Appareil d'épuration d'un fluide gazeux pollué par des
particules solides et liquides et des gaz indésirables
Il est bien connu que les fumées provenant de la combustion d'un combustible quelconque (bois, charbon, fuel-oil, etc.) ou issues d'une opération physique, mécanique, électrique (soudure à l'arc), chimique (oxycou.
page), etc., entraînent dans l'atmosphère des quantités plus ou moins importantes de poussières, de gaz plus ou moins nauséabonds et agressifs, ainsi que des particules liquides de différentes compositions. Les dimensions de ces particules peuvent varier dans de très larges limites, depuis des fractions de micron jusqu'à plusieurs millimètres.
Le but de la présente invention est de fournir un appareil permettant d'éliminer les particules solides et liquides, en suspension dans un courant gazeux quelconque, par agglomération en particules plus grosses, ainsi que l'épuration dudit courant en gaz indésirables (tels que oxydes de soufre, hydrogène sulfuré, mercaptans, phénols et polyphénols, oxydes et peroxydes d'azote, hydrocarbures, etc.).
L'appareil, objet de l'invention, comporte une enceinte cylindrique dans laquelle le courant à épurer entre tangentiellement, ladite enceinte présentant à sa partie supérieure un dispositif pulvérisateur pour former un brouillard de liquide épurateur et dans sa partie centrale une cheminée, par où s'échappe le courant gazeux épuré, l'extrémité inférieure de ladite cheminée débouchant dans la partie inférieure de l'enceinte, laquelle partie est munie d'un orifice permettant l'évacuation du liquide épurateur, est caractérisé par le fait que la cheminée comporte deux parties, une partie inférieure munie de moyens permettant d'une part le réglage de la vitesse du courant gazeux chargé par le brouillard et d'autre part l'épuration dudit courant gazeux, une partie supérieure, surmontant ladite partie inférieure,
munie de moyens permettant d'une part l'épuration du courant gazeux et d'autre part la condensation du brouillard entraîné dans la cheminée, un second dispositif de brouillard de liquide épurateur étant disposé dans le haut de la partie inférieure de la cheminée.
Le dessin représente à titre d'exemple, quelques modes de réalisation de l'appareil, objet de l'invention:
- la fig. 1 est une vue en élévation partiellement en coupe, un premier mode de réalisation,
- la fig. 2 est une coupe schématique, dans un plan horizontal, au niveau du raccordement de la conduite d'amenée du gaz à épurer, de l'appareil de la fig. 1,
- la fig. 3 est une vue en élévation, semi-coupée, de la cheminée interne collectrice du courant gazeux,
- la fig. 4 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, de la partie inférieure de la cheminée représentée sur la fig. 3,
- la fig. 5 est une vue en coupe horizontale à deux niveaux selon la ligne C-C de la fig. 4,
- la fig. 6 est une coupe verticale partielle schématisée selon la ligne D de la fig. 5,
- la fig.
7 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle de la partie supérieure de la cheminée représentée sur la fig. 3,
- la fig. 8 représente une coupe horizontale selon
A-A de la fig. 7,
la fig. 9 représente une coupe horizontale selon
B-B de la fig. 7,
- la fig. 10 représente schématiquement un appareil de pulvérisation et plus particulièrement les liaisons entre les pulvérisateurs électrostatiques,
- la fig. 11, représente une variante de la fig. 10,
- la fig. 12 représente une vue en coupe partielle d'un mode de réalisation de partie haute de cheminée.
Sur la fig. 1, la référence 1 désigne l'enceinte dans laquelle s'effectue l'épuration du fluide gazeux et la partie inférieure 2 de ladite enceinte est tronconique et terminée par un orifice d'évacuation 5.
Le fluide gazeux est amené dans la partie supérieure de l'enceinte à l'aide d'une canalisation 3 et après épuration est évacué par une cheminée 4 qui se prolonge à l'intérieur de l'enceinte.
La canalisation 3 est munie d'un coude 6 formant siphon, destiné à empêcher toute remontée du liquide épurateur dans la conduite d'amenée du courant gazeux.
Des dispositifs 7 assurant l'alimentation et la pulvérisation sous forme d'un microbrouillard d'un liquide épurateur sont disposés à la partie supérieure de l'ep- ceinte 1, au dessus de l'arrivée du fluide gazeux. Ces dispositifs peuvent être par exemple montés sur une rampe circulaire. On peut également prévoir de les disposer hélicoïdalement sur la paroi de l'enceinte 1.
Le raccordement du tuyau d'amenée 3 du fluide gazeux à l'enceinte 1 se fait tangentiellement, d'où il résulte pour le fluide gazeux un mouvement de rotation à l'intérieur de ladite enceinte.
La fig. 3 est une vue en coupe partielle, selon un plan vertical, de la cheminée 4.
La cheminée comporte essentiellement deux parties: une partie basse 8 destinée à permettre le réglage de la vitesse du passage du fluide dans la cheminée au moyen des lames orientables 11, tout en ayant un rôle épurateur et une partie haute 9, destinée à parfaire l'épuration et à condenser le brouillard entraîné dans la cheminée, comme expliqué plus bas.
Entre ces deux parties on dispose une seconde rampe 10 de pulvérisation d'un microbrouillard de liquide épurateur, destinée à parfaire l'épuration totale tant des particules solides et/ou liquides que des gaz à neutraliser.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, de la partie basse 8 de la cheminée représentée àlafig. 3.
Cette partie comprend essentiellement un jeu de lames verticales en aube 11, réunies par leurs extrémités inférieures à un cône porteur 21 comportant un orifice axial d'évacuation 22. L'orientation des lames peut être réglée au moyen d'une roue dentée 12 agissant sur une couronne dentée 13 solidaire des lames 11 qui sont fixées à une couronne 14, elle-même solidaire de la paroi de la cheminée. Dans ce but, les lames 11 peuvent être souples ou montées pivotantes autour de leurs points d'attaches sur la couronne 14 et le cône 21.
La fig. 5 est une vue en coupe horizontale à deux niveaux selon la ligne C-C de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe verticale partielle schématisée selon la ligne D de la fig. 5.
La commande de la roue dentée 12 peut se faire de l'extérieur de l'enceinte.
On peut ainsi faire varier l'orientation des lames, l'appareil étant en cours de fonctionnement, ce qui permet un réglage précis de la vitesse de passage du courant gazeux dans la cheminée.
De plus, ce jeu de lames a un rôle épurateur, étant donné que le courant gazeux, pour pénétrer dans la partie haute de la cheminée, doit lécher les lames. Avantageuse- ment, la matière constitutive des lames est telle qu'elle ait une action attractive à l'encontre des particules solides et/ou liquides contenues dans le courant gazeux.
Un dispositif 10 assure l'alimentation et la pulvérisation sous forme d'un microbrouillard d'un liquide épurateur, disposé à l'extrémité supérieure de la partie basse de la cheminée.
La fig. 7 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle de la partie haute 9 de la cheminée, représentée à la fig. 3.
Cette partie a essentiellement pour objet de condenser le brouillard entraîné dans la cheminée tout en améliorant l'épuration.
Dans ce but, elle est munie de pointes perpendiculaires 15 et/ou obliques par rapport à la paroi de la cheminée.
Les pointes perpendiculaires et les pointes obliques 16 sont disposées régulièrement, comme on peut le voir sur les fig. 8 et 9 représentant des coupes selon les lignes A-A et B-B de la fig. 7.
Les pointes à un niveau de la cheminée sont décalées par rapport à celles des niveaux voisins.
Les pointes peuvent être creuses et dans ce cas refroidies intérieurement par le microbrouillard formé dans l'enceinte de l'appareil.
On peut également prévoir de munir la partie haute de la cheminée d'une double paroi, une circulation de fluide réfrigérant, par exemple d'eau, étant aménagée dans l'espace ainsi formé.
La fig. 12 représente un tel mode de réalisation.
La partie haute de la cheminée comporte une double paroi comprenant une paroi interne 40 et une paroi externe 41. Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure une cloison 39 a été prévue à l'intérieur de la double paroi de manière que le fluide réfrigérant circule de bas en haut le long de la paroi intérieure 40 de la cheminée, puis de haut en bas le long de la paroi externe 41 de ladite cheminée. Les pointes 38 destinées à la condensation du microbrouillard sont creuses et en communication avec l'espace délimité par la double paroi de manière à être refroidies.
Certaines des pointes disposées dans la partie haute de la cheminée, ou la totalité, peuvent être portées à un potentiel de manière à charger le microbrouillard selon une polarité appropriée.
Les pointes peuvent être chargées uniquement à leur extrémité ou dans toute leur masse.
Pour éviter des phénomènes d'arc entre les pointes, on peut prévoir un système de distribution de l'énergie polarisante dans les pointes de façon à répartir celle-ci dans toute la masse gazeuse sans provoquer de charges statiques dangereuses.
Avantageusement, les dispositifs de pulvérisations de microbrouillard disposés dans l'enceinte et la cheminée sont constitués par des pulvérisateurs électrostatiques.
Selon un premier mode de réalisation, l'ensemble des pulvérisateurs est relié à l'un des pôles d'un générateur électrostatique dont l'autre pôle est relié à la masse métallique de l'épurateur et fournissant une tension de 100 kilovolts.
I1 peut être avantageux lors du fonctionnement d'inverser la polarité des pulvérisateurs électrostatiques en agissant sur le générateur, l'inversion étant par exemple fonction de la vitesse des fumées à l'intérieur de l'épurateur.
Selon un deuxième mode de réalisation, la cheminée est isolée électriquement de l'enceinte et les pulvérisateurs électrostatiques disposés dans la cheminée sont portés à un potentiel différent de celui auquel sont portés les pulvérisateurs disposés sur l'enceinte; on peut dans ce cas prévoir deux générateurs électrostatiques.
Selon un mode d'exécution, le potentiel et la polarité auxquels sont portés les pulvérisateurs situés dans la cheminée sont variables cycliquement.
Les fig. 10 et 11 représentent respectivement schématiquement des appareils d'épuration conformes aux deux modes de réalisation cités ci-dessus.
Sur ces figures la référence 31 désigne l'enceinte
métallique, cylindrique de l'épurateur.
Les gaz à épurer sont introduits tangentiellement dans
celle-ci par l'ouverture 32.
La partie inférieure tronconique 33 de l'enceinte est
munie d'un orifice 34 permettant l'évacuation du liquide
épurateur.
On introduit dans l'enceinte 31 et à l'extrémité supé
rieure de la partie basse 36 de la cheminée 35 un liquide
épurateur, sous forme de microbrouillard au moyen de pulvérisateurs électrostatiques 42 isolés électriquement
des parois les supportant.
Les pulvérisateurs produisant le microbrouillard dans
l'enceinte 31 peuvent être répartis selon une ligne héli
coïdale.
Dans le mode de réalisation de la fig. 10, l'ensemble des pulvérisateurs est relié à un des pôles d'un même générateur électrostatique 43, fournissant par exemple une tension de l'ordre de 100 KV, l'autre pôle dudit générateur étant relié à la masse métallique de l'épurateur.
Dans cette forme de réalisation on peut prévoir des dispositifs permettant d'inverser cycliquement la polarité des pulvérisateurs par rapport à la masse pour améliorer la condensation.
Dans le mode de réalisation de la fig. 11, la cheminée 35 est isolée électriquement de l'enceinte 31, par exemple au moyen d'entretoises isolantes 44, ce qui permet de porter les pulvérisateurs disposés dans la cheminée à un potentiel différent de celui des pulvérisateurs de l'enceinte, en les alimentant par exemple au moyen d'un deuxième générateur électrostatique 45, comme représenté, branché entre lesdits pulvérisateurs et la cheminée.
Dans une autre variante de réalisation, on peut porter les différents pulvérisateurs de l'enceinte à des potentiels différents, en utilisant par exemple le deuxième générateur électrostatique 45. On peut également combiner une variation cyclique de la polarité des différents pulvérisateurs dans les modes de réalisation décrits ci-dessus.
Ainsi que cela a été représenté sur la fig. 1, il peut être avantageux de munir la paroi externe de la partie haute 37 de la cheminée d'aspérités ou de pointes telles que 46. On peut également prévoir de donner aux pointes 38 destinées à la condensation du microbrouillard un état de surface extérieur rugueux.
La partie haute de la cheminée peut être surmontée par un ou plusieurs extracteurs destinés à compenser les éventuelles pertes de charges.
Dans les appareils décrits, le courant gazeux à épurer entre en contact brutal, avec le liquide pulvérisé sous forme de brouillard ou d'aérosol et contenant divers produits destinés d'une part à mouiller les particules solides et/ou liquides et, d'autre part, à réagir chimiquement sur les gaz résiduaires en vue d'en assurer leur neutralisation ou leur transformation en produits différents ne présentant plus aucune nocivité et/ou odeurs, le liquide pulvérisé étant ensuite condensé et recueilli au bas de l'enceinte de l'appareil alors que le courant gazeux épuré sort par la cheminée.
Dans le mode de réalisation des fig. 1 à 7, le fluide gazeux amené dans la partie supérieure de l'enceinte subit une première épuration dans l'enceinte 1 lorsqu'il entre en contact avec le brouillard produit par le dispositif pulvérisateur 7.
Lors du passage du fluide dans la cheminée à travers le jeu de lames verticales en aube 11, réunies par leurs extrémités inférieures et dont l'orientation peut être modifiée de l'extérieur de l'enceinte, le courant gazeux à
épurer subit une deuxième épuration en léchant lesdites
lames pour passer dans la partie haute de la cheminée.
La condensation du microbrouillard dans la partie
haute de la cheminée obtenue au moyen de pointes régu
lièrement réparties sur la paroi de ladite partie haute de la
cheminée représentée dans la fig. 7 permet de parfaire
l'épuration du fluide.
La pulvérisation sous forme de microbrouillard ou
d'aérosol peut être obtenue par exemple par dispersion
mécanique du liquide mouillant et neutralisant non comprimé ou par détente d'un gaz comprimé en présence du
liquide, ou encore par l'adjonction, dans ledit liquide à pulvériser, d'un liquide inerte facilement vaporisable par
auto-détente à la pression atmosphérique. Avantageusement, on peut augmenter l'efficacité du liquide, mouillant et neutralisant, en utilisant des pulvérisateurs électro- statiques, comme représenté dans les modes de réalisation
des fig. 10 et 11.
De préférence, on utilise pour épurer le fluide gazeux un liquide présentant une très forte activité superficielle, autrement dit, c'est un liquide très mouillant, donnant un très faible angle de raccordement (le plus proche que possible de zéro) avec les particules solides et/ou liquides.
L'utilisation d'un liquide très mouillant est destinée à provoquer la formation, à la surface des très fines gouttelettes dudit liquide, d'une surface n'utilisant qu'une énergie minimale. De cette façon, les molécules de très petite énergie superficielle se trouvent concentrées à la surface des très fines gouttelettes du microbrouillard.
Ainsi, l'adhésion, liquide-solide et/ou liquide-liquide, par les interfaces sera facilitée, alors qu'avec de l'eau seule, liquide à forte tension superficielle, l'énergie développée, dans un choc, peut ne pas être assez forte pour entraîner l'agglutination.
Parmi tous les produits tensioactifs, que l'on trouve largement commercialisés, qui se présentent soit sous forme liquide, soit sous forme solide, mais solubles dans l'eau, qui possèdent une forte activité superficielle et qui donnent un angle de raccordement très faible tant avec les particules solides qu'avec les particules liquides, non naturellement solubles ni miscibles à l'eau, on peut citer, à titre illustratif et nullement limitatif, les produits suivants:
les alkyl-sulfonates de sodium, les aryl-sulfonates de sodium, les naphtyl-sulfonates de sodium, les stéarate et oléate de triéthanolamine, l'oléate d'ammonium, les amides d'acides gras sulfonés, les sulforicinates de sodium, les alcools gras sulfonés, les sulfo-esters de sodium d'alcools supérieurs primaires ou secondaires, les phospho-esters de sodium d'alcools supérieurs primaires ou secondaires, les ammonium quaternaires, les sucroglycérides et esters de sucre, etc.
Lorsqu'on utilise une pulvérisation chargée d'électricité de polarité contraire à celle des particules solides et/ou liquides en suspension, on peut obtenir une floculation immédiate, du fait de la neutralisation desdites particules. La raison de cette floculation est due au fait que tant que les particules sont en présence les unes des autres, alors qu'elles portent des charges électriques de même signe, il leur est impossible de se rencontrer en raison des forces électriques de répulsion; alors que, si la charge est neutralisée, les forces de cohésion deviennent prépondérantes et tout porte les particules à se rencontrer, s'agglutiner et à chuter.
On peut obtenir non seulement la rencontre, l'agglutination et la précipitation des particules solides et/ou liquides en suspension dans un courant gazeux d'une origine quelconque, mais également et simultanément, l'épuration, par neutralisation ou transformation totale, de tous les gaz se trouvant mélangés tant à des fumées de combustion d'un combustible quelconque qu'à un courant gazeux de quelque origine que ce soit en mettant en solution aqueuse, ou dans tous solvants adéquats, divers produits chimiques, se trouvant largement et couramment commercialisés, présentant une activité spécifique de nen tralisation et/ou de transformation des divers gaz, résiduaires de combustion ou d'opérations industrielles quelconques, et en pulvérisant cette solution chimique active, sous forme de microbrouillard ou d'aérosol,
à l'encontre du courant gazeux que l'on veut épurer d'un gaz quelconque gênant.
A titre d'exemple, pour épurer des gaz résiduaires d'oxydes de soufre de fumées de combustion, on peut utiliser, en solution aqueuse, de l'ammoniaque à diverses concentrations, des lessives de soude, du carbonate, du bicarbonate, du sulfate, du chlorhydrate d'ammonium, du sulfite d'ammonium, du carbonate, bicarbonate, sulfate de sodium, du sulfite, bisulfite, métabisulfite de sodium, du sulfate basique de chrome trivalent.
Apparatus for purifying a gaseous fluid polluted by
solid and liquid particles and unwanted gases
It is well known that the fumes from the combustion of any fuel (wood, coal, fuel oil, etc.) or from a physical, mechanical, electrical (arc welding), chemical (oxycou .
page), etc., entrain more or less significant quantities of dust, more or less foul-smelling and aggressive gases into the atmosphere, as well as liquid particles of different compositions. The dimensions of these particles can vary within very wide limits, from fractions of a micron up to several millimeters.
The object of the present invention is to provide an apparatus making it possible to remove solid and liquid particles, in suspension in any gas stream, by agglomeration into larger particles, as well as the purification of said stream of undesirable gases (such as oxides). sulfur, hydrogen sulfide, mercaptans, phenols and polyphenols, nitrogen oxides and peroxides, hydrocarbons, etc.).
The apparatus, object of the invention, comprises a cylindrical enclosure in which the stream to be purified enters tangentially, said enclosure having at its upper part a spray device for forming a mist of purifying liquid and in its central part a chimney, through which the purified gas stream escapes, the lower end of said chimney opening into the lower part of the enclosure, which part is provided with an orifice allowing the purifying liquid to be discharged, is characterized in that the chimney comprises two parts, a lower part provided with means allowing on the one hand the adjustment of the speed of the gas stream charged by the mist and on the other hand the purification of said gas stream, an upper part surmounting said lower part,
provided with means making it possible, on the one hand, to purify the gas stream and, on the other hand, to condense the mist entrained in the chimney, a second purifying liquid mist device being placed at the top of the lower part of the chimney.
The drawing represents, by way of example, some embodiments of the apparatus, object of the invention:
- fig. 1 is an elevational view partially in section, a first embodiment,
- fig. 2 is a schematic section, in a horizontal plane, at the connection of the supply pipe for the gas to be purified, of the apparatus of FIG. 1,
- fig. 3 is a view in elevation, semi-cut, of the internal chimney collecting the gas current,
- fig. 4 is a vertical sectional view, on a larger scale, of the lower part of the chimney shown in FIG. 3,
- fig. 5 is a horizontal sectional view at two levels along the line C-C of FIG. 4,
- fig. 6 is a partial vertical section schematically taken along line D of FIG. 5,
- fig.
7 is a view in vertical section on a larger scale of the upper part of the chimney shown in FIG. 3,
- fig. 8 represents a horizontal section according to
A-A of fig. 7,
fig. 9 represents a horizontal section according to
B-B of fig. 7,
- fig. 10 schematically represents a spraying apparatus and more particularly the connections between the electrostatic sprayers,
- fig. 11 shows a variant of FIG. 10,
- fig. 12 shows a partial sectional view of an embodiment of the upper part of the chimney.
In fig. 1, the reference 1 designates the enclosure in which the purification of the gaseous fluid is carried out and the lower part 2 of said enclosure is frustoconical and terminates with an evacuation orifice 5.
The gaseous fluid is brought into the upper part of the enclosure by means of a pipe 3 and after purification is discharged through a chimney 4 which extends inside the enclosure.
Line 3 is provided with an elbow 6 forming a siphon, intended to prevent any rise of the purifying liquid in the gas stream supply line.
Devices 7 ensuring the supply and spraying in the form of a microbrush of a purifying liquid are placed in the upper part of the enclosure 1, above the inlet of the gaseous fluid. These devices can for example be mounted on a circular ramp. It is also possible to provide for them to be arranged helically on the wall of the enclosure 1.
The connection of the supply pipe 3 of the gaseous fluid to the enclosure 1 is made tangentially, from which the gaseous fluid results in a rotational movement inside said enclosure.
Fig. 3 is a partial sectional view, along a vertical plane, of the chimney 4.
The chimney essentially comprises two parts: a lower part 8 intended to allow the adjustment of the speed of the passage of the fluid in the chimney by means of the orientable blades 11, while having a purifying role and an upper part 9, intended to perfect the purifying and condensing the mist entrained in the chimney, as explained below.
Between these two parts there is a second ramp 10 for spraying a microbrush of purifying liquid, intended to complete the total purification both of the solid and / or liquid particles and of the gases to be neutralized.
Fig. 4 is a view in vertical section, on a larger scale, of the lower part 8 of the chimney shown àlafig. 3.
This part essentially comprises a set of vertical vane blades 11, joined at their lower ends to a carrier cone 21 comprising an axial discharge orifice 22. The orientation of the blades can be adjusted by means of a toothed wheel 12 acting on a toothed ring 13 secured to the blades 11 which are fixed to a ring 14, itself secured to the wall of the chimney. For this purpose, the blades 11 can be flexible or mounted to pivot around their attachment points on the crown 14 and the cone 21.
Fig. 5 is a horizontal sectional view at two levels along the line C-C of FIG. 4.
Fig. 6 is a partial vertical section schematically taken along line D of FIG. 5.
The toothed wheel 12 can be controlled from outside the enclosure.
The orientation of the blades can thus be varied, the apparatus being in operation, which allows precise adjustment of the speed of passage of the gas stream in the chimney.
In addition, this set of blades has a purifying role, given that the gas stream, to enter the upper part of the chimney, must lick the blades. Advantageously, the material constituting the blades is such that it has an attractive action against the solid and / or liquid particles contained in the gas stream.
A device 10 ensures the supply and spraying in the form of a microbrush of a purifying liquid, placed at the upper end of the lower part of the chimney.
Fig. 7 is a view in vertical section on a larger scale of the upper part 9 of the chimney, shown in FIG. 3.
The main purpose of this part is to condense the mist entrained in the chimney while improving the purification.
For this purpose, it is provided with perpendicular points 15 and / or oblique with respect to the wall of the chimney.
The perpendicular points and the oblique points 16 are arranged regularly, as can be seen in FIGS. 8 and 9 showing sections along lines A-A and B-B of FIG. 7.
The peaks at one level of the chimney are offset from those of neighboring levels.
The tips can be hollow and in this case cooled internally by the microbrush formed in the enclosure of the device.
Provision can also be made to provide the upper part of the chimney with a double wall, a circulation of refrigerant fluid, for example water, being provided in the space thus formed.
Fig. 12 shows such an embodiment.
The upper part of the chimney has a double wall comprising an internal wall 40 and an external wall 41. In the embodiment shown in this figure, a partition 39 has been provided inside the double wall so that the refrigerant fluid circulates from bottom to top along the inner wall 40 of the chimney, then from top to bottom along the outer wall 41 of said chimney. The points 38 intended for condensing the microbrog are hollow and in communication with the space delimited by the double wall so as to be cooled.
Some of the points arranged in the upper part of the chimney, or all of them, can be brought to a potential so as to charge the microbrog according to an appropriate polarity.
The tips can be loaded only at their end or in their entire mass.
To avoid arcing phenomena between the points, a system can be provided for distributing the polarizing energy in the points so as to distribute the latter throughout the entire gas mass without causing dangerous static charges.
Advantageously, the microbrog spraying devices arranged in the enclosure and the chimney consist of electrostatic sprayers.
According to a first embodiment, all of the sprayers are connected to one of the poles of an electrostatic generator, the other pole of which is connected to the metal mass of the purifier and providing a voltage of 100 kilovolts.
It may be advantageous during operation to reverse the polarity of the electrostatic sprayers by acting on the generator, the reversal being for example a function of the speed of the fumes inside the purifier.
According to a second embodiment, the chimney is electrically isolated from the enclosure and the electrostatic sprayers arranged in the chimney are brought to a potential different from that to which the sprayers arranged on the enclosure are brought; in this case, two electrostatic generators can be provided.
According to one embodiment, the potential and the polarity to which the sprayers located in the chimney are carried are variable cyclically.
Figs. 10 and 11 represent respectively schematically purification devices in accordance with the two embodiments cited above.
In these figures, reference 31 designates the enclosure
metallic, cylindrical purifier.
The gases to be purified are introduced tangentially into
this by opening 32.
The lower frustoconical part 33 of the enclosure is
provided with an orifice 34 allowing the evacuation of the liquid
purifier.
Is introduced into the enclosure 31 and at the upper end
upper part of the lower part 36 of the chimney 35 a liquid
scrubber, in the form of a micro-mist by means of electrically isolated electrostatic sprayers 42
walls supporting them.
Sprayers producing the micro-fog in
the enclosure 31 can be distributed along a heli line
coidal.
In the embodiment of FIG. 10, all of the sprayers are connected to one of the poles of the same electrostatic generator 43, for example providing a voltage of the order of 100 KV, the other pole of said generator being connected to the metal mass of the purifier .
In this embodiment, devices can be provided which make it possible to cyclically reverse the polarity of the sprayers with respect to the mass in order to improve the condensation.
In the embodiment of FIG. 11, the chimney 35 is electrically isolated from the enclosure 31, for example by means of insulating spacers 44, which makes it possible to bring the sprayers arranged in the chimney to a potential different from that of the sprayers in the enclosure, by bringing them feeding for example by means of a second electrostatic generator 45, as shown, connected between said sprayers and the chimney.
In another variant embodiment, the different sprayers of the enclosure can be brought to different potentials, for example by using the second electrostatic generator 45. It is also possible to combine a cyclic variation of the polarity of the different sprayers in the embodiments. described above.
As has been shown in FIG. 1, it may be advantageous to provide the outer wall of the upper part 37 of the chimney with roughness or points such as 46. It is also possible to provide for the points 38 intended for the condensation of the microbrog to have a rough outer surface condition. .
The upper part of the chimney can be surmounted by one or more extractors intended to compensate for any pressure losses.
In the devices described, the gas stream to be purified comes into sudden contact with the sprayed liquid in the form of a mist or aerosol and containing various products intended on the one hand to wet the solid and / or liquid particles and, on the other hand on the other hand, to react chemically with the waste gases in order to ensure their neutralization or their transformation into different products no longer presenting any harmfulness and / or odors, the sprayed liquid then being condensed and collected at the bottom of the enclosure of the apparatus while the purified gas stream exits through the chimney.
In the embodiment of FIGS. 1 to 7, the gaseous fluid brought into the upper part of the enclosure undergoes a first purification in the enclosure 1 when it comes into contact with the mist produced by the spray device 7.
During the passage of the fluid in the chimney through the set of vertical blades 11 blade, joined by their lower ends and whose orientation can be changed from outside the enclosure, the gas stream
purify undergoes a second purification by licking said
slats to pass through the upper part of the fireplace.
The condensation of the microbrush in the
top of the chimney obtained by means of regular spikes
evenly distributed over the wall of said upper part of the
chimney shown in fig. 7 allows to perfect
the purification of the fluid.
Spraying in the form of a micro-mist or
aerosol can be obtained for example by dispersion
mechanics of the uncompressed wetting and neutralizing liquid or by expansion of a compressed gas in the presence of
liquid, or by the addition, in said liquid to be sprayed, of an inert liquid easily vaporizable by
self-expansion at atmospheric pressure. Advantageously, the efficiency of the liquid, wetting and neutralizing, can be increased by using electrostatic sprayers, as shown in the embodiments.
of fig. 10 and 11.
Preferably, a liquid having a very high surface activity is used to purify the gaseous fluid, in other words, it is a very wetting liquid, giving a very low angle of connection (as close as possible to zero) with the solid particles. and / or liquids.
The use of a very wetting liquid is intended to cause the formation, on the surface of the very fine droplets of said liquid, of a surface using only minimal energy. In this way, the molecules of very small surface energy are found concentrated on the surface of the very fine droplets of the micro-fog.
Thus, adhesion, liquid-solid and / or liquid-liquid, by the interfaces will be facilitated, whereas with water alone, liquid with high surface tension, the energy developed, in a shock, may not be strong enough to cause agglutination.
Among all the surfactants, which are widely marketed, which are presented either in liquid form or in solid form, but soluble in water, which have a high surface activity and which give a very low angle of connection both with solid particles and with liquid particles, which are neither naturally soluble nor miscible with water, there may be mentioned, by way of illustration and in no way limiting, the following products:
sodium alkyl sulfonates, sodium aryl sulfonates, sodium naphthyl sulfonates, triethanolamine stearate and oleate, ammonium oleate, sulfonated fatty acid amides, sodium sulforicinates, alcohols sulfonated fatty acids, sodium sulfoesters of primary or secondary higher alcohols, sodium phosphoesters of primary or secondary higher alcohols, quaternary ammoniums, sucroglycerides and sugar esters, etc.
When using an electrically charged spray of polarity opposite to that of the solid and / or liquid particles in suspension, immediate flocculation can be obtained, due to the neutralization of said particles. The reason for this flocculation is due to the fact that as long as the particles are in the presence of each other, while they carry electric charges of the same sign, it is impossible for them to meet because of the electric forces of repulsion; whereas, if the charge is neutralized, the cohesive forces become preponderant and everything causes the particles to meet, agglutinate and fall.
One can obtain not only the meeting, the agglutination and the precipitation of the solid and / or liquid particles in suspension in a gas stream of any origin, but also and simultaneously, the purification, by neutralization or total transformation, of all the gases being mixed both with the combustion fumes of any fuel and with a gas stream of any origin whatsoever by placing in aqueous solution, or in any suitable solvents, various chemicals, which are widely and commonly marketed , exhibiting a specific activity of neutralizing and / or transforming the various gases, combustion residues or any industrial operations, and by spraying this active chemical solution, in the form of a micro-mist or an aerosol,
against the gas stream that we want to purify any troublesome gas.
By way of example, to purify waste gases of sulfur oxides from combustion fumes, it is possible to use, in aqueous solution, ammonia at various concentrations, sodium hydroxide solutions, carbonate, bicarbonate, sulphate. , ammonium hydrochloride, ammonium sulphite, carbonate, bicarbonate, sodium sulphate, sulphite, bisulphite, sodium metabisulphite, basic sulphate of trivalent chromium.