FR2624200A1 - Systeme pour le traitement et le stockage cryogeniques des produits de combustion d'un moteur thermique - Google Patents

Abstract

Système pour le traitement et le stockage cryogéniques des produits de combustion d'un moteur thermique dans lequel les gaz anhydres, refroidis et comprimés, sont envoyés, par un échangeur 20 de liquéfaction/surchauffe, dans un réservoir cryogénique 22 de condensation/collecte du gaz carbonique qui est en cet endroit liquéfié par l'oxygène de combustion stocké à l'état liquide dans un réservoir cryogénique 21 d'oxygène et traversant ledit réservoir cryogénique de condensation/collecte par un serpentin 23, ledit oxygène liquide du réservoir cryogénique d'oxygène étant envoyé à la surchauffe et à une liquéfaction simultanée partielle du gaz carbonique dans ledit échangeur de liquéfaction/surchauffe, tandis que l'oxygène et les gaz inertes présents dans ledit réservoir cryogénique 22 de condensation/collecte sont récupérés. Applications : notamment dans les véhicules et installations fixes subaquatiques.

Description

Système pour le traitement et le stockage cryogéniques des produits de

combustion d'un moteur thermique La présente invention concerne un système pour le traitement et le stockage cryogéniques des produits de combustion, système gr&ce auquel les gaz formés par la combustion dans un moteur thermique dont l'alimentation à partir de l'atmosphère et l'échappement dans l'atmosphère sont respectivement impossibles, peuvent être facilement et de manière économique collectés dans au moins un réservoir de collecte de volume limité et à faible dépense énergétique, le poids global de ce système étant très réduit. Plus spécifiquement, mais non exclusivement, le système objet de l'invention s'applique principalement aux circuits de génération de puissance des moteurs thermiques installés à bord de véhicules ou d'installations fixes, subaquatiques, surtout s'ils sont destinés à de grandes profondeurs, et présentent de sévères exigences en matière d'autonomie entre deux alimentations successives, et surtout si, à de telles exigences, s'ajoute la nécessité de maintenir la masse du système constante pour réaliser l'équilibre entre le poids et la poussée hydrostatique qui s'exerce sur le système à chaque instant du processus de

production d'énergie.

Par ailleurs, le système objet de la présente invention peut s'appliquer aussi à des véhicules ou des installations, même terrestres ou aérospatiaux, qui opèrent dans des milieux exempts ou pauvres en oxygène et o la possibilité d'un échappement libre des gaz brûlés dans l'environnement est soumise à des restrictions et qui exigent donc la nécessité de stockage ou le traitement

chimique de ces gaz.

On connaît depuis longtemps des systèmes de génération d'une puissance mécanique qui utilisent des moteurs thermiques en particulier à combustion interne, capables d'être alimentés par un mélange de gaz & la pression atmosphérique ou suralimentés mais dont la pression est virtuellement constante à l'intérieur d'une

plage de valeurs spécifiques.

Ce mélange est constitué essentiellement de gaz inertes et d'oxygène contenus dans les gaz expulsés par le moteur, avantageusement refroidis par un fluide réfrigérant, habituellement de l'eau, et par de l'oxygène ajouté ultérieurement pour restaurer la fraction molaire appropriée, habituellement comprise entre 20 et 25 %, et donc pour la restauration du pouvoir de combustion du

mélange de gaz envoyé au moteur.

Les gaz inertes présents dans ce mélange peuvent être de l'azote, de l'argon, du gaz carbonique et de la vapeur d'eau, ces deux derniers étant des produits de la

combustion du moteur lui-même.

Différents auteurs ont proposé des systèmes divers, fonctionnant essentiellement avec un ou plusieurs des gaz mentionnés ci-dessus en fonction de la température de refroidissement de ces gaz et des caractéristiques

intrinsèques des solutions adoptées.

Tous ces systèmes ont en commun la nécessité de séparer et/ou de dévier de l'ensemble de la masse des gaz expulsés par le moteur la fraction de ces gaz produite par la combustion, spécialement le gaz carbonique et la vapeur d'eau, afin de maintenir la constance de la masse totale

et donc la pression des gaz dans l'appareil de recyclage.

Les mêmes systèmes ont également en commun la nécessité d'un réservoir de stockage et d'une installation

d'alimentation en oxygène.

Les mêmes deux exigences sont également communes à des systèmes utilisant des moteurs thermiques à combustion externe fonctionnant dans des environnements anaérobies, par exemple à cycle Stirling ou Rankine, avec la simplification évidente que dans ce cas, les gaz produits par la combustion sont déjà séparés du gaz mettant en

oeuvre le cycle thermodynamique à l'intérieur du moteur.

Les systèmes mentionnés ci-dessus ont été particulièrement étudiés pour la génération d'énergie

mécanique à bord de véhicules et installations sub-

aquatiques, et en particulier pour la propulsion des véhicules en eau profonde qui ne permettent pas l'alimentation et l'échappement respectivement en provenance et en direction de l'atmosphère. Dans ce champ d'application, qui a également donné naissance aux systèmes mentionnés ci-dessus,-apparaissent les limites et les inconvénients techniques auxquels la présente invention se propose de remédier; ces limites proviennent de la non-satisfaction de l'une ou de plusieurs des exigences suivantes: a) La nécessité de contenir la consommation d'énergie mécanique nécessaire pour l'expulsion ou le traitement des gaz d'échappement en excès, afin de porter à son maximum l'autonomie utile du système; b) la nécessité de maintenir constante, ou peu variable avec la profondeur d'utilisation, l'incidence de cette consommation sur l'énergie utile totale, et par conséquent de maintenir inchangée l'autonomie utile du système quelle que soit la profondeur; c) la nécessité de maintenir constante la masse totale d'un véhicule sous-marin à sustentation hydrostatique dans toutes les phases de la navigation; d) la nécessité d'utiliser pendant la combustion utile le maximum et si possible la totalité de la masse d'oxygène stockée et transportée à bord, sans être pénalisé par des dispersions vers l'environnement extérieur; e) la nécessité d'obtenir en définitive des rapports élevés puissance/masse et énergie utile/masse du système. Un premier système connu selon l'état de la technique, prévoit l'échappement à l'extérieur d'une partie des gaz brûlés d'un moteur diesel & recyclage total, grâce à la compression de la fraction eh excès de ces gaz à la pression hydrostatique correspondant & la profondeur d'eau d'utilisation du système. Un tel système consomme donc une fraction élevée de l'énergie mécanique produite par le moteur pour actionner le compresseur dès que le véhicule navigue à quelques centaines de mètres de profondeur, et présente en particulier une profondeur limite, variable en fonction du rendement du moteur et du système, qui correspond à la consommation totale de la puissance mécanique disponible pour actionner le compresseur. A cet inconvénient, il faut ajouter le fait que pour maintenir constante la masse totale du système (exigence c), il est nécessaire de prévoir un système de lestage à l'eau de mer capable de contenir une masse équivalente à celle des gaz expulsés pendant le fonctionnement. Ce système de lestage doit être en outre réglable et donc muni de vannes et de pompes aussi bien d'injection que d'extraction, ce qui entraîne des suppléments de poids, d'énergie et de coûts pour

l'ensemble du système.

Aux inconvénients mentionnés ci-dessus en raison desquels les exigences (a), (b), (c) re peuvent pas être satisfaites correctement, il faut ajouter en outre le fait qu'à l'échappement du compresseur est expulsé un mélange contenant une fraction non négligeable d'oxygène résiduel de la combustion, qui varie entre 8 et 15 % environ en volume selon la charge du moteur diesel puisque, comme on le sait, le fonctionnement de ce dernier exige une surpuissance calculée de la combustion du mélange aspiré,

ce qui s'oppose au critère (d) mentionné ci-dessus.

Un deuxième système connu concernant la gestion des gaz d'un moteur diesel & cycle fermé prévoit le refroidissement et la déshumidification des gaz expulsés ainsi que l'absorption consécutive du gaz carbonique produit par la combustion, grâce à une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium. Ce système, bien que satisfaisant aux exigences (a), (b), (c), (d), ne satisfait pas correctement à l'exigence (e), si l'on considère que chaque kilo d'hydroxyde de potassium, comme on le sait, est en mesure d'absorber moins d'un kilo de

gaz carbonique.

Par conséquent, même si l'on ne considère pas comme primordiale la masse du solvant, le système doit comprendre un appareil annexe pour la gestion et le stockage de l'hydroxyde de potassium d'une masse supérieure à celle du gaz carbonique produit par la consommation totale des- réserves d'oxygène et du combustible. Si en outre on prend également en considération la masse d'eau nécessaire pour maintenir au moins l'hydroxyde de potassium en solution saturée, la masse complémentaire de cet appareil devient dans sa totalité égale à plus de deux fois et demie celle du gaz carbonique total produit par la consommation mentionnée cidessus. Il ressort de manière évidente de ce qui est mentionné ci-dessus, l'insuffisance' considérable de ce

système en ce qui concerne l'exigence (e).

Un troisième système connu pour la gestion des gaz d'échappement d'un moteur diesel à recyclage total prévoit l'absorption du gaz carbonique dans l'eau de mer dans un récipient échangeur prévu à cet effet dans lequel les gaz expulsés et l'eau de mer sont mis en contact sous une circulation forcée à la pression atmosphérique ou une

pression légèrement supérieure.

Puisque l'eau, comme on le sait, possède une faible capacité d'absorption des gaz, elle ne peut pas être conservée en stockage & bord d'un véhicule en quantité suffisante dans le but prévu ci-dessus et par conséquent elle doit être introduite dans l'échangeur à partir de l'environnement extérieur et, une fois le gaz carbonique absorbé, cette eau devra être réexpulsée grâce à un dispositif volumétrique équipé d'une commande à vannes. La nécessité d'un dispositif pour l'admission et l'expulsion de l'eau, obligeant à prévoir un raccordement à l'environnement extérieur grâce à des tubes et des éléments d'interception à haute pression en fonctionnement continu et alterné, implique la possibilité de pannes relativement fréquentes en raison de l'usure des pièces de friction et des joints, usure provoquée par les particules solides en suspension dans l'eau de mer injectée ainsi que

dans l'eau acide expulsée.

D'autre part, pour pouvoir satisfaire à l'exigence (c), il est également nécessaire de compenser la perte de la masse due à l'expulsion du gaz carbonique absorbé, en prévoyant la présence d'un système de lestage à eau de mer qui comporte des inconvénients analogues à ceux déjà

décrits pour le même motif dans la description du premier

système mentionné ci-dessus.

Un quatrième système connu selon le niveau de la technique pour la gestion des gaz d'échappement d'un moteur diesel à recyclage total prévoit, après le refroidissement et la déshumidification des gaz expulsés du moteur, la compression à une pression correcte de la fraction en excès de ces gaz et l'absorption par osmose à travers un dispositif filtrant parcouru par lesdits gaz d'un côté, et par l'eau de mer à la pression hydrostatique ambiante de l'autre. De cette manière, le gaz carbonique, poussé par une pression partielle élevée, passe par l'élément filtrant en direction de l'eau, tandis que l'oxygène présent dans le mélange, sujet à une pression partielle inférieure, est maintenu du côté & basse

pression, en tant que résidu, et récupéré partiellement.

Ce système permet donc de limiter et de maintenir constantes, quelle que soit la profondeur d'utilisation, la pression de compression et la puissance correspondante dépensées pour cette expulsion, mais implique l'utilisation d'un élément filtrant soumis à une différence de pression plus élevée entre le côté eau et le côté gaz, d'autant plus sollicité structurellement que la profondeur d'utilisation est plus grande. Pour des profondeurs de quelques milliers de mètres, notamment, ce

composant peut devenir critique et, même s'il est-

réalisable, il sera onéreux et lourd.

A cela s'ajoute la présence de l'inconvénient déjà mentionné pour le premier et le troisième systèmes mentionnés concernant la nécessité d'une installation de lestage de volume considérable pour satisfaire l'exigence (c), comportant des vannes, des joints et des pompes, tous

organes soumis eux aussi à des pressions élevées.

En définitive, même si l'on suppose pour résoudre les inconvénients mentionnés pour l'emploi à grandes profondeurs des systèmes sous-marins de génération de puissance, ces derniers resteraient toujours pénalisés en

ce qui concerne l'exigence (e), ainsi que par leur coût.

Actuellement, on s'est rendu compte que les inconvénients de tous les systèmes mentionnés proviennent du fait que lesdits systèmes considèrent et résolvent séparément les deux problèmes du stockage et de l'alimentation du combustible (oxygène) d'une part et de la gestion des gaz en excès produits par la combustion

d'autre part.

26242OO

L'objet de la présente invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus des systèmes connus et donc de fournir un système pour le traitement des produits de combustion des moteurs thermiques qui permette de satisfaire pleinement aux exigences de (a) à (e) mentionnées ci-dessus, en faisant interagir avantageusement les fonctions de stockage, de chauffage et d'alimentation du carburant et/ou du combustible pris à l'état liquide, avec la fonction de la gestion des gaz en excès produits par la combustion du moteur, cette dernière fonction consistant en le refroidissement, la condensation

et le stockage à l'état liquide de ces gaz.

En effet, pour un stockage efficace dans des espaces restreints d'un gaz tel que le gaz carbonique, il est nécessaire de le liquéfier et d'autre part pour limiter au maximum le travail mécanique nécessaire pour cette liquéfaction, il faut réduire le plus possible la pression de liquéfaction; ce qui est obtenu en réfrigérant ledit gaz grâce à au moins un fluide à température très

basse.

En d'autres termes, le système selon l'invention utilise comme complément de l'oxygène liquide stocké dans au moins un récipient approprié, de manière à exploiter son pouvoir cryogénique provenant de sa gazéification, pour liquéfier, sous une pression limitée, le gaz carbonique produit par la combustion, il collecte et maintient ce gaz carbonique liquéfié dans au moins un récipient approprié, il récupère utilement et totalement l'oxygène associé à la quantité en excès des gaz d'échappement, quantité en excès présente sous la forme d'un résidu incondensable de la liquéfaction du gaz carbonique, et il gazéifie le comburant liquide exigé pour

la combustion dans le moteur thermique.

Il est donc clair que dans le cas d'emplois de moteurs thermiques alimentés avec des combustibles gazeux tels que le méthane, etc., le système selon l'invention pourra exploiter également le pouvoir cryogénique de ces combustibles pris à l'état liquide afin d'abaisser encore plus la température et la pression de liquéfaction du gaz carbonique et, par conséquent, le travail mécanique nécessaire au système. En définitive, le système pour le traitement et le stockage des produits de combustion d'un moteur thermique dont les gaz d'échappement sont envoyés, par un échangeur de chaleur, à un séparateur de condensat qui alimente un réservoir de mélange, dans lequel est envoyé par une vanne de régulation, de l'oxygène de réintégration, ainsi qu'un circuit de déshydratation des gaz d'échappement en excès, lesquels sont envoyés à un compresseur et ensuite à un échangeur de chaleur des gaz anhydres comprimés, est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que la- sortie dudit échangeur de chaleur -des gaz anhydres comprimés est reliée, par un échangeur de liquéfaction/ surchauffe, à un réservoir cryogénique de condensation/ collecte du gaz carbonique qui, traversé par au moins un serpentin d'évaporation de l'oxygène liquide fermé par un réservoir cryogénique d'oxygène contenant ledit oxygène liquide maintenu à une pression constante, est relié également à la vanne de régulation mentionnée ci-dessus de l'oxygène de réintégration à laquelle est également relié, par

l'échangeur de liquéfaction/ surchauffe mentionné ci-

dessus, ledit réservoir cryogénique d'oxygène.

Selon une variante de la présente invention, l'échangeur mentionné cidessus de liquéfaction/surchauffe est constitué par au moins un serpentin inséré à l'intérieur du réservoir cryogénique mentionné ci-dessus de condensation/collecte du gaz carbonique et relié respectivement au réservoir cryogénique d'oxygène mentionné ci-dessus et à ladite vanne de régulation de

l'oxygène de réintégration.

Enfin, selon une autre variante de la présente invention, pouvant être appliquée lorsque le carburant du moteur thermique est un combustible gazeux liquéfiable & basse température et donc sensiblement à une température inférieure à -56,4'C, tel que par exemple le méthane, la sortie dudit échangeur des gaz anhydres comprimes est également raccordée, par un deuxième échangeur de liquéfaction/surchauffe, à un deuxième réservoir cryogénique de condensation/collecte du gaz carbonique qui, traversé par au moins un serpentin pour l'évaporation du gaz combustible liquide fermé par un réservoir cryogénique de gaz combustible qui contient ledit gaz combustible liquide maintenu sous une pression constante, est également raccordé, éventuellement en passant par un compensateur de pression, à la vanne de régulation précitée de l'oxygène de réintégration, ledit échangeur cryogénique de gaz combustible liquide étant raccordé également, par le deuxième échangeur de liquéfaction/surchauffe mentionné ci-dessus, à

l'alimentation du moteur thermique.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés qui représentent des modes de réalisation préférés, présentés à titre d'exemples non limitatifs, puisque des variantes techniques, technologiques ou de construction pourront être apportées à tout moment sans sortir du cadre de la présente invention. Sur ces dessins: la figure 1 représente un schéma de fonctionnement d'un moteur thermique utilisant le système pour le traitement et le stockage des produits de combustion, et réalisé selon l'invention; la figure 2 représente une variante, également selon l'invention, d'un élément du schéma de fonctionnement de la figure 1; la figure 3 représente une variante selon l'invention appliquée au schéma de fonctionnement de la

figure 1.

En se référant aux figures, le schéma de fonctionnement de la figure 1 est constitué d'une unité 1 de refroidissement et de déshydratation des gaz d'échappement du moteur thermique 2, d'un compresseur 3, d'un échangeur 4 de refroidissement des gaz anhydres comprimés, du système 5 pour le traitement et le stockage cryogéniques, objet de la présente invention, des produits

de combustion et d'une unité de régénération du gaz 6.

Les gaz d'échappement expulsés du moteur thermique 1 à haute température, comprise normalement entre 350 et 500 C, entrent dans le conduit 7, sont refroidis dans l'échangeur 8 jusqu'à une température peu supérieure à celle de la source froide ambiante, à savoir la température de l'eau de mer et de l'atmosphère environnant le système. Cet échangeur 8 peut être réfrigéré soit directement par le fluide de l'environnement extérieur, eau/air, soit par par un fluide thermique intermédiaire, refroidi à son tour, dans un autre échangeur non représenté sur la figure, par l'environnement extérieur; dans le cas d'application spatiale, ce dernier rapport de

chaleur doit s'effectuer par irradiation dans le semi-

espace vide se trouvant à l'ombrepar rapport aux rayons

solaires.

Le mélange refroidi entre ensuite dans le séparateur de condensat 9 dont sortent respectivement la fraction déshumidifiée par le conduit de recyclage 10, le condensat par le conduit de drainage 11 à partir duquel, par la vanne 12 actionnée par le régulateur de niveau 13, il est collecté dans le réservoir 14 équipé de l'évent 15 à l'intérieur d'un récipient à pression atmosphérique contenant le moteur 1, la quantité de gaz excédentaire, présente dans le séparateur 9 en raison de la combustion,

sortant à travers le conduit 16.

Le gaz présent dans le conduit 16, dont le débit massique est équivalent à la croissance dans l'unité de temps de la masse des gaz secs produits par la combustion & l'intérieur du moteur, est constitué par un mélange contenant du gaz carbonique, de l'oxygène non brûlé, de la vapeur d'eau et du gaz inerte, & savoir non produit par la combustion et seulement capable de limiter la température

maximale de cette dernière.

Il n'est pas nécessaire de préciser la nature du

gaz inerte, bien que la description qui suit montre de

manière évidente comment l'énergie dépensée pour comprimer le flux de gaz présent dans la conduite 16 se situe & un niveau minimal lorsque ce gaz inerte est en prépondérance du gaz carbonique. Le gaz qui coule par le conduit 16 passe par un circuit de déshydratation des gaz d'échappement en excès constitué par un séparateur de condensat 17 et un filtre de déshumidification 18 à éléments hygroscopiques (habituellement du gel de silice) dans lequel le résidu de vapeur d'eau contenu dans le

mélange est presque totalement absorbé.

Le gaz refroidi et anhydre sort de l'unité de refroidissement et de déshydratation 1 grâce à l'énergie fournie par le compresseur 3 qui aspire le mélange et le ramène à une pression capable de liquéfier le gaz carbonique dans le système 5 mentionné pour le traitement et le stockage cryogéniques, ladite pression étant à son tour déterminée par les bilans de masse et d'enthalpie de ce même système 5. En aval de chaque étage du compresseur 3, que celui-ci soit à un seul ou à plusieurs étages, est prévu un échangeur analogue à l'échangeur 8 afin de réduire au minimum le travail de compression et l'apport

enthalpique au système 5.

Le gaz anhydre et comprimé entre dans le système 5 par la vanne de nonretour 19 et traverse l'échangeur de liquéfaction/surchauffe 20 dans lequel le mélange précité est refroidi encore davantage et le gaz carbonique est partiellement liquéfié, ce gaz étant refroidi par la vapeur d'oxygène saturée provenant du réservoir cryogénique d'oxygène 21, qui se surchauffe simultanément à l'intérieur de ce même échangeur 20. La liquéfaction du gaz carbonique est complétée dans le réservoir cryogénique de condensation/collecte du gaz carbonique 22 refroidi par l'oxygène liquide qui s'évapore à une température inférieure dans le serpentin 23. Les gaz inertes autres que le gaz carbonique et l'oxygène présents dans le gaz anhydre comprimé, n'étant pas condensables, sont récupérés et reconduits par la vanne 24 et un compresseur de pression 25 vers ladite unité 6 de régénération du gaz du moteur. L'ouverture de la vanne 24 est commandée par un système de contrôle prévu à cet effet en fonction de la température et de la

pression qui règne à l'intérieur du réservoir 22.

L'oxygène liquide présent dans le réservoir cryogénique 21 est envoyé, par la vanne de pompage 26, au serpentin 23 o, en s'évaporant, retire de la chaleur au gaz carbonique contenu dans ledit réservoir cryogénique de condensation/collecte 22 qui est situé sous le réservoir 21, afin de permettre la circulation naturelle de - l'oxygène par différence de densité entre le conduit de descente 27 et le conduit de montée 28 et d'éviter ainsi l'utilisation de pompes complexes et critiques pour l'oxygène liquide. L'ouverture de la vanne de pompage 26 s'effectue sur commande d'un système de contrôle approprié qui maintient la pression dans le réservoir cryogénique d'oxygène 21 à une valeur prédéterminée et supérieure à la

pression d'aspiration du moteur 1.

L'oxygène dans la phase de vapeur saturée présent en 21 est rappelé dans l'unité 6 par la même différence de pression qui existe entre le réservoir 21 et l'unité 6 de

régénération du gaz du moteur, passe par la vanne de non-

retour 29, l'échangeur de liquéfaction/surchauffe 20 et le compensateur de pression 25. A l'intérieur de cet échangeur 20, la vapeur d'oxygène se réchauffe jusqu'à une température proche de la température ambiante et dans le compensateur de pression 25, elle se mélange à l'oxygène et à des gaz inertes éventuels de récupération provenant

du réservoir cryogénique 22.

La vanne 30 de régulation de l'oxygène de réintégration envoie dans le réservoir de mélange 31 une quantité de gaz riche en oxygène, provenant du compensateur de pression 25 par différence de pression, capable de restaurer, avec le gaz pauvre en oxygène provenant du séparateur du condensat 9, passant par le conduit de recyclage 10, un mélange à pouvoir comburant prédéterminé en fonction des caractéristiques du moteur

thermique 1 et du type de gaz inerte utilisé.

Sur la figure 1, le repère numérique 32 désigne le réservoir du combustible liquide gazeux pour le moteur

thermique 1.

Sur la figure 2, est représenté le même système 5 pour le traitement et le stockage cryogéniques des produits de combustion de la figure 1, dans lequel ledit échangeur de liquéfaction/surchauffe 20 a été remplacé par un serpention 20" placé à l'intérieur du réservoir cryogénique de condensation/collecte 22 et relié respectivement au réservoir cryogénique d'oxygène 21 et au

compensateur de pression 25.

Enfin, sur la figure 3, avec un système 5' pour le traitement et le stockage cryogénique des produits de la combustion analogues au système 5 de la figure 1, le combustible gazeux liquéfié du moteur thermique 1, stocké dans le réservoir cryogénique 21', est utilisé comme cela a déjà été fait avec l'oxygène liquide, pour refroidir et liquéfié une partie des gaz anhydres comprimés provenant dudit échangeur de chaleur 4, afin de produire un abaissement complémentaire de la température et de la pression de liquéfaction du gaz carbonique et par conséquent une réduction complémentaire du travail mécanique de compression exigé du compresseur 3. Il ressort clairement que dans cette dernière variante, le combustible vaporisé et surchauffé qui sort de l'échangeur de liquéfaction/surchauffe 20' est simplement envoyé vers l'alimentation 6 du moteur thermique, tandis que l'oxygène et les gaz inertes présents dans le réservoir cryogénique 22' de condensation/collecte du gaz carbonique sont récupérés

dans le compensateur de pression 25 mentionné ci-dessus.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Système pour le traitement et le stockage cryogéniques des produits de combustion d'un moteur thermique dont les gaz d'échappement sont envoyés, par un échangeur de chaleur (8), à un séparateur (9) de condensat qui alimente un réservoir (14) de mélange dans lequel est envoyé de l'oxygène de réintégration par une vanne (12) de régulation, ainsi qu'un circuit déshydratant des gaz d'échappement en excès qui sont envoyés à un compresseur (25) et ensuite & un échangeur (4) de chaleur des gaz anhydres compresses, caractérisé par le fait que la sortie dudit échangeur de chaleur (4) des gaz anhydres comprimés est reliée, par un échangeur (20) de liquéfaction/ surchauffe, à un réservoir cryogénique (22) de condensation/collecte du gaz carbonique qui, traversé par au moins un serpentin (23) d'évaporation d'oxygène liquide fermé par un réservoir cryogénique (21) d'oxygène contenant ledit oxygène liquide maintenu à une pression constante, est relié également à la vanne (12) de régulation d'oxygène de réintégration à laquelle est également relié, par l'échangeur (20) de liquéfaction/

surchauffe, ledit réservoir cryogénique (22) d'oxygène.

2. Système pour le traitement et le stockage des produits de combustion d'un moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réservoir cryogénique (22) de condensation/collecte du gaz carbonique est relié à la vanne (30) de régulation d'oxygène de réintégration par un compensateur (25) de pression auquel est également raccordé le réservoir cryogénique (22) d'oxygène, toujours par l'échangeur de liquéfaction/surchauffe.

3. Système pour le traitement et le stockage des produits de combustion d'un moteur thermique selon la revendication 1, cararactérisé par le fait que l'échangeur (20) de liquéfaction/surchauffe est constitué d'au moins un serpentin (20") relié audit réservoir cryogénique (21) d'oxygène et à ladite vanne de régulation d'oxygène de réintégration, ledit serpentin (20") étant situé & l'intérieur du réservoir cryogénique (22) de condensation et de collecte du gaz carbonique.

4. Système pour le traitement et le stockage des produits de combustion d'un moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie dudit échangeur de chaleur (4) des gaz anhydres comprimés est également raccordé par un deuxième échangeur (20') de liquéfaction/surchauffe, à un - deuxième réservoir cryogénique (22") de condensation/collecte du gaz carbonique lequel, traversé par au moins un serpentin (23') d'évaporation du gaz combustible liquide fermé par un réservoir cryogénique (21') de gaz combustible contenant ledit gaz combustible liquide maintenu à une pression constante, est également raccordé à la vanne (30) de régulation d'oxygène de réintégration, ledit réservoir cryogénique (211) de gaz combustible liquide étant également raccordé, par le deuxième échangeur (20') de liquéfaction/surchauffe à l'alimentation du moteur thermique.