FR2477629A1 - Dispositif pour la purification de gaz d'echappement - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF POUR LA PURIFICATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT. IL EST CONSTITUE PAR UN CORPS POREUX CERAMIQUE PRESENTANT UNE STRUCTURE CELLAIRE A RESEAU TRIDIMENSIONNEL QUI COMPORTE UNE PLURALITE DE VIDES COMMUNICANTS DEFINIS PAR DES BRINS 3A ET AYANT UNE DENSITE APPARENTE DE 0,25 A 0,6, PAR UNE COUCHE D'ALUMINE ACTIVEE 4 RECOUVRANT LES SURFACES DES BRINS CELLULAIRES 3A DU CORPS POREUX CERAMIQUE ET PAR UNE COUCHE DE CATALYSEUR EN METAL NOBLE SUPPORTEE 5 SUR LA COUCHE D'ALUMINE ACTIVEE 4. EN VARIANTE, IL COMPREND UN ORGANE REACTIF CONSTITUE PAR LE CORPS POREUX DECRIT CI-DESSUS ASSOCIE SOIT A UN ORGANE AGITATEUR CONSTITUE PAR UN AUTRE CORPS POREUX CERAMIQUE, SOIT A UN ORGANE ABSORBEUR DE GAZ CONSTITUE PAR UN CORPS POREUX CERAMIQUE ET PAR UN ADSORBANT DE GAZ APPLIQUE SUR LE CORPS POREUX CERAMIQUE. APPLICATION A LA PURIFICATION DES GAZ D'ECHAPPEMENT DE PETITS APPAREILS DE COMBUSTION.
Description
La présente invention concerne un dispositif pour la purification de gaz
d'échappement tels que gaz malodorants oxyde de carbone et gaz analogues émanant de petits appareils de combustion tels qu'appareils de chauffage à combustion d'huile et analogues en période de mise en marche, d'extinction ou analogue (ce dispositif étant dit ci-après "épurateur"). v Depuis quelque temps, on fait de plus en plus appel aux appareils de chauffage à combustion d'huile, dont l'usage s'est largement répandu. Toutefois, un appareil de chauffage de ce type émet des gaz malodorants, de l'oxyde de carbone et
des gaz analogues, en particulier immédiatement après l'allu-
mage ou l'extinction,et ces gaz sont évacués à l'extérieur, de sorte qu'ils sont jugés porter atteinte au bien-être public par pollution atmosphérique et effets analogues dans les zones fortement peuplées, par suite de l'augmentation du
nombre d'appareils en service. D'autre part, on tend à rem-
placer la plupart des appareils de chauffage dits à tirage artificiel par des poêles à mazout du type à tirage naturel, en vue d'économiser le combustible. Dans ce cas, le local risque de se remplir de gaz malodorants, d'oxyde de carbone et de gaz analogues juste après l'allumage ou l'extinction,
ce qui est contre-indiqué sur le plan sanitaire.
Selon la technique antérieure, on sait purifier les gaz d'échappement de tels appareils de chauffage en assurant
leur oxydation à l'aide d'un catalyseur en métal noble. Ce-
pendant, les petits appareils de chauffage à combustion dl huile ne comportent pas d'épurateur apte à purifier les gaz d'échappement, de sorte que la pratique courante consiste à décharger ces gaz, au mieux, hors des locaux sans qu'ils aient subi de traitement d'oxydation. Il en résulte des difficultés telles que l'apparition de mauvaises odeurs dans les zones fortement peuplées, et des atteintes à la santé dues aux gaz d'échappement répandus dans les locaux; en conséquence, il
devient de plus en plus indispensable d'effectuer le traite-
ment d'oxydation des gaz d'échappement au niveau de l'appa-
reil de chauffage et l'on ressent donc vivement la nécessité de mettre au point des épurateurs pour la purification de
ces gaz.
On notera à ce propos qu'un épurateur pour la puri-
fication des gaz d'échappement d'un appareil de chauffage à combustion d'huile doit satisfaire aux conditions suivantes: (1) perte de charge faible; (2) forte résistance à la chaleur; (3) capacité calorifique faible; (4) structure apte à ne pas laisser passer des gaz n'ayant pas réagi; et
(5) volume de pores important.
En effet, dans un appareil de chauffage à combustion d'huile, l'air nécessaire à la combustion complète arrive par convection naturelle ou, au mieux, sous l'effet d'une petite soufflerie, de sorte que si l'épurateur introduit une perte de charge élevée, un peut craindre de porter atteinte à la combustion normale. De plus, les gaz de combustion atteignent une température de plus de mille degrés Celsius dans la chambre de l'appareil de chauffage et sont souvent à une température de plusieurs centaines de degrés même après l'échange de chaleur, de sorte que l'épurateur doit 9tre en un matériau ayant un point de ramollissement assez élevé pour supporter ces fortes températures. Simultanément, l'épurateur subit en permanence des chocs thermiques accusés en passant de manière répétée, en service, de la température ambiante à une haute température, de sorte que sa matière constitutive et sa structure doivent être aptes à supporter ces conditions thermiques rigoureuses. En outre, il est préférable que l'épurateur ait la structure voulue pour disperser et atténuer les contraintes thermiques et ne pas accélérer sensiblement la propagation des fissures, même si celles-ci sont dues à
des contraintes thermiques. Un appareil de chauffage à com-
bustion d'huile dégage souvent des gaz malodorants, de l'oxy-
de de carbone et des gaz analogues juste après l'allumage et
l'extinction, de sorte que, dans l'épurateur associé, la réac-
tion d'oxydation doit se développer rapidement même au moment
o, immédiatement après l'allumage, il ne règne qu'une tempé-
rature insuffisante. A cette fin, l'épurateur doit avoir une faible capacité calorifique afin que sa température s'élève rapidement avec la température ambiante et suive
ainsi avec précision la hausse de température due à la-cha-
leur de réaction. Etant donné que l'odeur des gaz malodorants dégagés pendant la combustion d'huile est sensible même à une concentration inférieure à quelques parties par million, le catalyseur à utiliser au traitement de purification doit avoir
une haute activité même dans la zone à haut degré de-conver-
sion. Or, la vitesse de réaction tend généralement à dépen-
dre de plus en plus du degré de diffusion à mesure que la
concentration en corps actif devient très faible. Il en ré-
sulte que la vitesse de réaction existant dans la zone de
forte conversion ntaugmente pas beaucoup par simple augmenta-
tion de l'activité du catalyseur. Il importe donc de stimuler
la diffusion des corps en réaction dans la surface du cata-
lyseur dans la zone de forte conversion. A cette fin, il faut que l'épurateur ait une structure telle que les gaz à faire réagir soient toujours mis en contact avec la surface du
catalyseur, ceci pour accélérer la diffusion des gaz et évi-
ter le franchissement de l'épurateur par des gaz n'ayant pas réagi. Enfin, il faut que l'épurateur ait un grand volume de pores pour assurer une adhérence et une activité suffisantes
du catalyseur, et aussi qu'il soit doté d'une forte résistan-
ce mécanique.
A l'heure actuelle, on ressent vivement le besoin de mettre au point des épurateurs satisfaisant aux exigences
sus-mentionnées afin de purifier les gaz d'échappement d'ap-
pareils de chauffage à combustion d'huile.
En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser des épurateurs convenant pour le traitement des gaz d'échappement d'appareils de chauffage à combustion d'huile qui satisfassent aux exigences indiquées plus haut sous (1) à (5) et qui, en particulier, soient de nature à offrir une bonne caractéristique d'élévation de l'activité catalytique à faible température et une haute activité dans la zone de forte conversion, ainsi qu'à exercer un excellent effet de
diffusion au niveau o un haut degré de conversion est néces-
saire dans le traitement de gaz d'échappement d'appareils de
chauffage à combustion d'huile.
Suivant un premier aspect de l'invention, il est
prévu un épurateur pour la purification des gaz d'échappe-
ment d'un appareil de chauffage à combustion d'huile, cons-
titué par un corps poreux céramique présentant une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une plura- lité de vides communicants et ayant une densité apparente de 0,25 à 0,6, par une couche d'alumine activée appliquée sur les surfaces des brins cellulaires dudit corps poreux céramique à raison de 3 à 30 % en poids rapporté au corps poreux céramique, et par une couche de catalyseur en métal
noble supportée sur ladite couche d'alumine activée.
Cet épurateur convient pour oxyder et éliminer des gaz d'échappement tels que gaz malodorants, oxyde de carbone et gaz analogues dégagés par un appareil de chauffage à combustion d'huile, et agit en excellent catalyseur redox parce que sa structure est propre à établir un contact étroit entre les gaz qui le traversent et les brins lulaires du corps poreux céramique du fait que le catalyseur en métal noble est supporté sur la couche d'alumine activée qui recouvre les brins cellulaires. En particulier, l'effet de l'épurateur est excellent par l'élévation initiale
d'activité catalytique qui apparaît aussitôt après l'allumage.
La demanderesse a encore poussé les recherches rela-
tives à l'épurateur suivant le premier aspect de l'invention
et trouvé que, lorsqu'on traite pratiquement les gaz d'é-
chappement en montant l'épurateur qui contient le catalyseur en métal noble selon le premier aspect de l'invention sur
l'appareil de chauffage, il est difficile d'éliminer en pro-
portion notable la mauvaise odeur engendrée -lors de l'alluma-
ge ou de l'extinction au moyen du seul catalyseur parce que la mauvaise odeur est engendrée à une température inférieure
à celle d'activation du catalyseur dans l'appareil de chauf-
fage à combustion d'huile, notamment poôle à mazout à tirage naturel. Dans de petits appareils de combustion de ce type, tels qu'appareils de chauffage à combustion d'huile ou analogues, on ne peut accroître la distance entre le point de combustion et l'emplacement de l'épurateur, de sorte que l'arrivée de l'air nécessaire à la combustion complète est assurée par convection naturelle ou,au mieux,par une petite
soufflerie. Il en résulte que les gaz brûlés émanant de l'ap-
pareil s'écoulent dans l'épurateur dans un état non homogène de constitution et de température, de sorte que le rendement d'utilisation du catalyseur monté sur l'épurateur diminue et
que l'action du catalyseur ne peut s'exercer à un degré suf-
fisant, ce qui risque de réduire le degré de conversion des gaz d'échappement. En particulier, à mesure que l'épaisseur
de l'épurateur monté sur l'appareil de combustion de dimen-
sions faibles augmente, la quantité de catalyseur en métal noble à monter sur l'épurateur augmente aussi, ce qui soulève un problème économique. Par conséquent, il est préférable d'utiliser un épurateur d'épaisseur relativement faible,non
supérieure à 40 mm et usuellement d'environ 10 à 20 mm.
Toutefois, on a constaté que les difficultés sus-indiquées risquent d'apparaitre aussi lorsqu'on utilise un épurateur mince. Dans ces conditions, le problème se pose de réaliser un épurateur convenant pour purifier les gaz d'échappement d'appareils à combustion de petites dimensions qui soit apte
à éliminer de manière satisfaisante la mauvaise odeur déga-
gée à une température inférieure à celle d'action du cataly-
seur en période d'allumage, d'extinction ou analogue, ainsi qu'à rendre efficace l'action du catalyseur en métal noble afin de purifier efficacement les gaz d'échappement, même quand le dispositif supportant le catalsyeur est relativement mince, si les gaz d'échappement provenant du petit appareil de combustion tel qu'appareil de chauffage à combustion d'huile ou analogue pénètrent dans l'épurateur dans un état non homogène de constitution et de température sans subir de
dispersion ni d'agitation à partir du point de combustion.
Suivant un second aspect de l'invention il est prévu un épurateur, pour la purification de gaz d'échappement dans un appareil de combustion de petites dimensions, comprenant
un organe réactif composé d'un corps poreux céramique pré-
sentant une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vides communicants et ayant une densité apparente de 0, 25 à 0,6, d'une couche d'alumine activée appliquée sur les surfaces des brins cellulaires dudit corps poreux céramique à raison de 3 à 30% en poids rapporté au poids du corps poreux céramique et d'une couche de catalyseur en métal noble supportée sur ladite couche d'alumine activée, ainsi qu'un organe agitateur disposé du côté o arrivent les gaz d'échappement et constitué d'un corps poreux céramique présentant une structure cellulaire
à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vi-
des communicants.
Suivant un troisième aspect de l'invention, il est prévu un épurateur pour la purification des gaz d'échappement
dans un appareil de combustion de petites dimensions, compre-
nant un organe réactif composé d'un corps poreux céramique présentant une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vides communicants et ayant une densité apparente de 0,25 à 0,6, d'une couche d'alumine activée appliquée sur les surfaces des brins cellulaires dudit corps poreux céramique à raison de 3 à 30% en poids rapporté audit corps poreux céramique et d'une couche de
catalyseur en métal noble supportée sur ladite couche d'alumi-
ne activée, ainsi qu'un organe d'adsorption de gaz composé
d'un corps poreux céramique présentant une structure cellu-
laire à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vides communicants et d'un adsorbant de gaz appliqué sur les surfaces des brins cellulaires dudit corps poreux céramique. On va maintenant décrire l'invention en détail en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: Fig. 1 représente en perspective un épurateur réalisé selon le premier aspect de l'invention; Fig. 2 est une vue de détail grossie de l'épurateur selon la figure 1; Fig. 3 est une vue en coupe grossie d'un brin cellulaire du corps poreux céramique selon l'invention; Fig.4 représente en perspective un épurateur réalisé selon le second aspect de l'invention; Fig.5 est une vue schématique en coupe montrant l'épurateur selon la figure 4 en service; Fig.6 représente e.n perspective un épurateur réalisé
selon le troisième aspect de l'invention.
Sur la figure 1, on voit une réalisation d'épurateur 1, pour le traitement des gaz d'échappement d'un appareil de chauffage à combustion d'huile, selon le premier aspect de l'invention, fabriqué en utilisant comme substrat une mousse de polyuréthanne souple, à cellules ouvertes, que l'on recouvre d'un matériau céramique. L'épurateur 1 est constitué d'un corps poreux céramique columnaire 3 présentant
une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui com-
porte une pluralité de vides communicants 2 tels que représentés sur la figure 2, d'une couche 4 d'alumine activée, en alumine gamma ou analogue, couvrant toutes les
surfaces des brins cellulaires 3a du corps poreux céra-
mique 3, et d'une couche 5 de catalyseur en métal noble supportée par la couche d'alumine activée 4. Au centre de chaque brin cellulaire 3a est ménagée une cavité continue
6, telle que représentée sur la figure 3, de forme correspon-
dant à celle du substrat en mousse de polyuréthanne. L'épu-
rateur 1 (ou corps poreux céramique 3) présente une ossature cellulaire sensiblement identique à celle de la mousse souple de polyuréthanne. En outre, le corps poreux céramique 3 a une densité apparente de 0,25 à 0,6. De plus, la couche d'alumine
activée 4 couvre uniformément les surfaces des brins cel-
lulaires 3a à raison de 3 à 30% en poids rapporté au corps
poreux céramique 3.
Le mode de fabrication de l'épurateur 1 est décrit
en détail ci-après.
Tout d'abord, on plonge dans un coulis de céramique une mousse de polyuréthanne souple columnaire (à cellules
ouvertes) présentant une ossature à cellules sensiblement ou-
vertes ou structure cellulaire à réseau tridimensionnel. La mousse de polyuréthanne souple à cellules ouvertes peut être du genre obtenu par élimination des membranes cellulaires assurée soit en contrôlant la formation de mousse, soit par
chauffage, soit par traitement à l'alcali, à l'eau ou analo-
gue, mais est de préférence du genre obtenu par traitement
à l'alcali ou par chauffage, afin que les membranes cellu-
laires soient complètement éliminées. En outre, le diamètre cellulaire de la mousse souple de polyuréthanne, sans être particulièrement critique, est de préférence compris entre 1 et 7 mm. En effet, quand le diamètre cellulaire de la mousse souple de polyuréthanne servant à la fabrication de
l'épurateur est inférieur à 1 mm, la perte de charge intro-
duite par l'épurateur résultant devient trop forte, tandis
qu'avec un diamètre cellulaire dépassant 7 mm, il est diffi-
cile de conserver à l'épurateur une action assurant un haut
degré de conversion. C'est pourquoi il est préférable d'uti-
liser des mousses à diamètre cellulaire de 1 à 7 mm afin
d'obtenir avec l'épurateur des résultats optimaux.
En outre, la nature et la granulométrie de la céra-
mique servant à préparer la pâte fluide ou coulis ne sont pas non plus particulièrement critiques, mais il est préférable d'utiliser une céramique fortement réfractaire, de préférence
alumine alpha ou cordiérite. A cette fin, on utilise généra-
lement une céramique essentiellement constituée de silice, d'alumine et de magnésie, à grosseur de grain de préférence non supérieure à 40 i. Comme agent de dispersion pour former le coulis, on utilise usuellement de l'eau, mais l'agent de dispersion peut tre autre et éventuellement combiné avec un
adhésif ou autre produit.
Ensuite, la mousse souple de polyuréthanne dont les brins cellulaires sont entourés par les fines particules de matière céramique est extraite du coulis de céramique, puis débarrassée de l'excès de coulis par projection d'air ou analogue. Au stade suivant, le coulis adhérent est séché, solidifié,et on le soumet à une cuisson, à une température
qui dépend de sa composition, pour fritter la matière céra-
mique et carboniser la mousse souple de polyuréthanne, de façon à obtenir le corps céramique poreux 3 dont la structure cellulaire est sensiblement identique à celle de la mousse et présente intérieurement une cavité continue 6 de forme
correspondant à celle de la mousse. Dans ce cas, il est pré-
férable d'opérer la cuisson de la matière céramique à une température de 1000 à 18000C et de préférence supérieure à 1300'C. Avec une telle température de cuisson élevée, on obtient un corps poreux céramique doté d'une résistance mécanique suffisante, même si sa densité apparente est faible. Quand la température de cuisson est inférieure i la
limite basse, la résistance mécanique est souvent médiocre.
On amène la densité apparente du corps poreux céramique 3 entre 0,25 et 0, 6 en ajustant le diamètre cellulaire et
la porosité de la mousse souple de polyuréthanne, la quan-
tité de coulis de céramique adhérent et d'autres facteurs.
Quand la densité apparente est comprise entre 0,25 et 0,6,
le corps poreux céramique résultant a une capacité calori-
fique faible une bonne caractéristique d'élévation de l'ac-
tivité catalytique à faible température, une faible perte
de charge et une résistance mécanique suffisante, c'est-à-
dire qu'il satisfait à toutes les conditions voulues pour être incorporé à un épurateur. Quand la densité apparente dépasse 0,6, les propriétés précités ne sont pas nettement
obtenues, tandis que quand la densité apparente est infé-
rieure à 0,25, la résistance mécanique baisse considérable-
ment. 2.) Ainsi, les surfaces des brins cellulaires 3a du
corps poreux céramique 3 ainsi obtenu sont uniformément re-
couvertes d'une alumine activée telle qu'alumine gamma ou analogue. Par exemple, la couche d'alumine activée 4 est formée sur les surfaces des brins cellulaires 3a du
corps poreux céramique 3 à structure cellulaire par appli-
cation d'un coulis d'alumine activée sur le corps coreux céramique précédemment cuit à la température élevée, puis séchage et cuisson à une température de 400 à 800C opérés
apr-Cs avoir éliminé l'excès de coulis pour éviter d'inter-
cepter les communications entre vides. Ainsi, la forma-
tion de la couche d'alumine activée 4 améliore à coup sûr
le pouvoir de support de catalyseur et l'activité cataly-
tique. Au cours de la cuisson du corps poreux céramique, lorsque la température de cuisson est élevée et dépasse par exemple 10000C, le volume de pores diminue à la surface des brins cellulaires du corps poreux cuit, a-; sorte qu'il 1o es!: C)vent difficile de faire adhérer à cette surface la proportion notable de composant catalyseur, mais en formant
la couche d'alumine activée comme décrit ci-dessus, on as-
sure à coup sûr une adhérence suffisante du composant cata-
lyseur à la surface des brins cellulaires. Dans ce cas, la proportion d'alumine activée appliquée doit être comprise
entre 3 et 30% en poids rapporté au corps poreux céramique.
Quand la proportion d'alumine activée est inférieure à 3% en
poids, le volume de pores diminue et l'adhérence du compo-
1î sant catalyseur est insuffisante, tandis que quand cette pro-
portion dépasse 30% en poids, la formation de la couche d'a-
lumine activée provoque un gaspillage.
Ensuite, on fait supporter la couche de catalyseur en
métal noble 5 par la couche d'alumine activée 4 de la ma-
1.5 nière classique. Par exemple, on ajoute une solution de lg de chlorure de vanadium dans 3 1 d'acide chlorhydrique dilué à une solution de 1 g d'acide Chloroplatinique dans 3 1
d'eaudistillée, puis on ajoute de l'acide chlorhydrique di-
lué, sous agitation, pour ajuster le pH à environ 2. Ensuite,
on plonge le corps poreux céramique recouvert d'alumine gam-
ma dans la solution résultante, pendant environ 1 heure, on
le retire de la solution et on le sèche à 1100C.
L'épurateur 1 ainsi obtenu présente une structure
cellulaire sensiblement identique à l'ossature de la mous-
se souple de polyuréthanne et dans laquelle la couche d'a-
lumine activée 4 est formée sur la surface des brins cellulaires 3a du corps céramique poreux 3, qui présente
une structure cellulaire à réseau tridimensionnel compor-
tant une série de vides communicants 2. En outre, l'épu-
rateur 1 supporte un catalyseur donné (il est préférable
d'utiliser un catalyseur en métal noble parce qu'il est né-
cessaire d'élever rapidement l'activité catalytique à fai-
ble température). En service, on interpose l'épurateur 1
dans un passage emprunté par les gaz d'échappement d'un appa-
reil de chauffage à combustiond'huile.
Suivant le premier aspect de l'invention, l'épura-
teur 1 présente un grand volume de pores,ainsi qu'uin haut pouvoir de support et d'activation de catalyseur parce que le taux de recouvrement des surfaces des brins cellulaires
3a du corps poreux céramique 3 par la couche d'alumine ac-
vitée 4 n'est pas inférieur à 3% en poids. En outre,l'épu-
rateur 1 présente une forte activité dans la zone de haute conversion parce qu'il a la structure cellulaire à réseau
tridimensionnel comportant une pluralité de vides commu-
nicants qui correspond à l'ossature de la masse souple de polyuréthanne. De ce fait, les gaz d'échappement émanant de
l'appareil de chauffage à combustion d'huile sont suffisam-
ment dispersés dans l'épurateur, qu'ils ne franchissent pas
sans avoir réagi, et entrent toujours en contact avec la sur-
face de la couche de catalyseur, de sorte que le gaz malo-
dorant, l'oxyde de carbone et les gaz analogues subissent
à coup sûr l'oxydation, même si leur concentration est fai-
ble. Ainsi, l'épurateur selon le premier aspect de l'inven-
tion exerce un effet excellent et inattendu en tant que corps
provoquant une diffusion et imposant unhaut degré de conver-
sion dans le traitement des gaz d'échappement d7un appareil
de chauffage à combustion d'huile. En outre, du fait que l'é-
purateur 1 a sensiblement la même structure que l'ossature de la mousse souple de polyuréthanne et que le corps poreux céramique 3 le constituanta une densité apparente de 0,25
à 0,6, sa chaleur spécifique ainsi que sa capacité calori-
fique sont faibles. En conséquence, l'épurateur épouse ra-
pidement la hausse de la température ambiante et son activi-
té s'élève avec sensibilité sous l'effet de la chaleur de
réaction, de sorte que la réaction d'oxydation se dévelop-
pe rapidement même alors que la température demeure insuf-
fisante immédiatement après l'allumage, ce qui permet de dé-
truire uniment par oxydation le gaz malodorant, l'oxyde de carbone et gaz analogues engendrés à faible température juste après l'allumage. La présence dans l'épurateur 1 de
la cavité continue 6 définie à l'intérieur des brins cel-
lulaires 3a du corps poreux céramique 3 réduit encore la capacité calorifique sans abaisser la résistance mécanique,
ce qui améliore forcément le pouvoir d'élévation de l'ac-
tivité catalytique à faible température et assure le trai-
tement efficace des gaz d'échappement.
En outre, du fait que l'épurateur 1 est essentiel-
lement constitué par le corps poreux céramique 3, à densi-
té apparente de 0,25 à 0,6 à structure cellulaire identi-
que à celle de la mousse de polyuréthanne et portant en sur-
face la couche d'alumine activée 4 et la couche de cataly- -
seur 5, la perte de charge à la traversée du dispositif est
faible, ce qui permet à l'épurateur de provoquer une combus-
tion complète avec une arrivée d'air simplement assurée par
convection naturelle ou par une petite soufflerie, sans gë-
ner la combustion normale intervenant dans l'appareil de chauffage à combustion d'huile. En outre, l'épurateur 1 a
une excellente résistance à la chaleur, de sorte qu'il of-
fre une longévité suffisante en présence de gaz d'échappe-
ment à haute température ou de chocs thermique répétés; il assure en outre de manière satisfaisante la dispersion et
l'atténuation des contraintesthermiques, ce qui s'oppose ef-
ficacement à la propagation continue des fissures, même si
celles-ci résultent de contraintes thermiques.
L'épurateur selon le premier aspect de l'invention
est très indiqué pour purifier les gaz d'échappement d'ap-
pareils de chauffage à combustion d'huile parce qu'il assu-
re un développement satisfaisant de l'activité du cataly-
seur et,simultanément, l'oxydation fiable des gaz d'échap-
pement de l'appareil de chauffage: gaz malodorant, oxyde de carbone et gaz analogues engendrés lors de l'allumage
ou de l'extinction de l'appareil.
Dans la réalisation selon la figure 1, on fabrique
l'épurateur à partir d'un substrat en mousse souple de po-
lyuréthanne, mais on peut utiliser comme substrat d'autres mousses de résine synthétique ou corps poreux à structure cellulaire ouverte. Dans ce dernier cas, les épurateurs résultants ont sensiblement la même structure cellulaire
que l'ossature de la mousse de résine synthétique et assu-
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rent un effet analogue à celui décrit ci-dessus. Par ail-
leurs, le mode de fabrication d'épurateur décrit ci-des-
sus n'est pas limitatif. Enfin, la forme et les dimensions de l'épurateur peuvent être librement choisies d'après les conditions d'utilisation. L'épurateur représenté sur la figure 1 comporte un corps poreux céramique présentant une structure cellulaire
à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vi-
des communicants et ayant une densité apparente de 0,25
à 0,6, une couche d'alumine activée appliquée sur les sur-
faces des brins cellulaires du corps poreux céramique à rai- son de 3 à 30% en poids rapporté au corps poreux céramique et une couche
de catalyseur en métal noble supportée sur la couche d'alumine activée, de sorte qu'il est caractérisé en ce qu'il a une faible capacité calorifique et un bon pouvoir
d'élévation de l'activité catalytique à température modé-
* rée, ne se laisse pas franchir par des gaz n'ayant pas réagi,
présente une haute activité dans la zone de forte conver-
sion, offre une adhérence suffisante du catalyseur et une
faible perte de charge,ne gêne pas la combustion dans l'ap-
pareil de chauffage associé et est fortement réfractaire.
En conséquence, il assure un traitement efficace des gaz
d'échappement d'un appareil de chauffage à combustion d'hui-
le. La figure 4 représente un épurateur réalisé suivant le second aspect de l'invention. Dans ce cas, l'épurateur comprend un organe réactif 11 en forme de disque et un
organe agitateur 12 aussi en forme de disque disposé du cô-
té o arrivent les gaz d'échappement.
L'organe réactif 11 a une structure identique à cel-
le indiquée sur la figure 3, c'est-à-dire qu'il est composé
d'un corps poreux céramique 3, présentant une structure cel-
lulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité
de vides communicants pour le passage des gaz d'échappe-
d'aumine ment, formé en appliquant un coulis de céramique/aipha, de
cordiérite ou analogue, sur une mousse souple de polyu-
réthanne présentant une structure d'ossature à cellules ou-
vertes à diamètre cellulaire de 1 à 7 mm, puis en opérant une cuisson à une température, par exemple, de 1000 à 18000C pour carboniser et éliminer la mousse, d'une couche
d'alumine activée 4, en alumine alpha ou analoguerecou-
vrant toutes les surfaces des brins cellulaires 3a du corps poreux céramique 3, et d'une couche 5 de catalyseur en mé-
tal noble tel que platine ou analogue supportée sur la cou-
che d'alumine activée 4. Dans ce cas, le corps poreux céra-
mique 3 est formé de manière à avoir une densité apparente de 0,25 à 0,6 pour offrir les caractéristiques souhaitées
de capacité calorifique, perte de charge, résistance méca-
nique et analogues, la couche d'alumine activée 4 étant ap-
pliquée sur les brins cellulaires 3a à raison de 3 à 30%
en poids rapporté au corps poreux céramique 3.
L'organe agitateur 12 est composé d'un corps poreux céramique, présentant une structure cellulaire à réseau
tridimensionnel qui comporte une pluralité de vides com-
municants pour laisser passer les gaz d'échappementformé en appliquant un coulis d'alumine alpha ou de cordiérite
sur une mousse souple de polyuréthanne présentant une struc-
ture d'ossature à cellules ouvertes et en opérant une cuis-
son pour carboniser et éliminer la mousse, comme décrit pour la formation du corps poreux céramique 3. Dans ce cas, il est préférable que l'organe agitateur 12 (ou corps poreux
céramique) ait une densité apparente de 0,25 à 0,6.
En service, l'épurateur 10 ainsi obtenu' est disposé
dans un passage emprunté par les gaz d'échappement d'un ap-
pareil de chauffage à combustion d'huile, comme représenté sur la figure 5, sur laquelle on voiten 13,la section de combustion de l'appareil de chauffageet en 14 un écran cylindrique disposé de manière à entourer la section de combustion 13. Dans ce cas, on oriente l'épurateur 10 de manière à diriger l'organe agitateur 12 vers la section de combustion 13 et on le monte sur la partie supérieure de
l'écran 14 de façon qu'il couvre le débouché de l'écran.
De ce fait, les gaz d'échappement émanant de la section de
combustion 13 pénètrent dans l'organe agitateur 12 de l'é-
purateur 10 et en traversent les vides communicants, puis atteignent l'organe réactif 11 pour en traverser les vides communicants et être purifiés pendant cette traversée sous
l'action de la couche de catalyseur supportée 5.
Dans l'épurateur 10, l'organe agitateur 12 constitué par le corps poreux céramique est disposé du côté de l'or-
gane réactif 11 vers lequel s'écoulent les gaz d'échappe-
ment engendrés par l'appareil de chauffage ou analogue à
combustion d'huile, de sorte que même lorsque ces gaz at-
teignent l'organe agitateur 12 dans un état de constitution
et de température non homogène, sans dispersion ni perturba-
tion de lécoulement,ils entrent forcément en contact avec les brins cellulaires du corps poreux céramique constituant l'organe agitateur 12 et sont efficacement agités par cet
organe. Il en résulte qu'en atteignan v, l gaz.échap-
peinent ont une constitution et une température homogènes, ce
qui assure l'exploitation efficace de l'activité purifica-
trice de la couche de catalyseur 5. Diverses études ont prou-
vé que, lorsqu'on substitue une plaque présentant un grand
nombre d'incisions ou une structure alvéolaire au corps po-
reux céramique, pour constituer l'organe agitateur 12, on ne
peut s'attendre à obtenir un effet d'agitation suffisant, a-
lors que lorsqu'on utilise l'organe agitateur constitué par le corps poreux céramique, on obtient un effet fiable
d'agitation des gaz d'échappement. En fait, l'organe agita-
teur 12 contribue à répartir l'action de la couche de cata-
lyseur 5 incorporée à l'organe réactif 11 de telle sorte que les gaz d'échappement sont efficacement purifiés même quand l'organe réactif ll a une épaisseur relativement faible ne
dépassant pas 40 mm et usuellement d'environ 10 à 20 mm. Au-
trement dit, l'organe agitateur 12 sert à rendre plus effi-
cace l'action de l'organe réactif 11, essentiellement cons-
titué par le corps poreux céramique, même quand cet organe
est relativement mince.
Du fait que l'organe agitateur 12 est constitué par le corps poreux céramique, la perte de charge est faible. En
conséquence, l'organe agitateur 12 ne nuit pas à la combus-
tion normale de l'huile dans l'appareil de chauffage, quand l'arrivée d'air est assurée par convection naturelle ou par une petite soufflerie, et capte à coup sur le brouillard d'huile et les débris de suie et analogue chassés hors de la zone de combustion 13 afin d'éviter l'empoisonnement de la couche de catalyseur 5 portée par l'organe réactif 11.
(En outre, le brouillard d'huile et les autres débris brû-
lent à mesure que la température des gaz d'échappement s'é-
lève et sont traités dans l'organe réactif 11).
L'effet précité exercé par l'organe agitateur 12 est particulièrement satisfaisant quand la densité apparente du corps poreux céramique constituant l'organe agitateur est
de 0,25 à 0,6. De plus, l'organe agitateur 12 exerce un ef-
fet assez accusé même s'il a une épaisseur faible ne dépas-
sant pas 40 mm et usuellement de 10 à 20 mm.
Dans la réalisation selon la figure 4, l'épurateur 10
a la forme générale d'un disque, mais il peut prendre diver-
ses autres formes, par exemple celle d'un cylindre fermé au sommet recouvrant la section de combustion 13. De plus, dans la réalisation selon la figure 4, l'organe réactif 11 est étroitement réuni, sous forme de structure laminaire, avec
l'organe agitateur 12, mais ce dernier peut aussi être dis-
posé à une distance donnée de l'organe réactif 11; l'épura-
teur 10 peut encore être composé d'un seul corps poreux cé-
ramiques dont la moitié supérieure constitue un organe réac-
tif recouvert d'une couche d'alumine activée et contenant une couche de catalyseur, et dont l'autre moitié constitue un organe agitateur. Enfin, on peut modifier selon l'usage prévu et d'autres considérations la densité apparentela
porosité, l'épaisseur et d'autres caractéristiques de cha-
cun des organes réactif et agitateur, sans sortir pour au-
tant du cadre de l'invention.
Selon le second aspect de l'invention, même si
les gaz d'échappement provenant du petit appareil de com-
bustion tel qu'appareil de chauffage à combustion d'huile
ou analogue arrivent dans l'épurateur dans un état de cons-
titution et de température non homogène, sans avoir subi de dispersion ni de perturbation de l'écoulement à partir de la section de combustion, ces gaz sont pleinement agités et homogénéisés dans l'organe agitateur et passent ensuite dans l'organe réactif, de sorte que l'activité de la couche de
catalyseur est efficacement exploitée pour leur purifica-
tion. Dans ce cas, l'effet de la couche de catalyseur s'ex- erce à coup sûr, même si l'organe réactif est relativement
mince, ce qui permet de réduire l'épaisseur d'un organe ré-
actif supportant un catalyseur en métal noble onéreux, avec
pour résultat de réduire avantageusement le prix de revient.
De plus, les gouttelettes d'huile et débris de suie et ana-
logues sont positivement captés par l'organe agitateur, ce
qui évite l'empoisonnement de la couche de catalyseur por-
tée par l'organe réactif, de sorte que l'épurateur peut as-
surer de manière stable et sûre la purification de gaz d'é-
chappement pendant un temps prolongé.
La figure 6 représente un épurateur selon le troisiè-
me aspect de l'invention, dont l'ensemble se présente sous forme de disque. Cet épurateur 20 est constitué par un corps unique divisé, au niveau du trait mixte porté sur la figure
6, en un organe réactif 21 et un organe adsorbeur de gaz 22.
L'organe réactif 21 a la structure décrite à propos de la
figure 3, c'est-à-dire qu'il est formé d'un corps poreux cé-
ramique 3 présentant une structure cellulaire à réseau tri-
dimensionnel qui comporte une pluralité de vides communi-
cants pour laisser passez les gaz d'échappement, formé par cerami que application d'un coulis/d'alumine alpha, de cordiérite ou analogue sur une mousse souple de polyuréthanne ayant une
structure d'ossature à cellules ouvertes et un diamètre cel-
lulaire de 1 à 7 mm, puis cuisson opérée à une températu-
re, par exemple, de 1000 à 18000C pour carboniser et élimi-
ner la mousse, d'une couche d'alumine activée 4, en alumi-
ne gamma ou analogue, recouvrant toutes les surfaces des brins cellulaires 3a du corps poreux céramique 3 et d'une couche 5 de catalyseur en métal noble (platine ou analogue) supportée sur la couche d'alumine activée 4. D'autre part, l'organe absorbeur de gaz 22 est composé d'un corps poreux
céramique 3 tel que décrit ci-dessus et d'une couche d'alu-
mine activée 4 qui agit en couche d'adsorption de gaz et recouvre toutes les surfaces des brins cellulaires 3a du
corps poreux céramique 3.
Dans ce cas, le corps poreux céramique est formé de manière à avoir une densité apparente de 0,25 à 0,6 afin de
présenter les caractéristiques voulues de capacité calori-
fique, perte de charge, résistance mécanique et analogues, et la couche d'alumine activée 4 est appliquée sur les brins cellulaires 3a à raison de 3 à 30% en poids rapporté au corps
poreux céramique 3.
Pour utiliser l'épurateur 20 ainsi obtenu, on le dis-
pose dans un passage emprunté par les gaz d'échappement d'un appareil de chauffage à combustion d'huile, comme représenté sur la figure 5, comme dans le cas de l'épurateur 10. Ici, on
oriente l'épurateur 20 de manière à diriger l'organe d'ad-
sorption de gaz 22 vers la section de combustion 13 et on le
monte sur la partie supérieure de l'écran 14 de façon qu'-
il recouvre le débouché supérieur de cet écran. En conséquen-
ce, les gaz d'échappement en provenance de la section de com-
bustion 13 pénètrent dans l'organe absorbant 22 de l'épura-
teur 20 pour en traverser les vides communicants, puis dans
l'organe réactif 21 pour en traverser aussi les vides commu-
nicants et être purifiés pendant cette traversée sous l'ac-
tion de la couche de catalyseur supportée 5.
Dans l'épurateur 20, l'organe adsorbeur de gaz 22 comportant la couche d'alumine activée 4 qui recouvre les
brins cellulaires 3a du corps poreux céramique 3 est dispo-
sé du côté de l'organe réactif 21 vers lequel s'écoulent
les gaz d'échappement, de sorte que même si une mauvaise o-
deur se dégage à une température inférieure à celle d'acti-
vation de la couche de catalyseur 5 de l'organe réactif 21
lors del'allumage ou de l'extinction de l'appareil de chauf-
fage, l'adsorbant (c'est-à-dire la couche d'alumine acti-
vée 4) porté par l'organe adsorbeur de gaz 22 agit à coup sûr pour adsorber et désodoriser le gaz malodorant, ce qui empêche la mauvaise odeur de se répandre dans le local. Dans
ce cas, l'organe adsorbeur de gaz 22 est principalement cons-
titué par un corps poreux céramique d'une densité apparente
de 0,25 à 0,6; ainsi, la perte de charge est faible, de sor-
te que l'organe adsorbeur 22 ne nuit pas à la combustion nor-
male de l'huile dans l'appareil de chauffage quand l'arrivée d'air est assurée par convection naturelle ou par une petite soufflerie,et qu'en outre les gaz d'échappement entrent à coup sûr en contact avec les brins cellulaires de l'organe
adsorbeur 22 en franchissant ce dernier, ce qui assure po-
sitivement leur adsorption et leur désodorisation par l'ad-
sorbant de gaz (couche d'alumine activée 4). Diverses études ont démontré que, lorsqu'on utilise comme organe adsorbeur de gaz les billes d'alumine ou le tamis moléculaire en grains
classiques, la perte de charge est trop forte pour affecta-
tion ài un petit appareil de combustion tel qu'appareil de chauffage à combustion d'huile ou analogue, tandis que quand l'organe adsorbeur de gaz est principalement constitué par le
corps poreux céramique à brins cellulaires recouverts en sur-
face par la couche d'alumine activée 4 comme décrit ci-des-
sus, la perte de charge est faible et le gaz malodorant en-
gendré à l'allumage et à l'extinction est positivement dé-
truit lors du contact entre les gaz d'échappement et la cou-
che d'alumine activée 4 de l'organe adsorbeur de gaz 22, mlême si les gaz d'échappement provenant du petit appareil
de combustion atteignent l'organe 22 dans un état de cons-
titution et de température non homogène, sans subir de dis-
persion ni d'agitation. En effet, on a constaté que lors-
qu'on monte, par exemple, l'épurateur 20 sur un poêle à hui-
le à tirage naturel et qu'on effectue des allumages et ex-
tinctions répétés dans un local fermé, l'effet d'élimination
de la mauvaise odeur se trouve considérablement amélioré.
Le gaz malodorant engendré à une température infé-
rieure à celle d'activation de la couche de catalyseur 5 est adsorbé par la couche d'alumine activée 4, mais quand la couche de catalyseur 5 est activée à température élevée, le gaz malodorant subit une séparation sous l'effet de la couche 4, puis une désodorisation sous l'effet de l'organe
de réaction 21.
L'organe adsorbeur de gaz 22 agit pour agiter et homogénéiser les gaz d'échappement afin que ceux-ci soient efficacement épurés dans l'organe réactif 21. En effet,
même si les gaz d'échappement émanant de la section de com-
bustion 13 pénètrent dans l'organe absorbeur de gaz 22 dans un état de constitution et de température non homogène,
sans dispersion ni agitation comme décrit ci-dessus,ils en-
trent à coup sûr en contact avec les brins cellulaires de l'organe 22 qui leur cocnerent efficacement par agitation une
constitution et une température homogènes, et passent en-
suite dans l'organe réactif 21, de sorte que l'effet de la couche de catalyseur 5 incorporée à l'organe 21 s'exerce efficacement pour purifier les gaz d'échappement. Autrement
dit, l'organe adsorbeur de gaz 22 contribue à rendre effi-
cace l'effet exercé par la couche de catalyseur 5 de l'or-
gane réactif 21 afin de purifier les gaz d'échappement mê-
me quand l'épaisseur de l'organe 21 est relativement faible, par exemple non supérieure à 40 mm et usuellement de 10 à mm. En d'autres termes, l'organe adsorbeur de gaz sert à
rendre efficace l'action de l'organe réactif 21, essentiel-
lement constitué par le corps céramique poreux, même si cet
organe est mince.
Même si des gouttelettes d'huile et analogues s'é-
chappent par dispersion de la section de combustion 13,
l'organe adsorbeur de gaz 22 les capte à coup sûr pour évi-
ter l'empoisonnement de la couche de catalyseur 5 incorpo-
rée à l'organe réactif 21.
Enfin, l'organe adsorbeur de gaz 22 exerce son ac-
tion de manière satisfaisante même s'il a une épaisseur
faible ne dépassant pas 40 mmet usuellement de 10 à 20 mm.
Dans la réalisation selon la figure 6, on réalise l'épurateur 20 en façonnant l'organe réactif 21, comportant la couche de catalyseur 5, et l'organe adsorbeur de gaz 22
sous forme d'un seul corps poreux céramique 3 à brins cel-
lulaires recouverts en surface par la couche d'alumine ac-
tivée 4; ainsi, non seulement le processus de fabrication est
simplifié, mais encore les températures de l'organe réac-
tif 21 et de l'organe adsorbeur de gaz 22 se trouvent égali-
sées pour assurer la réaction d'épuration des gaz séparés et,
en outre, le dispositif est ainsi simple et compact.
L'épurateur 20 se présente dans son ensemble sous for-
me de disque, mais il peut prendre diverses autres formes, par exemple celle d'un cylindre fermé au sommet recouvrant la section de combustion 13. Par ailleurs, bien que l'organe réactif 21 et l'organe adsorbeur de gaz 22 soient directement réalisés sous forme de corps poreux céramique unique dans
l'exemple illustré par la figure 6, on peut aussi les façon-
ner séparément et les réunir en une structure laminaire. Dans ce dernier cas, on peut disposer l'organe adsorbeur de gaz à une distance donnée de l'organe réactif. En outre, il peut
être préférable d'utiliser comme adsorbant de l'organe adsor-
beur de gaz une zéolite ayant une bonne résistance à la cha-
leur et au feu ou une matière analogue.
Suivant le troisième aspect de l'invention, l'épura-
teur est constitué par un organe réactif principalement for-
pé du corps poreux céramique supportant la couche de cata-
lyseur et d'un organe adsorbeur de gaz formé par le corps po-
reux céramique recouvert de l'adsorbant de gaz, et l'organe adsorbeur de gaz est disposé du côté o arrivent les gaz d'échappement, de sorte que le gaz malodorant produit à une température inférieure à celle d'activation du catalyseur lors del'allumage ou de l'extinction est adsorbé et retenu par l'adsorbant de gaz de l'organe adsorbeur de gaz, puis séparé
de cet organe une fois le catalyseur activé à une températu-
re élevée donnée, et alors désodorisé par l'organe réactif.
En outre, même quand les gaz d'échappement engendréspar le petit appareil de combustion tel qu'appareil de chauffage à combustion d'huile ou analogue pénètrent dans l'épurateur dans un état de constitution et de température non homogène,
sans dispersion ni agitation à partir de la section de com-
bustion, non seulement le gaz malodorant entre à coup sûr en
contact avec l'adsorbant de gaz, mais encore les gaz d'échap-
pement sont pleinement agités et homonénéisés par l'organe adsorbeur de gaz et passent ensuite dans l'organe réactif, de sorte que l'effet de la couche de catalyseur peut s'exercer efficacement pour assurer leur purification. Dans ce cas, l'effet de la couche de catalyseur s'exerce à coup sûr même si l'organe réactif est relativement mince, de sorte qu'on
peut réduire l'épaisseur de cet organe, supportant un cata-
lyseur en métal noble onéreux, ce qui retentit très avanta-
geusement sur le prix de revient. De plus, les particules.
d'huile, de suie et analogues sont captées à coup sur par l'organe adsorbeur de gaz pour éviter l'empoisonnement de la couche de catalyseur incorporée à l'organe de réaction, ce qui permet d'opérer de manière stable et sûre la purification
des gaz d'échappement pendant un temps prolongé.
Les exemples ci-dessous sont donnés pour illustrer
l'invention et n'ont aucun caractère limitatif.
Exemple comparatif Sur une structure céramique alvéolaire produite par moulage par extrusion, comptant 38 trous au centimètre et ayant la forme d'un disque de 150 mm de diamètre et de 10 mm d'épaisseur, on applique, à raison de 20% en poids rapporté à la structure alvéolaire, de l'alumine activéetpuis on fait supporter par celle-ci un catalyseur en mélange de platine
et palladium dans un rapport de 1:1 à raison de 0,08g par li-
tre pour former un épurateur A.
EXEMPLE 1
On prévoit comme substrat une mousse de polyuréthan-
ne souple, à ossature réticulée, comptant 33 brins communi-
cants au centimètre et sous forme de disquesde 150 mm de
diamètre et de 10 mm d'épaisseur.
Dans une cuve agitatrice, on charge un mélange pul-
vérulent de 50 parties de cordiérite fabriquée par la Marusu
Yuyaku Co., Ltd. sous le nom commercial de "1K-8" et 50 par-
ties d'alumine fabriquée par la Sumitomo Aluminum Co., Ltd,
sous le nom commercial de "AM-31", en même temps qu'un mé-
lange liquide dans un rapport 2:1 de sol de silice et d'eau
et, après avoir agité le coulis de céramique résultant pen-
dant environ 24 heures, on ajuste la viscosité à 1,5 poise.
On imprègne la mousse de polyuréthanne souple du coulis de céramique. Après avoir sorti la mousse du coulis,
on élimine l'excès de coulis sans déformer la mousse. En-
suite,on fait sécher la mousse adhérant au coulis à 700C pendant 24 heures, puis on l'imprègne du coulis de céramique
* ayant une viscosité d'environ 0,2 poise. Après l'avoir débar-
rassée de l'excès de coulis, on soumet la mousse imprégnée de
coulis à un séchage à 70'C pendant 24 heures. On répète qua-
tre fois ce processus de manière à obtenir un corps poreux
céramique ayant, après cuisson, une densité apparente donnée.
On soumet ensuite la mousse souple de polyuréthanne recouver-
te de coulis de céramique à une cuisson à 1350C environ pour obtenir un corps poreux céramique à densité apparente de 0,4
dont les communications inter-cellulaires ne sont inter-
ceptées dans aucun sens.
On disperse une alumine activée fabriquée par la no Sumitomo Aluminum- Co. , Ltd, sous le nom commercial de
A-l"t dans de l'eau contenant lW% de sol de silice pour for-
mer un coulis d'alumine ayant une viscosité de 2 poises. On imprègne alors co-iiplèteîïieint le corps poreux céramique du coulis d'alumine, on sèche à 70C pendant 12 heures après
avoir éliminé l'excès de coulis, puis on cuit à 6000C pen-
dant 1 heure pour obtenir le corps poreux céramique recou-
vert de la couche d'alumine activée à raison de 20% en poids rapporté au poids du corps poreux céramique. On fait ensuite supporter par la couche d'alumine activée un catalyseur en
mélange de platine et palladium dans un rapport de 1:1 à rai-
son de 0,08g par litre, pour former un épurateur B.
EXEMPLE 2
On utilise le même corps poreux céramique présen-
tant une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui compte 33 vides communicants au centimètre et ayant une densité apparente de 0,4 comme décrit dans l'exemple 1 pour constituer un organe agitateur, que l'on réunit aec lépwrabtr
selon l'exemple 1 agissant en organe réactif afin de réali-
ser un épurateur C.
EXEMPLE 3
Sur le corps poreux céramique décrit dans l'exemple 1, on applique 20% en poidssrapporté au corps poreuxd'une alumine activée agissant en adsorbant de gaz pour réaliser
un organe adsorbeur de gaz. On réunit alors l'organe adsor-
beur de gaz avec l'épurateur selon l'exemple 1 agissant en organe réactif pour réaliser un épurateur D. Essai
On dispose chacun de ces épurateurs en un point sé-
paré de 9 cm, vers le haut de la section de combustion d'un
poêle à huile à tirage naturel, comme représenté sur la fi-
gure 5, puis on estime l'effet purificateur par l'odorat
et l'on mesure la teneur en oxyde de carbone et la teneur to-
tale en hydrocarbures, les résultats obtenus étant portés
dans les tableaux 1 à 3 ci-dessous.
1. Essai à l'odorat.
On échantillonne les gaz d'échappement engendrés par la section de combustion tant au-dessous de l'épurateur,
avant traitement, qu'au-dessus de l'épurateur, après traite-
ment. Ensuite, on libère chaque échantillon gazeux, prélevé dans un sachet en polytétrafluoréthylène, dans une pièce bien
aérée pour estimer sa mauvaise odeur.
2. Teneur en oxyde de carbone.
Au bout de 10 minutes après l'allumage, on échan-
tillonne les gaz d'échappement traités comme décrit ci-des-
sus et l'on mesure leur teneur en oxyde de carbone au moyen
d'un appareil "CGT 101" fabriqué par la Shimgzu Seisakusho.
TABLEAU 2
Epurateur Non prévu A B C D Teneur en O0, ppm 30 25 6 1 < 1
3. Teneur totaleen hydrocarbures.
On analyse la teneur totale en hydrocarbures des gaz d'échappement par chromatographie en phase gazeuse en
présence d'indicateursfluorescents.
Ainsi qu'il ressort des tableaux 1 à 3, les épura-
teurs selon l'invention assurent très efficacement l'épura-
tion des gaz d'échappement engendrés par de petits appareils de combustion tels qu'appareils de chauffage à combustion
d'huile ou analogues.
TABLEAU 1
secondes après l'allumage minutes après l'extinction Epura- Température teur de la face supérieure
de l'épura-
teur OC Mauvaise odeur des gaz traités Température de la face supérieure
de l'épura-
teur 0C Mauvaise odeur des gaz traités A 21 Même odeur forte que Même odeur forte que les gaz non traités 106 les gaz non traités B 53 Pa, :sablement plus faible 28 Passablement plus faible que celle des gaz non que celle des gaz non traités traités C 45 " " 45 Odeur faible D 43 Sensiblement nulle 45 Sensiblement nulle r) o\
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Claims (10)
1. Dispositif pour la purification de gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps poreux
céramique présentant une structure cellulaire à réseau tri-
dimensionnel qui comporte une pluralité de vides communicants
et a une densité apparente de 0,25 à 0,6, par une couche d'a-
lumine activée appliquée sur les surfaces des brins cellu-
laires dudit corps céramique poreux à raison de 3 à 30% en poids rapporté au corps poreux céramique, et par une couche
de catalyseur en métal noble supportée sur ladite couche d'a-
lumine activée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en
ce qu'une cavité continue est ménagée dans les parties cen-
trales des brins dudit corps poreux céramique.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps poreux céramique est façonné en faisant
adhérer un coulis céramique à une mousse de résine synthéti-
que à cellules ouvertes et en opérant une cuisson pour éli-
miner la mousse en la carbonisant, et a sensiblement la même
structure cellulaire que la mousse.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite mousse de résine synthétique à cellules ouvertes
est une mousse souple de polyuréthanne à cellules ouvertes.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications là 4,
caractérisé en ce qu'il comprend un organe réactif constitué
par un corps poreux céramique présentant une structure cellu-
laire à réseau tridimensionnel qui comporte une pluralité de vides communicants et ayant une densité apparente de 0,25
à 0,6,par une couche d'alumine activée appliquée sur les sur-
faces des brins cellulaires dudit corps poreux céramique à raison de 3 à 30% en poids rapporté au corps poreux céramique> et par une couche de catalyseur en métal noble supportée sur
ladite couche d'alumine activée, et un organe agitateur dis-
posé du côté o arrivent lesdits gaz d'échappement et cons-
titué par un corps poreux céramique présentant une structu-
re cellulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une plu-
ralité de vides communicants.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit organe réactif et ledit organe agitateur
sont formés dans un même corps poreux céramique.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit corps céramique est façonné en faisant a-
dhérer un coulis de céramique à une mousse de résine syn-
thétique à cellules ouvertes et en opérant une cuisson pour éliminer la mousse en la carbonisant, et a sensiblement la
même structure cellulaire que la mousse. -
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
1 à 6paractérisé en ce qu'il comprend un organe réactif cons-
titué par un corps poreux céramique présentant une structure
cellulaire à réseau tridimensionnel qui comporte une plurali-
té de vides communicants et ayant une densité apparente de 0,25 à 0,6, par une couche d'alumine activée appliquée sur
les surfaces des brins cellulaires dudit corps poreux cé-
ramique à raison de 3 à 30% en poids rapporté au corps cé-
ramique poreux et par une couche de catalyseur en métal noble supportée sur ladite couche d'alumine activée, et un organe
adsorbeur de gaz disposé du côté o arrivent les gaz d'échap-
pement et constitué par un corps poreux céramique présentant
une structure cellulaire à réseau tridimensionnel qui compor-
te une pluralité de vides communicants et un adsorbant de gaz appliqué sur les surfaces des brins cellulaires dudit corps
poreux céramique.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe réactif et ledit organe adsorbeur de
gaz sont formés dans un même corps poreux céramique.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit corps poreux céramique est façonné en faisant
adhérer un coulis de céramique à une mousse de résine synthé-
tique à cellules ouvertes et en opérant une cuisson pour éli-
miner la mousse en la carbonisant, et a sensiblement la même
structure cellulaire que la mousse.
10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit adsorbant de gaz est une zéolite ou une alumine activée.
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