FR3037506B1 - PROCESS FOR WASHING A GASEOUS EFFLUENT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de lavage d'un effluent gazeux (3) remarquable en ce qu'il consiste à distribuer, dans le flux gazeux, une phase liquide comprenant, en partie, une eau de procédé polluée (2).The invention relates to a method for washing a gaseous effluent (3) which is remarkable in that it consists in distributing a liquid phase in the gaseous stream comprising, in part, polluted process water (2).
Description
PROCEDE DE LAVAGE D’UN EFFLUENT GAZEUXPROCESS FOR WASHING A GASEOUS EFFLUENT
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention se rapporte à un procédé de lavage d’un effluent gazeux. L’invention trouve notamment une application avantageuse dans la mise en œuvre d’une tour de lavage pour dépolluer une phase gazeuse au moyen d’une phase liquide.The present invention relates to a method of washing a gaseous effluent. The invention finds particular advantageous application in the implementation of a washing tower for cleaning a gas phase by means of a liquid phase.
Etat de la techniqueState of the art
Il est connu de l’état de la technique de laver des effluents gazeux au moyen d’une phase liquide. Par exemple des tours de lavage, également connues sous le nom de colonnes d’abattage, mettent en œuvre ce procédé de lavage et sont utilisées pour dépolluer une phase gazeuse en distribuant un liquide de lavage dans le flux de gaz. Le liquide de lavage consiste généralement en de l’eau pure ou bien en de l’eau contenant un réactif, acide ou basique selon la nature des composants polluants contenus dans le gaz à dépolluer.It is known from the state of the art to wash gaseous effluents by means of a liquid phase. For example washing towers, also known as felling columns, implement this washing process and are used to clean up a gas phase by distributing a washing liquid in the gas stream. The washing liquid generally consists of pure water or of water containing a reagent, acid or basic depending on the nature of the pollutant components contained in the gas to be cleaned.
La distribution d’une phase liquide dans une phase gazeuse permet, en effet, de laver la phase gazeuse par un phénomène d’absorption qui consiste en des échanges de matières entre la phase gazeuse et la phase liquide de natures chimiques différentes, au cours desquels échanges, un ou plusieurs constituants de la phase gazeuse passent en solution. Dans certains cas, une réaction chimique peut accompagner le phénomène d’absorption, on parle alors de procédé physicochimique, sinon le procédé d’absorption est uniquement physique.The distribution of a liquid phase in a gaseous phase makes it possible, in fact, to wash the gaseous phase by an absorption phenomenon which consists of exchanges of materials between the gaseous phase and the liquid phase of different chemical natures, during which exchanges, one or more constituents of the gaseous phase go into solution. In some cases, a chemical reaction may accompany the absorption phenomenon, it is called a physicochemical process, otherwise the absorption process is only physical.
Pour mettre en œuvre ce procédé d’absorption, les tours de lavage connues comprennent, d’une manière générale, une cuve, par exemple verticale, traversée par un gaz à laver et dans lequel est distribué un liquide de lavage.To carry out this absorption process, the known washing towers generally comprise a tank, for example a vertical tank, through which a washing gas passes through and in which a washing liquid is dispensed.
Le liquide distribué peut être pulvérisé par l’intermédiaire de buses de pulvérisation, à contre-courant ou à co-courant de la circulation de gaz.The dispensed liquid can be sprayed through spray nozzles, countercurrent or co-current of the gas flow.
Les gaz à dépolluer sont de tout type, tels que par exemple de l’air vicié expulsé dans l’atmosphère par une entreprise. Les gaz sont par exemple des gaz toxiques ou nocifs pour l’environnement, corrosifs, chargés de composés organiques volatiles, de composés odorants, de particules ou de poussières.The gases to be cleaned up are of any type, such as, for example, stale air expelled into the atmosphere by a company. The gases are, for example, gases that are toxic or harmful to the environment, corrosive, loaded with volatile organic compounds, odorous compounds, particles or dust.
Plus précisément, les gaz à dépolluer comprennent des composés polluants de natures chimiques organiques et inorganiques, solubles dans l’eau et aptes à réagir avec des solutions aqueuses acides et basiques ou seulement avec de l’eau.More specifically, the gases to be cleaned up comprise polluting compounds of organic and inorganic chemical nature, which are soluble in water and capable of reacting with acidic and basic aqueous solutions or only with water.
Le procédé de lavage d’un effluent gazeux de l’état de la technique, et par conséquent, l’utilisation des tours de lavage conventionnelles, peuvent être améliorés, notamment en termes de coût de fonctionnement et d’impact environnemental.The method of washing a gaseous effluent of the state of the art, and therefore the use of conventional washing towers, can be improved, especially in terms of operating cost and environmental impact.
Description de l’invention L’objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé de lavage d’un effluent gazeux, et un procédé d’utilisation d’une tour de lavage, dont les coûts de fonctionnement et l’impact environnemental sont réduits.Description of the invention The object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a method for washing a gaseous effluent, and a method of using a washing tower, of which operating costs and environmental impact are reduced.
Pour résoudre les problèmes précités, il a été mis au point un procédé de lavage d’un effluent gazeux remarquable en ce qu’il consiste à distribuer une phase liquide dans le flux gazeux, ladite phase liquide comprenant en partie, et de préférence en totalité, une eau de procédé polluée.To solve the aforementioned problems, it has been developed a method of washing a gaseous effluent remarkable in that it consists in distributing a liquid phase in the gas stream, said liquid phase comprising in part, and preferably in all , a polluted process water.
Par eau de procédé polluée, on entend une eau rejetée dans l’industrie au sens large, chargée en polluant et généralement destinée à la mise à l’égout avant ou après traitement. Il peut s’agir par exemple d’une eau issue d’un lixiviat de déchet.Polluted process water refers to water discharged into the industry in the broadest sense, polluted and generally intended for sewerage before or after treatment. It may be for example a water from a waste leachate.
Un lixiviat de déchet est issu de l'eau de pluie qui traverse des massifs de déchets et est une eau chargée en polluants organiques, minéraux et métalliques. C'est en fait le résultat du chemin de l'eau qui a infiltré, percolé et ruisselé au travers de déchets jusqu'à ce qu'elle se retrouve au fond d’une alvéole de stockage par exemple.A waste leachate comes from rainwater that runs through wastebodies and is a water loaded with organic, mineral and metallic pollutants. It is in fact the result of the path of water that has infiltrated, drilled and trickled through waste until it is found at the bottom of a storage cell for example.
En grande quantité, ce lixiviat risque de provoquer la pollution de la nappe phréatique et est généralement redirigé vers une station d’épuration. En petite quantité, le lixiviat est mis à l’égout. L’invention permet alors de valoriser l’eau de procédé industriel qui est généralement source de contraintes, notamment en termes de coûts et de traitement pour respecter les normes liées aux rejets dans l’environnement.In large quantities, this leachate may cause pollution of the water table and is usually redirected to a treatment plant. In small quantities, the leachate is put in the sewer. The invention then makes it possible to valorise the industrial process water which is generally a source of constraints, particularly in terms of costs and treatment in order to comply with the standards related to discharges into the environment.
La présente invention permet de recycler cette eau de procédé et de lui donner une seconde vie. Le procédé selon l’invention permet donc de laver un gaz pollué en diminuant les coûts relatif à la consommation d’eau tout en évitant le gaspillage d’eau de procédé, et en diminuant, par conséquent, l’impact environnemental dudit procédé de dépollution.The present invention makes it possible to recycle this process water and to give it a second life. The method according to the invention thus makes it possible to wash a polluted gas by reducing the costs relating to the consumption of water while avoiding the waste of process water, and thus reducing the environmental impact of said depollution process. .
Selon des formes de réalisation différentes, l’eau distribuée dans le flux de gaz est distribuée par gravité, par exemple au moyen de distributeurs à auges, ou de déversoirs à cheminées ou à trous, ou est distribuée par pression, par exemple au moyen de distributeurs à barillets perforés ou de buses de pulvérisation.According to different embodiments, the water distributed in the gas stream is distributed by gravity, for example by means of troughs, or stacked weirs or through holes, or is distributed by pressure, for example by means of dispensers with perforated barrels or spray nozzles.
Par ailleurs, l’eau de procédé est distribuée à contre-courant ou à cocourant du flux de gaz.In addition, the process water is distributed countercurrently or concurrently with the flow of gas.
Selon une forme de réalisation particulière, le procédé selon l’invention est mis en œuvre dans une tour de lavage comprenant une cuve dans laquelle circule l’effluent gazeux à dépolluer et des moyens de distribution d’un liquide de lavage dans le flux de gaz, ledit liquide de lavage comprenant en partie, et de préférence en totalité, une eau de procédé polluée.According to a particular embodiment, the method according to the invention is implemented in a washing tower comprising a tank in which the gaseous effluent to be cleaned and circulates, and means for dispensing a washing liquid into the gas stream. said washing liquid comprising in part, and preferably in all, polluted process water.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence à l’unique figure annexée, donnée à titre d’exemple non limitatif, illustrant, en coupe schématique, une forme de réalisation particulière d’une tour de lavage pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention, dans laquelle la circulation de l’eau de procédé polluée est représentée par des flèches noires tandis que l’effluent gazeux est représenté par des flèches blanches.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the description which follows, made with reference to the single appended figure, given by way of non-limiting example, illustrating, in section schematically, a particular embodiment of a washing tower for carrying out the process according to the invention, in which the circulation of polluted process water is represented by black arrows while the gaseous effluent is represented by white arrows.
Description détaillée de l’invention L’invention concerne un procédé de lavage d’un effluent gazeux (3) par l’intermédiaire d’un liquide de lavage constitué en partie, et de préférence en totalité par de l’eau de procédé polluée (2).DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a method for washing a gaseous effluent (3) via a washing liquid consisting in part, and preferably entirely, of polluted process water ( 2).
Par eau de procédé polluée (2) on entend une eau rejetée dans l’industrie au sens large, chargée en polluant et généralement destinée à la mise à l’égout avant ou après traitement. Il peut s’agir par exemple d’un lixiviat de déchet. L’invention est décrite ci-après en relation avec une tour de lavage (1) mettant en œuvre ledit procédé.Polluted process water (2) means water discharged into the industry in the broadest sense, charged with pollutant and generally intended for sewerage before or after treatment. It may be for example a waste leachate. The invention is described below in connection with a washing tower (1) implementing said method.
En référence à la figure 1, la tour de lavage référencée (1) comprend une cuve (4), par exemple verticale et cylindrique. La cuve verticale (4) comprend un fond étanche (5), et une partie au moins partiellement ouverte sur le dessus pour former une évacuation supérieure de l’effluent gazeux (3) après lavage.Referring to Figure 1, the washing tower referenced (1) comprises a vessel (4), for example vertical and cylindrical. The vertical tank (4) comprises a sealed bottom (5), and a portion at least partially open on top to form an upper discharge of the gaseous effluent (3) after washing.
La cuve (4) est de préférence réalisée en matière plastique de sorte à réduire le prix de revient de la tour de lavage (1), et à augmenter sa durée de vie puisque le plastique n’est pas sujet à la corrosion dans le temps, et ne nécessite aucun traitement de surface polluant et/ou onéreux.The tank (4) is preferably made of plastic so as to reduce the cost of the washing tower (1), and to increase its life since the plastic is not subject to corrosion over time , and does not require any polluting and / or expensive surface treatment.
La tour de lavage (1) comprend avantageusement des éléments de garnissage (7) logés, de préférence à mi-hauteur, dans la cuve (4). Les éléments de garnissage (7) reposent, par exemple, librement et en vrac sur un élément de support (8), tel qu’un treillis par exemple. Les éléments de garnissage (7) permettent d’augmenter la surface de contact entre la phase gazeuse de l’effluent gazeux (3) à laver, et la phase liquide de l’eau de procédé (2), permettent d’augmenter le temps de séjour des deux phases dans la tour de lavage (1), et permettent donc d’augmenter leur durée de contact, ainsi que de créer un régime turbulent de l’effluent gazeux (3), pour au final améliorer le procédé de lavage du gaz. D’une manière avantageuse, l’utilisation d’éléments de garnissage individuels (7) en vrac augmente et homogénéise les échanges de matières entre les phases gazeuse et liquide au sein de la tour de lavage (1), et ceux-ci peuvent être facilement introduits ou extraits de la cuve pour des opérations de maintenance.The washing tower (1) advantageously comprises packing elements (7) housed, preferably at mid-height, in the tank (4). The packing elements (7) rest, for example, freely and loose on a support member (8), such as a lattice for example. The packing elements (7) make it possible to increase the contact time between the gaseous phase of the gaseous effluent (3) to be washed and the liquid phase of the process water (2). of residence of the two phases in the washing tower (1), and thus allow to increase their contact time, as well as to create a turbulent regime of the gaseous effluent (3), to ultimately improve the washing process of the gas. Advantageously, the use of individual packing elements (7) in bulk increases and homogenizes the exchanges of materials between the gaseous and liquid phases within the washing tower (1), and these can be easily introduced or extracted from the tank for maintenance operations.
Pour distribuer l’eau de procédé (2) en tant que liquide de lavage, la tour de lavage (1) comprend des moyens de pulvérisation (10) agencés, de préférence en partie haute de la cuve (4), pour pulvériser l’eau de procédé (2) sur les éléments de garnissage (7).For distributing the process water (2) as washing liquid, the washing tower (1) comprises spray means (10) arranged, preferably in the upper part of the tank (4), for spraying the process water (2) on the packing elements (7).
Ces moyens de pulvérisation (10) comprennent, par exemple, des buses de pulvérisation (11) montées sur des rampes de pulvérisation (12). Ces rampes de pulvérisation (12) sont mutuellement raccordées par des branches de pulvérisation (13) à une conduite (14) faisant partie d’un ensemble de circulation (15) de l’eau de procédé (2). L’eau de procédé (2) pulvérisée est récupérée dans le fond (5) de la cuve (4). Celle-ci peut être à nouveau pulvérisée sur les éléments de garnissage (7) par l’intermédiaire de l’ensemble de circulation (15) qui comprend une pompe de circulation (16) raccordée à une buse d’aspiration (17). Cette buse d’aspiration (17) est prévue en partie basse de la cuve (4) pour aspirer l’eau de procédé (2) accumulée dans le fond (5) et pour la renvoyer vers les moyens de pulvérisation (10) par l’intermédiaire de la conduite (14) précitée. A cet effet, le fond (5) est préférentiellement incliné vers le bas en direction de la buse d’aspiration (17). L’effluent gazeux (3) à laver est, quant à lui, acheminé par l’intermédiaire d’une alimentation (18) en gaz (3) comportant, par exemple, un ventilateur (19), de préférence hélicoïdal. Cette alimentation (18) est notamment connectée à une sortie de gaz d’un procédé industriel pour récupérer le gaz vicié à laver ou à dépolluer.These spraying means (10) comprise, for example, spray nozzles (11) mounted on spray bars (12). These spray bars (12) are interconnected by spray branches (13) to a line (14) forming part of a circulating assembly (15) of the process water (2). The process water (2) is recovered from the bottom (5) of the tank (4). This can be sprayed onto the packing elements (7) again via the circulation assembly (15) which comprises a circulation pump (16) connected to a suction nozzle (17). This suction nozzle (17) is provided in the lower part of the tank (4) for sucking the process water (2) accumulated in the bottom (5) and for returning it to the spray means (10) by the intermediate of the pipe (14) above. For this purpose, the bottom (5) is preferably inclined downwards towards the suction nozzle (17). The gaseous effluent (3) to be washed is conveyed via a gas supply (18) (3) comprising, for example, a fan (19), preferably helical. This supply (18) is in particular connected to a gas outlet of an industrial process for recovering the exhaust gas to be washed or cleaned.
De préférence, la cuve (4) est fermée sur le dessus par un couvercle (23) comportant un dévésiculeur (24) bien connu de l’état de la technique. Le dévésiculeur (24) est un séparateur de gouttes à parois sèches permettant de limiter l’entraînement de gouttelettes de liquide (2) en dehors de la tour de lavage (1).Preferably, the tank (4) is closed on the top by a lid (23) having a demulicator (24) well known in the state of the art. The mist separator (24) is a dry-wall droplet separator for limiting the entrainment of liquid droplets (2) outside the washing tower (1).
La tour de lavage permet ainsi de mettre en œuvre le procédé de lavage selon l’invention qui consiste à laver l’effluent de gaz (3) avec de l’eau de procédé valorisée.The washing tower thus makes it possible to implement the washing method according to the invention, which consists in washing the effluent gas (3) with recycled process water.
Ainsi, l’invention permet de valoriser l’eau de procédé industriel (2) qui est généralement source de contraintes, notamment en termes de coûts et de traitement pour respecter les normes liées aux rejets dans l’environnement.Thus, the invention makes it possible to valorise the industrial process water (2) which is generally a source of constraints, particularly in terms of costs and treatment in order to comply with the standards related to discharges into the environment.
La présente invention permet de recycler cette eau de procédé (2) et de lui donner une seconde vie. Le procédé selon l’invention permet donc de laver un gaz (3) pollué en diminuant les coûts relatif à la consommation d’eau tout en évitant le gaspillage d’eau de procédé (2), et en diminuant, par conséquent, l’impact environnemental dudit procédé de dépollution.The present invention makes it possible to recycle this process water (2) and to give it a second life. The method according to the invention thus makes it possible to wash a polluted gas (3) by reducing the costs relating to the consumption of water while avoiding the waste of process water (2), and by decreasing, consequently, the environmental impact of said depollution process.
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