CA2718760A1 - Ensemble d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide - Google Patents
Ensemble d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide Download PDFInfo
- Publication number
- CA2718760A1 CA2718760A1 CA2718760A CA2718760A CA2718760A1 CA 2718760 A1 CA2718760 A1 CA 2718760A1 CA 2718760 A CA2718760 A CA 2718760A CA 2718760 A CA2718760 A CA 2718760A CA 2718760 A1 CA2718760 A1 CA 2718760A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- heating
- catalyst
- fumes
- gases
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003517 fume Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 44
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 17
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title abstract description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8678—Removing components of undefined structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
- F23C13/02—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material characterised by arrangements for starting the operation, e.g. for heating the catalytic material to operating temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/07—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/10—Catalytic reduction devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Ensemble d'épuration des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage notamment d'un foyer fermé de cheminée du type utilisant un dispositif catalyseur (6) dans le conduit (5) d'évacuation des gaz et fumées de combustion caractérisé par un moyen de chauffage temporaire rapide à partir de l' énergie électrique pour élever la température dans et/ou à proximité du dispositif catalyseur (6) en vue d'amorcer la réaction de catalyse et en ce qu'un capteur ou un détecteur (12) sensible à la température est prévu dans le circuit de commande (11) du moyen de chauffage. Cette invention intéresse les constructeurs d'appareils de chauffage à combustible solide notamment à bois.
Description
Ensemble d'épuration à catalyseur des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide.
L'invention se rapporte à un ensemble pour l'épuration par catalyse des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide notamment à bois à bon rendement dans tous les régimes de fonctionnement.
Cet ensemble contient un catalyseur chauffé
placé à la sortie de la partie supérieure du foyer ou à proximité de celle-ci et constitue la seule sortie des gaz et fumées de combustion.
Le catalyseur est porté à haute température par un moyen de chauffage rapide à énergie électrique pour l'oxydation, l'incinération ou la calcination des polluants gazeux et particulaires présents dans les gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide par exemple un foyer fermé de cheminée à bois. Ce catalyseur constitue le seul passage possible pour les gaz et fumées de combustion.
On connaît l'existence de catalyseurs placés dans le conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide et ceci juste à la sortie du foyer.
Malheureusement, des températures trop faibles peuvent entraîner la non activation de ces catalyseurs dans certains régimes de fonctionnement notamment en phases transitoires de démarrage ou d'extinction du feu. En effet, pour beaucoup de polluants, la réaction de catalyse s'amorce aux alentours de 400 C, température difficile à obtenir à
la sortie du foyer surtout pendant les régimes transitoires.
On connaît une réalisation qui met en oeuvre la post combustion des gaz imbrûlés s'échappant du
L'invention se rapporte à un ensemble pour l'épuration par catalyse des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide notamment à bois à bon rendement dans tous les régimes de fonctionnement.
Cet ensemble contient un catalyseur chauffé
placé à la sortie de la partie supérieure du foyer ou à proximité de celle-ci et constitue la seule sortie des gaz et fumées de combustion.
Le catalyseur est porté à haute température par un moyen de chauffage rapide à énergie électrique pour l'oxydation, l'incinération ou la calcination des polluants gazeux et particulaires présents dans les gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide par exemple un foyer fermé de cheminée à bois. Ce catalyseur constitue le seul passage possible pour les gaz et fumées de combustion.
On connaît l'existence de catalyseurs placés dans le conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide et ceci juste à la sortie du foyer.
Malheureusement, des températures trop faibles peuvent entraîner la non activation de ces catalyseurs dans certains régimes de fonctionnement notamment en phases transitoires de démarrage ou d'extinction du feu. En effet, pour beaucoup de polluants, la réaction de catalyse s'amorce aux alentours de 400 C, température difficile à obtenir à
la sortie du foyer surtout pendant les régimes transitoires.
On connaît une réalisation qui met en oeuvre la post combustion des gaz imbrûlés s'échappant du
2 foyer pour apporter le complément d'énergie calorifique nécessaire à porter la matière catalytique du catalyseur placé dans le conduit de fumées, à la température nécessaire pour amorcer la réaction catalytique.
Malheureusement, les imbrûlés existent en quantité variable et la post combustion ne peut fournir à tout moment la quantité supplémentaire de calories nécessaires à l'amorçage et à la poursuite de celui-ci jusqu'au régime permanent de catalyse.
Ce fonctionnement quelque peu aléatoire, ne permet pas d'assurer une épuration constante des gaz et fumées s'évacuant par la cheminée et il n'est pas possible de placer une cellule de catalyseur qui occuperait toute la section de sortie des gaz et fumées de combustion en raison de son encrassement rapide pendant les allures réduites.
La présente invention a pour but de débarrasser ces gaz et fumées des effluents gazeux polluants quel que soit le régime de fonctionnement de l'appareil de chauffage même pendant les régimes transitoires.
A cet effet, un dispositif catalytique est placé en partir supérieure de l'avaloir ou à la sortie du conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à partir d'un combustible solide, notamment du bois.
Alors que dans l'état antérieur de la technique, il est prévu une dérivation de sortie pour les gaz et fumées de combustion pendant les phases transitoires de démarrage et d'extinction du feu pour éviter l'encrassement rapide, selon la présente invention, ce dispositif catalytique est seul traversé
par les gaz et fumées de combustion et comporte à
proximité et du côté amont par rapport au sens d'évacuation des gaz et fumées un moyen de chauffage
Malheureusement, les imbrûlés existent en quantité variable et la post combustion ne peut fournir à tout moment la quantité supplémentaire de calories nécessaires à l'amorçage et à la poursuite de celui-ci jusqu'au régime permanent de catalyse.
Ce fonctionnement quelque peu aléatoire, ne permet pas d'assurer une épuration constante des gaz et fumées s'évacuant par la cheminée et il n'est pas possible de placer une cellule de catalyseur qui occuperait toute la section de sortie des gaz et fumées de combustion en raison de son encrassement rapide pendant les allures réduites.
La présente invention a pour but de débarrasser ces gaz et fumées des effluents gazeux polluants quel que soit le régime de fonctionnement de l'appareil de chauffage même pendant les régimes transitoires.
A cet effet, un dispositif catalytique est placé en partir supérieure de l'avaloir ou à la sortie du conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à partir d'un combustible solide, notamment du bois.
Alors que dans l'état antérieur de la technique, il est prévu une dérivation de sortie pour les gaz et fumées de combustion pendant les phases transitoires de démarrage et d'extinction du feu pour éviter l'encrassement rapide, selon la présente invention, ce dispositif catalytique est seul traversé
par les gaz et fumées de combustion et comporte à
proximité et du côté amont par rapport au sens d'évacuation des gaz et fumées un moyen de chauffage
3 PCT/FR2009/000301 rapide portant le catalyseur à haute température permettant de déclencher l'amorçage de la réaction de catalyse dans tous les régimes de fonctionnement, même pour ceux à température plus faible susceptibles d'encrasser le catalyseur.
Un détecteur ou un capteur de température monté dans un circuit de commande du fonctionnement stoppe le moyen de chauffage rapide dès que la réaction de catalyse est initiée.
Outre l'aspect lié à la propreté des gaz et fumées de combustion par rapport à leur caractère polluant, l'invention présente plusieurs avantages supplémentaires.
Il s'agit d'abord de l'efficacité permanente de la catalyse quelle que soit l'allure de chauffe.
On peut mentionner ensuite le degré
d'épuration des gaz et fumées qui est exceptionnel car il les réduit d'un facteur six.
La simplicité du dispositif laisse espérer une durée de vie importante.
La réaction catalytique étant exothermique, on note un bilan énergétique positif.
Par ailleurs, il n'existe plus de sortie dérivée pour les gaz et fumées de combustion pendant les régimes transitoire.
Finalement, on évite l'encrassement du catalyseur et ainsi une servitude d'entretien supplémentaire.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide, monté à la sortie du foyer, à
chauffage par deux résistances haute température
Un détecteur ou un capteur de température monté dans un circuit de commande du fonctionnement stoppe le moyen de chauffage rapide dès que la réaction de catalyse est initiée.
Outre l'aspect lié à la propreté des gaz et fumées de combustion par rapport à leur caractère polluant, l'invention présente plusieurs avantages supplémentaires.
Il s'agit d'abord de l'efficacité permanente de la catalyse quelle que soit l'allure de chauffe.
On peut mentionner ensuite le degré
d'épuration des gaz et fumées qui est exceptionnel car il les réduit d'un facteur six.
La simplicité du dispositif laisse espérer une durée de vie importante.
La réaction catalytique étant exothermique, on note un bilan énergétique positif.
Par ailleurs, il n'existe plus de sortie dérivée pour les gaz et fumées de combustion pendant les régimes transitoire.
Finalement, on évite l'encrassement du catalyseur et ainsi une servitude d'entretien supplémentaire.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide, monté à la sortie du foyer, à
chauffage par deux résistances haute température
4 monté à la naissance du conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à
bois, la figure 2 est une vue de dessus du dispositif catalyseur à deux résistances, la figure 3 est une vue de dessous montrant uniquement les résistances, la figure 4 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide, monté à la sortie du foyer, à
chauffage par micro ondes monté aussi dans à la naissance du conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à bois, la figure 5 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide monté à la sortie de l'avaloir et constituant l'unique sortie de celui-ci, la figure 6 est une vue schématique en coupe montrant un dispositif catalyseur à chauffage rapide, monté dans la partie supérieure de l'avaloir.
La présente invention s'applique à un appareil de chauffage à combustible solide tel un poêle ou un foyer fermé de cheminée du type insert 1 présentant un foyer 2, une chambre de combustion 3 une porte vitrée 4 et un conduit 5 d'évacuation des gaz et fumées de combustion. Ce conduit 5 peut faire suite à
une boîte à fumées 6 avec ou sans échangeur de chaleur ou directement à un avaloir.
Dans ce conduit 5 d'évacuation à la sortie de la boîte à fumées ou de l'avaloir est placé, par exemple à sa naissance, un dispositif catalytique 7 sous la forme d'un corps 8 en général en céramique ou en métal, occupant toute la section du conduit d'évacuation et traversé entièrement et uniquement par les gaz et fumées de combustion.
Les gaz et fumées de combustion n'ont pas d'autre passage de sortie qu'à travers le dispositif catalytique 7 même dans les phases transitoires de démarrage ou d'extinction du feu.
bois, la figure 2 est une vue de dessus du dispositif catalyseur à deux résistances, la figure 3 est une vue de dessous montrant uniquement les résistances, la figure 4 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide, monté à la sortie du foyer, à
chauffage par micro ondes monté aussi dans à la naissance du conduit d'évacuation des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à bois, la figure 5 est une vue schématique en coupe verticale montrant un dispositif catalyseur à
chauffage rapide monté à la sortie de l'avaloir et constituant l'unique sortie de celui-ci, la figure 6 est une vue schématique en coupe montrant un dispositif catalyseur à chauffage rapide, monté dans la partie supérieure de l'avaloir.
La présente invention s'applique à un appareil de chauffage à combustible solide tel un poêle ou un foyer fermé de cheminée du type insert 1 présentant un foyer 2, une chambre de combustion 3 une porte vitrée 4 et un conduit 5 d'évacuation des gaz et fumées de combustion. Ce conduit 5 peut faire suite à
une boîte à fumées 6 avec ou sans échangeur de chaleur ou directement à un avaloir.
Dans ce conduit 5 d'évacuation à la sortie de la boîte à fumées ou de l'avaloir est placé, par exemple à sa naissance, un dispositif catalytique 7 sous la forme d'un corps 8 en général en céramique ou en métal, occupant toute la section du conduit d'évacuation et traversé entièrement et uniquement par les gaz et fumées de combustion.
Les gaz et fumées de combustion n'ont pas d'autre passage de sortie qu'à travers le dispositif catalytique 7 même dans les phases transitoires de démarrage ou d'extinction du feu.
5 Lorsqu'il est placé dans le conduit de fumées, le corps 8 du dispositif catalytique 7 affecte une forme de section égale ou voisine à celle du conduit de fumées. Son volume intérieur est conformé
selon une pluralité de canaux parallèles intérieurs garnis d'une matière à effet catalytique, par exemple à base de métaux tels que le platine ou le palladium ou autres ou d'oxydes métalliques tels que par exemple l'oxyde de cuivre ou de cérium.
Ce corps 8 est traversé par tout le flux des gaz et fumées de combustion de l'appareil de chauffage car placé sur leur trajet vers l'extérieur et constituant le seul passage d'évacuation de ceux-ci.
Selon l'invention, on prévoit à proximité du dispositif catalyseur 7 et en amont de celui-ci un moyen de chauffage à haute température, à partir de l'énergie électrique et de préférence à montée rapide en température.
Il peut s'agir comme représenté sur la figure 1 de plusieurs résistances, par exemple deux résistances de puissance, respectivement 9 et 10 fonctionnant à haute température par exemple du type au carbure de silicium. Celles-ci peuvent être du type de celles utilisées comme allumeur sur les chaudières à gaz d'une certaine puissance.
Ces résistances à haute température de fonctionnement sont montées par exemple, dans un tronçon inséré dans le conduit 5 d'évacuation, de préférence à sa base et transversalement au trajet des gaz et fumées et à proximité de la surface d'entrée du dispositif catalyseur 7. Elles sont au nombre d'au moins deux, disposées en vis à vis et placées en croix
selon une pluralité de canaux parallèles intérieurs garnis d'une matière à effet catalytique, par exemple à base de métaux tels que le platine ou le palladium ou autres ou d'oxydes métalliques tels que par exemple l'oxyde de cuivre ou de cérium.
Ce corps 8 est traversé par tout le flux des gaz et fumées de combustion de l'appareil de chauffage car placé sur leur trajet vers l'extérieur et constituant le seul passage d'évacuation de ceux-ci.
Selon l'invention, on prévoit à proximité du dispositif catalyseur 7 et en amont de celui-ci un moyen de chauffage à haute température, à partir de l'énergie électrique et de préférence à montée rapide en température.
Il peut s'agir comme représenté sur la figure 1 de plusieurs résistances, par exemple deux résistances de puissance, respectivement 9 et 10 fonctionnant à haute température par exemple du type au carbure de silicium. Celles-ci peuvent être du type de celles utilisées comme allumeur sur les chaudières à gaz d'une certaine puissance.
Ces résistances à haute température de fonctionnement sont montées par exemple, dans un tronçon inséré dans le conduit 5 d'évacuation, de préférence à sa base et transversalement au trajet des gaz et fumées et à proximité de la surface d'entrée du dispositif catalyseur 7. Elles sont au nombre d'au moins deux, disposées en vis à vis et placées en croix
6 lorsqu'elles sont au nombre de quatre.
Le chauffage et la montée en température sont quasi instantanés et la puissance s'élève à
environ 600 watts par résistance.
Le fonctionnement est tel que le corps de la résistance rougit quasi instantanément et la température au voisinage des résistances monte rapidement à 1400-1500 C.
Elles sont placées sur le trajet des gaz et fumées de combustion et à proximité immédiate de la face du dispositif catalyseur regardant le foyer car le but est de chauffer rapidement principalement le corps 8 et donc les dépôts catalytiques du dispositif catalyseur 7.
Ces résistances montent rapidement à des hautes températures. Elles diffusent la chaleur par rayonnement infra rouge à proximité immédiate du corps du catalyseur. La chaleur se transmet ainsi directement à la matière catalytique pour diminuer le temps d'amorçage.
Ces résistances sont alimentées en énergie électrique par un circuit 11 commandé par un détecteur ou un capteur de température 12 placé en amont à
l'entrée du catalyseur. Il permet de détecter la nécessité d'utiliser le chauffage par les résistances.
Ainsi, la forte élévation de la température à l'entrée du catalyseur entraînera rapidement l'amorçage de la réaction de catalyse. Celle-ci étant exothermique se traduira par une augmentation de température à sa sortie. La réaction s'autoentretient tant qu'il existe suffisamment de matières à oxyder et du maintien des conditions de température.
On peut alors arrêter le chauffage par les résistances jusqu'à la nécessité d'un nouvel amorçage.
Celui-ci devient nécessaire lorsque le feu faiblit par exemple avant la recharge en combustible solide.
Le chauffage et la montée en température sont quasi instantanés et la puissance s'élève à
environ 600 watts par résistance.
Le fonctionnement est tel que le corps de la résistance rougit quasi instantanément et la température au voisinage des résistances monte rapidement à 1400-1500 C.
Elles sont placées sur le trajet des gaz et fumées de combustion et à proximité immédiate de la face du dispositif catalyseur regardant le foyer car le but est de chauffer rapidement principalement le corps 8 et donc les dépôts catalytiques du dispositif catalyseur 7.
Ces résistances montent rapidement à des hautes températures. Elles diffusent la chaleur par rayonnement infra rouge à proximité immédiate du corps du catalyseur. La chaleur se transmet ainsi directement à la matière catalytique pour diminuer le temps d'amorçage.
Ces résistances sont alimentées en énergie électrique par un circuit 11 commandé par un détecteur ou un capteur de température 12 placé en amont à
l'entrée du catalyseur. Il permet de détecter la nécessité d'utiliser le chauffage par les résistances.
Ainsi, la forte élévation de la température à l'entrée du catalyseur entraînera rapidement l'amorçage de la réaction de catalyse. Celle-ci étant exothermique se traduira par une augmentation de température à sa sortie. La réaction s'autoentretient tant qu'il existe suffisamment de matières à oxyder et du maintien des conditions de température.
On peut alors arrêter le chauffage par les résistances jusqu'à la nécessité d'un nouvel amorçage.
Celui-ci devient nécessaire lorsque le feu faiblit par exemple avant la recharge en combustible solide.
7 Le moyen électrique de chauffage rapide à
résistance électrique du flux et du catalyseur peut être remplacé par tout autre moyen de chauffage rapide à partir d'une alimentation électrique.
On peut citer à titre d'exemple, un chauffage par induction ou un chauffage par micro ondes ou autres formes de chauffage rapide à partir de l'énergie électrique.
On décrira ci-après en référence à la figure 4 l'exemple concernant le chauffage par micro ondes.
Le corps 8 se trouve placé dans un tronçon 13 non sensible aux hyperfréquences par exemple non métallique, du conduit 5 d'évacuation des fumées.
Bien entendu, la matière utilisée pour ce tronçon non métallique 11 devra résister aux températures que peut atteindre le corps 8 du dispositif catalyseur 7.
Autour du corps 8 du dispositif catalyseur, c'est-à-dire autour du tronçon 13 qui le contient, on créera une enceinte blindée 14 dans laquelle sera apportée l'énergie hyperfréquence par un ou plusieurs guide(s) d'onde 15 provenant d'un générateur hyperfréquence par exemple un magnétron 16.
Bien entendu, des moyens de protection doivent être prévus aussi bien au niveau des fuites de l'énergie hyperfréquence qu'au niveau de l'accès à
l'intérieur pendant le fonctionnement.
De la même façon, un capteur ou un détecteur thermique 15 placé en amont du catalyseur permettra de déterminer la nécessité d'utiliser ce chauffage additionnel c'est-à-dire de commander en fonctionnement ou en arrêt le générateur hyperfréquence 16.
Les matériaux et matières utilisés dans la zone soumise à l'énergie hyperfréquence seront du type non calorifiquement actifs en présence de micro ondes
résistance électrique du flux et du catalyseur peut être remplacé par tout autre moyen de chauffage rapide à partir d'une alimentation électrique.
On peut citer à titre d'exemple, un chauffage par induction ou un chauffage par micro ondes ou autres formes de chauffage rapide à partir de l'énergie électrique.
On décrira ci-après en référence à la figure 4 l'exemple concernant le chauffage par micro ondes.
Le corps 8 se trouve placé dans un tronçon 13 non sensible aux hyperfréquences par exemple non métallique, du conduit 5 d'évacuation des fumées.
Bien entendu, la matière utilisée pour ce tronçon non métallique 11 devra résister aux températures que peut atteindre le corps 8 du dispositif catalyseur 7.
Autour du corps 8 du dispositif catalyseur, c'est-à-dire autour du tronçon 13 qui le contient, on créera une enceinte blindée 14 dans laquelle sera apportée l'énergie hyperfréquence par un ou plusieurs guide(s) d'onde 15 provenant d'un générateur hyperfréquence par exemple un magnétron 16.
Bien entendu, des moyens de protection doivent être prévus aussi bien au niveau des fuites de l'énergie hyperfréquence qu'au niveau de l'accès à
l'intérieur pendant le fonctionnement.
De la même façon, un capteur ou un détecteur thermique 15 placé en amont du catalyseur permettra de déterminer la nécessité d'utiliser ce chauffage additionnel c'est-à-dire de commander en fonctionnement ou en arrêt le générateur hyperfréquence 16.
Les matériaux et matières utilisés dans la zone soumise à l'énergie hyperfréquence seront du type non calorifiquement actifs en présence de micro ondes
8 de façon à permettre d'utiliser toute l'énergie hyperfréquence pour chauffer les dépôts de matière catalytique dont les parois internes du dispositif catalyseur sont pourvues.
On peut aussi envisager de créer un champ magnétique, par exemple par un enroulement, qui chauffera par induction à l'intérieur du corps du catalyseur, les dépôts actifs de matière catalytique de manière à élever leur température jusqu'à la valeur d'amorçage de la réaction de catalyse.
L'emplacement du catalyseur peut être situé
plus bas à la sortie de la boîte à fumées ou celle de l'avaloir ou dans la partie supérieure de celles-ci.
Ces exemples de dispositions sont illustrés par les figures 5 et 6.
On distingue d'abord un dispositif catalyseur 7 dont le corps 8 est placé directement à
la sortie de la boîte à fumées ou de l'avaloir à
l'intérieur de l'appareil au raccordement de sortie (figure 5).
Le corps 8 du dispositif catalyseur 7 peut également être placé en partie supérieure de la boîte à fumées ou de l'avaloir. Dans ce cas, il est monté
dans un support d'obturation 17 prévu pour porter le corps du catalyseur et pour former une barrière au passage des gaz et fumées de combustion et forcer leur passage à travers le dispositif catalyseur (figure 6).
Le support d'obturation 17 avec son dispositif catalyseur 7 délimitent le haut de l'avaloir et donc sa sortie un compartiment supérieur de détente 18.
Dans cette dernière variante, la forme de section du catalyseur n'est plus obligatoirement circulaire. Au contraire, elle peut varier et devenir par exemple carrée ou rectangulaire ou autre.
De même, la forme du support d'obturation 17
On peut aussi envisager de créer un champ magnétique, par exemple par un enroulement, qui chauffera par induction à l'intérieur du corps du catalyseur, les dépôts actifs de matière catalytique de manière à élever leur température jusqu'à la valeur d'amorçage de la réaction de catalyse.
L'emplacement du catalyseur peut être situé
plus bas à la sortie de la boîte à fumées ou celle de l'avaloir ou dans la partie supérieure de celles-ci.
Ces exemples de dispositions sont illustrés par les figures 5 et 6.
On distingue d'abord un dispositif catalyseur 7 dont le corps 8 est placé directement à
la sortie de la boîte à fumées ou de l'avaloir à
l'intérieur de l'appareil au raccordement de sortie (figure 5).
Le corps 8 du dispositif catalyseur 7 peut également être placé en partie supérieure de la boîte à fumées ou de l'avaloir. Dans ce cas, il est monté
dans un support d'obturation 17 prévu pour porter le corps du catalyseur et pour former une barrière au passage des gaz et fumées de combustion et forcer leur passage à travers le dispositif catalyseur (figure 6).
Le support d'obturation 17 avec son dispositif catalyseur 7 délimitent le haut de l'avaloir et donc sa sortie un compartiment supérieur de détente 18.
Dans cette dernière variante, la forme de section du catalyseur n'est plus obligatoirement circulaire. Au contraire, elle peut varier et devenir par exemple carrée ou rectangulaire ou autre.
De même, la forme du support d'obturation 17
9 peut présenter une fonction de déflecteur et son épaisseur varier.
Bien que l'invention ait été décrite à
propos d'exemples de réalisation, elle ne se trouve pas limitée à ceux-ci. Au contraire, tous moyens et éléments équivalents entrent dans son cadre sans en diminuer la portée de la protection.
Bien que l'invention ait été décrite à
propos d'exemples de réalisation, elle ne se trouve pas limitée à ceux-ci. Au contraire, tous moyens et éléments équivalents entrent dans son cadre sans en diminuer la portée de la protection.
Claims (13)
1. Ensemble d'épuration par catalyse des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage notamment d'un foyer fermé de cheminée du type utilisant un dispositif catalyseur (7) dans le conduit (5) d'évacuation des gaz et fumées de combustion caractérisé par son emplacement directement à ou au voisinage intérieur ou extérieur de la sortie de la boîte à fumées ou de l'avaloir, par le fait qu'il constitue le seul passage d'évacuation des gaz et fumées de combustion et par un moyen de chauffage rapide et temporaire à partir de l'énergie électrique pour élever fortement en amont dans et/ou à proximité
du catalyseur, la température des gaz et fumées de combustion et caractérisé par un capteur ou un détecteur (12) sensible à la température, prévu en amont du dispositif catalyseur (7) à proximité de celui-ci et relié au circuit de commande (11) du moyen de chauffage.
du catalyseur, la température des gaz et fumées de combustion et caractérisé par un capteur ou un détecteur (12) sensible à la température, prévu en amont du dispositif catalyseur (7) à proximité de celui-ci et relié au circuit de commande (11) du moyen de chauffage.
2. Ensemble d'épuration selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de catalyseur (7) est placé en partie supérieure de la boîte à fumées (6) ou de l'avaloir dans un support d'obturation (17), le dispositif catalyseur constituant le seul passage d'évacuation des gaz et fumées de combustion.
3. Ensemble d'épuration selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le moyen de chauffage est placé juste avant le passage des gaz et fumées de combustion à travers le dispositif catalyseur (6) à proximité de sa face regardant vers le foyer.
4. Ensemble d'épuration selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé en ce que le moyen de chauffage chauffe le support du dispositif catalyseur (7).
5. Ensemble d'épuration selon la revendication précédente caractérisé en ce que le moyen de chauffage est à rayonnement infrarouge.
6. Ensemble d'épuration selon la revendication précédente caractérisé en ce que le moyen de chauffage est au moins une résistance électrique (9) et/ou (10) à haute température.
7. Ensemble d'épuration selon la revendication précédente caractérisé en ce que la au moins une résistance électrique est du type allumeur c'est-à-dire à fort rayonnement infra rouge rapide.
8. Ensemble d'épuration selon la revendication précédente 6 ou 7, caractérisé en ce que le ou les résistances électriques (9) ou (10) ou autres est ou sont du type au carbure de silicium.
9. Ensemble d'épuration selon la revendi-cation 1 ou 2 ou 3 caractérisé en ce que le moyen de chauffage est un moyen de chauffage à induction.
10. Ensemble d'épuration selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé en ce que le moyen de chauffage est une énergie hyperfréquence à
partir d'un générateur hyperfréquence (16).
partir d'un générateur hyperfréquence (16).
11. Ensemble d'épuration selon la revendication 10 caractérisé en ce que le dispositif catalyseur (7) est placé dans un tronçon (13) non sensible aux hyperfréquences.
12. Ensemble d'épuration selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'ensemble formé par le générateur hyperfréquence (16) et le dispositif catalyseur (7) est protégé des fuites ou du rayonnement vers l'extérieur par un blindage.
13. Ensemble d'épuration selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé
en ce que la température est élevée jusqu'à environ 1400°C - 1500°C.
en ce que la température est élevée jusqu'à environ 1400°C - 1500°C.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0801535A FR2928846B1 (fr) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Dispositif d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide. |
| FR08/01535 | 2008-03-20 | ||
| PCT/FR2009/000301 WO2009144393A1 (fr) | 2008-03-20 | 2009-03-20 | Ensemble d'épuration à catalyseur des gaz et fumées de combustion d'un appareil de chauffage à combustible solide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2718760A1 true CA2718760A1 (fr) | 2009-12-03 |
Family
ID=39810280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2718760A Abandoned CA2718760A1 (fr) | 2008-03-20 | 2009-03-20 | Ensemble d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110008214A1 (fr) |
| EP (1) | EP2274073A1 (fr) |
| CA (1) | CA2718760A1 (fr) |
| FR (1) | FR2928846B1 (fr) |
| WO (1) | WO2009144393A1 (fr) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9803862B2 (en) * | 2010-06-04 | 2017-10-31 | Maxitrol Company | Control system and method for a solid fuel combustion appliance |
| US11022305B2 (en) | 2010-06-04 | 2021-06-01 | Maxitrol Company | Control system and method for a solid fuel combustion appliance |
| US10234139B2 (en) | 2010-06-04 | 2019-03-19 | Maxitrol Company | Control system and method for a solid fuel combustion appliance |
| WO2012027512A2 (fr) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Clear Skies Unlimited, Inc. | Lutte accrue contre les émissions pour les chaudières à bois d'extérieur |
| WO2012061795A2 (fr) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Clearstak Llc | Convertisseur catalytique à commande intelligente pour chaudière chauffant au biocarburant |
| JP5640123B1 (ja) * | 2013-08-09 | 2014-12-10 | 株式会社超高温材料研究センター | 加熱機器の熱効率改善方法及び加熱機器の熱効率改善装置 |
| WO2015038994A1 (fr) | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Clearstak Llc | Dispositif de commande d'alimentation en carburant et d'alimentation en air pour four à biocarburant |
| DE15760997T1 (de) | 2014-03-12 | 2017-07-27 | Jeffrey R. Hallowell | Kombinierter wärme, leistung und biokohle mit lüfter |
| JP6275327B2 (ja) * | 2014-04-28 | 2018-02-07 | ジョ ヨンジャＣＨＯ， Ｙｏｕｎｇ Ｊａ | 煙処理装置 |
| PT3209939T (pt) | 2014-10-20 | 2020-09-01 | Jeffrey R Hallowell | Conversor catalítico e separador ciclónico combinados para forno alimentado a biocombustível |
| ES2557413B1 (es) * | 2015-11-20 | 2016-11-03 | Talleres De Carpintería Metálica Los Tigres, S.L. | Estufa de combustión |
| EP4235028A3 (fr) * | 2016-11-01 | 2023-12-27 | Jøtul ASA | Appareils à assistance catalytique incontournable |
| DE102018100216B3 (de) * | 2018-01-08 | 2019-03-21 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Brennkammerbaugruppe und Fahrzeugheizgerät |
| FR3081108A1 (fr) | 2018-05-19 | 2019-11-22 | Yvan Pesenti | Procede de traitement de fumees generees par une combustion de bois et dispositif pour la mise en oeuvre de procede. |
| DE102021130740A1 (de) | 2021-11-24 | 2023-05-25 | Ulrich Brunner Ofen- und Heiztechnik Gesellschaft für Guß- und Stahlkonstruktionen mbH | Einzelfeuerstätte mit einer Abgashaube |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0529368B1 (fr) * | 1991-08-26 | 1998-12-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Appareil de combustion catalytique et procédé |
| US5569455A (en) * | 1992-06-10 | 1996-10-29 | Shimadzu Corporation | Exhaust gas catalytic purifier construction |
| DE19627028A1 (de) * | 1996-07-04 | 1998-01-08 | Siemens Ag | Rauchgasfilteranlage für Kleinfeuerungen |
| DE19824204A1 (de) * | 1998-05-29 | 1999-12-09 | Siemens Ag | Hausfeuerungsanlage |
| JP2003106773A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-09 | Micro Denshi Kk | マイクロ波連続加熱装置 |
| US20030086839A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-08 | Rivin Eugeny I. | Catalytic reactors |
| ES2298737T3 (es) * | 2003-03-24 | 2008-05-16 | Nonox Ltd | Procedimiento y dispositivo de reduccion de la polucion de gases de escape. |
| ITPD20050281A1 (it) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Nonox Ltd | Metodo e dispositivo per abbattere le componenti inquinanti presenti nei fumi di scarico di un termo-generatore a combustione |
| ITPD20060251A1 (it) * | 2006-06-16 | 2007-12-17 | Easy Internat Srl | Forno a legna con apparecchiatura per l'abbattimento di inquinanti. |
-
2008
- 2008-03-20 FR FR0801535A patent/FR2928846B1/fr active Active
-
2009
- 2009-03-20 EP EP09754043A patent/EP2274073A1/fr not_active Withdrawn
- 2009-03-20 US US12/933,553 patent/US20110008214A1/en not_active Abandoned
- 2009-03-20 CA CA2718760A patent/CA2718760A1/fr not_active Abandoned
- 2009-03-20 WO PCT/FR2009/000301 patent/WO2009144393A1/fr active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110008214A1 (en) | 2011-01-13 |
| WO2009144393A1 (fr) | 2009-12-03 |
| FR2928846A1 (fr) | 2009-09-25 |
| FR2928846B1 (fr) | 2010-10-22 |
| EP2274073A1 (fr) | 2011-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2718760A1 (fr) | Ensemble d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide | |
| EP0277888A1 (fr) | Four à vapeur au gaz | |
| WO1998025742A1 (fr) | Dispositif et procede de traitement a haute temperature de materiau ligno-cellulosique | |
| WO2008043920A2 (fr) | Bruleur a cereales | |
| FR2558241A1 (fr) | Chaudiere a bois comportant une chambre de prechauffage du comburant | |
| FR3033025A1 (fr) | Alambic equipe d'un tour a feu a deux etages | |
| EP1039219A1 (fr) | Dispositif de combustion catalytique emettant un rayonnement infrarouge | |
| CA1330909C (fr) | Procede de postcombustion amelioree des imbrules et moyens pour le mettre en oeuvre dans un appareil de chauffage et d'incineration | |
| FR3033026B1 (fr) | Alambic equipe d'un bruleur a gaz ameliore | |
| FR2643443A1 (fr) | Dispositif de recuperation de chaleur pour cheminee a atre | |
| WO1998040671A1 (fr) | Procede et four de cremation | |
| EP2956716A2 (fr) | Installation de production et de traitement de fumees | |
| FR2516209A1 (fr) | Perfectionnement aux dispositifs de chauffage a combustion inversee | |
| KR101132987B1 (ko) | 고체연료 연소장치 및 고체연료 연소방법 | |
| FR3033027A1 (fr) | Alambic equipe d'un tour a feu avec isolation renforcee | |
| WO1987003669A1 (fr) | Procede pour activer la combustion dans un appareil de chauffage a combustible solide, et cheminee pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR2919711A1 (fr) | Echangeur thermique vertical a flux inverses | |
| BE1018339A3 (fr) | Systeme d'amenee d'air et evacuation de gaz brules. | |
| FR2483050A1 (fr) | Carneau de fumees | |
| CA2018142C (fr) | Appareil de prechauffage de conduit de combustion de combustibles solides | |
| FR2982930A1 (fr) | Nouveau four de cremation pour l'incineration de corps humains ou animaux | |
| CH579237A5 (en) | Incinerator for domestic refuse - with preheated secondary air provided under pressure | |
| BE1009908A6 (fr) | Dispositif de combustion et de postcombustion permanentes stabilisees pour combustibles solides, liquides ou gazeux. | |
| FR2581735A1 (fr) | Appareil de chauffage fonctionnant avec un combustible solide, tel que chaudiere notamment pour installation de chauffage central | |
| FR2641056A1 (en) | Improved postcombustion method with rapid triggering for solid fuels and means intended for implementing it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20150320 |
|
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20150320 |
|
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20150320 |