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Procédé d'épuration électrique de gaz.
Abstraction faite de cas particuliers, les disposi- tifs connus d'épuration électrique de gaz présentent des par- ties qui répondent à deux buts essentiellement différents : sont l'électrode d'ionisation et l'électrode de précipitation.
La forte courbure de l'électrode d'ionisation qui peut être formée par un certain nombre de pointes ou de min- ces fils disposés de nombreuses façons différentes est desti- née, avec la tension appliquée, continue ou éventuellement pulsatoire, à créer à la surface de ces courbures un champ électrique si intense qu'il se produise en ces endroits un effet Corona qui devient une source d'ions chargeant électri- quement les particules de poussière. n @
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Par contre,l'électrode de précipitation a pour but principal de créer, avec l'électrode d'ionisation, un champ dans l'espace occupé par le gaz, ce qui amène les particules de poussière chargées électriquement à se fixer sur cette électrode.
Il est connu d'employer de nombreuses matières dif- férentes pour la construction de l'électrode d'ionisation.
Ainsi,on connaît des fils métalliques enrobés dans du verre (afin de causer une meilleure répartition de la couronne); on connaît également des tiges parsemées de pointes, ou des minces fils de matière non conductrice rendus conducteurs au moyen d'un précipité humide, ou encore des barres épais- ses arrosées de liquide conducteur, par exemple de l'eau qui forme, sous l'action du champ électrique, des petites pointes d'eau conductrices, dont le rayon de courbure extrêmement faible provoque un effet Corona très efficace.
Cependant, les organes d'ionisation les plus effica- ces c'est-à-dire les fils minces ou les pointes effilées sont très peu résistants mécaniquement et très sensibles à la cor- rosion et leur durée d'existence est limitée, ce qui est une des raisons principales pour les,,quelles on a dû recourir aux constructions mentionnées utilisant des barres épaisses etc.
D'autre part, il est souvent indésirable d'introduire dans le dépoussiéreur électrique de l'humidité, quelle qu'en soit la nature. Souvent cela est même impossible, par exemple lorsque la température élevée du gaz causerait l'évaporation immédiate.
Afin de pouvoir utiliser dans ces cas encore des constructions stables qui présentent des courbures conductri- ces si faibles qu'un effet Corona intense puisse s'y produire, et qui ne laissent rien à désirer au point de vue de la ré- n @
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sistance mécanique et de la sensibilité à la corrosion, on applique, suivant l'invention, le procédé suivant.
On sait que la trajectoire d'une étincelle est une formation linéaire dont le rayon de courbure est extrêmement faible. Si l'on crée, entre les électrodes qui émettent et maintiennent une telle étincelle, et une troisième électrode de polarité contraire, par exemple parallèle à la trajectoire de l'étincelle, un champ électrique continu de forte intensi- té, il se produit sur cette trajectoire conductrice par suite de son faible rayon de courbure, une couronne à courant con- tinu sans qu'un mince fil matériel réunisse les deux électro- des ou que des pointes soient prévues. Dans ce cas, la tra- jectoire de l'étincelle remplace le mince fil habituel.
En même temps se produit encore le phénomène suivant : suite de son action électrostatique, le champ continu déplace la trajectoire de l'étincelle vers la troisième électrode et la soustrait ainsi à l'effet d'écran des deux électrodes massi- ves produisant les étincelles, de sorte que la couronne peut se développer pleinement. Après l'établissement de la couron- ne autour de la trajectoire filiforme de l'étincelle, le vent électrique intervient également et déforme encore la trajec- toire dans le sens intensifiant l'effet Corona, c'est-à-dire soustrait la couronne à l'action d'écran des pôles d'électro- des produisant les étincelles.
Les étincelles peuvent être produites au moyen de courant continu ou alternatif, et dans la plupart des cas une tension de quelques milliers de volts est suffisante. Etant donné qu'il est plus avantageux de produire un grand nombre de minces étincelles filiformes que d'avoir une étincelle plus grosse présentant le caractère de l'arc voltalque, il @
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est utile de limiter le courant de l'électrode auxiliaire au moyen d'une résistance ohmique élevée; il est encore mieux de répartir uniformément cette résistance sur les électrodes elles-mêmes, c'est-à-dire de revêtir l'une ou les deux élec- trodes auxiliaires de substance isolante.
En résumé, l'invention consiste donc en ce qu'on rem- place un mince organe ionisant matériel par une mince tra- jectoire conductrice d'une étincelle, celle-ci pouvant être provoquée entre des électrodes stables non sujettes à la corrosion. La décharge qui se produit entre les deux électro- des auxiliaires n'a rien de commun avec la décharge provoquée, entre les paires d'électrodes auxiliaires et l'électrode de précipitation, par la couronne à courant continu supportée par les étincelles auxiliaires. La couronne elle-même est en- trètenue uniquement par le champ continu, et les ions qui servent à charger électriquement les particules en suspension proviennent uniquement de cette couronne à courant continu, tandis que la décharge entre les électrodes auxiliaires se produit sans obstacles.
Tous les électrons et ions émis par l'une des électrodes auxiliaires atteignent le pôle opposé de la paire d'électrodes, et vice-versa. Par exemple, si l'on applique une tension alternative entre les deux électrodes auxiliaires, les électrons et les ions alternants, provoqués par cette tension alternative et créés par le champ alterna- tif entre les deux électrodes auxilia.ires restent les mêmes, en présence ou non du champ continu. Cette décharge a pour but uniquement la création d'une formation conductrice fili- forme destinée à remplacer l'électrode à pointes.
Il est évident que le procédé suivant l'invention n'est pas applicable aux gaz détonants ou combustibles, ni aux gaz véhiculant des particules facilement inflammables. n
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Le dessin annexé représente à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention. Entre les électrodes 1 et 2 de polarités contraires reliées à une source de haute ten- sion,on crée un train ou cordon d'étincelles 3. La trajec- toire conductrice de ces étincelles constitue l'électrode d'ionisation qui est le point de départ de la décharge usuel- le 4 par effet Corona ou par effluves. En face de l'électrode d'ionisation 3, 4 est disposée l'électrode de précipitation 5 reliée à un tube redresseur 6. La batterie de chauffage de ce redresseur est désignée par 7.
La différence de potentiel entre les électrodes 1 et 2 peut être sensiblement inférieure à la différence de potentiel entre l'électrode de précipita- tion 5 et l'un des pôles de l'ensemble des électrodes auxi- liaires.
REVENDICATIONS
1) Procédé de séparation électrique de particules solides ou liquides en suspension dans des gaz, au moyen d'é- lectrodes d'ionisation et de précipitation, caractérisé en ce qu'on utilise comme électrode d'ionisation la mince trajec- toire conductrice d'un train d'étincelles à haute tension.
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Electric gas purification process.
Apart from particular cases, the known devices for electric gas cleaning have parts which fulfill two essentially different purposes: the ionization electrode and the precipitation electrode.
The strong curvature of the ionization electrode which can be formed by a number of tips or thin wires arranged in many different ways is intended, with the applied voltage, continuous or possibly pulsating, to be created at the on the surface of these curvatures an electric field so intense that a Corona effect is produced in these places which becomes a source of ions electrically charging the dust particles. not @
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On the other hand, the main purpose of the precipitation electrode is to create, with the ionization electrode, a field in the space occupied by the gas, which causes the electrically charged dust particles to attach themselves to this electrode.
It is known to employ many different materials in the construction of the ionization electrode.
Thus, there are known metal wires coated in glass (in order to cause a better distribution of the crown); There are also known rods strewn with points, or thin wires of non-conductive material made conductive by means of a wet precipitate, or else thick bars sprayed with conductive liquid, for example water which forms, under the The action of the electric field, small conductive water points, whose extremely small radius of curvature causes a very effective Corona effect.
However, the most efficient ionizers, that is to say the thin wires or the tapered tips, are very weak mechanically and very sensitive to corrosion and their lifespan is limited, which is one of the main reasons why we had to resort to the mentioned constructions using thick bars etc.
On the other hand, it is often undesirable to introduce humidity of whatever nature into the electric dust collector. Often this is even impossible, for example when the high temperature of the gas would cause immediate evaporation.
In order to be able to use in these cases still stable constructions which have such low conductive curvatures that an intense Corona effect can occur there, and which leave nothing to be desired from the point of view of the resolution.
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Mechanical resistance and sensitivity to corrosion, the following method is applied according to the invention.
We know that the trajectory of a spark is a linear formation with an extremely small radius of curvature. If one creates, between the electrodes which emit and maintain such a spark, and a third electrode of opposite polarity, for example parallel to the trajectory of the spark, a continuous electric field of strong intensity, it occurs on this conductive path owing to its small radius of curvature, a DC ring without a thin material wire joining the two electrodes or spikes being provided. In this case, the spark path replaces the usual thin wire.
At the same time, the following phenomenon also occurs: as a result of its electrostatic action, the DC field shifts the trajectory of the spark towards the third electrode and thus subtracts it from the screen effect of the two massive electrodes producing the sparks , so that the crown can develop fully. After establishing the crown around the threadlike trajectory of the spark, the electric wind also intervenes and further deforms the trajectory in the direction intensifying the Corona effect, that is to say subtracting the crown. to the shielding action of the electrode poles producing sparks.
Sparks can be produced by means of direct or alternating current, and in most cases a voltage of a few thousand volts is sufficient. Since it is more advantageous to produce a large number of thin threadlike sparks than to have a larger spark having the character of the Voltalque arc, it is
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it is useful to limit the current of the auxiliary electrode by means of a high ohmic resistance; it is even better to distribute this resistance uniformly over the electrodes themselves, that is to say to coat one or both auxiliary electrodes with an insulating substance.
In summary, therefore, the invention consists in replacing a thin material ionizing member with a thin conductive path of a spark, the latter being able to be caused between stable electrodes not subject to corrosion. The discharge which occurs between the two auxiliary electrodes has nothing in common with the discharge caused, between the pairs of auxiliary electrodes and the precipitation electrode, by the direct current corona supported by the auxiliary sparks. The corona itself is held only by the DC field, and the ions which serve to electrically charge the suspended particles originate only from this DC corona, while the discharge between the auxiliary electrodes occurs without obstacles.
All electrons and ions emitted by one of the auxiliary electrodes reach the opposite pole of the pair of electrodes, and vice versa. For example, if we apply an alternating voltage between the two auxiliary electrodes, the electrons and the alternating ions, caused by this alternating voltage and created by the alternating field between the two auxiliary electrodes remain the same, in the presence of or not of the continuous field. The sole purpose of this discharge is to create a conductive filamentary formation intended to replace the spiked electrode.
It is obvious that the process according to the invention is not applicable to detonating or combustible gases, nor to gases conveying easily flammable particles. not
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The appended drawing represents by way of example an embodiment of the invention. Between the electrodes 1 and 2 of opposite polarities connected to a high voltage source, a train or string of sparks is created 3. The conductive path of these sparks constitutes the ionization electrode which is the point of departure of the usual discharge 4 by Corona effect or by scent. Opposite the ionization electrode 3, 4 is arranged the precipitation electrode 5 connected to a rectifier tube 6. The heating battery of this rectifier is designated by 7.
The potential difference between electrodes 1 and 2 may be significantly less than the potential difference between precipitation electrode 5 and one of the poles of all of the auxiliary electrodes.
CLAIMS
1) Process for the electrical separation of solid or liquid particles in suspension in gases, by means of ionization and precipitation electrodes, characterized in that the thin conductive trajectory d is used as ionization electrode. 'a train of high voltage sparks.