EP0382704A1 - Method of treating a gas containing particles, and apparatus for carrying out this method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a process for treating a gas or a mixture of gases charged with gasifiable or combustible particles, by separation and transformation of these particles.
- the object of the invention is to provide a process capable of separating, effectively and economically, from a moving gas or mixture of gases, the solid, pasty or liquid particles which it contains and which must be extracted from the gas to allow its use, this separation being carried out, in a first step, by simple capture of the particles contained in the gas or the mixture of moving gases, while the captured particles are, in a second step, transformed, by gasification or combustion, to be either incorporated into the treated gas when their nature, after transformation, allows their presence in the gas, or evacuated from the above-mentioned gas circuit by a gaseous current formed by the gas which is the subject of the above-mentioned separation or by a gas, distinct from it, whose properties, flow rate and direction of movement are chosen to facilitate the evacuation of the transformed particles.
- said method consists in passing the entire gas or mixture of gas to be treated, at room temperature and at a substantially constant speed and pressure determined, through an electrically conductive porous body and whose porosity is such that it retains the aforementioned particles, to follow the pressure drop caused by the porous body and preferably permanently to automatically interrupt, when a determined pressure drop is reached through the porous body, the supply of gas, to automatically energize, for a determined time, said porous body for the bring to a determined temperature, between 100 and 1000 ° C., capable of ensuring the gasification or combustion of the particles retained therein, to rid the porous body of the residues of said particles by a gas stream and to restore the passage of the gas to be treated through the porous body to direct it towards its place of use or storage.
- the invention also relates to a device for implementing the above method.
- this device comprises means for channeling the gas or the mixture of gases to be treated through at least one enclosure in which is arranged at least one porous electrically conductive body through which all the gas passes.
- treat means for monitoring, in the aforementioned enclosure, the pressure drop caused by the porous body, means, arranged upstream of the aforementioned enclosure, arranged to interrupt the admission of the gas to be treated into the enclosure and to be ordered automatically by the above means when a determined pressure drop is reached, means for energizing the porous body for a determined time and arranged to be controlled automatically by the means according to the pressure drop, when the latter reaches a determined value and when the admission of gas to be treated into the enclosure is interrupted, and means for ridding the porous element and the enclosure, in which it is arranged, of residues resulting from the gasification and from the combustion of the particles with which the gas to be charged is which have been retained in said porous element.
- the process according to the invention and illustrated in the drawings is intended for the treatment of a gas or a mixture of gases which is charged with gasifiable or combustible particles which do not allow its direct use.
- This treatment consists in first of all separating the particles from the gas by capturing them, then transforming them so that they can be evacuated, by a gas stream, from the place where they were captured.
- the gas or the mixture is passed, at ambient temperature and at a speed and pressure determined to be substantially constant, through a porous body 1, which is electrically conductive and whose porosity is chosen so that it retains solid, pasty or even liquid particles contained in the gas.
- the pressure drop caused by this porous body 1 is continuously monitored by considering the direction of flow of the gas to be treated indicated by the arrow 2.
- the interruption is interrupted automatically supply gas to the latter and automatically switch on, for a time determined as a function of the nature of the particles captured in the porous body, the latter to bring it, by the Joule effect, to a determined temperature, which is generally between 100 and 1000 ° C.
- the treated gas laden with gases, combustion products and residues is diverted downstream of the porous body and for a determined time, by means 4, to a conduit 5 and along arrow 6, for its evacuation.
- the treated gas circuit is restored according to arrow 3 to direct it to its place of use or storage.
- the porous body 1 is freed from said gases, combustion products and residues using a sweeping gas which is distinct from the gas to be treated.
- This sweeping gas is circulated (as shown in particular in FIG. 2), for a determined time, through the porous body 1 according to a circuit shown diagrammatically by the arrows 7 and this sweeping gas laden with gases, products of combustion, is discharged and residues to be removed during the interruption of passage of the gas to be treated through the porous body 1.
- the process according to the invention is not limited to a batch gas treatment. Indeed, as shown in Figure 6 and in order to process gas continuously, it is expected, when the supply of gas to be treated through the porous body 1 is interrupted for the elimination of the aforementioned products from this porous body, to divert the gas to be treated towards a second porous body 1 ′ which is analogous to the porous body 1 and which is provided with the same equipment as the latter , these two porous bodies 1 and 1 ′ operating in an identical manner and alternately.
- a porous body 1, 1 ′ is used, made of an electrically conductive ceramic material, consisting for example of alumina fibers on which SiC has been deposited in the gas phase.
- the degree of porosity of the porous body is chosen to be between 50 to 90% and the external contact surface 8 through which the gas to be treated enters the porous body is between 0.05 and 1.5m2 and this, for a thickness of the porous body of between 1 and 25 mm.
- the average density of the porous body is advantageously between 0.2 gr / cm3 and 1gr / cm3, its mechanical or shear strength is between 0.5 and 5kg / mm2 while its electrical resistivity is between 0.5 and 2.5 ohm cm at a temperature between 20 ° C and 50 ° C.
- the structure of the ceramic material is also chosen to allow the passage of air at a speed between 0.3 and 7 m / sec, at a pressure between 9 and 20 mbar.
- the gas contained in the isolated enclosure either is not an oxidizing gas, or when it is oxidizing but in insufficient quantity in the enclosure to allow complete combustion of particles, to admit an oxidizing gas into said enclosure near the porous body so that it can pass through the latter (see FIG. 1).
- the oxidizing gas is delivered into the enclosure by means 24 which are arranged to admit this gas when the enclosure 10 is isolated and the porous body 1 is energized.
- oxidizing gas it is possible to use either the gas to be treated or the purging gas when their nature allows, or a gas distinct from these two gases.
- This enclosure 10 is completely closed by a porous body 1, which is electrically conductive, being in the form of a plate which extends perpendicular to the axis 11 of the enclosure 10.
- a valve 12 is arranged on the conduit 9, upstream of the porous body 1 by considering the direction of flow of the gas to be treated shown diagrammatically by the arrows 2,3, in order to make it possible to interrupt the admission of the gas into the enclosure 10 when and while the porous body 1 is tensioned to raise its temperature in order to gasify or ensure the combustion of the particles trapped in said porous body.
- This device which is designed to separate the aforementioned gases, combustion products and residues from the treated gas, comprises, downstream of the enclosure 10, a movable valve 13 disposed in the duct 9 and controlled to occupy two extreme positions, as shown in FIG.
- a first position shown in solid lines, in which it allows the passage of the treated gas according to arrows 2 and 3 when the valve 12 is in the open position and the we are in the gas treatment phase
- a second position shown in dashed lines, in which it authorizes, when the valve 12 is in the open position, the passage of the treated gas, used as sweep gas, which is then charged with the gases , combustion products and aforesaid residues for the elimination of this charged gas, according to the arrows 2.6, by the evacuation pipe 5.
- the control 14 of the valve 13 is arranged, on the one hand, to pass the valve 13 from its first extreme position to its second extreme position at the same time as the closure of the valve 12 and, on the other hand, to maintain this valve 13 in this second extreme position, for a determined time, after the opening of said valve 12, and to return the valve, after expiration of this determined time, from its second to its first extreme position.
- Means 15, comprising, for example, a differential contact pressure gauge 16, are associated with the enclosure 10 and the porous body 1 to permanently monitor in said enclosure 10, the pressure drop caused by this porous body. .
- These means 15 are arranged to act automatically on the valve 12 and the control 14 of the valve 13, when a determined pressure drop is reached, in the following order: closing of the valve 12, installation of the valve 13 so that '' it occupies its second extreme position and energizes the porous body 1 via of a contactor 17.
- These means 15 are further arranged for, after a determined time which is advantageously adjustable by means of well-known switchgear, controlling, automatically and in sequence, the switching off, by contact terminals 17 ′, Of the porous body 1, the opening of the valve 12 to authorize the admission of the gas into the enclosure 10, the installation of the valve 13 in its first extreme position so that it closes the evacuation pipe 5 treated gas charged with the aforementioned gases, combustion products and residues.
- the differential contact pressure gauge 16 is arranged to constantly maintain the valve 13 in its first extreme position; that is to say in its position where it closes the discharge pipe 5.
- the device according to the invention comprises, as shown in FIG. 1, means 24 intended for injecting into the enclosure 10, when the supply of gas to be treated therein is interrupted and the porous body 1 is energized , oxidizing gas allowing the combustion of the particles retained in said porous body.
- these means 24 consist of an injector 25 opening into the enclosure 10 in the vicinity of the porous body and supplied by the valve 12, which is two-way, the gas to be treated being, of course, an oxidizing gas.
- the device according to the invention in its embodiment illustrated in Figures 2 and 3, is intended to process, batchwise, gas flowing at speeds between 1 and 7m / sec.
- This device comprises a conduit 9 for the gas to be treated, an enclosure 10 interposed in this conduit and a porous body 1 which is electrically conductive.
- This porous body 1 is tubular and blind and its axis coincides with the axis 11 of the duct 9 and of the enclosure 10.
- the porous body 1 is immobilized in the enclosure 10 by means of, on the one hand, d '' a solid support plate 18, arranged perpendicular to the axis 11 near the opening 19 of the porous body, which sealingly seals the space between the enclosure and the porous body so that the entire gas entering the enclosure 10 is forced to flow through the porous body to be distributed in the enclosure 10 downstream of the above-mentioned plate 18 and, on the other hand, of an openwork support 20 arranged to disturb the the flow of treated gas is less possible.
- the device comprises two valves 12 interposed in the duct 9 on either side of the enclosure 10 so as to be able to temporarily isolate the latter when the body porous 1 and the enclosure 10 must be rid of gases, combustion products and combustion residues resulting from the gasification and combustion of the particles retained in the porous body 1 when the latter is automatically switched on, to raise its temperature, by contact terminals 17 ′ and a contactor 17 controlled by a differential pressure gauge 16 when the aforementioned determined pressure drop caused by the porous body 1 is reached.
- the aforementioned gases, combustion products and residues are evacuated from the porous body 1 and from the enclosure 10 by a purging gas distinct from the gas to be treated.
- the enclosure 10 comprises, on the one hand, a supply pipe 21 for the sweeping gas which is arranged, so that this sweeping gas circulates, according to the arrows 7, in the same direction as the gas to treat, to deliver said sweeping gas near the opening 19 of the porous body 1 and, on the other hand, an evacuation pipe 22 of the sweeping gas which is connected to the enclosure, opposite the line 21, to collect the sweeping gas introduced into the enclosure and charged with the aforementioned gases, combustion products and residues after its passage through the porous body 1 and the enclosure 10 when the latter is isolated, these pipes each being provided a valve 21 ′, 22 ′ to allow the enclosure 10 to be isolated from the purging gas circuit while the gas to be treated normally circulates in the conduit 9.
- the aforementioned means 15 are constituted, as in the embodiment illustrated in figure 1, by a pressure gauge e differential contact 16 which is arranged to automatically control, in order and for a determined time which is adjustable, when a determined pressure drop is reached, the closure of the two valves 12 provided in the conduit 9 to interrupt the arrival of gas to be treated in the enclosure 10 and to isolate the latter, energizing the porous body 1 by means of the contactor 17 and the contact terminals 17 ′, de-energizing, after a determined time, said porous body, l opening, for a determined and adjustable time, of the valves 21 ′ and 22 ′ formed in the pipes 21, 22 which allow the intake of the sweep gas into the enclosure 10 and the exhaust of the sweep gas from the latter when 'it is responsible for the gases, combustion products and residues which result from the gasification and from the combustion of the particles retained in the porous body 1 when the temperature of the latter is high by being energized.
- the differential pressure gauge 16 is also arranged to automatically control, in the order and after the determined adjustable time for admission of the sweep gas into the enclosure 10, the closing of the valves 21 ′ and 22 ′ formed respectively in the pipes. 21 and 22 and the opening of the valves 12 formed in the conduit 9 to restore the flow of gas to be treated through the enclosure 10.
- the device according to the invention and illustrated in Figures 4 and 5 is, like the previous ones, intended to process, batchwise, gas flowing at speeds greater than 7m / sec.
- a battery of three porous tubular blind bodies 1 is mounted in the same manner as that described above for the device shown in Figures 2 and 3, so that they are regularly distributed in the enclosure 10 parallel to the axis 11 thereof and so that the openings 19 of these porous bodies are turned towards the valve 12 formed in the duct 9 located upstream of the porous bodies, considering the direction of movement of the gas to be treated in this duct 9.
- the purging gas circulates, in the enclosure 10 and the porous bodies 1, according to the arrows 7, against the current of the gas to be treated, which is particularly advantageous when the particles trapped in the porous bodies tend to concentrate in their zones close to their surface 8 by which the gas to be treated enters the porous body.
- the oxidizing gas can be brought into the chambers 10 by the circuit 21, 22 of sweeping gas.
- the device according to the invention which is illustrated in Figures 6 and 7, is intended to process gas continuously.
- This device comprises two parallel enclosures 10, similar to that which is shown in FIG. 3 and each comprising a circuit 21, 22 for sweeping gas, which are inserted in the conduit 9 of gas to be treated and which are intended to operate in sandwich course. That is to say that one of the enclosures 10 is crossed by the gas to be treated while the other enclosure is isolated, by virtue of the valves 23 which it comprises, in order to be cleared, as well as the porous body 1 which it contains, gases, products of combustion and residues resulting from gasification and the combustion of particles trapped in the porous body.
- Means 15, as described above, are provided on each of the enclosures 10 to monitor the pressure drop due to the porous body 1 and are arranged to control the valves 23 of the enclosures 10 to isolate the latter alternately and to put under on and off the porous body 1 of the insulated enclosure 10 and to control the valves 21 ′, 22 ′ of the pipes 21, 22 of the insulated enclosure to allow the circulation of the purging gas, the valves 23 on the other enclosure being kept open to allow the passage of the gas to be treated while the valves 21 ′ and 22 ′ of the pipes 21 and 22 associated with the latter enclosure are kept closed.
Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé de traitement d'un gaz ou d'un mélange de gaz chargé de particules gazéifiables ou combustibles, par séparation et transformation de ces particules.The present invention relates to a process for treating a gas or a mixture of gases charged with gasifiable or combustible particles, by separation and transformation of these particles.
L'invention a pour but de procurer un procédé capable de séparer, efficacement et économiquement, d'un gaz ou d'un mélange de gaz en mouvement, les particules solides, pâteuses ou liquides, qu'il contient et qui doivent être extraites du gaz pour permettre son utilisation, cette séparation s'effectuant, dans un premier temps, par simple capture des particules contenues dans le gaz ou le mélange de gaz en mouvement, tandis que les particules capturées sont, dans un deuxième temps, transformées, par gazéification ou combustion, pour être soit incorporées au gaz traité quand leur nature, après transformation, permet leur présence dans le gaz, soit évacuées du circuit du gaz précité par un courant gazeux formé par le gaz qui fait l'objet de la séparation susdite ou par un gaz, distinct de celui-ci, dont les propriétés, le débit et le sens du mouvement sont choisis pour faciliter l'évacuation des particules transformées.The object of the invention is to provide a process capable of separating, effectively and economically, from a moving gas or mixture of gases, the solid, pasty or liquid particles which it contains and which must be extracted from the gas to allow its use, this separation being carried out, in a first step, by simple capture of the particles contained in the gas or the mixture of moving gases, while the captured particles are, in a second step, transformed, by gasification or combustion, to be either incorporated into the treated gas when their nature, after transformation, allows their presence in the gas, or evacuated from the above-mentioned gas circuit by a gaseous current formed by the gas which is the subject of the above-mentioned separation or by a gas, distinct from it, whose properties, flow rate and direction of movement are chosen to facilitate the evacuation of the transformed particles.
A cet effet, suivant l'invention, ledit procédé consiste à faire passer l'entièreté du gaz ou mélange de gaz à traiter, à température ambiante ainsi qu'à vitesse et pression déterminées sensiblement constantes, à travers un corps poreux conducteur de l'électricité et dont la porosité est telle qu'il retient les particules précitées, à suivre la perte de charge provoquée par le corps poreux et de préférence en permanence à interrompre automatiquement, lorsqu'une perte de charge déterminée est atteinte au travers du corps poreux, l'amenée de gaz, à mettre automatiquement sous tension, pendant un temps déterminé, ledit corps poreux pour le porter à une température déterminée, comprise entre 100 et 1000°C, capable d'assurer la gazéification ou la combustion des particules qui y sont retenues,à débarrasser le corps poreux des résidus desdites particules par un courant gazeux et à rétablir le passage du gaz à traiter à travers le corps poreux pour le diriger vers son endroit d'utilisation ou de stockage.To this end, according to the invention, said method consists in passing the entire gas or mixture of gas to be treated, at room temperature and at a substantially constant speed and pressure determined, through an electrically conductive porous body and whose porosity is such that it retains the aforementioned particles, to follow the pressure drop caused by the porous body and preferably permanently to automatically interrupt, when a determined pressure drop is reached through the porous body, the supply of gas, to automatically energize, for a determined time, said porous body for the bring to a determined temperature, between 100 and 1000 ° C., capable of ensuring the gasification or combustion of the particles retained therein, to rid the porous body of the residues of said particles by a gas stream and to restore the passage of the gas to be treated through the porous body to direct it towards its place of use or storage.
L'invention est également relative à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité.The invention also relates to a device for implementing the above method.
Suivant l'invention, ce dispositif comprend des moyens pour canaliser le gaz ou le mélange de gaz à traiter à travers au moins une enceinte dans laquelle est agencé au moins un corps poreux conducteur de l'électricité à travers duquel passe la totalité du gaz à traiter, des moyens pour suivre, dans l'enceinte susdite,la perte de charge provoquée par le corps poreux, des moyens, disposés en amont de l'enceinte précitée, agencés pour interrompre l'admission du gaz à traiter dans l'enceinte et pour être commandés automatiquement par les moyens susdits lorsqu'une perte de charge déterminée est atteinte, des moyens pour mettre le corps poreux sous tension pendant un temps déterminé et agencés pour être commandés automatiquement par les moyens suivant la perte de charge, lorsque celle-ci atteint une valeur déterminée et lorsque l'admission de gaz à traiter dans l'enceinte est interrompue, et des moyens pour débarrasser l'élément poreux et l'enceinte, dans laquelle il est disposé,des résidus résultant de la gazéification et de la combustion des particules dont est chargé le gaz à traiter et qui ont été retenues dans ledit élément poreux.According to the invention, this device comprises means for channeling the gas or the mixture of gases to be treated through at least one enclosure in which is arranged at least one porous electrically conductive body through which all the gas passes. treat, means for monitoring, in the aforementioned enclosure, the pressure drop caused by the porous body, means, arranged upstream of the aforementioned enclosure, arranged to interrupt the admission of the gas to be treated into the enclosure and to be ordered automatically by the above means when a determined pressure drop is reached, means for energizing the porous body for a determined time and arranged to be controlled automatically by the means according to the pressure drop, when the latter reaches a determined value and when the admission of gas to be treated into the enclosure is interrupted, and means for ridding the porous element and the enclosure, in which it is arranged, of residues resulting from the gasification and from the combustion of the particles with which the gas to be charged is which have been retained in said porous element.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé suivant l'invention et des formes de réalisation particulières du dispositif suivant l'invention.
- La figure 1 est une vue schématique, en élévation et partiellement en coupe, montrant une forme de réalisation simple de dispositif, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et qui convient pour un traitement discontinu de gaz dont la vitesse est inférieure à ou de l'ordre de 1m/sec.
- Les figures 2 et 4 sont des vues en coupe, suivant les lignes II.II et IV.IV des figures 3 et 5, montrant des variantes du dispositif illustré à ladite figure 1, ces variantes étant destinées au traitement discontinu de gaz dont les vitesses sont respectivement inférieures ou égales à 7m/sec et supérieures à 7m/sec.
- Les figures 3 et 5 sont des sections suivant les lignes III-III et V-V des figures 2 et 4.
- La figure 6 est une vue en coupe, suivant la ligne VI.VI de la figure 7, et représente une autre variante du dispositif suivant l'invention qui permet le traitement en continu du gaz.
- La figure 7 est une section suivant la ligne VII-VII de la figure 6.
- Figure 1 is a schematic view, in elevation and partially in section, showing a simple embodiment of device, for the implementation of the method according to the invention, and which is suitable for a batch treatment of gas whose speed is lower at or around 1m / sec.
- Figures 2 and 4 are sectional views along lines II.II and IV.IV of Figures 3 and 5, showing variants of the device illustrated in said Figure 1, these variants being intended for the discontinuous treatment of gases whose speeds are respectively less than or equal to 7m / sec and greater than 7m / sec.
- Figures 3 and 5 are sections according to the lines III-III and VV of figures 2 and 4.
- Figure 6 is a sectional view along line VI.VI of Figure 7, and shows another variant of the device according to the invention which allows continuous treatment of the gas.
- Figure 7 is a section along line VII-VII of Figure 6.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.In the different figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
Le procédé suivant l'invention et illustré aux dessins, est destiné au traitement d'un gaz ou d'un mélange de gaz qui est chargé de particules gazéifiables ou combustibles qui ne permettent pas son utilisation directe. Ce traitement consiste à tout d'abord séparer les particules du gaz en les capturant pour ensuite les transformer pour qu'elles puissent être évacuées, par un courant gazeux, de l'endroit où elles ont été capturées.The process according to the invention and illustrated in the drawings, is intended for the treatment of a gas or a mixture of gases which is charged with gasifiable or combustible particles which do not allow its direct use. This treatment consists in first of all separating the particles from the gas by capturing them, then transforming them so that they can be evacuated, by a gas stream, from the place where they were captured.
Suivant ce procédé, on fait passer, à température ambiante ainsi qu'à vitesse et pression déterminées sensiblement constantes, le gaz ou le mélange à travers un corps poreux 1, qui est conducteur de l'électricité et dont la porosité est choisie pour qu'il retienne les particules solides, pâteuses ou encore liquides contenues dans le gaz. On suit, en permanence, la perte de charge provoquée par ce corps poreux 1 en considérant le sens d'écoulement du gaz à traiter indiqué par la flèche 2. Lorsqu'une perte de charge déterminée est provoquée par le corps poreux 1, on interrompt automatiquement l'amenée de gaz sur ce dernier et on met automatiquement sous tension, pendant un temps déterminé en fonction de la nature des particules capturées dans le corps poreux, ce dernier pour le porter, par effet Joule, à une température déterminée, qui est généralement comprise entre 100 et 1000°C et qui est capable d'assurer la gazéification ou la combustion pratiquement totale des particules retenues dans ledit corps poreux. On débarrasse enfin celui-ci des résidus des particules qui y subsistent par un courant gazeux et on rétablit le passage du gaz à traiter à travers le corps poreux 1 pour le diriger, suivant la flèche 2, vers son endroit d'utilisation ou de stockage.According to this process, the gas or the mixture is passed, at ambient temperature and at a speed and pressure determined to be substantially constant, through a
Quand la présence des gaz, produits de combustion et résidus résultant de la transformation des particules, retenues dans le corps poreux 1, par élévation de la température de ce dernier peut être admise dans le gaz traité, ces gaz, produits de combustion et résidus sont éliminés du corps poreux 1 par le gaz à traiter lorsque le passage de ce dernier est rétabli à travers ledit corps poreux, suivant la flèche 2, pour être dirigé, suivant la flèche 3 vers son endroit d'utilisation (voir figure 1). Par contre, lorsque les gaz, produits de combustion et résidus susdits sont à séparer du gaz pour autoriser l'utilisation de celui-ci, on peut les éliminer du gaz à traiter, toujours comme montré à la figure 1, à l'aide de celui-ci lorsque l'on rétablit son passage à travers le corps poreux. Pour ce faire, on dérive, en aval du corps poreux et pendant un temps déterminé, le gaz traité chargé des gaz, produits de combustion et résidus, par des moyens 4, vers un conduit 5 et suivant la flèche 6, pour son évacuation. Lorsque cette dernière est terminée, on rétablit le circuit de gaz traité suivant la flèche 3 pour le diriger vers son endroit d'utilisation ou de stockage.When the presence of the gases, combustion products and residues resulting from the transformation of the particles, retained in the
Quand les gaz, produits de combustion et résidus précités doivent être éliminés du gaz traité pour autoriser son utilisation, et en particulier quand soit la nature du gaz à traiter ne permet pas cette élimination dans de bonnes conditions, soit quand le débit de ce gaz est insuffisant pour assurer parfaitement cette élimination dans un temps relativement court, on débarrasse le corps poreux 1 desdits gaz, produits de combustion et résidus à l'aide d'un gaz de balayage qui est distinct du gaz à traiter. On fait circuler ce gaz de balayage (comme montré notamment à la figure 2), pendant un temps déterminé, à travers le corps poreux 1 suivant un circuit schématisé par les flèches 7 et on évacue ce gaz de balayage chargé des gaz, produits de combustion et résidus à éliminer pendant l'interruption de passage du gaz à traiter à travers le corps poreux 1.When the aforementioned gases, combustion products and residues must be eliminated from the treated gas to authorize its use, and in particular when either the nature of the gas to be treated does not allow this elimination under good conditions, or when the flow rate of this gas is insufficient to ensure this elimination perfectly in a relatively short time, the
On peut, comme montré à la figure 2, faire circuler le gaz à traiter et le gaz de balayage dans le même sens. Toutefois, il peut être intéressant, pour décrocher les résidus présents dans le corps poreux, de faire circuler le gaz à traiter et le gaz de balayage à contre-courant, comme schématisé à la figure 4 par les flèches 2,3 pour le gaz à traiter et les flèches 7 pour le gaz de balayage.It is possible, as shown in FIG. 2, to circulate the gas to be treated and the purging gas in the same direction. However, it may be advantageous, to unhook the residues present in the porous body, to circulate the gas to be treated and the sweeping gas against the current, as shown diagrammatically in FIG. 4 by the
Le procédé suivant l'invention n'est pas limité à un traitement de gaz en discontinu. En effet, comme montré à la figure 6 et afin de traiter du gaz en continu, on prévoit, quand l'amenée du gaz à traiter à travers le corps poreux 1 est interrompue pour l'élimination des produits précités de ce corps poreux, de dériver le gaz à traiter vers un second corps poreux 1′ qui est analogue au corps poreux 1 et qui est pourvu du même équipement que ce dernier, ces deux corps poreux 1 et 1′ fonctionnant de manière identique et en alternance.The process according to the invention is not limited to a batch gas treatment. Indeed, as shown in Figure 6 and in order to process gas continuously, it is expected, when the supply of gas to be treated through the
On utilise avantageusement un corps poreux 1, 1′ réalisé en un matériau céramique électroconducteur,constitué par exemple de fibres d'alumine sur lesquelles a été déposé du SiC en phase gazeuse. Le degré de porosité du corps poreux est choisi pour être compris entre 50 à 90% et la surface de contact externe 8 à travers laquelle le gaz à traiter pénètre dans le corps poreux est comprise entre 0,05 et 1,5m² et ce, pour une épaisseur du corps poreux comprise entre 1 et 25 mm. La densité moyenne du corps poreux est avantageusement comprise entre 0,2 gr/cm³et 1gr/cm³, sa résistance mécanique ou cisaillement est comprise entre 0,5 et 5kg/mm² tandis que sa résistivité électrique est comprise entre 0,5 et 2,5 ohm cm à une température comprise entre 20°C et 50°C. La structure du matériau céramique est en outre choisie pour permettre le passage de l'air à une vitesse comprise entre 0,3 et 7m/sec, à une pression comprise entre 9 et 20 mbar.Advantageously, a
Lorsque l'on prévoit la combustion des particules retenues dans le corps poreux, il peut être nécessaire, quand le gaz contenu dans l'enceinte isolée soit n'est pas un gaz comburant, soit quand il est comburant mais en quantité insuffisante dans l'enceinte pour permettre la combustion complète des particules, d'admettre un gaz comburant dans ladite enceinte à proximité du corps poreux pour qu'il puisse traverser ce dernier (voir figure 1). Le gaz comburant est débité dans l'enceinte par des moyens 24 qui sont agencés pour admettre ce gaz quand l'enceinte 10 est isolée et que le corps poreux 1 est mis sous tension. Comme gaz comburant, on peut utiliser soit le gaz à traiter ou le gaz de balayage quand leur nature le permet, soit un gaz distinct de ces deux gaz.When provision is made for the combustion of the particles retained in the porous body, it may be necessary, when the gas contained in the isolated enclosure either is not an oxidizing gas, or when it is oxidizing but in insufficient quantity in the enclosure to allow complete combustion of particles, to admit an oxidizing gas into said enclosure near the porous body so that it can pass through the latter (see FIG. 1). The oxidizing gas is delivered into the enclosure by
Le dispositif suivant l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé susdit comprend, dans sa forme de réalisation illustrée à la figure 1 et destinée à traiter en discontinu du gaz circulant à une vitesse inférieure ou égale à 1m/sec, un conduit 9 pour le gaz à traiter, une enceinte 10 interposée dans ce conduit 9 de manière à être coaxiale à ce dernier. Cette enceinte 10 est complètement obturée par un corps poreux 1, qui est conducteur de l'électricité, se présentant sous la forme d'une plaque qui s'étend perpendiculairement à l'axe 11 de l'enceinte 10. Une vanne 12 est agencée sur le conduit 9, en amont du corps poreux 1 en considérant le sens d'écoulement du gaz à traiter schématisé par les flèches 2,3, afin de permettre d'interrompre l'admission du gaz dans l'enceinte 10 lorsque et pendant que le corps poreux 1 est mis sous tension pour élever sa température afin de gazéifier ou d'assurer la combustion des particules emprisonnées dans ledit corps poreux. Ce dispositif, qui est prévu pour séparer les gaz, produits de combustion et résidus précités du gaz traité, comprend,en aval de l'enceinte 10, un clapet mobile 13 disposé dans le conduit 9 et commandé pour occuper deux positions extrêmes, comme montré à la figure 1, à savoir : une première position, représentée en traits pleins, dans laquelle il autorise le passage du gaz traité suivant les flèches 2 et 3 quand la vanne 12 est en position ouverte et que l'on est en phase de traitement du gaz et une seconde position, représentée en traits interrompus, dans laquelle il autorise, quand la vanne 12 est en position ouverte, le passage du gaz traité, utilisé comme gaz de balayage, qui est alors chargé des gaz, produits de combustion et résidus susdits pour l'élimination de ce gaz chargé, suivant les flèches 2,6, par la canalisation d'évacuation 5. La commande 14 du clapet 13 est agencée, d'une part, pour faire passer le clapet 13 de sa première position extrême à sa seconde position extrême en même temps que la fermeture de la vanne 12 et, d'autre part, pour maintenir ce clapet 13 dans cette seconde position extrême, pendant un temps déterminé, après l'ouverture de ladite vanne 12, et pour ramener le clapet , après écoulement de ce temps déterminé, de sa seconde à sa première position extrême. Des moyens 15, comprenant, par exemple, un manomètre différentiel à contact 16, sont associés à l'enceinte 10 et au corps poreux 1 pour suivre en permanence dans ladite enceinte 10, la perte de charge provoquée par ce corps poreux. . Ces moyens 15 sont agencés pour agir automatiquement sur la vanne 12 et la commande 14 du clapet 13, lorsqu'une perte de charge déterminée est atteinte, dans l'ordre suivant : fermeture de la vanne 12, mise en place du clapet 13 pour qu'il occupe sa seconde position extrême et mise sous tension du corps poreux 1 par l'intermédiaire d'un contacteur 17. Ces moyens 15 sont en outre agencés pour, après un temps déterminé qui est avantageusement réglable grâce à des appareillages bien connus, commander, automatiquement et dans l'ordre, la mise hors tension, par des bornes de contact 17′, du corps poreux 1, l'ouverture de la vanne 12 pour autoriser l'admission du gaz dans l'enceinte 10, la mise en place du clapet 13 dans sa première position extrême pour qu'il obture la canalisation d'évacuation 5 du gaz traité chargé des gaz, produits de combustion et résidus précités.The device according to the invention, for the implementation of the abovementioned method comprises, in its embodiment illustrated in FIG. 1 and intended for batchwise processing of the gas flowing at a speed less than or equal to 1 m / sec, a
Dans le dispositif illustré à la figure 1 et lorsque les gaz, les produits de combustion et les résidus qui proviennent de la gazéification et de la combustion des particules, présentes dans l'enceinte 10 et dans le corps poreux 1 après la mise hors tension de celui-ci, peuvent subsister dans le gaz traité car elles ne sont pas gênantes pour son utilisation, le manomètre différentiel à contact 16 est agencé pour maintenir constamment le clapet 13 dans sa première position extrême ; c'est-à-dire dans sa position où il obture la canalisation d'évacuation 5.In the device illustrated in FIG. 1 and when the gases, the combustion products and the residues which come from the gasification and the combustion of the particles, present in the
Le dispositif suivant l'invention comprend, comme montré à la figure 1, des moyens 24 destinés à injecter dans l'enceinte 10, lorsque l'arrivée de gaz à traiter dans cette dernière est interrompue et que le corps poreux 1 est mis sous tension, du gaz comburant permettant la combustion des particules retenues dans ledit corps poreux. Dans le cas illustré, ces moyens 24 sont constitués par un injecteur 25 débouchant dans l'enceinte 10 à proximité du corps poreux et alimenté par la vanne 12, qui est à deux voies, le gaz à traiter étant, bien entendu, un gaz comburant. On pourrait également concevoir une simple vanne 12 qui serait commandée pour réduire l'admission de gaz à traiter, quand le corps poreux est mis sous tension, jusqu'à un niveau qui permet la combustion des particules retenues dans le corps poreux.The device according to the invention comprises, as shown in FIG. 1, means 24 intended for injecting into the
Le dispositif suivant l'invention, dans sa forme de réalisation illustrée aux figures 2 et 3, est destiné à traiter, en discontinu, du gaz circulant à des vitesses comprises entre 1 et 7m/sec. Ce dispositif comprend un conduit 9 pour le gaz à traiter, une enceinte 10 intercalée dans ce conduit et un corps poreux 1 qui est conducteur de l'électricité. Ce corps poreux 1 est tubulaire et borgne et son axe est confondu avec l'axe 11 du conduit 9 et de l'enceinte 10. Le corps poreux 1 est immobilisé dans l'enceinte 10 par l'intermédiaire, d'une part, d'une plaque pleine de support 18, disposée perpendiculairement à l'axe 11 à proximité de l'ouverture 19 du corps poreux, qui obture de manière étanche l'espace compris entre l'enceinte et le corps poreux de telle sorte que la totalité du gaz pénétrant dans l'enceinte 10 est forcée de s'écouler à travers le corps poreux pour se répartir dans l'enceinte 10 en aval de la plaque 18 susdite et, d'autre part, d'un support ajouré 20 agencé pour perturber le moins possible l'écoulement du gaz traité.Le dispositif comprend deux vannes 12 interposées dans le conduit 9 de part et d'autre de l'enceinte 10 afin de pouvoir isoler temporairement cette dernière lorsque le corps poreux 1 et l'enceinte 10 doivent être débarrassés des gaz, produits de combustion et résidus de la combustion résultant de la gazéification et de la combustion des particules retenues dans le corps poreux 1 quand celui-ci est mis automatiquement sous tension, pour élever sa température, par des bornes de contact 17′ et un contacteur 17 commandé par un manomètre différentiel 16 au moment où la perte de charge déterminée susdite provoquée par le corps poreux 1 est atteinte. Dans cette forme de réalisation, les gaz, produits de combustion et résidus susdits sont évacués du corps poreux 1 et de l'enceinte 10 par un gaz de balayage distinct du gaz à traiter. A cet effet, l'enceinte 10 comporte, d'une part, une canalisation d'amenée 21 du gaz de balayage qui est agencée, afin que ce gaz de balayage circule, suivant les flèches 7, dans le même sens que le gaz à traiter, pour débiter ledit gaz de balayage à proximité de l'ouverture 19 du corps poreux 1 et, d'autre part, une canalisation d'évacuation 22 du gaz de balayage qui est raccordée à l'enceinte, à l'opposé de la canalisation 21, pour recueillir le gaz de balayage introduit dans l'enceinte et chargé des gaz, produits de combustion et résidus précités après son passage à travers le corps poreux 1 et l'enceinte 10 lorsque cette dernière est isolée, ces canalisations étant chacune pourvue d'une vanne 21′, 22′ pour permettre d'isoler l'enceinte 10 du circuit de gaz de balayage pendant que le gaz à traiter circule normalement dans le conduit 9. Les moyens 15 précités sont constitués, comme dans la forme de réalisation illustrée à la figure 1, par un manomètre différentiel à contact 16 qui est agencé pour commander automatiquement, dans l'ordre et pendant un temps déterminé qui est réglable, au moment où une perte de charge déterminée est atteinte, la fermeture des deux vannes 12 prévues dans le conduit 9 pour interrompre l'arrivée de gaz à traiter dans l'enceinte 10 et pour isoler cette dernière, la mise sous tension du corps poreux 1 grâce au contacteur 17 et aux bornes de contact 17′, la mise hors tension, après un temps déterminé, dudit corps poreux, l'ouverture, pendant un temps déterminé et réglable, des vannes 21′ et 22′ ménagées dans les canalisations 21,22 qui permettent l'admission du gaz de balayage dans l'enceinte 10 et l'échappement du gaz de balayage de cette dernière lorsqu'il est chargé des gaz, produits de combustion et des résidus qui résultent de la gazéification et de la combustion des particules retenues dans le corps poreux 1 lorsque la température de celui-ci est élevée par sa mise sous tension. Le manomètre différentiel à contact 16 est également agencé pour commander automatiquement, dans l'ordre et après le temps déterminé réglable d'admission du gaz de balayage dans l'enceinte 10, la fermeture des vannes 21′ et 22′ ménagées respectivement dans les canalisations 21 et 22 et l'ouverture des vannes 12 ménagées dans le conduit 9 pour rétablir le courant de gaz à traiter à travers l'enceinte 10.The device according to the invention, in its embodiment illustrated in Figures 2 and 3, is intended to process, batchwise, gas flowing at speeds between 1 and 7m / sec. This device comprises a
Le dispositif suivant l'invention et illustré aux figures 4 et 5 est, comme les précédents, destiné à traiter, en discontinu, du gaz circulant à des vitesses supérieures à 7m/sec. Dans ce dispositif, une batterie de trois corps poreux tubulaires borgnes 1 est montée de la même manière que celle décrite ci-dessus pour le dispositif représenté aux figures 2 et 3, pour qu'ils soient régulièrement répartis dans l'enceinte 10 parallèlement à l'axe 11 de celle-ci et pour que les ouvertures 19 de ces corps poreux soient tournées vers la vanne 12 ménagée dans le conduit 9 située en amont des corps poreux, en considérant le sens de déplacement du gaz à traiter dans ce conduit 9. Dans cette forme de réalisation, le gaz de balayage circule, dans l'enceinte 10 et les corps poreux 1, suivant les flèches 7, à contre-courant du gaz à traiter, ce qui est particulièrement intéressant lorsque les particules emprisonnées dans les corps poreux ont tendance à se concentrer dans leurs zones proches de leur surface 8 par laquelle le gaz à traiter pénètre dans le corps poreux.The device according to the invention and illustrated in Figures 4 and 5 is, like the previous ones, intended to process, batchwise, gas flowing at speeds greater than 7m / sec. In this device, a battery of three porous tubular
Dans les formes de réalisation illustrées aux figures 2 à 5, le gaz comburant peut être amené dans les enceintes 10 par le circuit 21,22 de gaz de balayage.In the embodiments illustrated in FIGS. 2 to 5, the oxidizing gas can be brought into the
Le dispositif suivant l'invention, qui est illustré aux figures 6 et 7, est destiné à traiter du gaz en continu. Ce dispositif comprend deux enceintes parallèles 10, analogues à celle qui est représentée à la figure 3 et comportant chacune un circuit 21,22 pour du gaz de balayage, qui sont intercalées dans le conduit 9 de gaz à traiter et qui sont destinées à fonctionner en alternance. C'est-à-dire qu'une des enceintes 10 est traversée par le gaz à traiter pendant que l'autre enceinte est isolée, grâce aux vannes 23 qu'elle comporte, pour être débarrassée, ainsi que le corps poreux 1 qu'elle contient, des gaz, produits de combustion et résidus résultant de la gazéification et la combustion des particules emprisonnées dans le corps poreux. Des moyens 15, tels que décrits ci-dessus, sont prévus sur chacune des enceintes 10 pour suivre la perte de charge due au corps poreux 1 et sont agencés pour commander les vannes 23 des enceintes 10 pour isoler ces dernières en alternance et pour mettre sous tension et hors tension le corps poreux 1 de l'enceinte 10 isolée et de commander les vannes 21′, 22′ des canalisations 21,22 de l'enceinte isolée pour autoriser la circulation du gaz de balayage, les vannes 23 de l'autre enceinte étant maintenues ouvertes pour y autoriser le passage du gaz à traiter tandis que les vannes 21′ et 22′ des canalisations 21 et 22 associées à cette dernière enceinte sont maintenues fermées.The device according to the invention, which is illustrated in Figures 6 and 7, is intended to process gas continuously. This device comprises two
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet.It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to these without departing from the scope of this patent.
C'est ainsi que l'on pourrait notamment prévoir un dispositif analogue à celui qui est illustré aux figures 6 et 7 et qui comprendrait, pour traiter du gaz en continu, plus de deux enceintes 10, pourvues chacune d'au moins un corps poreux 1 et un circuit 21,22 pour le gaz de balayage, qui sont intercalées dans le conduit 9 de manière à pouvoir fonctionner soit séparément les unes des autres, soit simultanément.Thus, one could in particular provide a device similar to that which is illustrated in FIGS. 6 and 7 and which would include, for continuously treating gas, more than two
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