FR2652702A1 - Bruleur a plasma inductif haute frequence, destine au traitement des effluents toxiques ou non. - Google Patents

Bruleur a plasma inductif haute frequence, destine au traitement des effluents toxiques ou non. Download PDF

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Abstract

Brûleur à plasma haute fréquence destiné au traitement des déchets gazeux, liquides ou solides, caractérisé en ce qu'un champ haute fréquence 2 déclenche le plasma 3 sur le produit à traiter, le dit plasma étant confiné par un noyau de forme appropriée 4. Le dit champ haute fréquence permet simultanément l'obtention de températures plus élevées que celles obtenues par les autres procédés, et par là même réalise une destruction bien plus complète des produits traités. La torche peut travailler sous pression par réglage de la sortie 7 ou sous vide partiel. Un échangeur 8 permet la récupération des calories excédentaires.

Description

L'utilisation de torches à plasma pour la destruction de produits toxiques ou non est connue en soi. Cette technique présente un certain nombre de difficultés notamment au niveau de ltobtention d'un plasma stable ainsi qu'à celui de la destruction totale des produits traités.
Un des buts de l'invention est l'utilisation d'un champ haute fréquence combiné à une torche à plasma.
L'utilisation d'un tel ensemble permet l'élimination des inconvénients ci-dessus mentionnés et apporte en plus des avantages annexes, ainsi qu'il apparaîtra dans ce qui suit.
Dans sa forme préférentielle l'invention consiste en un corps circulaire en céramique, en quartz ou autre matière résistance 1 fig. 1 autour duquel se trouve l'inducteur haute fréquence 2 fig. 1 générant le plasma 3 fig. 1.
Dans une forme de l'invention, le confinement du plasma est assuré par un noyau de forme adéquate 4 fig. 1. Ce noyau est mobile dans le sens latéral et peut comporter des ailettes mobiles ou non, destinées à communiquer à l'air de confinement un mouvement hélicoidal confinant le plasma au centre du tube 1.
Contrairement aux systèmes connus, cette façon de faire permet de maintenir dans la torche à plasma un flux très important.
Dans une autre forme de l'invention le confinement est obtenu par un dispositif de forme appropriée 1 fig. 2, également mobile et permettant l'obtention d'un flux laminaire ou micro-tourbillonnaire réalisant le confinement du plasma.
Dans une troisième forme de l'invention, le confinement est assuré par une injection tangentielle 1 fig. 3 produisant un écoulement tourbillonnaire le long des parois du tube.
Dans l'une ou l'autre des formes de l'invention, les produits à traiter peuvent être introduits simultanément ou à la place de l'air de confinement lorsqu'une température relativement basse de traitement est souhaitée, ou injectée à l'entrée tel que précisé en 5 fig. 1, 2 fig. 2 ou 2 fig. 3, lorsqu un passage direct dans la torche est souhaité pour le traitement à très haute température.
Dans sa forme préférentielle l'appareil comporte à sa sortie un diaphragme réglable 7 fig. 1 faisant suite à un échangeur éventuel de température 8 fig. 1 destiné à récupérer les calories excédentaires.
Le diaphragme 7 sert à augmenter la pression à l'intérieur de la torche et par là à augmenter si nécessaire la température du plasma. Dans une autre forme de l'invention, la torche pourra fonctionner sous dépression. Ce cas est particulièrement avantageux lorsqu'il s'agit de dépolluer l'air de certaines pièces ou botes à gants ou autre, tels les blocs opératoires ou les botes de manipulation biologiques ou autre.
Dans ce cas l'entrée de l'appareil sera connectée au volume à décontaminer par un flexible, la sortie de l'appareil étant alors branchée sur un ventilateur d'aspiration.
Dans tous les cas l'allumage de la torche est réalisé par un dispositif électrostatique représenté en 6 fig. 1.
L'utilisation d'un plasma inductif pour la destruction de produits ou de déchets toxiques ou non selon l'invention, permet d'induire le plasma sur le produit lui-meme et, en dosant la quantité d'énergie, de réaliser un traitement quantitatif des dits produits, ce que tout autre forme d'application du plasma ne permet pas de réaliser.
Un avantage non négligeable des dispositifs selon l'invention réside en l'élimination des électrodes utilisées pour l'obtention d'un plasma d'arc, électrodes dont la consommation est rapide et nécessite une intervention sur la torche.
Suivant la forme et la constitution du produit à traiter on l'injectera dans l'apparei; simultanément ou à la place de l'air de confinement sous forme de gaz, de brouillard ou de fumée.
Une caractéristique générale de la torche à plasma selon l'invention est de permettre l'analyse spectrale des produits éjectés. Pour ce faire l'appareil sera muni au niveau de la flamme d'une fenêtre irradiant la fente d'entrée d r un spectro-analyseur.
A l'aide d'un calculateur associé, il sera alors possible d'agir sur l'entrée des produits à traiter et/ou sur la puissance du générateur haute fréquence et/ou sur le diaphragme 7 fig. 1, afin d'obtenir la constance des résultats.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Brûleur à plasma inductif destiné au traitement d'affluents toxiques ou non, caractérisé par un champ à haute fréquence déclenchant le plasma sur le produit même à traiter, comportant une pièce mobile ou une injection latérale permettant de régler le flux de l'air de confinement, l'allumage de la torche étant réalisé par un dispositif électrostatique, un diaphragme réglable permettant de modifier la pression interne de la torche, un analyseur spectral associé à un calculateur régulant la puissance du générateur, une aspiration à la sortie permettant de diminuer la pression interne, un échangeur permettant la récupération des calories excédentaires.
2. Brûleur à plasma selon la revendication 1 dans lequel la pièce mobile comporte des ailettes destinées à communiquer au flux de confinement un mouvement hélicoldal.
3. Brûleur à plasma selon la revendication 1 dans lequel la pièce mobile est de forme conique et est mobile, permettant la réalisation d'un flux laminaire ou micro-tourbillonaire.
4. Brûleur à plasma selon la revendication 1 dans lequel l'injection latérale de l'air de confinement est tangentielle à la torche de façon à réaliser un écoulement tourbillonnaire le long des parois du tube.
5. Brûleur à plasma selon les revendications 1 à 4 dans lequel le produit à traiter est nébulisé dans l'air de confinement et injecté simultanément à celui-ci.
6. Brûleur à plasma selon les revendications 1 à 5 dans lequel les produits à traiter sont introduits directement à l'entrée de la torche.
7. Brûleur à plasma selon les revendications 1 à 6 dans lequel le diaphragme régulant la pression interne est localisé à la sortie de la torche.
8. Brûleur à plasma selon les revendications 1 à 7 dans lequel un échangeur abaisse la température de sortie des gaz avant qu'ils n'atteignent le diaphragme.
9. Brûleur à plasma selon les revendications I à 8 dans lequel un ventilateur déposé à la sortie permet de diminuer la pression interne de la torche.
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