FR2694210A1 - Système et procédé pour le nettoyage d'un filtre sur place pour des courants gazeux. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de filtration pour nettoyer les filtres utilisés pour la clarification de courants gazeux. Selon l'invention, il comprend au moins un récipient de maintien (10) qui comprend des éléments de filtre (11) ainsi que des orifices de sortie (17) et d'entrée (16) pour la réception du courant gazeux contaminé et une source d'un liquide de contre-lavage en communication avec le récipient (10) pour le passage du liquide en direction opposée au courant gazeux, à travers les filtres pour les nettoyer. L'invention s'applique notamment au traitement des déchets radioactifs.
Description
La présente invention se rapporte généralement à des dispositifs de
filtration et, plus particulièrement, à un système de filtration pour nettoyer les
matières particulières des filtres utilisés dans les courants gazeux.
On a utilisé des systèmes de filtration pour clarifier des courants gazeux dans de nombreuses applications Des systèmes typiques de filtration emploient un concept modulaire dans lequel un certain nombre d'éléments courts de filtre sont connectés bout-à-bout pour former une pile d'éléments de filtre puis sont installés dans un logement du filtre Les courants gazeux influents sont pompés dans le logement et clarifiés en leur permettant de traverser les éléments de
filtre.
Comme la libération de toute matière particulaire radioactive qui flotte dans l'air dans l'industrie nucléaire est impossible, une clarification des courants de gaz d'échappement et de l'air de ventilation dans les applications nucléaires est une application particulièrement critique de filtration qui nécessite des filtres à gaz de grande efficacité comprenant des filtres à air particulaire de grande efficacité (HEPA) et des filtres à air à ultra faible pénétration (ULPA) Les filtres à gaz à grande efficacité sont conçus pour avoir une épaisseur suffisante de l'agent et des fibres fines et ils sont dimensionnés à un débit approprié par unité de surface du filtre pour retenir efficacement virtuellement la totalité de la matière particulaire dans les courants gazeux Par spécification, les filtres calibrés HEPA présentent une efficacité d'élimination des particules de 99,97 % lorsqu'ils sont mis en présence de particules de fumée DOP monodispersées thermiquement produites d'un diamètre de 0,3 micron De même, les filtres calibrés ULPA présentent une efficacité d'élimination des particules de 99,999 % lorsqu'ils sont mis en présence de particules de fumée DOP monodispersées thermiquement produites d'un diamètre de 0,3 micron Les filtres à gaz typiques de grande efficacité comprenant, par exemple, des filtres en fibres de verre sont mécaniquement faible et fragiles, ils peuvent donc être structurellement endommagés lorsqu'ils sont soumis à un fort écoulement d'air, à une haute température, à une grande humidité, à des charges importantes de poussière ou
des combinaisons de ces facteurs.
Récemment, un nouveau filtre en métal de grande efficacité, appelé Pall Ultra Met Air Filters produit par Pall Corporation a été développé pour une utilisation dans la clarification des courants gazeux Le matériau du filtre en métal est un agent collé par frittage fibreux et solide qui est relativement mince et plissé de façon à pouvoir traiter des écoulements élevés à de faibles différences de pression dans des ensembles compacts Le filtre à fibres en métal de grande efficacité a une grande aire superficielle, un agent présentant un volume important de vides, une capacité exceptionnelle de retenue de la
poussière et une grande résistance mécanique.
Pendant l'opération de filtration, l'interception directe des solides par l'agent de filtrage a typiquement pour résultat la formation d'un pain perméable des grands solides en masse à la surface de l'agent de filtrage La capacité d'encrassement du filtre est également consommée lorsque des quantités de matières particulaires qui sont typiquement plus petites que la grandeur des pores de l'agent et du pain de filtrage sont piégées à l'intérieur de l'agent de filtrage par les forces de van der Waals et les forces électrostatiques entre la surface de l'agent et la matière particulaire La matière particulaire bouche effectivement les éléments de filtre, augmente la chute de pression à travers le filtre et interfère avec l'opération de filtration Dans un courant typique de ventilation, par exemple, la pression de circulation est d'environ 500 mm de pression d'eau donc même les petites augmentations de différence de pression à travers l'agent de filtrage provoquées par les petites particules affecteront le
fonctionnement du système.
Les filtres conventionnels en fibres de verre ainsi que des filtres à lit de sable ont été grandement du type jetable parce que les tentatives pour nettoyer les filtres, comprenant l'utilisation de bains acides ou chimiques coûteux et caustiques nécessitant une exposition et une manipulation des déchets radioactifs n'ont pas réussi Contrairement à ces filtres conventionnels de grande efficacité, il n'est ni possible ni souhaitable de jeter les filtres en métal de grande efficacité quand ils sont bouchés parce qu'ils sont relativement coûteux et qu'on perd l'avantage écologique d'un système régénérable Malheureusement, les tentatives pour nettoyer le filtre en métal en utilisant une méthode de nettoyage avec soufflage à contre-courant o un écoulement inverse est forcé à travers l'élément de filtre n'ont pas été totalement efficaces parce que la méthode de soufflage à contre-courant ne permet pas de purger les plus petites matières
particulaires qui sont piégées dans la matrice du filtre.
La présente invention a pour objet de procurer un système de filtration
permettant de nettoyer les filtres à gaz.
La présente invention a pour autre objet de procurer un système de
filtration capable de nettoyer les filtres en métal de grande efficacité.
La présente invention a pour autre objet de procurer un système de filtration pour éliminer des quantités de matières particulaires dans la matrice
des filtres.
La présente invention a pour autre objet de procurer un système de filtration capable de nettoyer des filtres in situ sans exposer la matière
contaminée aux opérateurs ni à l'environnement.
La présente invention offre un système de filtration comprenant au moins un récipient de maintien contenant au moins un filtre pour clarifier les courants gazeux Le récipient de maintien a un orifice de sortie et un orifice d'entrée pour recevoir le courant de gaz contaminé de manière que le courant
gazeux puisse s'écouler dans une direction à travers le filtre et l'orifice de sortie.
Une source d'un liquide de contre-lavage peut être introduite dans le récipient de maintien pour passer à travers le filtre, en direction opposée au courant gazeux,
afin de nettoyer le filtre.
La présente invention concerne également un procédé pour le nettoyage du système de filtration Le procédé de nettoyage consiste à arrêter l'écoulement de gaz influent dans le récipient de maintien et à faire passer le liquide de contre-lavage à travers les filtres en direction opposée au gaz influent, pour
nettoyer les filtres.
Un mode de réalisation préféré du système de filtration peut comporter un récipient de maintien et un certain nombre d'éléments de filtre qui clarifient les courants gazeux influents contaminés par passage du courant à travers les éléments de filtre Le récipient de maintien est un conteneur cylindrique ayant un côté cylindrique, une base et un couvercle amovible qui peut être fixé au côté du récipient Un certain nombre de pieds qui sont rigidement attachés au côté du récipient le supportent Le récipient de maintien a un orifice d'entrée dans sa base ou son côté et un orifice de sortie dans son couvercle L'orifice d'entrée communique avec un tuyau d'entrée pour recevoir le gaz influent à filtrer Un tuyau de vidange peut également être prévu dans la base pour drainer le récipient L'orifice de sortie communique avec un tuyau de sortie pour recevoir
effluent propre pour un plus ample traitement.
Les éléments individuels de filtre peuvent comprendre un agent plissé ou bien une masse creuse et cylindrique de fibres montée sur une âme cylindrique L'élément préféré de filtre est un filtre en métal de grande efficacité Les éléments de filtre peuvent être connectés bout-à- bout pour former une pile scellée d'éléments de filtre Chaque pile de filtre est installée dans le récipient de maintien en scellant la pile de filtre dans la base du récipient de
maintien et en scellant le couvercle du logement sur les piles de filtre.
Pendant le procédé de filtration, le tuyau d'entrée délivre le gaz contaminé influent à l'orifice d'entrée dans la base du récipient de maintien pour ainsi remplir celui-ci Le gaz influent s'écoule de l'extérieur vers l'intérieur à travers l'élément de filtre et sort par l'orifice de sortie dans le couvercle du récipient de maintien Le tuyau de sortie délivre le gaz effluent propre pour un
plus ample traitement.
Selon l'un des objectifs de la présente invention, quand des matières particulaires bouchent les éléments de filtre, ce qui augmente la différence de pression à travers les éléments de filtre et qui interfère avec une opération normale de filtration, le cycle de nettoyage par contre-lavage est amorcé Quand le cycle de contre-lavage est amorcé, l'écoulement du gaz influent dans le
récipient de maintien est arrêté.
Les matières particulaires sont nettoyées des éléments de filtre en introduisant un liquide dans le récipient de maintien puis en contrelavant avec le liquide de manière qu'il s'écoule à travers le récipient de maintien et les éléments de filtre en direction opposée au gaz influent La pression créée quand le liquide passe vigoureusement et de force en contre-lavage du récipient de maintien déloge et élimine la couche des matières particulaires solides sur la surface du filtre et les quantités des matières particulaires piégées à l'intérieur de l'agent de filtrage On notera que le liquide de contre-lavage réduit l'efficacité des forces de van der Waals et des forces d'attraction électrostatique entre la surface du filtre et la matière particulaire donc les solides peuvent être plus facilement délogés de l'intérieur de l'agent de filtrage De même, le liquide déloge la couche du pain des grands solides particulaires à la surface de l'agent de filtrage Afin de réduire les forces de van der Waals et les forces électrostatiques entre la surface du filtre et les particules solides, le liquide peut saturer sensiblement la totalité de l'aire superficielle de l'agent On notera que la quantité du liquide de contre-lavage nécessaire pour saturer l'agent de filtrage dépendra du système particulier de filtration, comprenant la grandeur du récipient de maintien et le nombre des éléments de filtre mais, typiquement, le niveau du liquide doit être suffisamment élevé pour couvrir les piles de filtre dans le récipient de maintien Tout liquide qui est compatible avec les composants du système de filtration et les éléments de filtre peut être utilisé mais on préfère généralement l'eau D'autres liquides appropriés comprendront également des liquides qui mouilleront mieux l'agent et les matières particulaires ou qui solubiliseront partiellement les matières particulaires, ou bien réduiront autrement une fixation des matières particulaires à l'agent de filtrage et les unes aux autres, comprenant, par exemple, de l'eau contenant des agents tensio-actifs, des solutions d'acide nitrique des solutions de soude caustique ou des produits organiques qui sont des solvants pour la totalité ou
une partie des matières particulaires Afin de garantir que le liquide de contre-
lavage ne contaminera pas plus amplement les éléments de filtre, ce liquide est
préfiltré au moins à la norme des éléments de filtre.
Quand l'agent de filtrage a été saturé du liquide de contre-lavage, on fait passer le liquide à une force suffisante pour que les matières particulaires, en particulier les matières particulaires piégées à l'intérieur des éléments de filtre,
se trouvent délogées des éléments de filtre et éliminées du récipient de maintien.
Dans un mode de réalisation, on peut introduire du liquide sous pression du côté aval du récipient de maintien pour forcer le liquide à passer à contresens à travers le récipient de maintien comme cela est défini par la direction de
l'écoulement de gaz et les éléments de filtre, à une vitesse relativement élevée.
Dans un mode de réalisation préféré, une quantité contrôlée d'un gaz sous pression est introduite du côté aval du récipient et l'orifice de vidange est rapidement ouvert avec pour résultat une impulsion hydraulique qui force le liquide à passer à travers les éléments de filtre en direction opposée à celle de l'écoulement de gaz pour provoquer l'éclatement des solides recueillis par rapport au filtre Tandis que le gaz se dilate, les solides et le liquide restant dans le récipient sont forcés à travers l'orifice d'entrée ou le tuyau de vidange pour un plus ample traitement On notera que lorsque la pression du gaz se dilate, une
vitesse de pointe du liquide est créée qui diminuera constamment pour s'aplanir.
Il est souhaitable de créer la plus haute vitesse de pointe pour garantir que les
solides piégés dans l'agent et ceux placés sur la surface du filtre seront délogés.
La vitesse du liquide de pointe ainsi que la limite de pression dépendront du système de filtration et de l'agent de filtration Tout gaz qui est compatible avec les composants du système de filtration peut être utilisé, comprenant par exemple de l'azote ou de l'air On préfère comme gaz de l'air sec pour instruments Le gaz doit être préfiltré au moins à la norme des éléments de filtre pour garantir que le gaz ne contaminera pas les éléments de filtre Des cycles multiples de contre-lavage avec des fluides alternés peuvent être souhaitables
pour nettoyer plus complètement les éléments.
Quand le liquide et le gaz ont été expulsés du récipient de maintien, celui-ci est alors séché par passage d'air sec et chaud en direction opposée à l'écoulement normal de gaz Un écoulement direct est restauré dans le récipient de maintien après séchage de celui-ci Le reste des récipients de filtre dans le
système de filtration peut être séquentiellement contre-lavé.
Selon l'un des objectifs, le présent système de filtration permet aux éléments de filtre d'être nettoyés in situ sans enlever les éléments de filtre du récipient de maintien Ainsi, les matières particulaires contaminées ne sont pas
exposées aux opérateurs ni à l'environnement.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails
et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence à un dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: la figure unique est un schéma d'écoulement d'un système de filtration comprenant un récipient de maintien et un certain nombre d'éléments de filtre qui clarifient des courants gazeux influents contaminés par passage du courant à
travers les éléments de filtre selon la présente invention.
En se référant au dessin, la figure illustre un schéma d'écoulement d'un mode de réalisation préféré d'un système de filtration, comprenant au moins un récipient de maintien 10, chaque récipient 10 contenant au moins un élément de filtre 11 qui clarifie des courants gazeux influents contaminés par passage du courant à travers l'élément de filtre 11 Seul un récipient de maintien 10 est illustré pour simplifier la figure mais on notera que le système de filtration peut comprendre un certain nombre de récipients similaires de maintien 10 qui peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres Par exemple, des systèmes à plusieurs récipients sont utilisés lorsque les débits de procédé sont
élevés ou bien lorsqu'il faut un écoulement continu ininterrompu.
Le récipient illustré de maintien 10 est un conteneur cylindrique ayant un côté cylindrique 12, une base 13 et un couvercle amovible 14 qui peut être fixé au côté 12 du récipient Le récipient de maintien 10 est supporté par un certain nombre de pieds 15 qui sont rigidement fixés au côté 12 du récipient Le couvercle amovible 14 peut être attaché au récipient 10 par tout moyen conventionnel Le récipient typique 10 a un orifice 16 dentrée de gaz dans la base 13 et un orifice 17 de sortie dans le couvercle 14 On peut utiliser d'autres agencements de récipients de maintien L'orifice d'entrée 16 communique avec un tuyau d'entrée 18 pour recevoir le gaz influent à filtrer et un tuyau de vidange 19 pour drainer le récipient 10 L'orifice de sortie 17 communique avec un
tuyau de sortie 21 pour fournir l'effluent propre pour un plus ample traitement.
Les éléments individuels de filtre 11 peuvent comprendre un agent plissé ou une masse cylindrique creuse de fibres montée sur une âme cylindrique De plus, l'agent de filtration peut être un agent en métal formé d'un métal en poudre ou d'un fil tissé L'élément préféré de filtre 11 est un nouvel agent en fibres métalliques de grande efficacité appelé Pall Ultra Met Air Filters commercialisé par Pall Corporation, récemment développé pour une utilisation dans la clarification de courants gazeux L'agent, qui comprend une fibre de métal collée par frittage, peut être relativement mince et glissé de façon à pouvoir traiter des écoulements élevés à de faibles différences de pression dans des ensembles compacts L'élément de filtre en fibres de métal de grande efficacité est très solide et il a une grande aire superficielle, un agent avec un volume important des vides, une capacité exceptionnelle de retenue de poussières et une grande résistance mécanique La grandeur nominale des pores pour ce filtre à gaz de grande efficacité est d'environ 0,3 micron en service de gaz, en mesurant en utilisant des particules de fumée de DOP monodispersées,
thermiquement produites avec un diamètre de 0,3 micron.
Dans le système de filtration illustré, les éléments de filtre 11 peuvent
être connectés bout-à-bout pour former une pile scellée d'éléments de filtre 11.
Chaque pile de filtres est installée dans le récipient de maintien 10 en scellant la pile de filtres entre une feuille tubulaire supérieure et une plaque inférieure de support (non représentée) Pour empêcher le gaz influent de contourner les éléments de filtre 11 et de contaminer le côté aval contenant l'effluent propre, on notera qu'un joint étanche au gaz est créé entre les éléments individuels de filtre
11 et la pile de filtres et la feuille en tube, par tout moyen conventionnel.
Pendant le procédé de filtration, le tuyau d'entrée 18 délivre le gaz contaminé influent à l'orifice d'entrée 16 dans la base 13 du récipient de maintien 10 pour ainsi remplir celui-ci Le gaz influent s'écoule radialement, de l'extérieur, à travers l'agent de filtration, puis axialement à travers le centre des éléments de filtre 11 pour sortir par l'orifice de sortie 17 dans le couvercle 14 du récipient 10 Le tuyau de sortie 21 délivre l'effluent gazeux propre pour un plus
ample traitement.
Pendant l'opération de filtration, on peut noter que, comme les éléments de filtre 11 filtrent les matières particulaires du courant gazeux influent, la différence de pression à travers les éléments de filtre 11 augmente tandis que la matière particulaire est piégée par les éléments de filtre 11 Un pain perméable de solides peut se former sur la surface du filtre tandis que les plus grandes particules, typiquement plus grandes qu'un micron, sont piégées par interception directe Les plus petites particules, qui sont typiquement plus petites que les pores nominaux du filtre sont piégées à l'intérieur de l'agent de filtrage par les forces de van der Waals ou les forces d'attraction électrostatique de la surface du filtre La différence de pression à travers les éléments de filtre 11 peut être mesurée par tout moyen conventionnel qui est bien connu Typiquement, la différence de pression est mesurée à travers l'orifice d'entrée 16 et l'orifice de
sortie 17 du récipient de maintien 10.
Selon l'un des objectifs de la présente invention, quand les matières particulaires ont bouché les éléments de filtre 11 et ont augmenté la différence de pression à travers les éléments 11 de manière à interférer avec l'opération normale de filtration, le cycle de nettoyage par contrelavage est amorcé La différence de pression spécifique à laquelle l'efficacité de l'opération de filtration commence à se dégrader et o il faut débuter le cycle de contre-lavage dépendra du système particulier de filtration et sera connue de ceux qui sont compétents en la matière Dans un courant typique de gaz de ventilation, par exemple, le système peut avoir une pression de circulation d'environ 50 mn d'eau et une différence de pression à travers les éléments de filtre propres 11 d'environ 75-100 mm d'eau Etant donné ces différences relativement faibles de pression de fonctionnement, on peut noter que même les faibles augmentations de différence de pression à travers les éléments de filtre 11 du fait des quantités de matières particulaires affecteront le fonctionnement du système Dans un tel système, le système de nettoyage par contre-lavage sera typiquement mis en
marche quand la différence de pression sera de l'ordre de 200-250 mm d'eau.
Quand le cycle de contre-lavage débute, l'écoulement du gaz influent dans le récipient de maintien est arrêté, par exemple, par fermeture de la soupape d'entrée VI et de la soupape de sortie V 2 dans le mode de réalisation illustré Il faut également noter que le récipient de maintien 10 sera isolé des
autres récipients 10 dans un système à plusieurs récipients.
Selon l'un des objectifs de la présente invention, les matières particulaires sont nettoyées des éléments de filtre 11 par saturation de ces éléments 11 au moyen d'un liquide puis par passage du liquide à contre-courant de manière qu'il s'écoule à travers le récipient de maintien 10 et les éléments de filtre 11 en direction opposée au gaz influent, par exemple, radialement, de
l'intérieur vers l'extérieur, à travers l'agent Le passage du liquide à contre-
courant du récipient de maintien 10 déloge et élimine la couche des matières particulaires solides sur la surface du filtre ainsi que les quantités de matières
particulaires piégées à l'intérieur des éléments de filtre 11.
Dans le mode de réalisation illustré, de l'eau est introduite dans le réservoir de maintien 10 en ouvrant la vanne d'eau V 3 et en permettant à l'eau de s'écouler à travers le tuyau d'entrée d'eau 40 Le gaz influent dans le récipient de maintien 10 est éventé à travers les lignes d'évent 49 ou 50 On notera que la présence du liquide à l'intérieur des éléments de filtre 11 réduit l'efficacité des forces de van der Waals et des forces d'attraction électrostatique entre la surface du milieu de filtrage et les matières particulaires et entre les matières particulaires de manière que les matières particulaires puissent être très efficacement délogées des éléments de filtre 11 De même, le passage du liquide en direction opposée à l'écoulement de gaz déloge la couche du pain des solides particulaires plus grands à la surface des éléments de filtre 11 Afin de réduire les forces de van der Waals ainsi que les forces électrostatiques entre la surface du filtre et les particules solides et entre les matières particulaires solides, le liquide doit saturer sensiblement la totalité de l'aire superficielle des éléments de filtre 11 On notera que la quantité du liquide de contre-lavage nécessaire pour saturer les éléments de filtre 11 dépendra du système particulier de filtration, comprenant la grandeur du récipient de maintien 10 et le nombre des éléments de filtre 11 mais, typiquement, le niveau du liquide doit être suffisamment haut pour couvrir les éléments de filtre dans le récipient de maintien 10 et remplir sensiblement le couvercle 14 Comme la capacité volumétrique du récipient de maintien 10 et du couvercle 14 est typiquement connue, on peut délivrer une quantité prédéterminée de liquide au récipient de maintien 10 et au couvercle 14 pour les remplir De même, un moniteur conventionnel du niveau d'eau peut
contrôler le niveau de l'eau dans le récipient de maintien 10 et le couvercle 14.
Tout liquide qui est compatible avec les composants du système de filtration et
les éléments de filtre 11 peut être utilisé mais on préfère généralement l'eau.
D'autres liquides appropriés comprennent des liquides qui mouilleront mieux l'agent et la matière particulaire ou qui solubiliseront partiellement les matières particulaires ou réduiront autrement une fixation des matières particulaires à l'agent de filtration et les unes aux autres, comprenant par exemple de l'eau contenant des agents tensioactifs, des solutions d'acide nitrique, des solutions de soude caustique ou des matières organiques qui sont des solvants pour la totalité ou une partie des matières particulaires Afin de garantir que le liquide de contre-lavage ne contaminera pas plus amplement les éléments de filtre 11, ce liquide peut être préfiltré au moins à la norme des éléments de filtre 11 Dans le mode de réalisation préféré, par exemple, l'eau est préfiltrée à travers un filtre 41 dont les pores nominaux représentent au moins un micron, ce qui est
nominal pour les éléments de filtre en métal 11 en service liquide.
Quand les éléments de filtre 11 ont été saturés du liquide de contre-
lavage, celui-ci doit être mis en circulation avec une force suffisante pour que les matières particulaires, en particulier celles piégées à lintérieur des éléments de filtre 11, en soient délogées et éliminées du récipient de maintien 10 Dans un mode de réalisation, le liquide sous pression peut être introduit du côté aval du récipient de maintien 10 pour forcer le liquide à passer à travers le récipient de maintien 10 et les éléments de filtre 11 à une vitesse relativement élevée. Dans un mode de réalisation préféré, on introduit une quantité contrôlée d'un gaz sous pression du côté aval du récipient 10 par un tuyau d'entrée de gaz 43, en ouvrant la soupape de gaz V 4 et en ouvrant rapidement la soupape V 6 pour créer une impulsion hydraulique qui force le liquide à s'écouler en sens inverse,
à travers les éléments de filtre 11, et à faire éclater les solides recueillis du filtre.
Tandis que la pression de gaz se dilate, les solides et les liquides restant dans le récipient 10 sont forcés à travers l'orifice d'entrée 16 et le tuyau de vidange 19 pour un plus ample traitement On notera que lorsque la pression du gaz se dilate, une vitesse de pointe du liquide est créée qui diminuera constamment et s'aplanira Il est souhaitable de créer la plus haute vitesse de pointe pour garantir que les solides piégés dans les éléments de filtre 11 et ceux placés sur la surface du filtre seront délogés La vitesse de pointe du liquide et la limite de pression dépendront de la grandeur du système de filtration et de la porosité de l'agent de filtrage Tout gaz qui est compatible avec les composants du système de filtration peut être utilisé, comprenant par exemple de l'azote ou de l'air De l'air sec pour instruments est le gaz préféré Le gaz doit être préfiltré au moins à la norme des éléments de filtre pour garantir que le gaz ne contaminera pas les éléments de filtre 11 Par exemple, dans le mode de réalisation préféré, l'air est préfiltré à travers un filtre 44 ayant une grandeur nominale d'au moins 0,3 micron car les éléments de filtre en métal 11 ont une grandeur nominale des
pores de 0,3 micron pour un service de gaz. Le réservoir de maintien 10 peut être mis sous pression en utilisant toute
technique conventionnelle Dans le mode de réalisation illustré, le gaz pressurisé est fourni d'un réservoir de gaz auxiliaire 45 qui est mis sous pression à un niveau prédéterminé par un compresseur Cl en ouvrant une vanne de pression V 5 Le réservoir de gaz auxiliaire 45 permet au récipient de maintien 10 d'être
rapidement mis sous pression lors du début du cycle de nettoyage par contre-
lavage La vanne de pression V 5 reste ouverte jusqu'à ce que le réservoir de maintien 10 soit mis sous pression au niveau prédéterminé, point auquel la
vanne de pression VS est fermée; ou bien est facultativement laissée ouverte.
On notera que l'eau doit être mise en circulation à contre courant à une force suffisante pour déloger la couche des particules solides sur la surface du il filtre et les particules piégées dans les éléments de filtre 11 Par exemple, dans le mode de réalisation préféré, on a trouvé qu'une vitesse de pointe du liquide de l'ordre de 80-120 I/mn par m 2 de l'agent de filtration était suffisante pour
éliminer les matières particulaires des filtres en métal 11 de grande efficacité.
Afin de produire cette vitesse de l'eau, la pression du gaz devra être typiquement comprise entre 38 et 10,3 bars et de préférence entre 5,5 et 6,89 bars Dans le mode de réalisation préféré, les éléments de filtre en métal 11 ont une cage extérieure de support, typiquement un film métallique enroulé en spirale autour de l'extérieur des éléments de filtre 11, pour ajouter au support et empêcher la
force du liquide de rompre les éléments de filtre 11.
Quand le récipient de maintien 10 a été mis sous pression au niveau souhaité, les éléments de filtre 11 sont contrôlés en ouvrant la vanne de vidange V 6 qui permet au gaz sous pression de se dilater et de forcer le liquide à s'écouler à travers les éléments de filtre 11 en direction opposée à l'écoulement initial de gaz Dans le mode de réalisation préféré, l'eau de contre-lavage contenant les matières particulaires est délivrée un réservoir 46 pour un plus ample traitement Dans les applications nucléaires, par exemple l'eau sera traitée pour l'évacuation des déchets radioactifs Des cycles multiples de contre- lavage avec des filtres alternés peuvent être souhaitables pour mieux nettoyer les
éléments.
Quand le liquide et le gaz ont été expulsés du récipient de maintien 10, celui-ci est alors séché par passage d'air sec et chaud en direction opposée à l'écoulement initial de gaz Un écoulement direct de l'influent peut être restauré vers ce récipient en ouvrant les soupapes Vl et V 2 Le restant des récipients de
filtration dans le système de filtration peut être séquentiellement contre-lavé.
On notera maintenant que selon l'un des objectifs, le présent système de filtration permet aux éléments de filtre d'être nettoyés in-situ sans les enlever du récipient de maintien Ainsi, les matières particulières contaminées ne sont pas
exposées aux opérateurs ni à l'environnement.
Claims (30)
1 Procédé pour le nettoyage d'un système de filtration de gaz, le système de filtration ayant au moins un récipient de maintien contenant au moins un filtre à gaz pour clarifier un courant gazeux influent passant à travers le filtre dans une direction, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: terminer l'écoulement du gaz influent dans le récipient de maintien; et faire passer un liquide de contre- lavage à travers le filtre, en direction
opposée au gaz influent, pour nettoyer le filtre.
2 Procédé selon la revendication 1 du type ou le système de filtration a plus d'un récipient de maintien, caractérisé en ce qu'on isole au moins un récipient de maintien des autres récipients de maintien dans le système de filtration. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à remplir le récipient de maintien du liquide de contre-lavage, à mettre le récipient de maintien sous pression au moyen d'un gaz pressurisé après avoir rempli le récipient de maintien du liquide et à dilater le gaz sous pression pour
faire passer le liquide à travers les filtres.
4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la dilatation du gaz sous pression consiste à ouvrir un orifice de vidange dans le récipient de
maintien pour dilater rapidement le gaz sous pression.
5 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce
du gaz est comprise entre environ 1,38 et 10,3 bars.
6 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce
du gaz est comprise entre environ 5,5 et 6,89 bars.
7 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce
fournir le gaz sous pression en provenance d'un réservoir.
8 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce
préfiltrer le gaz au moins à la norme du filtre en service de gaz.
9 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pression que la pression qu'il consiste à qu'il consiste à que le gaz sous
pression est de l'air.
10 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à
préfiltrer le liquide au moins à la norme du filtre en service liquide.
11 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre est
au moins selon la norme HEPA.
12 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre est
un filtre en métal.
13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le filtre en
métal est au moins selon la norme HEPA.
14 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide est
de l'eau.
Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'eau
contient un agent tensioactif.
16 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide réduit les forces d'attraction entre l'agent de filtration et les matières particulières
ou entre celles-ci.
17 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide
solubilise partiellement les matières particulaires piégées par le filtre.
18 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à drainer le liquide de contre-lavage dans un réservoir de contre- lavage pour
évacuation des déchets.
19 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir le récipient de maintien de liquide de manière que le liquide sature sensiblement les filtres pour déloger les matières particulaires piégées à
l'intérieur de l'agent de filtration.
Système de filtration pour nettoyer des filtres utilisés pour la clarification de courants gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un récipient de maintien ( 10) contenant au moins un élément de filtre ( 11) pour clarifier les courants gazeux, un orifice de sortie ( 17), un orifice d'entrée ( 16) pour recevoir le courant gazeux contaminé de manière que le courant gazeux puisse s'écouler dans une direction à travers les éléments de filtre ( 11) et l'orifice de sortie; et une source d'un liquide de contre-lavage en communication avec le récipient de maintien pour faire passer le liquide en direction opposée au
courant gazeux à travers les filtres pour nettoyer les filtres.
21 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend une source d'un gaz sous pression ( 45) pour mettre le récipient de maintien sous
pression et forcer le liquide à s'écouler en direction opposée au gaz influent.
22 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend un préfiltre ( 44) pour préfiltrer le gaz au moins à la norme des filtres en service
de gaz.
23 Système selon la revendication 21, caractérisé en ce que la pression
du gaz est comprise entre environ 1,38 et 10,3 bars.
24 Système selon la revendication 21, caractérisé en ce que la pression
du gaz est comprise entre environ 5 et environ 6,89 bars.
25 Système selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de gaz pour fournir le gaz sous pression au récipient de maintien
( 10).
26 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend un préfiltre ( 44) pour préfiltrer le liquide au moins à la nonne des filtres en
service liquide.
27 Système selon la revendication 22, caractérisé en ce que le liquide
est de l'eau.
28 Système selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'eau
contient un agent tensio-actif.
29 Système selon la revendication 21, caractérisé en ce que le liquide réduit les forces d'attraction entre l'agent de filtration et les matières particulaires
ou entre les matières particulaires.
Système selon la revendication 20, caractérisé en ce que le liquide
solubilise partiellement les matières particulaires piégées par le filtre.
31 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de contre-lavage ( 46) pour recevoir le liquide de contrelavage pour
l'évacuation des déchets.
32 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce que la source de liquide sature sensiblement les éléments de filtre ( 11) pour déloger les
matières particulaires piégées à l'intérieur de l'agent de filtrage.
33 Système selon la revendication 20, caractérisé en ce que les orifices d'entrée ( 16) et de sortie ( 17) peuvent être fermés pour permettre au récipient de maintien d'être rempli de liquide et mis sous pression au moyen de gaz et être rapidement ouverts pour dilater le gaz sous pression et créer un fort écoulement
liquide en direction opposée au gaz influent pour nettoyer les éléments de filtre.
34 Système de filtration à utiliser pour clarifier les courants de gaz dans des installations de traitement de déchets radioactifs, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un récipient de maintien ( 10) contenant au moins un élément de filtre ( 11) pour clarifier des courants gazeux, des orifices de sortie ( 17) et d'entrée ( 16) pour recevoir le courant gazeux contaminé de manière que le courant gazeux puisse s'écouler dans une direction à travers les éléments de filtre et l'orifice de sortie; et
2694210
une source d'un liquide de contre-lavage en communication avec le récipient de maintien ( 10) pour passage du liquide en direction opposée au
courant gazeux à travers les éléments de filtre pour nettoyer le filtre.
Système à utiliser dans des évents d'installations de traitement de déchets radioactifs selon la revendication 34, caractérisé en ce qu'il comprend une source d'un gaz sous pression pour la mise sous pression du récipient de maintien ( 10) et pour forcer le liquide à s'écouler en direction opposée au gaz influent.
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