
L’ascenseur peut être connecté par exemple à un bras, lui-même connecté à une trémie de déchargement. L’ouvrage flottant peut ainsi se connecter mécaniquement à une plateforme maritime ou terrestre, ou encore à un autre ouvrage flottant, afin que le dioxyde de carbone soit déchargé hors de la cuve. Selon un autre exemple, l’ouvrage flottant peut intégrer une unité de traitement du dioxyde de carbone à l’état solide une fois celui-ci déchargé de la cuve. Le dioxyde de carbone à l’état solide est alors directement traité sans sortir de l’ouvrage flottant.
L’invention couvre également un procédé de déchargement de dioxyde de carbone à l’état solide d’une cuve tel que décrite précédemment, comprenant : une étape de transfert du dioxyde de carbone contenu dans la cuve vers le convoyeur par les dispositifs de transfert, une étape de transport du dioxyde de carbone hors de la cuve par le convoyeur à la suite de l’étape de transfert. La mise en fonctionnement des dispositifs de transfert et du convoyeur peuvent être simultanées, ou bien décalées l’une par rapport à l’autre, l’essentiel étant d’éviter un amas de dioxyde de carbone trop important au niveau des dispositifs de transfert ou du convoyeur.
Selon une caractéristique du procédé, celui-ci comprend une étape de découpe du dioxyde de carbone par le dispositif de découpe, l’étape de découpe étant simultanée ou préalable à l’étape de transfert. Cette étape n’est mise en oeuvre que si le système de déchargement considéré est équipé du dispositif de découpe évoqué précédemment. La découpe du dioxyde de carbone est préalable ou simultanée à son transfert. Les dispositifs de transfert sont toutefois mis en fonctionnement de manière préalable à la mise en fonctionnement du dispositif de découpe afin d’éviter un amas de dioxyde de carbone trop important au niveau des dispositifs de transfert.
En fonction de différents paramètres, par exemple de la répartition du dioxyde de carbone au sein de la cuve, le dispositif de découpe peut être divisé en secteurs qui peuvent être mis en fonctionnement à des vitesses de rotation variables.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[fig 1] est une représentation d’un premier mode de réalisation d’une cuve selon l’invention, comprenant un système de déchargement,
[fig 2] est un schéma vu du dessus du système de déchargement représenté sur la figure 1,
[fig 3] est une représentation d’un deuxième mode de réalisation de la cuve,
[fig 4] est une vue de côté d’un troisième mode de réalisation de la cuve,
[fig 5] est une représentation d’un quatrième mode de réalisation de la cuve,
[fig 6] est une représentation d’un cinquième mode de réalisation de la cuve, [fig 7] est une représentation d’un ouvrage flottant comprenant l’un quelconque des modes de réalisation de la cuve.
La figure 1 représente un premier mode de réalisation d’une cuve 1 de stockage de dioxyde de carbone à l’état solide. La cuve 1 peut être intégrée au sein d’une entité apte à transporter et/ou à stocker du dioxyde de carbone 3 à l’état solide, par exemple un ouvrage flottant 2. Dans une telle configuration et tel que représenté sur la figure 1, la cuve 1 correspond à une cale de l’ouvrage flottant 2. La cuve 1 présente des propriétés d’étanchéité et d’isolation thermique assurant le stockage de dioxyde de carbone 3 à l’état solide de manière optimale. Le dioxyde de carbone 3 peut ainsi par exemple être transporté sous la forme d’une cargaison, d’un point de départ à un point d’arrivée dans un but de livraison de ladite cargaison de dioxyde de carbone 3 à l’état solide. Sur l’ensemble des figures, il sera considéré que la cuve 1 est agencée au sein d’un ouvrage flottant 2. Toutefois, d’une manière alternative, la cuve 1 peut également être agencée à terre, par exemple en étant stockée au sein d’un hangar.
La difficulté ne réside toutefois pas dans le transport, mais dans le déchargement du dioxyde de carbone 3, par exemple une fois l’ouvrage flottant 2 arrivé à destination. En effet, le dioxyde de carbone 3, en se sublimant à l’air ambiant, crée une atmosphère toxique, voire létale. De plus, la cargaison de dioxyde de carbone risque d’être polluée par l’humidité de l’air ambiant. Ainsi, pour préserver la cargaison à l’état solide, exposer la cargaison à l’air ambiant n’est pas possible. De plus, une intervention humaine dans la cuve 1 n’est pas envisageable non plus car elle présente des risques pour la santé du fait de la toxicité du dioxyde de carbone.
Afin de pallier ces problèmes, la cuve 1 est équipée d’un système de déchargement 4 assurant le déchargement du dioxyde de carbone 3 hors de la cuve 1, sans nécessité d’ouvrir la cuve 1 à l’air ambiant, et pouvant être mis en oeuvre à distance. Le système de déchargement 4 comprend une pluralité de dispositifs de transfert 5, ainsi qu’au moins un convoyeur 6. Grâce au système de déchargement 4, le dioxyde de carbone 3 contenu dans la cuve 1 peut être transféré par fractions jusqu’au convoyeur 6 via les dispositifs de transfert 5. Par la suite, le convoyeur 6 collecte le dioxyde de carbone 3 et le transporte hors de la cuve 1.
Chaque dispositif de transfert 5 comprend un organe de transfert 7 apte à être mis en rotation autour d’un axe de rotation X. Lorsque l’organe de transfert 7 est mis en rotation, le dioxyde de carbone 3 est transféré vers le convoyeur 6 notamment grâce à la structure de l’organe de transfert 7, tel que cela sera détaillé par la suite. D’une manière avantageuse, les dispositifs de transfert 5 sont disposés au fond de la cuve 1, par exemple à une hauteur correspondante aux 5% d’une portion la plus basse de la cuve 1. Ainsi, les dispositifs de transfert 5 peuvent également transférer le dioxyde de carbone 3 reposant au fond de la cuve 1, le dioxyde de carbone 3 stocké dans une partie supérieure de la cuve 1 migrant progressivement vers les dispositifs de transfert 5 au fur et à mesure du transfert du dioxyde de carbone, de sorte à ce que toute la cargaison puisse être déchargée.
Le système de déchargement 4 peut comprendre des capteurs de niveau, non représentés, entre les dispositifs de transfert 5 et le convoyeur 6. Cela permet d’ajuster la vitesse de rotation des dispositifs de transfert 5 pour réguler le débit de dioxyde de carbone 3, ou encore pour détecter une potentielle anomalie du système de déchargement 4.
Les dispositifs de transfert 5 s’étendent selon une direction principale parallèle à une direction de déplacement des fractions de dioxyde de carbone 3 lorsqu’elles sont transférées par les dispositifs de transfert 5. Ces derniers comprennent un palier 8, par exemple au niveau de leurs extrémités, permettant de les solidariser à la cuve 1. Ainsi, les dispositifs de transfert 5 sont installés à demeure dans la cuve 1 ce qui améliore la praticité de celle-ci, les éléments du système de déchargement 4 étant prêts et fonctionnels à tout moment. Les paliers 8 peuvent par exemple être fixés aux parois de la cuve 1, de manière étanche pour éviter toute entrée d’air ambiant au sein de la cuve 1 ou toute pollution des espaces clos de l’ouvrage flottant 2 par le dioxyde de carbone.
La cuve 1 comprend également au moins une gouttière 9, ainsi qu’un couloir 10 agencé sous le fond de la cuve 1. Le couloir 10 permet au personnel chargé de la gestion de la cuve 1 de circuler et d’opérer des maintenances diverses sans exposer leur santé ni risquer d’endommager la cargaison. Le couloir 10 est délimité par des parois 11 et par un toit de protection 12 qui garantissent l’étanchéité entre un volume de la cuve 1 et le couloir 10. Tel que cela est représenté sur la figure 1, les paliers 8 des dispositifs de transfert 5 peuvent également être solidarisé aux parois 11 du couloir 10 de manière étanche. Le couloir 10 peut en outre contenir un ou plusieurs moteurs, non représentés, assurant la motorisation des dispositifs de transfert 5. Ces moteurs peuvent donc être contrôlés manuellement depuis le couloir 10 afin d’entraîner la mise en rotation des dispositifs de transfert 5.
D’une manière avantageuse, le couloir 10 s’étend principalement de manière centrale par rapport à la cuve 1, le long d’une dimension de celle-ci. Un tel positionnement permet une meilleure gestion de la cuve 1 par le personnel de maintenance. Dans une telle configuration, et tel que cela est illustré sur la figure 1 , le système de déchargement 4 comprend une pluralité de dispositifs de transfert 5 disposés de part et d’autre du couloir 10 afin que le dioxyde de carbone 3 puisse être transféré depuis l’ensemble de la cuve 1. De plus, afin de simplifier l’agencement de la cuve 1, le système de déchargement 4 comprend également deux convoyeurs 6 s’étendant de part et d’autre du couloir 10 et de manière parallèle à ce dernier.
Toujours selon la figure 1, la cuve 1 comprend deux gouttières 9 s’étendant de part et d’autre du couloir 10. C’est au sein des gouttières 9 que sont logés les convoyeurs 6. Les gouttières 9 permettent d’agencer les convoyeurs 6 à une hauteur plus basse que les dispositifs de transfert 5, malgré le fait que ces derniers soient disposés au fond de la cuve 1. Ainsi, à l’issue d’une étape de transfert d’un procédé de déchargement du dioxyde de carbone 3, celui-ci chute par gravité sur le convoyeur 6. La cuve 1 peut éventuellement comprendre une rampe 13 pour améliorer le guidage du dioxyde de carbone 3 sur le convoyeur 6. Ceci étant fait, le procédé de déchargement se poursuit avec une étape de déplacement du dioxyde de carbone 3 via les convoyeurs 6. Ces derniers peuvent se présenter sous la forme d’un tapis roulant assurant un déplacement du dioxyde de carbone 3 perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la direction de transfert par les dispositifs de transfert 5 jusqu’à sortir de la cuve 1. Le devenir du dioxyde de carbone 3 en sortie de la cuve 1 sera détaillé par la suite.
Le toit de protection 12 permet de protéger le couloir 10, mais s’étend également au sein de la cuve 1 afin de surplomber les convoyeurs 6. Une telle configuration permet d’éviter une chute du dioxyde de carbone 3 directement sur les convoyeurs 6 pouvant endommager ceux-ci. Le toit de protection 12 peut présenter une pente assurant le basculement des blocs se formant au sommet dudit toit de protection 12 jusqu’aux dispositifs de transfert 5.
La figure 2 est une vue du dessus des dispositifs de transfert 5, du convoyeur 6 et du palier 8. Tel que cela a été décrit précédemment, le palier 8 est fixé à une paroi, par exemple l’une des parois 11 du couloir 10.
Sur la figure 2, les dispositifs de transfert 5 se présentent sous la forme de vis sans fin 14. Plusieurs vis sans fin 14 sont alignées côte à côte afin de couvrir un maximum de surface de la cuve et de décharger entièrement le dioxyde de carbone.
Les vis sans fin 14 chacune comprennent un arbre 15 autour duquel est agencé l’organe de transfert 7, qui sur la figure 2 se présente sous la forme d’une hélice 16. Lorsque le transfert du dioxyde de carbone doit être effectué, les arbres 15 sont mis en rotation et entraînent les hélices 16. Le dioxyde de carbone est entraîné par les pas 17 de l’hélice 16 jusqu’au convoyeur 6, tandis que le palier 8 reste immobile car solidaire de la cuve.
L’arbre 15 traverse la paroi 11 du couloir 10 de manière étanche tel que cela a été décrit précédemment. L’arbre 15 est ainsi connectable au moteur 32 agencé au niveau du couloir 10 afin de pouvoir être commandé en toute sécurité par exemple par un membre de l’équipage de l’ouvrage flottant. Sur la figure 2, le moteur 32 commande deux dispositifs de transfert 5, mais le moteur 32 peut commander un nombre quelconque de dispositifs de transfert 5.
La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de la cuve 1 selon l’invention. Ce deuxième mode de réalisation est similaire au premier mode de réalisation, à l’exception que le système de déchargement 4, en plus des dispositifs de transfert 5 et des convoyeurs 6, comprend un dispositif de découpe 18. Sur la figure 3, au moins deux dispositifs de découpe 18 sont disposés de part et d’autre du couloir 10.
Le dispositif de découpe 18 permet de faciliter la fraction du dioxyde de carbone 3 en le découpant. D’une manière avantageuse, le dispositif de découpe 18 est disposé de sorte à surplomber au moins l’un des dispositifs de transfert 5. Ainsi, lorsque le dioxyde de carbone 3 à l’état solide dans la cuve 1 doit être déchargé, celui-ci est dans un premier temps découpé par le dispositif de découpe 18, puis chute au niveau des dispositifs de transfert 5 et est transféré jusqu’au convoyeur 6 par ces derniers. La présence du dispositif de découpe 18 dans le deuxième mode de réalisation de la cuve 1 réduit ainsi la taille des blocs de dioxyde de carbone à l’état solide. Les blocs de taille réduite sont alors plus facilement transférables par les dispositifs de transfert 5, limitant ainsi le couple à appliquer aux dispositifs de transfert 5 lors de l’étape de transfert du dioxyde de carbone.
Ainsi, au cours du procédé de déchargement précédemment évoqué, l’étape de transfert peut être précédée ou opérée simultanément à une étape de découpe du dioxyde de carbone 3 à l’état solide.
Le reste des caractéristiques structurelles et fonctionnelles de la cuve 1 étant identique au premier mode de réalisation, on se reportera à la description de la figure 1 concernant les caractéristiques communes aux deux modes de réalisation.
La figure 4 est une représentation schématique vue de face d’un troisième mode de réalisation de la cuve selon l’invention, plus particulièrement du système de déchargement 4 de cette dernière.
Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif de découpe 18 et le dispositif de transfert 5 sont rassemblés en un cylindre 19. Chaque cylindre 19 est équipé d’un dispositif de découpe 18 agencé sur une surface externe 20 dudit cylindre 19, tandis que le dispositif de transfert 5 est disposé au sein d’un volume interne 21 dudit cylindre 19. Sur la figure 4, deux cylindres 19 adjacents sont représentés. Les dispositifs de transfert 5 peuvent par exemple être des vis sans fin telles que décrites en figure 2. La figure 4 permet également de détailler un exemple de dispositif de découpe 18 permettant de découper ou fractionner le dioxyde de carbone à l’état solide stocké dans la cuve. Sur la figure 4, le dispositif de découpe 18 comprend une pluralité d’éléments de découpe 22 faisant saillie de la surface externe 20 du cylindre 19. Ce sont ces éléments de découpe 22 qui viennent au contact du dioxyde de carbone à l’état solide pour découper ce dernier. Les éléments de découpe 22 peuvent par exemple se présenter sous la forme de lames ou de proéminence venant au contact du dioxyde de carbone.
Chaque élément de découpe 22 peut comprendre un bord de coupe 23 qui correspond à la partie de l’élément de découpe 22 qui entre en contact dans un premier temps avec le dioxyde de carbone pour découper celui-ci. De plus, les cylindres 19 comprennent des ouvertures 24 disposées à proximité des éléments de découpe 22, permettant aux copeaux de dioxyde de carbone de pénétrer au sein du volume interne 21 du cylindre 19 et ainsi d’interagir avec le dispositif de transfert 5 pour être transféré jusqu’au convoyeur 6.
Tout comme les dispositifs de transfert 5 décrits précédemment, les cylindres 19 sont aptes à être mis en rotation. Ce sont donc les dispositifs de découpe 18 et les dispositifs de transfert 5 qui sont mis en rotation. D’une manière préférentielle, un sens de rotation R d’un cylindre 19 est défini en fonction d’une orientation des bords de coupe 23 dudit cylindre 19. Autrement dit, le sens de rotation R est choisi de telle sorte que les éléments de découpe 22 considérés viennent attaquer le dioxyde de carbone par leur bord de coupe 23, et ce afin d’améliorer l’efficacité de la découpe du dioxyde de carbone.
La mise en rotation peut être effectuée par le biais d’un arbre intermédiaire 35, faisant office ici d’arbre moteur, disposé hors du volume interne 21 du cylindre 19. Afin que la mise en rotation de l’arbre intermédiaire 35 soit transmise au cylindre 19, le système de déchargement 4 comprend un ensemble de roues dentées 33, 34 assurant la transmission du couple de l’arbre intermédiaire 35 au cylindre 19. Le cylindre 19 comprend une pluralité de premières roues dentées 33 disposées régulièrement le long du cylindre 19 et circonférentiellement autour de celui-ci, tandis que l’arbre intermédiaire 35 comprend une pluralité de deuxièmes roues dentées 34 disposées régulièrement le long de l’arbre intermédiaire 35 et circonférentiellement autour de celui-ci. Chacune des premières roues dentées 33 interagit avec une des deuxièmes roues dentées 34 en étant imbriquée l’une par rapport à l’autre. L’arbre intermédiaire 35 est ainsi entraîné en rotation, par exemple par le moteur décrit précédemment. La rotation se transmet ainsi de l’arbre intermédiaire 35 aux deuxièmes roues dentées 34, puis aux premières roues dentées 33 et enfin au cylindre 19. Une telle configuration permet de se passer d’un arbre dans le volume interne 21 du cylindre 19.
En fonction de la configuration des roues dentées 33, 34, l’arbre intermédiaire 35 peut faire office d’arbre moteur tel que cela est illustré sur la figure 4, ou bien faire office de simple support mécanique pour soutenir le cylindre 19.
Les premières roues dentées 33 ont par ailleurs une autre fonction qui est d’éviter que le dioxyde de carbone repose sur le cylindre 19 sans être découpé et/ ou transféré.
Par ailleurs, avantageusement, le système de déchargement 4 est configuré pour que deux cylindres 19 adjacents soient mis en rotation selon un sens de rotation R opposé l’un par rapport à l’autre. Cela permet, lorsque les éléments de découpe 22 de l’un des cylindres 19 est en regard du cylindre 19 adjacent, que les éléments de découpe 22 de chaque cylindre 19 puisse avoir une phase où ils sont en quinconce ou bien imbriqués les uns par rapport aux autres, améliorant davantage l’efficacité de découpe des dispositifs de découpe 18. Afin de maintenir le positionnement en quinconce ou imbriqué des éléments de découpe 22 des cylindres 19 adjacents, ces derniers sont préférentiellement synchronisés l’un par rapport à l’autre, par exemple par le biais des premières roues dentées 33 de chacun des cylindres 19. Ainsi, d’une manière non illustrée, l’un des cylindres 19 peut être motorisé, d’une manière directe ou indirecte, et entraîner en rotation le cylindre 19 adjacent afin de maintenir une synchronisation de ces derniers, notamment au niveau de la vitesse de rotation, et ainsi optimiser l’efficacité de découpe des éléments de découpe 22.
D’une manière alternative, chacun des cylindres 19 adjacents sont motorisés d’une manière directe ou indirecte et peuvent ainsi être synchronisés l’un par rapport à l’autre, soit par mesure- régulation, soit par disposition constructive. Deux cylindres 19 adjacents peuvent tourner selon un sens de rotation R identique l’un par rapport à l’autre si la configuration le permet.
Une fois le dioxyde de carbone découpé et dans le volume interne 21 du cylindre 19, le dispositif de transfert 5 qui s’y trouve transfère le dioxyde de carbone jusqu’à l’extrémité du cylindre afin que le dioxyde de carbone chute sur le convoyeur 6.
La figure 5 représente un quatrième mode de réalisation de la cuve 1. Tout comme les précédents modes de réalisation, ce quatrième mode de réalisation se distingue de par les caractéristiques du système de déchargement 4. Le quatrième mode de réalisation de la cuve 1 comprend des dispositifs de découpe 18 identiques à ce qui est décrit en figure 4, c’est-à-dire se présentant sous la forme de cylindres 19. Toutefois, contrairement au troisième mode de réalisation, il n’y a pas de dispositifs de transfert 5 de type vis sans fin au sein du volume interne 21 du cylindre 19.
Les dispositifs de transfert 5 sont les cylindres 19 eux- mêmes. En effet, dans ce quatrième mode de réalisation, les cylindres 19 sont inclinés de sorte à ce qu’une extrémité basse du cylindre 19 soit en regard du convoyeur 6. Ainsi, lorsque les copeaux de dioxyde de carbone 3 découpé pénètrent au sein du volume interne 21 du cylindre 19 via les ouvertures décrites précédemment, c’est la rotation du cylindre 19 associée à la force gravitationnelle résultant de l’inclinaison du cylindre 19 qui permet d’effectuer le transfert du dioxyde de carbone 3 par écoulement au sein du volume interne 21 du cylindre 19 jusqu’au convoyeur 6. Ce mode de réalisation permet ainsi de se passer de dispositifs de transfert 5 de type vis sans fin par exemple, moyennant un contrôle entre la découpe des copeaux et leur transfert afin d’éviter tout risque d’engorgement du volume interne 21 du cylindre 19.
Afin d’éviter toute perte du dioxyde de carbone 3 entre le cylindre 19 et le fond de la cuve 1, ce dernier peut également être incliné selon la même inclinaison que celle du cylindre 19.
Tout comme le troisième mode de réalisation, les cylindres 19 peuvent être entraînés en rotation par l’intermédiaire de roues dentées et d’un arbre intermédiaire agencé hors du volume interne 21 dudit cylindre 19. Le fonctionnement du dispositif de découpe 18 étant identique au troisième mode de réalisation, on se référera à la description de la figure 4 concernant l’étape de découpe du procédé de déchargement du dioxyde de carbone 3 à l’état solide.
La figure 6 est une représentation d’un cinquième mode de réalisation de la cuve. Tout comme les modes de réalisation précédemment décrits, le cinquième mode de réalisation se distingue principalement des autres modes de réalisation par les caractéristiques structurelles du système de déchargement 4. Les dispositifs de transfert 5 sont ici de type vis sans fin 14 tel que cela est également représenté sur la figure 2.
Le dispositif de découpe 18 est quant à lui directement intégré au niveau de la vis sans fin 14. Les éléments de découpe 22 sont ici des dents 31 qui font saillie d’une périphérie de l’hélice 16. Lorsque la vis sans fin 14 est mise en rotation, les dents 31 sont également entraînées en rotation et viennent découper le dioxyde de carbone à proximité des dispositifs de transfert 5. La vis sans fin 14 assure donc à elle seule la découpe et le transfert du dioxyde de carbone jusqu’au convoyeur 6.
La figure 7 est une représentation partielle de l’ouvrage flottant 2 contenant la cuve selon l’invention. La figure 7 permet de décrire le devenir du dioxyde de carbone à l’état solide une fois que celui-ci est déplacé hors de la cuve via le convoyeur 6. Ce dernier est représenté sur la figure 7, plus particulièrement une extrémité de celui-ci opposé à la cuve.
La figure 7 illustre ainsi le parcours du dioxyde de carbone lorsqu’une opération de déchargement de ladite cuve est opérée, par exemple dans le but d’une livraison de la cargaison vers une plateforme de réception, un port ou bien un autre ouvrage flottant. Il s’agit d’une liste d’exemples non exhaustive du déchargement de dioxyde de carbone. Selon un exemple d’alternative, le dioxyde de carbone peut être déchargé de la cuve et être traité par une unité de traitement disposée sur le même ouvrage flottant 2 de la cuve.
Pour opérer un déchargement hors de la cuve, l’ouvrage flottant 2 comprend un ascenseur 25 disposé dans la continuité du convoyeur 6 et de sorte que le dioxyde de carbone arrivé au bout du convoyeur 6 chute sur l’ascenseur 25. Contrairement au convoyeur 6, l’ascenseur 25 est apte à faire circuler le dioxyde de carbone déchargé de la cuve de manière verticale. L’ascenseur 25 peut être équipée de plateformes empêchant la chute du dioxyde de carbone au niveau d’une section verticale 26 de l’ascenseur 25. L’ascenseur 25 peut être un ascenseur à godets, à double bande ou à double vis.
La section verticale 26 permet de déplacer le dioxyde de carbone jusqu’à un pont 27 de l’ouvrage flottant 2 ou à un point d’une hauteur supérieure à ce même pont 27.
Par ailleurs, l’ouvrage flottant 2 peut être pourvu d’un bras 28 apte à se déployer vers une zone de réception du dioxyde de carbone, par exemple une trémie de déchargement 29. Le bras 28 est positionné de sorte à ce que le dioxyde de carbone déchargé puisse circuler de l’ascenseur 25 jusqu’au bras 28. Ce dernier peut comprendre un tapis roulant 30 permettant au dioxyde de carbone d’être transporté le long du bras 28 jusqu’à la trémie de déchargement 29. Bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 7, il est évident que l’ascenseur 25, le tapis roulant 30 du bras 28 et une connexion de ce dernier à la trémie de déchargement 29 sont agencés dans un volume fermé afin d’éviter que le dioxyde de carbone à l’état solide déchargé ne soit exposé à l’air libre.
Comme cela a été évoqué précédemment, il ne s’agit pas d’une configuration exhaustive permettant le déplacement du dioxyde de carbone de la cuve à une unité de traitement disposée au sein de l’ouvrage flottant 2 ou hors de celui-ci.
Une fois l’entièreté de la cargaison déchargée, le dioxyde de carbone est ainsi stocké ou traité à son point de destination et peut servir par la suite à un usage ultérieur, ou bien être traité directement au sein de l’ouvrage flottant 2.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.
L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer une cuve avec un système de déchargement adapté aux contraintes du stockage du dioxyde de carbone à l’état solide. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent une cuve conforme à l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1- Cuve (1) de stockage de dioxyde de carbone (3) à l’état solide, comprenant un système de déchargement (4) de dioxyde de carbone (3) à l’état solide, ledit système de déchargement (4) comprenant une pluralité de dispositifs de transfert (5) et au moins un convoyeur (6), lesdits dispositifs de transfert (5) étant configurés pour amener le dioxyde de carbone (3) jusqu’au convoyeur (6), au moins l’un des dispositifs de transfert (5) comprenant au moins un organe de transfert (7) tournant autour d’un axe de rotation (X), le convoyeur (6) étant configuré pour collecter le dioxyde de carbone (3) de la pluralité de dispositifs de transfert (5), caractérisé en ce que l’organe de transfert (7) d’au moins l’un des dispositifs de transfert (5) est porté par au moins un palier (8) solidaire de la cuve (1), la cuve (1) comprenant au moins une gouttière (9) agencée au fond de la cuve (1), le convoyeur (6) étant disposé au sein de la gouttière (9), la cuve (1) comprenant un couloir (10) s’étendant sous un volume de la cuve (1) et le long de la gouttière (9), le couloir (10) étant délimité par des parois (11), le palier (8) d’au moins l’un des dispositifs de transfert (5) étant fixé à au moins l’une des parois (11) du couloir (10).
2- Cuve (1) selon la revendication 1, dans laquelle au moins l’un des dispositifs de transfert (5) est une vis sans fin (14) comprenant un arbre (15) et l’organe de transfert (7), ce dernier prenant la forme d’une hélice (16) enroulée autour de l’arbre (15).
3- Cuve (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les dispositifs de transfert (5) sont agencés dans une portion de la cuve (1) égale à 5% +/-1% d’une hauteur de la cuve (1) et disposés au fond de celle-ci.
4- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le système de déchargement (4) comprend un dispositif de découpe (18) configuré pour découper ou désagréger le dioxyde de carbone (3), le dispositif de découpe (18) comprenant une pluralité d’éléments de découpe (22).
5- Cuve (1) selon la revendication 4, dans laquelle les éléments de découpe (22) comprennent au moins un bord de coupe (23) configuré pour venir en contact du dioxyde de carbone (3) à l’état solide. 6- Cuve (1) selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle le dispositif de découpe
(18) surplombe au moins partiellement au moins l’un des dispositifs de transfert (5).
7- Cuve (1) selon la revendication 4 ou 5, en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle le dispositif de découpe (18) est intégré à la vis sans fin (14), les éléments de découpe (22) se présentant sous la forme de dents (31) faisant saillie de l’hélice (16) de la vis sans fin (14).
8- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle le dispositif de découpe (18) et au moins l’un des dispositifs de transfert (5) sont unitaires et sous la forme d’un cylindre (19) délimitant un volume interne (21).
9- Cuve (1) selon la revendication précédente, dans laquelle les éléments de découpe (22) du dispositif de découpe (18) sont disposés sur une surface externe (20) du cylindre (19).
10- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, combinée à la revendication 5, dans laquelle le cylindre (19) est apte à effectuer un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation selon un sens horaire ou selon un sens antihoraire, le sens de rotation (R) du cylindre (19) étant configuré pour que le bord de coupe (23) vienne au contact du dioxyde de carbone (3) à l’état solide.
11- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle au moins l’un des cylindres (19) comprend des ouvertures (24) au voisinage des éléments de découpe (22), lesdites ouvertures (24) étant configurées pour autoriser l’entrée de copeaux du dioxyde de carbone (3) découpé au sein du volume interne (21) du cylindre
(19).
12- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans laquelle le cylindre (19) présente une inclinaison par rapport à une normale horizontale, une extrémité basse du cylindre (19) étant en regard du convoyeur (6).
13- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans laquelle au moins l’un des dispositifs de transfert (5) est logé dans le volume interne (21) du cylindre (19).
14- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, comprenant deux dispositifs de découpe (18) adjacents, chacun se présentant sous la forme d’un cylindre (19), les deux cylindres (19) adjacents étant aptes à effectuer un mouvement de rotation selon un sens de rotation (R) opposé l’un par rapport à l’autre.
15- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le couloir (10) est centré latéralement par rapport au volume de la cuve (1), le système de déchargement (4) comprenant au moins deux dispositifs de transfert (5) et au moins deux convoyeurs (6), les deux dispositifs de transfert (5) s’étendant de part et d’autre du couloir (10), chacun des deux convoyeurs (6) s’étendant de part et d’autre du couloir (10) et le long de ce dernier.
16- Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le couloir (10) comprend un toit de protection (12) reliant les parois (11) du couloir (10), le toit de protection (12) s’étendant au sein du volume de la cuve (1) et surplombant la gouttière (9).
17- Ouvrage flottant (2) de transport et/ou de stockage de dioxyde de carbone (3), comprenant une cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
18- Ouvrage flottant (2) selon la revendication 17, comprenant un ascenseur (25) configuré pour transporter le dioxyde de carbone (3) à la suite du convoyeur (6), l’ascenseur (25) s’étendant en hauteur au moins jusqu’à un pont (27) de l’ouvrage flottant (2).
19- Procédé de déchargement de dioxyde de carbone (3) à l’état solide d’une cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, comprenant : une étape de transfert du dioxyde de carbone (3) contenu dans la cuve (1) vers le convoyeur (6) par les dispositifs de transfert (5), une étape de transport du dioxyde de carbone (3) hors de la cuve (1) par le convoyeur (6) à la suite de l’étape de transfert.
20- Procédé de déchargement selon la revendication précédente, mettant en oeuvre une cuve selon l’une quelconque des revendications 4 à 14, comprenant une étape de découpe du dioxyde de carbone (3) par le dispositif de découpe (18), l’étape de découpe étant simultanée ou préalable à l’étape de transfert.
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