FR2605243A1

FR2605243A1 - Procede d'epuration catalytique de gaz d'echappement

Info

Publication number: FR2605243A1
Application number: FR8714324A
Authority: FR
Inventors: J S Matros; V A Chumachenko; L J Zudilina; A S Noskov; E S Bogdan
Original assignee: Boreskov Institute of Catalysis Siberian Branch of Russian Academy of Sciences; SP KT B KATALIZA S OPYT
Current assignee: Boreskov Institute of Catalysis Siberian Branch of Russian Academy of Sciences; SP KT B KATALIZA S OPYT
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1988-04-22
Anticipated expiration: 2007-10-16
Also published as: DK164935B; GB2206062B; GB8812975D0; WO1988002660A1; FR2605243B1; DK329488A; US4877592A; DK329488D0; HUT50662A; DK164935C; JPH01501454A; GB2206062A; HU203487B; DE3790629T1

Abstract

CE PROCEDE CONSISTE A FAIRE PASSER LES GAZ D'ECHAPPEMENT A TRAVERS UN CATALYSEUR D'OXYDATION POUSSEE, A UNE TEMPERATURE DE 250 A 700 C. LE CATALYSEUR EST CONSTITUE DE DEUX PARTIES. LES GAZ D'ECHAPPEMENT TRAVERSENT D'ABORD UNE PREMIERE PARTIE DE LA COUCHE DE CATALYSEUR, PUIS ON BRASSE LES GAZ, APRES QUOI ILS FRANCHISSENT LA SECONDE COUCHE DE CATALYSEUR. LE BRASSAGE EST OPERE JUSQU'A L'OBTENTION D'UN GRADIENT DE TEMPERATURES, DANS LE COURANT DU GAZ A EPURER, NON SUPERIEUR A 50 C A L'ENTREE DE LA SECONDE PARTIE DE LA COUCHE DE CATALYSEUR, ALORS QU'A CHAQUE NOUVEAU PASSAGE ON FAIT INVERSER LE SENS DU CHEMINEMENT DES GAZ D'ECHAPPEMENT ET CELUI DE L'EVACUATION DU GAZ EPURE PAR RAPPORT AU PASSAGE PRECEDENT. APPLICATION A L'EPURATION DES GAZ DE VENTILATION DE POSTES DE PEINTURE ET DE SECHAGE DANS LES CONSTRUCTIONS MECANIQUES, AINSI QUE DANS LA CHIMIE ET LA PETROCHIMIE.

Description

La présente invention concerne l'épuration cata-

lytique de gaz d'échappement, notamment de gaz rejetés dans l'atmosphère et résultant d'opérations technologiques

ou provenant de la ventilation, épuration visant & les dé-

barrasser des impuretés organiques et de l'oxyde de carbo-

ne. Elle fournit une solution au problème de la protection de l'atmosphère contre la pollution par diverses impuretés toxiques. L'invention peut trouver des applications lors

de la détoxification catalytique des gaz d'échappement ré-

sultant de diverses productions.

Il existe plusieurs procédés de détoxification

des gaz d'échappement. Ils sont fondés, soit sur l'adsorp-

tion ou l'absorption des impuretés toxiques par des adsor-

bants ou absorbants solides ou liquides, soit sur la con-

version des impurtés en des composés inoffensifs. Dans une

écrasante majorité des cas, la conversion des composés or-

ganiques toxiques et de l'oxyde de carbone en des composés inoffensifs repose sur leur oxydation poussée. On entend par là une oxydation des impuretés jusqu'en dioxyde de

carbone et des vapeurs d'eau. L'oxydatior s'effectue généra-

lement en présence de catalyseurs granules. Les réactions d'oxydation des impuretés contenues dans les gaz s'opèrent

à des températures supérieures à celle du début de la réac-

tion. En règle générale, la température du début de la ré-

action est comprise entre 250 et 450 C. Or, les gaz d'échap-

pement ont, le plus souvent, une température non supérieure

à 100 C; aussi, pour effectuer la désintoxication des im-

puretés, faut-til réchauffer les gaz d'échappement jusqu'à la température de déclenchement de la réaction. Les gaz à

épurer peuvent être réchauffés, soit en y ajoutant des fu-

mées chaudes, soit en utilisant la chaleur cédée par les

gaz épurés dans des échangeurs de chaleur.

Dans la plupart des installations catalytiques actuellement en service, on utilise, en règle générale, un procédé combiné de chauffage. Le schéma technologique de principe d'épuration catalytique des gaz d'échappement

prévoit la séquence suivante des opérations. Le gaz à épu-

rer est admis dans un échangeur de chaleur o il est ré-

chauffé grâce à la chaleur cédée par le gaz épuré sortant.

Ensuite, on continue de réchauffer le gaz à épurer en y

ajoutant des fumées chaudes résultant du brûlage du com-

os05 bustible. La conséquence en est que la température du gaz

à épurer s'élève jusqu'à des valeurs assurant la conver-

sion (l'oxydation) des impuretés toxiques sur le cataly-

seur. Le gaz à épurer traverse une couche de catalyseur o il se produit une nouvelle élévation de la température grâce à la chaleur dégagée lors des réactions d'oxydation des impuretés. Le gaz épuré passe ensuite par un échangeur de chaleur tubulaire o il réchauffe du gaz de départ à épurer. Le gaz épuré refroidi sortant de l'échangeur de

chaleur est rejeté dans l'atmosphère. rTermicheskie meto-

dy obezvrezhivania otkhodov (Procédés thermiques de déto-

xification de déchets), en russe, 1975, Editions Khimia,

Leningrad, p.p. 25-403.

La réalisation de ce procédé nécessite la mise en oeuvre d'échangeurs de chaleur complexes et encombrants

et des quantités considérables de combustible supplémentai-

re pour réchauffer le mélange à épurer. Dans les conditions

réelles, le procédé ne peut être effectué sans avoir à en-

gager des quantités supplémentaires de combustible que si la teneur totale du gaz de départ en composés organiques est supérieure à 4 à 5 g/m3. Lorsque cette teneur totale

en impuretés est inférieure à 4 g/m3, on procède, pour dé-

toxifier les gaz, à leur réchauffement en ajoutant au gaz

à épurer des fumées chaudes provenant du brûlage du combus-

tible. Il en résulte des oxydes d'azote toxiques. Pour

éviter la nécessité de brQler du combustible, on peut uti-

liser des échangeurs de chaleur à grande surface. Toute-

fois, cela entralne un accroissement des pertes de chaleur

dans le milieu ambiant.. En outre, avec le procédé en ques-

tion, on voit apparaître des difficultés lorsqu'il s'agit de traiter des gaz présentant une composition des impuretés qui varie avec le temps. Pour surmonter ces difficultés, il faut mettre en oeuvre un système de conduite automatique

du régime de combustion du combustible supplémentaire.

Afin de remédier aux inconvénients indiqués, on a proposé plusieurs procédés de détoxication qui consistent débarasser les gaz des impuretés toxiques par oxydation,

en conduisant le procédé dans un régime non permanent. Les-

dits procédés sont réalisés en faisant passer le gaz à épurer à travers une couche de catalyseur, la direction du cheminement du gaz s'inversant d'un passage à!'autre (SUf

A, 849 594).

La détoxification réalisée dans un régime non permanent permet de réduire de 2 à 5 fois la quantité de métal exigée pour la fabrication des appareils catalytiques et rapportée à l'unité de leur puissance; de supprimer la mise en oeuvre du combustible pour la détoxification de gaz

ayant une teneur totale en impuretés supérieure à 1 g/m3.

La capacité calorifique considérable de l'appareil cataly-

tique utilisé dans le procédé en question permet un traite-

ment simple et efficace des gaz ayant un volume et une com-

position variable dans le temps.

La détoxification selon le procédé au régime non permanent s'effectue de la manière suivante, La couche de

catalyseur est placée entre celles d'une matière inerte.

Au début, on réchauffe les couches de matière inerte et de catalyseur jusqu'à des températures déterminées (250 à 500 C). Cela fait, on admet le gaz à épurer qui arrive à

travers un dispositif de commutation. Le gaz à épurer pas-

se successivement à travers les couches de matière inerte, de catalyseur, à nouveau de matière inerte. Par suite du contact avec la matière inerte, le mélange de départ se

réchauffe et entre en réaction sur le catalyseur.

Il en résulte un dégagement de chaleur dû à la réaction d'oxydation des impuretés. Ensuite, le gaz arrive à la seconde couche de matière inerte, o il refroidit en cédant la chaleur aux particules de matière inerte. Après avoir franchi la couche de matière inerte, le gaz épuré

est rejeté à l'atmosphère à travers le dispositif de com-

mutation. Au bout d'un certain temps, on fait inverser la

direction de l'admission du gaz. Les dispositifs de commu-

tation sont montés de façon que le gaz épuré soit mainte-

nant admis aà la couche de matière inerte dans laquelle s'accumulait précédemment la chaleur cédée par les gaz

sortants. Ensuitef le. gaz passe à travers la couche de ca-

talyseur et la seconde couche de matière inertef qui était

précédemment celle d'entrée. Apres avoir franchi ces cou-

ches, le gaz épuré est rejeté à l'atmosphère à travers le dispositif de commutation, Le changement de la direction

d'admission du mélange à épurer s'opère ensuite régulière-

ment, avec des périodicités prescrites qui vont de 10 à mn. Avec une telle réalisation du procédé, une partie de la chaleur dégagée lors de la réaction d'oxydation est

retenue dans les couches de matière inerte et de cataly-

seur. Les couches de matière inerte fonctionnent comme des

échangeurs de chaleur à régénération. Au sein du cataly-

seur, on peut ainsi créer des températures élevées (250 à

800 C), et cela avec de faibles teneurs en impuretés toxi-

ques.

La détoxification des gaz selon ce procédé a sou-

levé un certain nombre de difficultés dues, avant tout, à

ce que certaines portions de la couche de catalyseur ris-

quent d'être soumises à des températures supérieures à sa

résistance limite à la chaleur. Ce phénomène est dé à l'ap-

parition, dans la couche de catalyseur, de portions ayant des températures différentes. La température des portions

de la couche de catalyseur disposées suivant l'axe du ré-

acteur sera nettement supérieure à celle des portions de

la couche de catalyseur-disposées le long des parois du ré-

acteur. C'est ce qui provoque une désactivation thermique du catalyseur et en diminue la durée de service. En outre, le procédé en question ne permet pas d'obtenir le taux

d'épuration requis lors du traitement de gaz à teneur to-

tale en impuretés inférieure & 1 g/m3.

Il existe un procédé de détoxification de gaz à faible teneur en impuretés, dans lequel on pratique une admission supplémentaire de combustible directement dans le mélange à épurer (SU, A, 882 056). Toutefois, avec une

introduction supplémentaire de combustible, notamment cel-

le de gaz naturel, il se produit une-élévation de la tem-

pérature maximale dans la couche de catalyseur jusqu'à une

valeur de 550 à 750 C.

A ces températures, l'oxydation du gaz naturel se déroule à une vitesse satisfaisante. Afin de réaliser

une oxydation poussée de la plupart des impuretés organi-

ques (notamment, les alcools, les solvants), il suffit d'assurer des températures comprises entre 300 et 450QC en cas d'utilisation de catalyseurs d'oxydation. Or, comme il a été indiqué plus haut, la température qui s'établit dans la couche de catalyseur est de 550 à 750 C. Cela est dû à l'introduction continue du combustible (le gaz naturel) dans le gaz à épurer. Le fonctionnement du catalyseur à des températures de 550 à 750 C réduit sa durée de service

qui ne s'élève plus qu'à 12 à 16 mois.

La détoxification des gaz par les procédés connus

ne permet pas donc, à l'heure actuelle, d'obtenir des per-

formances techniques et économiques élevées, ce qui s'ex-

plique par un réchauffement excessif du catalyseur et la

réduction de sa durée de service.

L'invention a pour objectif de modifier les con-

ditions opératoires dans le procédé d'épuration catalyti-

que de gaz d'échappement de façon à pouvoir épurer les gaz d'un volume et d'une composition variable, dont les gaz ayant une faible teneur totale en impuretés (inférieure & 1 g/m3), tout en assurant une longue durée de service du

catalyseur et un taux d'épuration pratiquement & 100 %.

Le problème, ainsi posé, est résolu avec un pro-

cédé d'épuration catalytique de gaz d'échappement à partir des impuretés organiques et de l'oxyde de carbone en des

températures de 250 à 700 C, faisant passer les gaz d'é-

chappement a travers une couche de catalyseur d'oxydation poussée et en obtenant ainsi des gaz épurés, la direction du passage des gaz d'échappement et celle de la sortie des gaz épurés s'inversant de temps en temps par rapport au

passage précédent, procédé dans lequel, conformément à l'in-

vention, la couche de catalsyeur est constituée de deux par-

ties et les gaz d'échappement cheminent d'abord à- travers la première partie de la couche de catalyseur, ensuite on

os05 les mélange, après quoi on les fait passer à- travers la se-

conde partie de la couche de catalyseur, le mélange étant effectué avant que le gradient de température.dans la veine

des gaz à épurer soit supérieur à- 50 C à- l'entrée de la se-

conde partie de la couche de catalyseur, Comme catalyseurs d'oxydation poussée, on peut

utiliser ceux à base de métaux précieux (platinef palla-

dium), ou bien des catalyseurs d'oxydation dont le consti-

tuant actif est présenté par les oxydes de cuivre, de chro-

me, etc., ou encore leurs mélanges.

La détoxification est opérée à des températures de 250 à 700 C. A la température de 250 C, l'oxydation (la détoxification) poussée des gaz se déroule en présence de catalyseurs contenant des métaux précieux. Aux températures inférieures à 250 C, on ne parvient pas, dans les conditions

réelles du procédé, -à détoxifier complètement même les im-

purétés les plus facilement oxydables (oxyde de carbone,

méthanol). La limite supérieure de température, fixée à-

7000C, est déterminée par la limite de thermostabilité de l'écrasante majorité des catalyseurs granulés d'oxydation

poussée. En cas de dépassement de cette valeur de tempéra-

ture, il se produit une mutation de la structure poreuse

du catalyseur, une réduction de sa surface active, une per-

te de son activité. Plus tard, il y a des risques de deégra-

dation mécaniques des granules du catalyseur.

On divise la couche de catalyseur en deux parties.

Cela est dû à la nécessité de mélanger le courant du gaz.

épurer. A noter que l'effet d'égalisation des températures

des diverses portions de la couche de catalyseur se mani-

feste déjà avec une faible division de la couche de cataly-

seur.

Il est préférable d'opérer le mélange du courant gazeux dans la zone de températures maximales i dans ce

cas, l'effet de suppression de la différence de températu-

res entre les diverses portions de la couche de catalyseur est le plus prononcé. A cette fin, il est préférable de diviser la couche de catalyseur en deux parties égales ou

sensiblement égales en volume.

On sait que l'une des causes de la réduction de la durée de service du catalyseur réside dans l'apparition de portions locales ayant des températures différentes. On

a établi par voie expérimentale que dans les procédés con-

nus de détoxification la durée de formation de ces portions est de 3 a 10 h, chiffres nettements supérieurs aux laps de

temps qui s'écoulent entre deux inversements successifs du -

sens d'admission du gaz traversant la couche (10 -.120 mn).

Pendant la durée de l'admission du gaz à épurer dans un sens, les gradients de température dans les portions de la couche de catalyseur n'ont pas le temps d'atteindre leurs

valeurs maximales et d'influer sensiblement sur les perfor-

mances du procédé dans son ensemble.

Le fait de diviser la couche de catalyseur en deux

parties permet d'écarter les risques d'apparition de por-

tions de la couche de catalyseur ayant des températures dif-

férentes. Lors du passage du gaz à épurer à travers la pre-

mière partie de la couche de catalyseur, on voit apparaître, dans la section perpendiculaire à la direction d'admission du gaz à épurer, des portions de la couche de catalyseur

ayant des températures différentes. Au sortir du gaz à épu-

rer de la première partie du catalyseur, il est soumis à

un mélange, notamment à l'aide d'un ventilateur, d'une dou-

ble grille segmentée ou d'un tube utilisé comme mélangeur.

Après mélange, le courant du gaz à épurer est admis à la

seconde partie de la couche de catalyseur. Ce courant ga-

zeux supprime la différence des températures entre les di-

verses portions de la couche de catalyseur, différence ap-

parue lors du passage précédent du gaz à épurer en sens

inverse.

Pour supprimer les portions de la couche de cata-

lyseur ayant des températures différentes, il faut admettre du gaz qui a une même température, tant suivant l'axe de la couche que près des parois du réacteur. Ce n'est que dans ce cas qu'on observe une égalisation des températures au sein du catalyseur dans sa seconde partie suivant le parcours du gaz. Si le gradient de température entre celle du gaz qui passe suivant l'axe de la couche et celle du

gaz qui chemine le long des parois du réacteur est supé-

rieur à 50OC, la différence entre les températures des por-

tions de la couche de catalyseur sera maintenue, d'o les risques de surchauffes du catalyseur et, partant, une mise

hors de service prématurée de celui-ci.

Lorsqu'il s'agit de détoxifier des gaz ayant une teneur totale en impuretés inférieure,à 1 g/m3 et

qu'on se propose d'abaisser les températures dans la cou-

che de catalyseur tout en maintenant au même niveau le taux d'épuration, il est recommandé de faire passer le gas à épurer à travers une couche de catalyseur d'oxydation

poussée en présence d'un combustible hydrocarboné qu'on in-

troduit périodiquement dans le gaz à épurer de départ à

raison de 0,5 à 5 grammes par mètre cube du gaz à épurer.

L'admission d'un gaz mélangé avec le combustible augmente

la température de la couche de catalyseur. En cas d'admis-

sion continue du combustible, on peut voir s'établir au sein de la couche des températures supérieures à la limjte

de thermostabilité du catalyseur. Si lMon admet à l'épura-

tion un gaz sans combustible, on ne parvient pas à réaliser une détoxification avec des taux d'épuration élevés dans les conditions technologiques réelles. AUssi admet-on du combustible jusqu'à ce que la température au sein de la couche n'atteigne une certaine valeur prescrite (250 à 7000C). Cela fait, on arrête l'admission du combustible et

on n'envoie à l'épuration que du gaz à épurer. Il en résul-

tera une baisse de température. Lorsque la température at-

teint une certaine valeur minimale au sein de la couche de catalyseur, on recommence l'admission du combustible, et

ainsi de suite. Lorsque le combustible est admis en quanti-

té inférieure à 0,5 g par mètre cube du gaz à épurer, on se trouve dans l'impossibilité de détoxifier des gaz ayant une faible teneur totale en impuretés (inférieure à

1 g/m3>. Les pertes de chaleur dans le milieu ambiant se-

ront alors supérieures au dégagement de chaleur résultant de la réaction, ce qui fera que la détoxification ne se déroulera pas suffisamment à fond. Lorsque l'admission du combustible est supérieure à 5 g par mètre cube du gaz à épurer, la température ira croissant très rapidement au sein de la couche de catalyseur, ce qui compliquera le contrôle et la conduite du processus. On ne peut d'ailleurs

exclure des surchauffes dans certaines portions de la cou-

che de catalyseur, des pertes de son activité et sa mise

hors service.

Comparé aux procédés catalytiques non permanents

connus d'épuration, le procédé proposé d'épuration cataly-

tique de gaz d'échappement permet de prolonger de 20 à 40 % la durée de service du catalyseur, tout en assurant un taux

d'épuration des gaz à partir des composés toxiques de l'or-

dre de 100 %. En outre, par comparaison avec les procédés

de détoxification traditionnels dans lesquels le gaz à épu-

rer est admis, en vue de l'épuration, dans la couche de ca-

talyseur dans un même sens, le procédé de l'invention se

distingue par une simplicité technologique et celle des ap-

pareils mis en oeuvre; il est applicable à l'épuration de gaz de diverses compositions avec des volumes variables du gaz à épurer. Le procédé proposé prévoit la réalisation de

l'épuration dans un seul et même appareil, ce qui fait dis-

paraitre la nécessité de recourir à des échangeurs de cha-

leur métalliques spéciaux, La quantité de métal exigé pour

la fabrication des installations d'épuration de gaz et rap-

porté à l'unité de puissance se trouve réduite de 2 à 5 fois. La mise en oeuvre du procédé proposé permet de

détoxifier des gaz ayant une composition complexe des im-

puretés toxiques. Le taux d'épuration des gaz & partir des impuretés toxiques assure le respect des normes d'hygiène modernes. Une vertu du procédé consiste en ce que le taux

d'épuration ne dépend pratiquement pas du type de cataly-

seur d'oxydation à fond utilisé pour la réalisation du procédé. Le procédé de l'invention est donc caractérisé

par la simplicité du processus technologique et des appa-

reils mis en oeuvre, une haute efficacité et une durée de servicezsuffisamment prolongée des catalyseurs d'oxydation

à fond mis en oeuvre (de l'ordre de 20 à 24 mois), de hau-

tes performances économiques et une polyvalence, car il se prête au traitement de gaz & n'importe quelle composition des impuretés organiques et à taux varié d'oxyde de carbone, Le procédé proposé d'épuration catalytique de gaz d'échappement est simple du point de vue technologique. Il

est mis en oeuvre de la manière suivante.

Le gaz à épurer est admis à une couche de cataly-

seur d'oxydation poussée préalablement réchauffée. En con-

tactant le catalyseur, le gaz se réchauffe jusqu'à la tem-

pérature d'entrée en oxydation des impuretés. Dans la pre-

mière partie de la couche de catalyseur, il y a une réac-

tion chimique d'oxydation poussée des impuretés et le gaz

s'en trouve partiellement débarrassé. L'oxydation est opé-

rée à des températures s'échelonnant de 250 à 700 C. Ensui-

te, le gaz à épurer est brassé, ce brassage étant effectué jusqu'à ce que le gradient de températures dans le courant du gaz à épurer ne soit pas supérieur à 50 C à l'entrée de

la seconde partie du catalyseur. Si la différence de tempé-

ratures est plus grande, la longévité du catalyseur diminue

à cause de l'existence de portions de la couche de cataly-

seur ayant des températures différentes, Pour brasser le gaz, on utilise notamment un ventilateur, une double grille segmentée ou un tube qui sert d'agitateur. Apres brassage,

le gaz est admis à la seconde partie de la couche de cata-

lyseur suivant le parcours du gaz, o il se produit son

épuration définitive des impuretés, après quoi le gaz épu-

ré est rejeté à l'atmosphère. Au bout d'un certain temps,

on fait inverser le sens de l'admission du gaz à épurer.

I1 en résulte que la couche de catalyseur qui, précédem-

* ment, a été celle de sortie devient celle d'entrée. Le catalyseur précédemment réchauffé sert à réchauffer le gaz à épurer; le gaz est ensuite mélangé et envoyé vers la seconde partie de la couche de catalyseur (qui a été

précédemment la première). Ensuite, le gaz épuré est re-

jeté à l'atmosphère. L'inversion du sens de l'admission du gaz à épurer se fait ensuite régulièrement avec une

périodicité prescrite.

Quand il s'agit de détoxifier des gaz dont la

teneur totale en impuretés est inférieure à 1 g/m3, l'é-

puration est opérée de façon combinée en présenàe d'un combustible hydrocarboné que l'on admet périodiquement

dans le gaz à épurer de départ. La séquence des opéra-

tions technologiques se présente alors comme suit. Le gaz à épurer, mélangé avec un combustible hydrocarboné en proportions de 0,5 à 5 g/m3, est amené à la première

partie, préalablement réchauffée, de la couche de cataly-

seur, agité jusqu'à ce que le gradient de températures ne soit pas supérieur à 50 C, puis on le fait passer à travers la seconde partie de la couche de catalyseur et on rejette à l'atmosphère le gaz épuré. On fait inverser

périodiquement le sens de l'admission du gaz. La tempéra-

ture de la couche de catalyseur s'élève alors jusqu'à une valeur de 250 à 7000C. Lorsque la température prescrite est atteinte, on arrête l'admission du combustible dans le gaz à épurer. On la reprend lorsque la température du catalyseur descend jusqu'à une valeur prescrite comprise entre 250 et 700 C. Cela fait, on répète l'ensemble des

opérations.

Pour réduire la quantité du catalyseur utilisé, on en remplace une partie, en bout de la couche, par une

matière inerte, comme c'est le cas des procédés connus.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-

tion qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation

de l'invention.

EXEMPLE 1

On soumet à l'épuration de l'air contenant 0,038 % en volume d'acétate d'éthyle. La vitesse linéaire du gaz à

l'entrée est de 0,6 m/s, la hauteur de la couche de cataly-

os05 seur à base d'oxydes de cuivre et de chrome est de 0,8 m.

La couche de catalyseur est divisée en deux parties de 0,4 m. La taille des granules du catalyseur est de 15 mm. On fait inverser de 30 en 30 mn le sens de l'admission du gaz à la couche de catalyseur. La température du gaz admis à l'épuration est de 30 C. On fait passer le gaz à épurer à travers la première partie de la couche de catalyseur, on brasse le gaz, puis on le fait passer à travers la Seconde partie de la couche de catalyseur, le brassage étant opéré à l'aide d'une double grille segmentée, jusqu'à l'obtention

d'un gradient de température dans le courant du gaz a épu-

rer non supérieur à 5 C à l'entrée de la seconde partie de

la couche de catalyseur.

Cela fait, on rejette le gaz épuré à l'atmosphè-

re, Toutes les 30 minutes, on fait inverser le sens de

l'admission du gaz. La température de la couche de cataly-

seur est de 500 à 550 C. Le taux d'.épuration de l'air à partir des vapeurs d'acétate d'éthyle est de 99,93 %. La

durée de service du catalyseur est de 20 mois.

EXEMPLE 2

On soumet à l'épuration de l'air contenant 1,1 % en volume d'oxyde de carbone. La vitesse de cheminement du gaz à l'entrée est de 0,4 m(s, la hauteur de la couche

d'un catalyseur platinifère est de 0,3 m. La couche de ca-

talyseur est divisée en deux parties égales. Le catalyseur

revêt l'aspect de cylindres mesurant 5 x 10 mm. La tempé-

rature du gaz de départ est de 80 C. On opère comme-dans l'exemple 1. La différence de température est égalisée en

brassant le gaz à épurer, à l'aide d'un ventilateur, en-

tre les couches de catalyseur jusqu'à l'obtention d'un gradient de températures de 50 C à l'entrée de la seconde partie de la couche de catalyseur. La température de la

couche de catalyseur est de 250 à 270 C, Le taux d'épura-

tion de l'air à partir de l'oxyde de carbone est de 99,9 %.

La durée de service du catalyseur est de 20 mois.

EXEMPLE 3

On épure de l'air pollué par un mélange de sol-

vants (xylène, toluène et acétone), la teneur totale en impuretés étant de 4 g/m3. La vitesse de cheminement du gaz à l'entrée est de 0,5 m/s, la hauteur de la couche d'un catalyseur à base d'oxydes de cuivre et de chrome est de 0,5 m. La couche est divisée en deux parties, le rapport volumique entre elles est de 2:3. On opère comme dans l'exemple 2. La température de la couche de catalyseur est de 650 à 700 C. La teneur totale du gaz épuré en solvants, à la sortie, est de 0,02 g/m3 (le taux d'épuration est de 99,5 %). La durée de service du

catalyseur est de 19 mois.

EXEMPLE 4

On soumet à l'épuration de l'air pollué par un mélange constitué de 0,09. 10-2 % en volume de phénol, 3.10-2 % en volume de méthanol, 9.10-2 % en volume de

formaldehyde. Le procédé est réalisé avec une couche hau-

te de 1,8 m d'un catalyseur granulé à base d'oxybromure de cuivre, divisée en deux parties (de 0,9 m chacune),

entre lesquelles on brasse le gaz à l'aide d'un ventila- teur jusqu'à l'obtention d'un gradient de températures de 5 C à l'entrée

de la seconde partie de la couche de catalyseur, comme dans l'exemple 1. On opère l'épuration en admettant du combustible en quantité de 2 g par mètre

cube du gaz à épurer. Lorsque la température du cataly-

seur atteint 650 C, l' admission du combustible est coupée.

Lorsque la température de la couche de catalyseur baisse jusqu'à 550 C, on reprend l'admission du combustible dans

le gaz à épurer de départ et toute la séquence des opéra-

tions se répète. Le taux dépuration à partir des impure-

tés toxiques est de 99,9 %, La durée de service du cata-

lyseur est de 22 mois,

EXEMPLE 5

On soumet & l'épuration un mélange contenant 21 % en volume d'oxygène, 4, 2,10-3' % en volume (0,2 g/m3) de

xylène, 3,9.10-3 % en volume (0,1 g/m3) d'acétone, le res-

te étant de l'azote. La hauteur de la couche d'un cataly-

seur à base d'oxydes de cuivre et de chrome est de 1 m, la couche étant divisée dans un rapport volumique de 4:6. La vitesse linéaire de cheminement du gaz est de 1 mn/s. On opère comme dans l'exemple 4. On admet supplémentairement

un combustible hydrocarboné en quantité de 5 g/m3. On com-

mence à admettre du combustible dans le gaz à épurer lors-

que la température du catalyseur est de 3800C, on arrête l'admission à la température de 7000 C. Le taux d'épuration du gaz à partir des impuretés toxiques est de 99,5 %. La

durée de service du catalyseur est de 20 mois.

EXEMPLE 6

On soumet à la détoxification de l'air contenant 0,5 g/m3 d'oxyde de carbone. On opère comme dans l'exemple 4. La hauteur de la couche d'un catalyseur platinifère, divisée en deux parties égales, est de 1 m, la vitesse d'admission du gaz est de 1,2 m/s. On commence à admettre du combustible dans le gaz A épurer lorsque la température du catalyseur est de 250 C et on arrête cette admission à

la température de 380 C. La quantité du combustible ajou-

té est de 0,5 g par mètre cube du gaz & épurer. Le taux

d'épuration est de 99,5 %. La durée de service du cataly-

seur est de 20 mois.

Claims

REVENDICATIONS -

1. Procédé d'épuration catalytique de gaz d'échap-

pement à partir des impuretés organiques et de l'oxyde de carbone a une température de 250 à 700 C en faisant passer les gaz d'échappement à travers une couche de catalyseur d'oxydation poussée pour obtenir finalement un gaz épuré, en faisant inverser A chaque nouveau passage le sens du cheminement des gaz d'échappement et celui de l'évacuation du gaz épuré, ledit procédé étant caractérisé par le fait que la couche de catalyseur est constituée de deux parties

et que les gaz d'échappement traversent d'abord une premiè-

re partie de la couche de catalyseur, puis on brasse les gaz, après quoi les gaz à épurer franchissent la seconde partie de la couche de catalyseur, le brassage étant opéré jusqu'à l'obtention d'un gradient de température, dans le courant des gaz à épurer, non supérieur à 50 C à l'entrée

de la seconde partie de la couche de catalyseur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en cas d'épuration de gaz d'échappement dont la teneur totale en impuretés est inférieure à 1 g/m3, on fait passer les gaz d'échappement à travers un catalyseur

d'oxydation poussée en présence d'un combustible hydrocar-

boné que l'on introduit dans les gaz d'échappement de dé-

part périodiquement, en proportion de 0,5 a 5 g par mètre

cube des gaz d'échappement.