FR3059311A1 - Procede de transport pneumatique d'un materiau pulverulent - Google Patents

Procede de transport pneumatique d'un materiau pulverulent Download PDF

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FR3059311A1
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Hugues Baquet
Johan Eiszwolf
Joel Letouzey
David Lyons
Chad Timothy Metz
Howard Braxton Fitzgerald
Gregory M Filippelli
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Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, le procédé comprenant : - une étape de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent dans un (premier) pipeline de transport pneumatique (13) et dans une zone de réception grâce un flux généré par une soufflante, - une étape de dosage de matériau pulvérulent, et - une étape de fluctuation de chute de pression dans ledit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception, un dispositif sonore (12) générant des ondes sonores à l'intérieur dudit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception et fournissant une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception.

Description

Titulaire(s) : S.A. LHOIST RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : GEVERS & ORES.
PROCEDE DE TRANSPORT PNEUMATIQUE D'UN MATERIAU PULVERULENT.
FR 3 059 311 - A1 f5/) La présente invention concerne un procédé et un dispositif de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, le procédé comprenant:
- une étape de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent dans un (premier) pipeline de transport pneumatique (13) et dans une zone de réception grâce un flux généré par une soufflante,
- une étape de dosage de matériau pulvérulent, et
- une étape de fluctuation de chute de pression dans ledit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception, un dispositif sonore (12) générant des ondes sonores à l'intérieur dudit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception et fournissant une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit pipeline de transport pneumatique ou jusqu'à ladite zone de réception.
La présente invention concerne un procédé de
transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en
particulier d'un sorbant pulvérulent, comprenant les
étapes suivantes
- le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, dans un premier pipeline de transport pneumatique à partir d'une cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, vers une zone de réception, ledit premier pipeline de transport pneumatique comprenant une paroi de pipeline et étant connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, et à ladite zone de réception, ledit matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, étant transporté de manière pneumatique à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et dans ladite zone de réception par un flux généré par une soufflante connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique dans lequel des particules dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, sont transportées,
- une étape de dosage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, au moyen d'un moyen de dosage pour doser une quantité dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, par l'intermédiaire dudit moyen de dosage,
- une étape de fluctuation de chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception.
Pendant le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, entre une cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, et une zone de réception, des fluctuations de chute de pression se produisent à n'importe quel moment, très fréquemment et sont difficiles à contrôler. Les fluctuations de chute de pression peuvent être dues à un certain nombre de facteurs intrinsèques du procédé de transport pneumatique ou à un événement externe.
Ces fluctuations de chute de pression perturbent le transport pneumatique entier du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, à transporter en provoquant différents types de perturbations. Entre autres perturbations, on peut trouver le fait que les fluctuations de chute de pression provoquent une modification de la vitesse de transport du matériau/sorbant pulvérulent.
Les flux de matériau/sorbant pulvérulent ont une vitesse de saltation en dessous de laquelle le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, commence à se déposer dans le tuyau de transport pneumatique, tandis qu'il est donné à un fluide de transport soufflé par des soufflantes une valeur nominale sûre de vitesse, supérieure à la vitesse de saltation, pour empêcher le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, de se déposer à l'intérieur du tuyau de transport pneumatique.
Malheureusement, de nombreuses fluctuations se produisent à n'importe quel moment pendant le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, ce qui provoque l'instabilité due à la chute de pression à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique.
En effet, les soufflantes sont caractérisées par une courbe entre la chute de pression et le débit. La chute de pression, c'est-à-dire la différence entre la pression à l'intérieur de la zone de réception et la pression à l'entrée du premier tuyau de transport, est celle imposée par 1'installation à 1'intérieur de laquelle un transport pneumatique doit s'effectuer et la courbe de caractérisation de la soufflante donne un débit lors du transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, qui dépend de la valeur de la pression que l'on trouve à l'intérieur de l'installation.
Dès qu'il y a une petite fluctuation de chute de pression (provoquée, par exemple, mais sans s'y limiter, par un changement des conditions atmosphériques, un changement de température du fluide de transport, une réduction de section du pipeline qui peut être due à un encrassement, un encrassement partiel, un objet perturbant le flux de la soufflante, le chargement discontinu d'un matériau pulvérulent, notamment avec une vanne rotative, une coupure de courant électrique ou une fluctuation de tension (ou de courant) , le changement de charge des conditions de soufflage d'une (capacité), un suie, un changement fonctionnement de l'épurateur de gaz, les impulsions d'un filtre à sac, le claquement d'un précipitateur électrostatique, les variations d'injection de combustible, les variations de qualité d'un combustible (par exemple, l'énergie, l'humidité et la teneur en cendre), les changements de régime du secteur, un tirage forcé ou un tirage induit, les ventilateurs de l'installation mais également l'inhomogénéité du débit du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, dosé et introduit dans le pipeline de transport pneumatique, les agglomérats de matériau pulvérulent dans le flux d'air par le moyen de dosage, etc.), la chute de pression commence à diminuer ou à augmenter sans qu'il soit possible de réguler suffisamment rapidement le transport pneumatique du sorbant/matériau pulvérulent pour qu'il ne soit pas perturbé. Ces fluctuations de pression au niveau de la zone de réception du gaz de combustion de procédé peuvent affecter directement le débit du gaz utilisé dans le pipeline de transport pneumatique avant injection car la régulation des soufflantes, s'il y en a, n'est habituellement pas suffisamment réactive. Par conséquent, il y a un changement de régime d'écoulement, ce qui entraîne un changement du rapport massique entre le matériau pulvérulent et le fluide de transport. Par conséquent, par exemple, mais sans s'y limiter, quand la chute de pression augmente, la vitesse pneumatique ou le débit du fluide de transport est réduit de sorte que la vitesse du fluide de transport est susceptible d'atteindre une valeur inférieure à la valeur nominale sûre de vitesse, ce qui provoque donc la sédimentation, à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, transporté de manière pneumatique. La sédimentation du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, augmente la chute de pression, ce qui aboutit à un débit de gaz encore plus faible. En clair, pour les systèmes pour lesquels le débit du gaz n'est pas régulé activement ou pour les systèmes pour lesquels le débit du gaz ne peut pas être régulé suffisamment rapidement, un tel système de transport pneumatique est instable.
À l'inverse, dans le cas d'une diminution de la chute de pression, un flux trop élevé peut amener le matériau pulvérulent à coller aux parois des tuyaux à cause de la force d'impact plus élevée du matériau pulvérulent dans les régions où des changements de section transversale ou de direction sont présents.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, commence donc à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, ce qui provoque à son tour des fluctuations de la chute de pression quand le diamètre de passage du pipeline disponible pour le transport pneumatique est réduit, ce qui entraîne une augmentation de chute de pression ayant à son tour des conséquences sur le transport pneumatique.
Comme on peut le comprendre, la plus petite fluctuation individuelle dans la chute de pression, qui se produit quel que soit le niveau d'optimisation de la conception du transport pneumatique, aura des conséquences importantes sur l'efficacité du transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, à l'intérieur «du pipeline de transport pneumatique.
Quelquefois, la pression dans la conduite de gaz de combustion varie, en fonction du fonctionnement du procédé (des exemples de la cause de ces fluctuations de pression sont fournis ci-dessous). En fonction du moyen de dosage, les fluctuations de pression du gaz de combustion provoquent des fluctuations du flux de gaz dans le système de transport pneumatique.
Ce phénomène de fluctuation se produit dans n'importe quel fluide de transport quand il est soufflé. Bien entendu, le phénomène s'amplifie davantage quand un matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, est transporté car le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, ne peut pas luimême rétablir facilement le bon régime de chute de pression dès qu'il commence à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique. En effet, dès que le matériau pulvérulent commence à se déposer quand la vitesse du gaz tombe en dessous de la vitesse de saltation, cette poudre n'est pas facilement réentraînée .
La présente invention résout au moins une partie de ces inconvénients en fournissant un procédé permettant l'amélioration efficace du transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent dans un pipeline de transport pneumatique entre une cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, et une zone de réception.
Selon la présente invention, le terme zone de réception fait référence à un ou plusieurs des suivants : un four ou une chambre post-combustion ou une zone post-combustion ou un autre récipient de stockage pour collecter le sorbant pulvérulent, un canal dans lequel le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, doit être injecté par l'intermédiaire d'un transport pneumatique, comme une conduite de gaz de combustion (c'est-à-dire dans un four ou connectée à un four, dans un échangeur de chaleur ou connectée à un échangeur de chaleur, dans une zone de combustion ou connectée à une zone de combustion, dans une chambre post-combustion ou connectée à une chambre de combustion, dans une zone post-combustion ou connectée à une zone post-combustion et équivalents), un pipeline à l'intérieur d'une installation, des dispositifs de filtration, comme des prëcipitateurs électrostatique, des filtres à sac, des épurateurs de gaz, comme des épurateurs par voie sèche, semi-humide (absorbeurs par atomisation) ou humide... ; pour le dispositif de filtration ou les épurateurs de gaz, le point d'injection peut notamment être dans la conduite avant ou au niveau de leur entrée.
Le terme transport pneumatique d'un matériau pulvérulent fait référence, dans le cadre de l'invention, à un transport pneumatique par pression négative ou par pression positive, à un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent sous la forme d'une phase dense ou d'une phase de brin ou d'une phase diluée, en particulier une phase diluée, dans un fluide de transport, ou sous la forme d'une phase discontinue dans un fluide de transport.
Le terme « connecté à » signifie qu'un élément est connecté à un autre élément directement ou indirectement, ce qui signifie que les éléments sont en communication l'un avec l'autre, mais d'autres éléments peuvent être insérés entre eux.
Pour résoudre le problème susmentionné, il est fourni, selon la présente invention, un procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, caractérisé en ce qu'un dispositif sonore génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception et fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique jusqu'à ladite zone de réception.
En effet, il a été réalisé de manière inattendue que, pour les écoulements turbulents envisagés ici, les ondes sonores génèrent une augmentation de chute de pression et que les ondes sonores ont la capacité de contrebalancer les fluctuations de pression dans ledit pipeline de transport et/ou dans ladite zone de réception.
Des ondes sonores sont parfois utilisées pour désagglomérer des particules accumulées, telles que des particules de sorbant pulvérulent, ou pour prévenir ou nettoyer ou éliminer les particules accumulées dans un gros équipement utilisant des écoulements de gaz/solide. Dans ces applications, les ondes sonores génèrent des turbulences dans les zones de stagnation, c'est-à-dire les zones où la vitesse du gaz est pratiquement nulle en donnant des conditions d'écoulement laminaire, ou amènent les parois de la conduite à vibrer mécaniquement pour empêcher l'adhérence des particules. Ces deux mécanismes empêcheront la sédimentation et l'adhérence des particules à la paroi de la conduite. Cependant, selon la présente invention, les ondes sonores sont utilisées pour augmenter la chute de pression du flux de transport pneumatique et les ondes sonores selon la présente invention sont utilisées de telle manière à être capables de contrebalancer l'étape de fluctuation de la chute de pression, pour ainsi minimiser les perturbations provoquant l'accumulation du matériau pulvérulent lors dudit transport pneumatique au lieu de mettre en œuvre un nettoyage ou une rétroaction sur l'accumulation de particules.
Selon la présente invention, ledit fluide de transport présente un flux comprenant une couche limite le long de ladite paroi du pipeline dont l'épaisseur de couche limite change dans les régions de section transversale variable dudit pipeline et les régions où la direction change.
De manière avantageuse, selon le procédé de l'invention, la soufflante est connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et souffle un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique, mais également ledit fluide de transport au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore.
En effet, le fait qu'une soufflante souffle un fluide de transport à l'intérieur dudit tuyau de transport pneumatique, mais également au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore, augmente davantage la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, et est plus efficace pour contrebalancer les fluctuations de chute de pression.
Dans un mode de réalisation particulier, le premier pipeline de transport pneumatique est un pipeline rigide, en particulier en acier inoxydable ou en acier au carbone. Ce mode de réalisation particulier est encore plus performant quand il est combiné avec la soufflante soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline rigide de transport pneumatique.
Dans un autre mode de réalisation particulier, le premier tuyau de transport pneumatique est un pipeline flexible, en particulier en polymère de type polyuréthane.
En effet, selon ce mode de réalisation préféré, les fluctuations de chute de pression sont contrebalancées de manière surprenante par les ondes sonores générant une augmentation de chute de pression.
L'adhérence de particules fines de matériau pulvérulent ayant une taille moyenne de particule d50 inférieure à 100 μτα sur la paroi d'un pipeline rigide de transport pneumatique se produit dans des zones telles que les courbes, les coudes, les réductions de section ou les élargissements dudit pipeline. Dès qu'une adhérence des particules à la paroi du pipeline se produit, si le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est une chaux hydratée ou un mélange de sorbant comprenant une chaux hydratée, une carbonatation de la chaux hydratée se produit, ce qui entraîne la formation d'une couche dure qui est difficile à retirer.
Le problème d'une adhérence à des objets solides est de plus en plus important pour les particules de diamètre de particule décroissant à cause de l'augmentation de la contribution des forces électrostatiques par rapport aux forces de frottement, d'impulsion et de pesanteur. Les particules de sorbant pulvérulent ayant un diamètre < 100 /zm sont généralement classées comme étant cohésives selon le classement de Geldart (voir Cocco, R. ; Reddy-Karri, S. B. ; Knowlton, T. Introduction to Fluidization. AICHE CEP 2014, No. novembre, 21-29 ; Geldart, D. Types of Gas Fluidization. Powder Technol. 1973, 7 (5), 285-292) (Geldart Powder group C) et leurs propriétés d'écoulement peuvent être évaluées en détail en utilisant le classement de fonction d'écoulement selon Jenicke (voir CAGLI, A. S. ; DEVECI, B. N. ; OKUTAN, C. H. ; SIRKECI, D. A. A. ; TEOMAN, E. Y. Flow Property Measurement Using the Jenike Shear Cell for 7 Different Bulk Solids. Proc. Eur. Congr. Chem. Eng. 2007, No. septembre, 16-20 ; Jenicke, A. W. Gravity Flow of Bulk Solids. Bull. Univ. Utah 1961, 52 (29), 1-309 ; Jenicke, A. W. Storage and Flow of Solids. Bull. Univ. Utah 1964, 53 (26), 1-198 ; Pendyala, R. ; Jayanti, S. ;
Balakrishnan, A. R. Flow and Pressure Drop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low Frequency
Oscillations. Nucl. Eng. Des. 2008, 238 (1), 178-187). Avec la fonction d'écoulement de Jenicke, la cohésion interne de la poudre est mesurée et ceci peut être considéré comme un bon indicateur des propriétés d'adhérence d'une poudre.
Pour le problème d'adhérence associé à un transport pneumatique de sorbant pulvérulent dans des tuyaux rigides, les mécanismes de nettoyage décrits cidessus ne peuvent pas expliquer la prévention d'une adhérence.
Dans une application classique d'ondes sonores, les ondes sont utilisées pour créer des turbulences dans des systèmes où la vitesse du gaz est pratiquement nulle à l'intérieur des zones de stagnation de 1'équipement.
Les turbulences d'un flux de fluide dans un tuyau peuvent être évaluées avec le nombre de Reynolds :
Re = pv d μ dans lequel p est la masse volumique du fluide de transport (kg/m3) , v est la vitesse du fluide de transport (m/s) , d est le diamètre du tuyau (m) et μ est la viscosité du fluide de transport (Pa s) . Si le nombre de Reynolds est supérieur à 2000 (c'est-à-dire, Re > 20 00) , le fluide de transport est considéré turbulent.
Pour le transport normal d'un sorbant pulvérulent, le fluide de transport peut être l'air ambiant, le diamètre du tube est d'environ 0,10 m (4 pouces) et la vitesse de l'air de transport est généralement de 20 m/s. Dans ces conditions, le nombre de Reynolds est supérieur à un million, ce qui implique que le fluide est hautement turbulent.
Ceci signifie que dans le cas d'un transport pneumatique, les ondes sonores ne servent pas à fournir une turbulence locale aux zones d'écoulement laminaire pour initier un nettoyage ou éliminer le mécanisme de particules accumulées et ne peuvent donc pas être responsables pour contrebalancer les fluctuations de chute de pression.
De plus, on ne s'attend pas à une augmentation de la chute de pression à cause d'un flux d'air sonore pour les écoulements hautement turbulents (voir Pendyala, R. ; Jayanti, S. ; Balakrishnan, A. R. Flow and Pressure Drop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations. Nucl. Eng. Des. 2008, 238 (1), 178-187).
Tandis que pour les parois des conduites et des équipements, un mouvement des pièces métalliques est possible en raison de la grande taille des pièces et/ou des parois plus fines qui donc présentent une résistance à la flexion plus basse et, par conséquent, sont davantage déformables, un tel mouvement n'est pas possible pour des tuyaux en acier ou en polymère (plastique) d'un diamètre de 0,10 à 0,20 m (4 à 8 pouces) utilisés comme premier pipeline de transport pneumatique. La combinaison de la surface et de l'épaisseur des parois du pipeline de transport pneumatique empêche tout mouvement radial important à cause des ondes sonores.
On ne s'attend donc pas à ce que l'application d'ondes sonores contrebalance les fluctuations de chute de pression, en évitant également ainsi l'adhérence du matériau pulvérulent, en particulier des particules de sorbant pulvérulent, aux parois d'un tuyau rigide. Le résultat non évident est obtenu par la façon dont les ondes sonores sont générées comme dans un mode de réalisation préféré, par l'intermédiaire d'un système de soufflage contrairement aux systèmes conventionnels où un générateur de son en cul-de-sac est utilisé. La conséquence de la génération d'ondes sonores par soufflage est un mélange plus intense du mélange gaz/solide par la nature arythmique du flux.
Dans un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention, le dispositif sonore générant des ondes sonores est un dispositif à infrason générant des ondes infrasonores.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, quand ledit dispositif sonore fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, ledit dispositif sonore fournit une action de lissage et/ou une action de masquage, qui peut également être appelée action de compensation, sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception.
Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon la présente invention, les ondes infrasonores sont générées à l'intérieur d'un dispositif à infrason comprenant une première chambre et une seconde chambre, la première et la seconde chambre étant connectées l'une à l'autre par un tube, lesdites ondes infrasonores étant générées par un excitateur à l'intérieur de la première chambre fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre, lesdites ondes infrasonores générées étant transportées par l'intermédiaire du tube pour atteindre la seconde chambre.
De manière davantage préférée, dans le procédé selon la présente invention, la première chambre est divisée en un premier compartiment et un second compartiment, ledit premier compartiment étant en connexion avec ledit second compartiment par l'intermédiaire d'un trou de passage, ledit premier compartiment comprenant un canal interne à l'intérieur duquel un piston mobile est déplacé à partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie, situé à l'extérieur par rapport à la première chambre et formant l'excitateur, ledit canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compartiment, lesdites ondes infrasonores étant générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment, vers ledit second compartiment, par 1' intermédiaire du trou de passage avant d'être transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre. Ledit fluide transport peut être soufflé à travers le piston.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, des dispositifs de commande de rotation sont inclus pour la source d'énergie de l'excitateur (moteur) afin d'éviter des fréquences de travail inappropriées et pour augmenter l'efficacité et la sécurité.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le dispositif sonore crée une augmentation de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique à proximité du générateur de son entre 20 et 200 mbar, en particulier d'au moins 30 mbar, en particulier d'au plus 150 mbar.
Dans un mode de réalisation avantageux selon la présente invention, le procédé comprend en outre une étape de détournement d'une partie dudit fluide de transport soufflé par la soufflante avant qu'il entre dans le premier compartiment ou connecté audit premier compartiment et son introduction à 1'intérieur de la seconde chambre.
Dans un mode de réalisation particulier, le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semihydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté (également connu sous le nom de trôna), de 1'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
Dans un mode de réalisation particulier, le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est de préférence un sorbant pulvérulent principalement minéral, ce qui signifie qu'il peut être principalement minéral par nature mais peut généralement contenir 30 % en poids ou moins, en particulier 20 % en poids ou moins, plus particulièrement 15 % ou moins d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite par rapport au poids du sorbant pulvérulent.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est de préférence un sorbant minéral principalement calcique contenant une quantité de sorbant calcique supérieure à 50 % en poids, en particulier supérieure à 70 % par rapport au poids du sorbant pulvérulent, choisi de préférence dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré, ledit fluide de.transport est l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci.
Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, les ondes sonores, en particulier les ondes infrasonores, transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent entrent également en contact avec ledit moyen de dosage.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les ondes sonores, en particulier les ondes infrasonores, se déplacent à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent et de préférence se déplacent également (ou sont distribuées) jusqu'à la zone de réception.
Dans un autre mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, les ondes sonores, en particulier les ondes infrasonores, transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent sont empêchées d'atteindre la soufflante en raison d'un piège de basses de Helmholtz connecté à ladite première chambre ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre.
Dans un mode de réalisation particulier selon la présente invention, le procédé comprend en outre un mode de situation d'urgence et un mode de fonctionnement, dans lequel dans le mode de situation d'urgence, le fluide de transport soufflé est empêché d'entrer dans ladite première chambre et est détourné et soufflé directement dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif sonore et dans lequel dans le mode de fonctionnement, le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre.
La présente invention concerne également un procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comprenant les étapes suivantes :
- la combustion d'un combustible et/ou d'un matériau à brûler ou le chauffage d'un matériau à chauffer ou à fondre, produisant des gaz de combustion dans une zone de réception,
- le transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent fourni pour capturer lesdits composés polluants selon la présente invention, ladite zone de réception étant une conduite de gaz de combustion,
- la capture des composés polluants par ledit sorbant pulvérulent à l'intérieur de ladite conduite de gaz de combustion pour ainsi diminuer les composés polluants dans le gaz de combustion.
Plus précisément, le procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comprend les étapes suivantes :
- la combustion d'un combustible et/ou d'un matériau à brûler ou le chauffage d'un matériau à chauffer ou à fondre, produisant des gaz de combustion dans une zone de réception,
- le transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent dans un premier pipeline de transport pneumatique à partir d'une cuve de stockage de sorbant pulvérulent vers une zone de réception qui est une conduite de gaz de combustion, ledit premier pipeline de transport pneumatique comprenant une paroi de pipeline et étant connecté à ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent et à ladite zone de réception, ledit sorbant pulvérulent étant transporté de manière pneumatique à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et dans ladite conduite de gaz de combustion par un flux généré par une soufflante connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique dans lequel des particules dudit sorbant pulvérulent sont transportées,
- une étape de dosage de sorbant pulvérulent au moyen d'un moyen de dosage pour doser une quantité dudit sorbant pulvérulent quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté à ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent par l'intermédiaire dudit moyen de dosage,
- une étape de fluctuation de chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception,
- une capture de composés polluants par ledit sorbant pulvérulent à 1'intérieur de ladite conduite de gaz de combustion pour ainsi diminuer les composés polluants dans le gaz de combustion.
Selon la présente invention, le combustible peut signifier un gaz, un liquide, une pâte ou un solide, notamment un charbon et/ou une huile.
Sur la présente invention, les termes matériau à brûler ou matériau à chauffer ou à fondre font référence, mais sans s'y limiter, à des déchets (domestiques ou industriels ou cliniques), un matériau de silicate pour produire un ciment ou un verre en chauffant une matière première à chauffer, une pierre à chaux ou un calcaire dolomitique (dolomite), un minerai métallique, en particulier un minerai de fer, une brique ou des tuiles et équivalents ; le matériau à chauffer ou à brûler peut également être un matériau recyclé, comme des déchets d'acier, des batteries...
Traditionnellement, le traitement des gaz, en particulier des gaz de combustion, nécessite la réduction des gaz acides, notamment HCl, SO2, S03 et/ou HF, ladite réduction pouvant être réalisée en conditions sèches, par l'injection d'une substance, souvent minérale, sèche et pulvérulente, dans un flux de gaz de combustion ou à travers un lit filtrant comprenant des particules solides fixes ou mobiles. Dans ce cas, le composé pulvérulent comprend généralement un composé à base de calcium-magnésium, en particulier de la chaux, de préférence une chaux éteinte ou hydratée ou un composé de sodium comme un carbonate ou bicarbonate de sodium. D'autres composés peuvent également être utilisés, notamment ceux utilisés pour réduire les dioxines, les furanes et/ou les métaux lourds, notamment le mercure, par exemple une substance carbonée comme un charbon actif ou un coke de lignite ou une substance minérale, comme celle à base de phyllosilicates, telle que la sépiolite ou l'halloysite et équivalents.
Diverses solutions ont été développées pour améliorer la capture des composés polluants, comme par exemple la solution décrite dans le document WO 2014/206 880. Le document WO 2014/206 880 décrit un dispositif d'injection d'un composé minéral pulvérulent dans une conduite de gaz de combustion comprenant une source de composé pulvérulent, une canalisation d'injection de composé pulvérulent, alimentée par la source de composé pulvérulent et agencée de manière à s'ouvrir dans ladite conduite de gaz. Le dispositif d'injection d'un composé pulvérulent en comprend en outre une source de phase aqueuse liquide monophasique et au moins une canalisation pour injecter une phase aqueuse liquide monophasique sous forme de gouttelettes Selon ce document, la canalisation pour injecter une phase aqueuse liquide monophasique est située dans un espace périphérique localisé autour de la face externe de la canalisation d'injection de composé pulvérulent.
Une autre solution est décrite dans le document JPS 61 259 747. Selon ce document, un absorbant, comme une chaux éteinte, est introduit à l'intérieur d'un contacteur solide-gaz dans lequel un effluent gazeux est également introduit. Le contacteur solide-gaz comprend des plaques perforées superposées. L'effluent gazeux est introduit par le côté inférieur du contacteur et sort du contacteur davantage appauvri en polluant capturé par l'étage supérieur du contacteur après être passé à travers les plaques perforées. L'absorbant est introduit au-dessus de l'effluent gazeux, mais sous les plaques perforées à l'intérieur du contacteur. Un son à ultra-basse fréquence dans l'air est généré et introduit dans le contacteur pour former un contacteur solide-gaz à lit à courant par jet multi-étage.
L'émission des polluants dans l'atmosphère est de plus en plus régulée et le niveau autorisé de composés polluants libérés dans un gaz de combustion est sévèrement contrôlé. Pour cette raison, les industries, appelées « industries de combustion » ci-après dans le présent document, utilisant des brûleurs, comme un incinérateur d'ordures, mais également les industries utilisant des fours, comme les industries de production de ciment, les industries de production de chaux, les industries de production de verre, contrôlent de plus en plus les émissions de composés polluants lors du traitement des gaz de combustion pour répondre aux exigences environnementales.
Malheureusement, même si de nombreuses précautions sont prises pour réagir et pro-agir afin de réduire le taux de polluants dans les gaz de combustion, toutes ces précautions provoquent elles-mêmes des fluctuations dans le transport pneumatique du sorbant pulvérulent et donc des déficiences dans la capture des polluants.
La présente invention résout au moins une partie de ces inconvénients en fournissant un procédé qui améliore l'efficacité de la capture des polluants à partir des gaz de combustion, moyennant quoi les fluctuations et donc les déficiences lors de la capture des polluants sont réduites autant que possibles.
Pour résoudre ce problème, il est fourni selon la présente invention un procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comme précédemment mentionné, caractérisé en ce qu'un dispositif sonore génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception et fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, ladite zone de réception étant ladite conduite de gaz de combustion.
Sur la présente invention, l'action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique entraîne l'amélioration de la capture des composés polluants en réduisant les fluctuations indésirëes dans un sorbant pulvérulent, en particulier un sorbant minéral pulvérulent, introduit dans la conduite de gaz de combustion par des ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport pneumatique de sorbant pulvérulent.
En effet, il a été découvert de manière inattendue que des ondes sonores transportées à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport pneumatique de sorbant pulvérulent ont un impact direct sur les fluctuations du transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent introduit dans la conduite de gaz de combustion.
Il a été montré selon la présente invention que l'utilisation appropriée d'ondes sonores, créant une augmentation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent, peut résoudre les fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, injecté à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion.
Il a été montré que les ondes sonores qui se déplacent à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent préviennent les déficiences lors de la capture des polluants à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion en contrebalançant très rapidement les fluctuations de la chute de pression, en empêchant ainsi la fluctuation de chute de pression de provoquer une diminution de la vitesse des particules en dessous de la vitesse de saltation à laquelle elles sont susceptibles de commencer à se déposer et en leur permettant d'être transportées par le transport pneumatique et donc d'atteindre encore la conduite de gaz de combustion.
En effet, cet effet est obtenu par la combinaison de l'utilisation appropriée des ondes sonores créant une augmentation de chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique conjointement avec la collision entre les particules du sorbant pulvérulent et les ondes sonores ayant une fréquence de fluctuation des ondes qui changent l'emplacement des antinœuds et des nœuds vibratoires du son dans le tuyau.
Généralement, quand l'encrassement commence, le diamètre du premier pipeline de transport pneumatique est réduit et ceci change également le rapport pondéral entre ledit fluide de transport et ledit matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, pour la même raison que celle susmentionnée.
Par conséquent, selon la présente invention, il a été montré que les ondes sonores transportées à dudit premier pendant ledit améliorent le polluants en contrebalançant les fluctuations de la chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique et en assurant ainsi un débit pipeline de transport transport de sorbant niveau de capture des
1'intérieur pneumatique pulvérulent ainsi adéquat/optimisé de sorbant pulvérulent vers la conduite de gaz de combustion.
Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, une étape de fluctuation des conditions de fonctionnement de ladite étape de combustion d'un combustible et/ou dudit matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre génère un premier signal et/ou l'étape de fluctuation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport, ledit procédé comprenant en outre une étape d'ajustement de ladite quantité de sorbant pulvérulent en réponse audit premier signal et/ou à ladite étape de fluctuation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport.
De plus en plus d'industries de combustion utilisent un dispositif d'analyse à la sortie de la conduite de gaz de combustion pour mesurer le taux de composés polluants (exemple de premier signal) et ont mis en place au cours du temps une boucle de régulation afin de réguler la quantité de sorbant pulvérulent utilisée pour capturer ces polluants. Par exemple, si le taux de S02 commence à augmenter, la quantité de sorbant pulvérulent est augmentée afin d'améliorer la capture de ce polluant. Si le taux de SO2 commence à diminuer, la quantité de sorbant pulvérulent est diminuée.
D'autres « industries de combustion » n'utilisent pas une analyse continue mais, en tant que mesure de précaution, elles ajustent la quantité de sorbant pulvérulent sur la base de plusieurs critères et mesures (premier signal), comme le taux de soufre dans le combustible qui sera utilisé, une analyse préalable ou des données concernant le taux de chlore ou de soufre présent dans les ordures à brûler ou le matériau à chauffer (minerai métallique, matériau de recyclage...) , sur la base du rendement attendu de la combustion ou de l'étape de chauffage, la rotation des personnes faisant fonctionner le four, le taux d'air primaire introduit dans le four pour effectuer la combustion du matériau à brûler, sur la base de la température, de la pression atmosphérique,... La quantité de sorbant pulvérulent est ensuite fixée manuellement pendant une période de temps prédéterminée et est modifiée quand une nouvelle condition (premier signal) apparaît.
Plus particulièrement, quand un premier signal apparaît à partir de gaz d'échappement provenant de la combustion d'un combustible et/ou d'un matériau à brûler, comme une augmentation du taux de polluants, une diminution du taux de polluants, la réponse à donner est de modifier la quantité de sorbant pulvérulent à introduire à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion. La modification de la quantité de sorbant pulvérulent qui est soufflée à l'intérieur du premier pipeline de transport pneumatique par la soufflante conduit à un changement du rapport pondéral entre ledit fluide de transport et ledit sorbant pulvérulent, ce qui crée des fluctuations dans la chute de pression du transport pneumatique, en provoquant ainsi des fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent injecté à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion.
En effet, le changement de la quantité de sorbant pulvérulent provoque des fluctuations dans le fonctionnement du système de transport pneumatique provoquant elles-mêmes des fluctuations du débit du fluide de transport pour qu'il s'adapte lui-même à la contre-pression quand le débit de soufflage reste assez stable à la sortie de la soufflante dans le premier pipeline de transport pneumatique.
En réponse à un premier signal, il se produit des changements dans le rapport pondéral entre ledit sorbant pulvérulent et ledit fluide de transport. Les particules du sorbant pulvérulent sont transportées avec la vitesse de fluctuation dans le premier pipeline de transport pneumatique qui peut augmenter ou diminuer.
Selon un autre mode de réalisation préféré selon le procédé de l'invention, ledit premier signal est tel que la vitesse du vent de l'environnement à la sortie de la cheminée, la pression atmosphérique de l'environnement à la sortie de la cheminée ou à l'extérieur de ladite conduite de gaz de combustion, la température du gaz de combustion, la nature du combustible, la teneur en soufre du combustible, la teneur en soufre du gaz de combustion, la teneur en chlore du gaz de combustion, la teneur en mercure du gaz de combustion, la teneur en chlore du matériau à brûler ou à chauffer, la teneur en soufre du matériau à brûler ou à chauffer, la teneur en mercure du matériau à brûler ou à chauffer, et leur combinaison.
Dans un autre mode de réalisation préféré du procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion, le dispositif sonore crée une augmentation de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique à proximité du générateur de son entre 20 et 200 mbar, en particulier l'au moins 30 mbar, en particulier d'au plus 150 mbar.
De manière avantageuse, selon le procédé de l'invention, la soufflante est connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et souffle un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique, mais également ledit fluide de transport au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore.
En effet, le fait qu'une soufflante souffle un fluide de transport à 1'intérieur dudit pipeline de transport pneumatique, mais également au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore, augmente davantage la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, en agissant ainsi encore plus efficacement pour contrebalancer les fluctuations de chute de pression, ce qui est un impact positif sur la capture des composés polluants à partir de gaz de combustion par ledit sorbant pulvérulent transporté à travers ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
Dans un mode de réalisation préféré, le premier pipeline de transport pneumatique est un pipeline rigide, en particulier en acier inoxydable. Ce mode de réalisation préféré est encore plus performant quand il est combiné avec la soufflante soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier tuyau rigide de transport pneumatique.
En effet, selon ce mode de réalisation préféré, les fluctuations de chute de pression sont contrebalancées de manière inattendue par les ondes sonores générant une augmentation de chute de pression.
L'adhérence des particules fines de matériau pulvérulent ayant une taille moyenne de particule d50 inférieure à 100 pim sur la paroi d'un pipeline rigide de transport pneumatique se produit dans des zones telles que les courbes, les coudes, les réductions de section ou les élargissements dudit pipeline. Dès qu'une adhérence des particules à la paroi du pipeline se produit, si le sorbant pulvérulent est une chaux hydratée ou un mélange de sorbant comprenant une chaux hydratée, une carbonatation de la chaux hydratée se produit, ce qui entraîne la formation d'une couche dure qui est difficile à retirer.
Le problème d'une adhérence à des objets solides est de plus en plus important pour les particules de diamètre de particule décroissant à cause de l'augmentation de la contribution des forces électrostatiques par rapport aux forces de frottement, d'impulsion et de pesanteur. Les particules de sorbant pulvérulent ayant un diamètre < 100 μτα sont généralement classées comme étant cohésives selon le classement de Geldart et leurs propriétés d'écoulement peuvent être évaluées en détail en utilisant le classement de fonction d'écoulement selon Jenicke. Avec la fonction d'écoulement de Jenicke, la cohésion interne de la poudre est mesurée et ceci peut être considéré comme un bon indicateur des propriétés d'adhérence d'une poudre.
Pour le problème d'adhérence associé à un transport pneumatique de sorbant pulvérulent dans des tuyaux rigides, les mécanismes de nettoyage décrits cidessus ne peuvent pas expliquer la prévention d'une adhérence.
Dans une application classique d'ondes sonores, les ondes sont utilisées pour créer des turbulences dans des systèmes où la vitesse du gaz est pratiquement nulle à l'intérieur des zones de stagnation de 1'équipement.
Les turbulences d'un flux de fluide dans un tuyau peuvent être évaluées avec le nombre de Reynolds :
P
dans lequel p est la masse volumique du fluide de
transport (kg/m3) , V est la vitesse du fluide de
transport (m/s), d est le diamètre du tuyau (m) et M
est la viscosité du fluide de transport (Pa s) . Si le nombre de Reynolds est supérieur à 2000 (c'est-à-dire, Re > 20 00) , le fluide de transport est considéré turbulent.
Pour le transport normal d'un sorbant pulvérulent, le fluide de transport peut être l'air ambiant, le diamètre du tube est d'environ 0,1 m (4 pouces) et la vitesse de l'air de transport est généralement de 20 m/s. Dans ces conditions, le nombre de Reynolds est supérieur à un million, ce qui implique que le fluide est hautement turbulent.
Ceci signifie que dans le cas d'un transport pneumatique, les ondes sonores ne servent pas à fournir une turbulence locale aux zones d'écoulement laminaire pour initier un nettoyage ou éliminer le mécanisme de particules accumulées et ne peuvent donc pas être responsables pour contrebalancer les fluctuations de chute de pression.
De plus, on ne s'attend pas à une augmentation dé la chute de pression à cause d'un flux d'air sonore pour les écoulements hautement turbulents (voir Pendyala, R. ; Jayanti, S. ; Balakrislman, A. R. Flow and Pressure Drop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations. Nucl. Eng. Des. 2008, 238 (1), 178-187).
de transport surface et de pneumatique. l'épaisseur
Tandis que pour les parois des conduites et des équipements un mouvement des pièces métalliques est possible en raison de la grande taille des pièces, un tel mouvement n'est pas possible pour des tuyaux en acier d'un diamètre de 0,10 à 0,20 m (4 à 8 pouces) utilisés comme premier pipeline
La combinaison de la des parois du pipeline de transport pneumatique empêche tout mouvement radial important à cause des ondes sonores.
On ne s'attend donc pas à ce que l'application d'ondes sonores contrebalance les fluctuations de chute de pression, en évitant également ainsi l'adhérence des particules de sorbant pulvérulent aux parois d'un tuyau rigide. Le résultat non évident est obtenu par la façon dont les ondes sonores sont générées comme dans un mode de réalisation préféré, par l'intermédiaire d'un système de soufflage contrairement aux systèmes conventionnels où un générateur de son en cul-de-sac est utilisé. La conséquence de la génération d'ondes sonores par soufflage est un mélange plus intense par la nature arythmique du flux.
Dans un autre mode de réalisation préféré selon la présente invention, le dispositif sonore générant des ondes sonores est un dispositif à infrason générant des ondes infrasonores.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré du procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la présente invention, quand ledit dispositif sonore fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion, ledit dispositif sonore fournit une action de lissage et/ou une action de masquage, qui peut également être appelée action de compensation, sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon la présente invention, les ondes infrasonores sont générées à l'intérieur d'un dispositif à infrason comprenant une première chambre et une seconde chambre, la première et la seconde chambre étant connectées par un tube, lesdites ondes générées par un excitateur à l'une à l'autre infrasonores étant l'intérieur de la première chambre fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre, lesdites ondes infrasonores générées étant transportées par 1'intermédiaire du tube pour atteindre la seconde chambre.
De manière davantage préférée, dans le procédé selon la présente invention, la première chambre est divisée en un premier compartiment et un second compartiment, ledit premier compartiment étant en connexion avec ledit second compartiment par l'intermédiaire d'un trou de passage, ledit premier compartiment comprenant un canal interne à l'intérieur duquel un piston mobile est déplacé à partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie, situé à l'extérieur par rapport à la première chambre et formant l'excitateur, ledit canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compartiment, lesdites ondes infrasonores étant générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment, vers ledit second compartiment, par l'intermédiaire du trou de passage avant d'être transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre. Ledit fluide transport peut être soufflé à travers le piston.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, des dispositifs de commande de rotation sont inclus pour la source d'énergie de l'excitateur (moteur) afin d'éviter des fréquences de travail inappropriées et pour augmenter l'efficacité et la sécurité.
Dans un mode de réalisation avantageux selon la présente invention, le procédé comprend en outre une étape de détournement d'une partie dudit fluide de transport soufflé par la soufflante avant qu'il entre dans le premier compartiment ou provenant dudit premier compartiment et son introduction à l'intérieur de la seconde chambre.
En effet, les installations actuelles pour traiter les gaz de combustion ont été dimensionnées selon une calibration spécifique entre les soufflantes, un pipeline de transport pneumatique et une conduite actuels, la dimension d'un dispositif de dosage de sorbant pulvérulent et équivalents.
Quand le procédé selon la présente invention doit être mis en œuvre dans des installations actuelles, il est très souvent nécessaire d'adapter un dispositif sonore, en particulier un dispositif à infrason, aux installations actuelles et parfois, également, à la longueur du premier pipeline de transport pneumatique (en particulier entre le dispositif de dosage et la conduite de gaz de combustion) qui est très longue (plus de 100 m) en fonction de la taille de l'installation ou des contraintes associées à 1'installation.
Généralement, la vitesse d'alimentation en sorbant pulvérulent peut, selon les installations, aller de 30 kg/h à 1200 kg/h ; le débit volumique du sorbant pulvérulent peut varier de 130 m3/h à 800 m3/h et la pression du fluide de transport soufflé par la soufflante peut varier de 170 rabar à 900 mbar en fonction des capacités de l'installation.
Bien entendu, dans certains cas, quand tout le fluide de transport est soufflé par la soufflante à une pression élevée du fait de la capacité de l'installation, cette pression élevée ne peut pas entrer dans la première chambre sans endommager les ondes sonores, en particulier la qualité des ondes infrasonores, ou le dispositif sonore, en particulier le dispositif à infrason en lui-même.
Selon la présente invention, il a donc été prévu de fournir un dispositif sonore, en particulier un dispositif à infrason, qui est suffisamment flexible pour s'adapter à de nombreuses capacités d'installation, pour ainsi permettre de détourner une partie du fluide de transport soufflé directement vers ladite seconde chambre en tant que possibilité de fonctionnement du dispositif sonore, en particulier du dispositif à infrason.
Dans un mode de réalisation particulier, le sorbant pulvérulent est sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté (également connu sous le nom de trôna) , de l'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
Dans un mode de réalisation particulier, le sorbant pulvérulent est de préférence un sorbant pulvérulent principalement minéral, ce qui signifie qu' il peut être principalement minéral par nature mais peut généralement contenir 30 % en poids ou moins, en particulier 20 % en poids ou moins, plus particulièrement 15 % ou moins d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite par rapport au poids du sorbant pulvérulent.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est de préférence un sorbant minéral principalement calcique contenant une quantité de sorbant calcique supérieure à 50 % en poids, en particulier supérieure à 70 % par rapport au poids du sorbant pulvérulent, choisi de préférence dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
Dans encore un autre mode de réalisation préféré, ledit fluide de transport est l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci.
Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, les ondes infrasonores transportées à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent entrent également en contact avec ledit moyen de dosage, ce qui augmente la précision de la quantité délivrée en réduisant un encrassement potentiel du moyen de dosage sans endommager le dispositif de dosage.
du ondes
Dans un autre mode de réalisation préféré, les ondes infrasonores se déplacent à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent et de préférence se déplacent également (ou sont distribuées) jusqu'à la conduite de gaz de combustion.
Dans un autre mode de réalisation préféré procédé selon la présente invention, les infrasonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent sont empêchées d'atteindre la soufflante en raison d'un piège de basses de Helmholtz connecté à ladite première chambre ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre.
Dans un mode de réalisation particulier selon la présente invention, le procédé comprend en outre un mode de situation d'urgence et un mode de fonctionnement, dans lequel dans le mode de situation d'urgence, l'air de transport soufflé est empêché d'entrer dans ladite première chambre et est détourné et soufflé directement dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif sonore et dans lequel dans le mode de fonctionnement, le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre.
D'autres modes de réalisation du procédé selon la présente invention sont mentionnés dans les revendications annexées.
mentionnés dans
La présente invention concerne également un dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comprenant :
- un four ou une chambre de combustion fourni pour brûler un combustible et/ou un matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre et produisant des gaz de combustion, ledit four ou ladite chambre de combustion étant connecté à une conduite de gaz de combustion où les gaz de combustion générés dans ledit four ou ladite chambre de combustion sont dirigés,
- une cuve de stockage de sorbant pulvérulent connectée à ladite conduite de gaz de combustion au moyen d'un premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté en outre à une soufflante fournie pour le transport pneumatique dudit sorbant pulvérulent à partir de la cuve de stockage de sorbant pulvérulent dans ledit premier pipeline de transport pneumatique vers ladite conduite de gaz de combustion, ledit premier pipeline de transport pneumatique comprenant une paroi de pipeline et étant connecté à ladite conduite de gaz de combustion, ladite soufflante étant fournie pour générer un flux de fluide de transport à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique dans lequel des particules dudit sorbant pulvérulent sont transportées,
- un moyen de dosage de sorbant pulvérulent fourni pour doser une quantité dudit sorbant pulvérulent quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté à ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent par 1'intermédiair-e dudit moyen de dosage,
- un dispositif de commande pour ajuster ladite quantité de sorbant pulvérulent en réponse à un premier signal.
Le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif sonore connecté audit premier pipeline de transport pneumatique et fourni pour générer des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion, ledit dispositif sonore étant fourni en outre pour contrebalancer une étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
De manière avantageuse, le dispositif selon la présente invention comprend en outre un dispositif de mélange situé entre ledit moyen de dosage et ledit premier pipeline de transport pneumatique, fourni pour mélanger ledit sorbant pulvérulent dans ledit fluide de transport.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon la présente invention comprend en outre un dispositif de connexion situé entre ledit moyen de dosage et ledit premier pipeline de transport pneumatique. En outre, dans certains modes de réalisation, le dispositif de dosage et le dispositif de mélange sont intégrés dans un unique dispositif.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la présente invention comprend en outre un dispositif de refroidissement situé entre ladite soufflante et ledit premier pipeline de transport pneumatique.
De préférence, le dispositif sonore fourni pour générer des ondes sonores est un dispositif à infrason fourni pour générer des ondes infrasonores.
De manière davantage préférée, ledit dispositif à infrason comprend une première et une seconde chambre, la première et la seconde chambre étant connectées l'une à l'autre par un tube, ladite première chambre comprenant un excitateur situé à l'intérieur de ladite première chambre, fourni pour générer lesdites ondes infrasonores en fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre, lesdites ondes infrasonores étant transportées à travers le tube jouant le rôle de pipeline de résonance pour atteindre la seconde chambre.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la première chambre est divisée en un premier compartiment et un second compartiment, ledit premier compartiment étant en connexion avec ledit second compartiment par l'intermédiaire d'un trou de passage, ledit premier compartiment comprenant un canal interne à 1'intérieur duquel un piston mobile est déplacé à partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie.
situé à l'extérieur par rapport à la première chambre et formant l'excitateur, ledit canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compartiment, lesdites ondes infrasonores étant générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment, vers ledit second compartiment, par 1'intermédiaire du trou de passage avant d'être transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre.
Dans un mode de réalisation spécifique selon la présente invention, ledit dispositif sonore est connecté à ladite soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique.
Dans une variante de mode de réalisation, ledit dispositif sonore est connecté à une seconde soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique entre la cuve de stockage de sorbant pulvérulent et la conduite de gaz de combustion.
Dans une autre variante de mode de réalisation selon la présente invention, ledit dispositif sonore est connecté à une seconde soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique entre la cuve de stockage de sorbant pulvérulent et la soufflante.
Il est également préféré selon la présente invention que le dispositif comprennent un tuyau de distributeur de débit ajustable connecté à une première extrémité soit à la soufflante, entre la soufflante et la première chambre, soit à la première chambre, de préférence au premier compartiment de la première chambre, et à une seconde extrémité à la seconde chambre, ledit tuyau de distributeur de débit ajustable étant fourni pour détourner une partie dudit fluide de transport soufflé par la soufflante et l'introduire à l'intérieur de la seconde chambre.
Dans un mode de réalisation particulier, la cuve de stockage de sorbant pulvérulent est une cuve de stockage de sorbant pulvérulent de sorbant pulvérulent sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté (également connu sous le nom de trôna), de 1'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le
charbon actif et le coke de lignite, de la cendre
volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces
composés.
En particulier, ledit fluide de transport est
l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un
mélange de ceux-ci.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon la présente invention comprend un piège de basses de Helmholtz connecté à ladite première chambre ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre, fourni pour empêcher les ondes infrasonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent d'atteindre la soufflante.
Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, le dispositif selon la présente invention comprend un dispositif de situation d'urgence ayant une première position qui est une position de situation d'urgence et une seconde position qui est une position de fonctionnement, ledit dispositif de situation d'urgence comprenant un commutateur connecté à un tuyau de situation d'urgence connectant directement la soufflante au premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif à infrason, ladite position de situation d'urgence étant une position dans laquelle le commutateur empêche le fluide de transport soufflé d'entrer dans ladite première chambre et le détournant directement vers ledit premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif à infrason et dans lequel la position de fonctionnement est une position dans laquelle le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre.
Dans le dispositif selon la présente invention, ledit premier signal est tel que la vitesse du vent de l'environnement à la sortie de la cheminée, la pression atmosphérique de l'environnement à la sortie de la cheminée ou à l'extérieur de ladite conduite de gaz de combustion, la température du gaz de combustion, la nature du combustible, la teneur en soufre du combustible, la teneur en soufre du gaz de combustion, la teneur en chlore du gaz de combustion, la teneur en mercure du gaz de combustion, la teneur en chlore du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, la teneur en soufre du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, la teneur en mercure du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, et leur combinaison.
Dans un mode de réalisation préféré du dispositif selon la présente invention, ledit moyen de dosage est sélectionné parmi une vis de dosage, une vanne rotative ayant un arbre vertical ou un arbre horizontal, une aéroglissière, un dispositif d'alimentation à jet, un dispositif d'alimentation à vis, un dispositif d'alimentation à tambour alvéolé, une pompe à vis, un récipient à pression, un air lift, ledit moyen de dosage étant situé entre ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent et ledit premier pipeline de transport pneumatique étant fourni pour être en contact avec des ondes sonores, en particulier des ondes infrasonores, transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent.
D'autres modes de réalisation du dispositif selon la présente invention sont mentionnés dans les revendications annexées.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront dérivés à partir de la description non limitative suivante, et en se référant aux dessins et aux exemples. ·
Sur le dessin, la figure IA est une représentation schématique d'un procédé de chauffage où un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent selon la présente invention est effectué.
La figure IB est une autre représentation schématique d'un procédé de chauffage où un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent selon la présente invention est effectué.
La figure IC est une autre représentation schématique d'un procédé de chauffage où un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent selon la présente invention est effectué à différents emplacements possibles.,
La figure 1D est une autre représentation schématique d'un procédé de chauffage où un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent selon la présente invention est effectué.
La figure 2 est une représentation schématique d'un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, où le dispositif sonore est situé en ligne avec le pipeline de transport pneumatique.
La figure 3 est une représentation schématique d'un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, où le dispositif sonore est situé parallèlement au pipeline de transport pneumatique.
La figure 4 est une représentation schématique d'un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, où le dispositif sonore est situé parallèlement avec sa propre soufflante au pipeline de transport pneumatique.
La figure 4a est une représentation schématique d'un transport pneumatique multiligne d'un matériau pulvérulent.
La figure 5 est un diagramme de Jenicke pour matériau pulvérulent représentant le comportement cohésif du matériau pulvérulent quand c'est de la chaux hydratée.
La figure 6 est un graphique représentant les tendances de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique où la première courbe représente la chute de pression au cours du temps dans un pipeline de transport pneumatique 13' sans dispositif à infrason et la seconde courbe représente la chute de pression au cours du temps dans un autre pipeline de transport pneumatique 13 sans dispositif à infrason.
La figure 6A est un graphique représentant les tendances de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique où la première courbe représente la chute de pression au cours du temps dans un pipeline de transport pneumatique 13' ayant un dispositif à infrason et la seconde courbe représente la chute de pression au cours du temps dans un autre pipeline de transport pneumatique 13 sans dispositif à infrason.
La figure 7 illustre schématiquement les installations où l'exemple a été mis en oeuvre.
Sur les dessins, des numéros de référence identiques ont été attribués à des éléments identiques ou analogues.
Comme on peut le voir sur la figure IA, un procédé de chauffage comprend généralement une unité de chauffage tel qu'un échange de chaleur (par exemple, une chaudière) , un incinérateur ou un four 8 qui est suivi d'une unité de filtration et/ou d'un épurateur 9. Dans l'unité de chauffage 8, des gaz de combustion sont contenus dans une conduite de gaz de combustion (non illustrée) et sortent de l'unité de chauffage 8 pour entrer dans l'unité de filtration et/ou un épurateur 9 à partir duquel le gaz de combustion passe à travers une soufflante (ventilateur) 11 et est évacué par la cheminée 10. Il est évident que même si seulement un élément est représenté en tant qu'équipement 9, il peut y avoir des unités de filtration et d'épuration constitutives, dans n'importe quel ordre, connectées par une conduite, en fonction de l'installation de traitement de gaz de combustion des usines.
Le procédé de chauffage illustré sur la figure 1 être un procédé de combustion où un four 8 est présent, tel qu'un four à charbon, à lignite ou à biomasse, un four à ciment, un four à chaux, un four à verre, un four à minerai métallique, en particulier à minerai de fer, un four pour matériau de recyclage ou même un incinérateur 8 brûlant, par exemple, des ordures.
Le procédé de chauffage tel qu'illustré ici peut également être un procédé comprenant une chaudière 8 récupérant l'énergie thermique d'une étape précédente. La chaudière 8 peut récupérer l'énergie provenant d'une étape de combustion précédente dans un four ou dans un brûleur 15 (dans la figure IC) ou provenant d'une autre étape de combustion.
Les gaz de combustion peuvent provenir de la combustion ou du chauffage ou de la fusion du matériau (ordures, minerai de fer dans une usine production de fer, calcaire, silice) à brûler ou provenant du combustible (coke, charbon, gaz, lignite, combustibles liquides de pétrole, ...) .
Pour cette raison, les industries, appelées « industries de combustion » ci-après dans le présent document, utilisant des brûleurs, comme un incinérateur d'ordures, mais également les industries utilisant des fours, contrôlent de plus en plus les émissions de composés polluants lors du traitement des gaz de combustion pour répondre aux exigences environnementales.
Le traitement des gaz, en particulier des gaz de combustion, nécessite la réduction des gaz acides, notamment HCl, SO2 et/ou HF, ladite réduction pouvant être réalisée en conditions sèches, par l'injection d'une substance, souvent minérale, sèche et pulvérulente, dans un flux de gaz de combustion ou à travers un lit filtrant comprenant des particules solides fixes ou mobiles. Dans ce cas, le composé pulvérulent comprend généralement un composé à base de calcium-magnésium, en particulier de la chaux, de préférence une chaux éteinte ou hydratée ou un composé de sodium comme un carbonate ou bicarbonate de sodium. D'autres composés peuvent également être utilisés, notamment ceux utilisés pour réduire les dioxines, les furanes et/ou les métaux lourds, notamment le mercure, par exemple une substance carbonée comme un charbon actif ou un coke de lignite ou une substance minérale, comme celle à base de phyllosilicates, telle que la sépiolite ou l'halloysite et équivalents.
Comme un gaz de combustion contient des composés polluants qui doivent être éliminés, très souvent un matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, est injecté dans la conduite de gaz de combustion pour capturer un certain taux de composés polluants.
Pour injecter un matériau pulvérulent, par exemple un sorbant pulvérulent, l'installation de traitement comprend une soufflante 1 qui est connectée à un premier pipeline de transport pneumatique 13 et qui souffle un fluide de transport, comme par exemple de l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci dans le premier pipeline de transport pneumatique 13.
Une cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier un sorbant pulvérulent, est connectée au premier pipeline de transport pneumatique 13 par l'intermédiaire d'un moyen de dosage 3. Le premier pipeline de transport pneumatique 13 comprenant une paroi de pipeline est connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, et à la conduite de gaz de combustion de l'unité de chauffage 8 et continue en aval de l'unité de chauffage 8.
Le fluide de transport présente un flux comprenant une couche limite le long de ladite paroi du pipeline, mais également les particules dudit matériau pulvérulent présentent une couche limite autour d'elles à l'intérieur dudit flux de transport.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est donc transporté de manière pneumatique dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 à partir de la cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, vers la conduite de gaz de combustion de l'unité de chauffage 8 et continue en aval de l'unité de chauffage 8 par un flux de fluide de transport généré par la soufflante 1 et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 dans lequel les particules dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, sont transportées.
Le moyen de dosage 3 dose une quantité dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, dans ledit premier pipeline de transport pneumatique 13.
Les moyens de dosage 3 sont sélectionnés de préférence parmi une vis de dosage, une vanne rotative ayant un arbre vertical ou un arbre horizontal, une aéroglissière, un dispositif d'alimentation à jet, un dispositif d'alimentation à vis, un dispositif d'alimentation à tambour alvéolé, une pompe à vis, un récipient à pression, un air lift ou équivalents.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, contenu dans la cuve de stockage de matériau pulvérulent 2 est sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté (également connu sous le nom de trôna), de l'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke
de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de
l'un quelconque de ces composés.
Dans le mode de réalisation illustré, un
dispositif de séchage 14 est fourni pour sécher le
fluide de transport avant qu' il entre dans la
soufflante 1. Un dispositif de refroidissement 4 est
également fourni pour refroidir le fluide de transport après avoir été soufflé par ladite soufflante dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 pour transporter encore dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 un fluide de transport sec. Un dispositif de mélange ou de connexion 5 est également présent dans l'installation de traitement pour permettre le mélange du fluide de transport soufflé par ladite soufflante 1 et du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, dosé par ledit moyen de dosage 3.
Plus précisément, un dispositif de mélange comprend un premier tube d'alimentation où le fluide de transport dans le premier pipeline de transport pneumatique entre dans une chambre de mélange à laquelle le premier tube d'alimentation est connecté et un second tube d'alimentation connecté audit moyen de dosage 3 et à ladite chambre de mélange pour introduire le matériau pulvérulent. Lors de l'introduction du matériau pulvérulent et du fluide de transport, un mélange homogène du matériau pulvérulent et du fluide de transport soufflé s'effectue, qui quitte la chambre de mélange pour continuer son transport à travers ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 vers ladite conduite de gaz de combustion dans le four ou la soufflante 8. Dans le premier pipeline de transport pneumatique, en aval de la chambre de mélange, les particules sont transportées et se dispersent correctement dans le fluide de transport. Les particules du matériau pulvérulent dans le fluide de transport sont introduites par le fond du four ou de la chaudière 8, en particulier dans la conduite de gaz de combustion.
Un dispositif sonore 12 est situé ou connecté à n'importe quel emplacement entre la soufflante et la conduite de gaz de combustion, de préférence comme représenté ici, entre la soufflante et le dispositif de mélange 5. Le dispositif sonore 12 génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion. Dans ce mode de réalisation préféré illustré, la soufflante 1 connectée audit premier pipeline de transport pneumatique 13 souffle un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13, mais également souffle ledit fluide de transport au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore 12.
Dans ce mode de réalisation illustré, ledit moyen de dosage 3 situé entre ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent 2 et ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 entre également en contact avec les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de sorbant pulvérulent.
Le terme « connecté à » signifie qu'un élément est connecté à un autre élément directement ou indirectement, ce qui signifie que les éléments sont en communication l'un avec l'autre, mais d'autres éléments peuvent être insérés entre eux.
Le terme transport pneumatique d'un matériau pulvérulent fait référence, dans le cadre de l'invention, à un transport pneumatique par pression négative ou par pression positive, à un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent sous la forme d'une phase dense ou de brin ou d'une phase diluée, en particulier une phase diluée, dans un fluide de transport, ou sous la forme d'une phase discontinue dans un fluide de transport.
Pendant le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, des fluctuations de chute de pression se produisent à n'importe quel moment, très fréquemment et sont difficiles à contrôler. Les fluctuations de chute de pression peuvent être dues à un certain nombre de facteurs intrinsèques du procédé de transport pneumatique ou à un événement externe.
Ces fluctuations de chute de pression perturbent le transport pneumatique entier du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, à transporter, en provoquant différents types de perturbations. Entre autres perturbations, on peut trouver le fait que les fluctuations de chute de pression provoquent une modification de la vitesse de transport du sorbant pulvérulent.
Comme expliqué au début, les flux de sorbant pulvérulent ont une vitesse de saltation en dessous de laquelle le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, commence à se déposer dans le tuyau de transport pneumatique, tandis qu'il est donné à un fluide de transport soufflé par des soufflantes une valeur nominale sûre de vitesse, supérieure à la vitesse de saltation, pour empêcher le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, de se déposer à l'intérieur du tuyau de transport pneumatique.
En effet, les soufflantes sont caractérisées par une courbe entre la chute de pression et le débit. La chute de pression est celle imposée par 1'installation à l'intérieur de laquelle un transport pneumatique doit s'effectuer et la courbe de caractérisation de la soufflante confère un débit au transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant
pulvérulent, qui dépend de la valeur de la chute de
pression que 1' on trouve à l'intérieur de
1'installation.
Dès qu'il y a une petite fluctuation de chute de
pression, la chute de pression commence à diminuer ou à augmenter sans qu' il soit possible de la réguler suffisamment rapidement pour que pneumatique du matériau pulvérulent le ne transport soit pas perturbé. Par conséquent, par exemple, mais sans à nouveau s'y limiter, quand la chute de pression augmente, la vitesse pneumatique ou le débit du fluide de transport est réduit de sorte que la vitesse du fluide de transport est susceptible d'atteindre une valeur inférieure à la valeur nominale sûre de vitesse, ce qui provoque donc la sédimentation, à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, transporté de manière pneumatique.
Le matériau pulvérulent commence donc à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, ce qui provoque à son tour des fluctuations de la chute de pression quand le diamètre de passage du pipeline disponible pour le transport pneumatique est réduit, ce qui entraîne une augmentation de chute de pression ayant à son tour des conséquences sur le transport pneumatique.
Comme on peut le comprendre, la plus petite fluctuation individuelle dans la chute de pression, qui se produit quel que soit le niveau d'optimisation du transport pneumatique, aura des conséquences importantes sur l'efficacité du transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique.
Ce phénomène de fluctuation se produit dans n'importe quel fluide de transport quand il est soufflé mais, bien entendu, il s'amplifie davantage quand un matériau pulvérulent est transporté car le matériau pulvérulent ne peut pas lui-même rétablir facilement le bon régime de chute de pression dès qu'il commence à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique.
Dans le procédé selon la présente invention, le dispositif sonore 12 génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion dans le four ou dans le brûleur 8 et fourni une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
En effet, il a été réalisé de manière inattendue que, quand des ondes sonores génèrent une augmentation de pression, l'augmentation de pression a la capacité de contrebalancer l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou dans ladite conduite de gaz de combustion.
Le dispositif sonore crée de préférence une augmentation de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique à proximité du générateur de son de 20 à 200 mbar, en particulier d'au moins 30 mbar, en particulier d'au plus 150 mbar.
De préférence, quand ledit dispositif sonore fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, ledit dispositif sonore fournit une action de lissage et/ou une action de masquage sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
Les ondes sonores sont utilisées pour augmenter la chute de pression, ce qui signifie que les ondes sonores selon la présente invention sont utilisées de façon à ce qu'elles soient capables de contrebalancer l'étape de fluctuation de la chute de pression, pour ainsi minimiser les perturbations provoquant l'accumulation du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, dans ledit transport pneumatique au lieu de traiter ou de rétroagir sur l'accumulation des particules.
Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 entraîne l'amélioration de la capture des composés polluants en réduisant les fluctuations dans le sorbant pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent minéral, introduit dans la conduite de gaz de combustion par les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport pneumatique de sorbant pulvérulent.
En effet, il a été découvert de manière inattendue que des ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport pneumatique de sorbant pulvérulent ont un impact direct sur les fluctuations dans un transport pneumatique de sorbant pulvérulent introduit dans la conduite de gaz de combustion.
L'utilisation appropriée d'ondes sonores en circulation, créant une augmentation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de sorbant pulvérulent, peut résoudre les fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, injecté à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion.
Il a été montré que les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent préviennent les déficiences lors de la capture des polluants à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion en contrebalançant très rapidement les fluctuations de la chute de pression, en empêchant ainsi les particules n'ayant pas une vitesse suffisante de se déposer et en leur permettant d'être transportées par le transport pneumatique et donc d'atteindre encore la conduite de gaz de combustion. En effet, les ondes sonores entrent en collision avec les particules ayant une tendance à se déposer sur la paroi du premier pipeline de transport pneumatique quand elles n'ont pas une vitesse suffisante pour être transportées de manière pneumatique en raison de l'existence d'une couche limite.
En effet, la combinaison de l'utilisation appropriée des ondes sonores créant une augmentation de chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique conjointement avec la collision entre les particules du sorbant pulvérulent et les ondes sonores ayant une fréquence de fluctuation des ondes qui changent l'emplacement des antinœuds et des nœuds vibratoires du son dans le tuyau.
Par conséquent, selon la présente invention, il a été montré que les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de sorbant pulvérulent améliorent le taux de capture des polluants en contrebalançant les fluctuations de chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 et en garantissant ainsi un débit adéquat/optimisé de sorbant pulvérulent vers la conduite de gaz de combustion dans le four ou le brûleur 8.
Dans certains cas, les fluctuations de chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique sont dues aux conditions de fonctionnement ou à une boucle de régulation due à un premier signal donné par le procédé lui-même ou par une mesure ou des données.
De plus en plus d'industries de combustion utilisent un dispositif d'analyse à la sortie de la conduite de gaz de combustion pour mesurer le taux de composés polluants (exemple de premier signal) et ont mis en place au cours du temps une boucle de régulation afin de rétroagir sur la quantité de sorbant pulvérulent utilisée pour capturer ces polluants. Par exemple, si le taux de S02 commence à augmenter, la quantité de sorbant pulvérulent est augmentée afin d'améliorer la capture de ce polluant. Si le taux de SO2 commence à diminuer, la quantité de sorbant pulvérulent est diminuée.
D'autres « industries de combustion » n'utilisent pas une analyse continue mais, en tant que mesure de précaution, elles ajustent la quantité de sorbant pulvérulent sur la base de plusieurs critères et mesures (premier signal), comme le taux de soufre dans le combustible qui sera utilisé, une analyse préalable ou des données concernant le taux de chlore ou de soufre présent dans les ordures à brûler ou le matériau à chauffer (minerai métallique, matériau de recyclage...) , sur la base de la combustion ou de l'étape de chauffage, la rotation des personnes faisant fonctionner le four, le taux d'air primaire introduit dans le four pour effectuer la combustion du matériau à brûler, sur la base de la température, de la pression atmosphérique,... La quantité de sorbant pulvérulent est ensuite fixée manuellement pendant une période de temps prédéterminée et est modifiée quand une nouvelle condition (premier signal) apparaît.
Plus particulièrement, quand un premier signal apparaît à partir de gaz d'échappement provenant de la combustion d'un combustible et/ou d.'un matériau à brûler, comme une augmentation du taux de polluants, une diminution du taux de polluants, la réponse à donner est de modifier la quantité de sorbant pulvérulent à introduire à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion. La modification de la quantité de sorbant pulvérulent qui est soufflée à. l'intérieur du premier pipeline de transport pneumatique par la soufflante conduit à un changement du rapport pondéral entre ledit fluide de transport et ledit sorbant pulvérulent, ce qui crée des fluctuations dans la chute de pression du transport pneumatique, en provoquant ainsi des fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent injecté à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion.
En effet, le changement de la quantité de sorbant pulvérulent provoque des fluctuations dans le fonctionnement du système de transport pneumatique provoquant elles-mêmes des fluctuations du débit du fluide de transport pour qu'il s'adapte lui-même à la contre-pression quand le débit de soufflage reste assez stable à la sortie de la soufflante dans le premier pipeline de transport pneumatique.
En réponse à un premier signal, il se produit des changements dans le rapport pondéral entre ledit sorbant pulvérulent et ledit fluide de transport. Les particules du sorbant pulvérulent sont transportées avec la vitesse de fluctuation dans le premier pipeline de transport pneumatique qui peut augmenter ou diminuer
Dans d'autres cas, ledit premier signal est tel que la vitesse du vent de l'environnement à la sortie de la cheminée, la pression atmosphérique de l'environnement à la sortie de la cheminée ou à l'extérieur de ladite conduite de gaz de combustion, la température du gaz de combustion, la nature du combustible, la teneur en soufre du combustible, la
teneur en soufre du gaz de combustion, la teneur en
chlore du gaz de combustion, la teneur en mercure du
gaz de combustion , la teneur en chlore du matériau à
brûler, la teneur en soufre du matériau à brûler ou à
chauffer, la teneur en mercure du matériau à brûler ou à chauffer, et leur combinaison.
La figure IB illustre une variante de mode de réalisation selon la présente invention, où les particules du matériau pulvérulent dans le fluide de transport sont introduites dans une conduite entrant dans l'unité de chauffage 8.
La figure IC, comme mentionné précédemment, illustre un procédé où le procédé de chauffage comprend une chaudière 31 récupérant l'énergie thermique provenant d'un four ou d'un brûleur 15.
Des gaz de combustion chauds sont produits plus spécifiquement dans le four ou le brûleur 15 et sont transportés vers une chaudière 31 pour récupérer les calories contenues, avant d'être transférés vers le dispositif de filtrage et/ou un épurateur de gaz 9. Il est évident que même si seulement un élément est représenté en tant qu'équipement 9, il peut y avoir des unités de filtration et d'épuration constitutives, dans n'importe quel ordre, connectées par une conduite, en fonction de l'installation de traitement de gaz de combustion des usines.
Le matériau pulvérulent peut être injecté, comme illustré, dans différents emplacements, comme dans le four 15, notamment dans sa chambre post-combustion ou une zone post-combustion {option A) , dans la chaudière 31 (option B), ou à l'entrée du dispositif de filtration et/ou de l'épurateur de gaz 9 (option C) ou dans la conduite de gaz entre tous ces équipements (ligne pointillée) ou n'importe quelle combinaison de ceux-ci. Il est évident que dans le cas de multiples équipements 9, le matériau pulvérulent en peut être injecté entre les divers équipements 9, dans la conduite entre ou à l'entrée d'une ou de plusieurs des unités 9.
Le premier pipeline de transport pneumatique peut être, en fonction des différentes options, connecté au four ou à sa chambre post-combustion ou à une zone post-combustion (option A) , à la chaudière 31 (ou à n'importe quel autre échange de chaleur) (option B) , ou à au dispositif de filtration (ou d'épuration) de gaz 9 (option C) ou dans la conduite de gaz entre tous ces équipements ou n'importe quelle combinaison de ceux-ci.
Dans une variante spécifique selon la présente invention, il est également prévu que de multiples pipelines de transport sont présents, chacun contenant leur propre dispositif sonore ou même que, en aval du dispositif sonore, un connecteur à plusieurs voies soit présent et que le premier pipeline de transport pneumatique soit réparti en un faisceau de pipelines de transport pneumatique, pourvu facultativement d'un mécanisme de fermeture/ouverture pour fournir davantage de flexibilité au dispositif selon la présente invention.
La figure 1D représente le mode de réalisation A illustré sur la figure IC où le dispositif sonore générant des ondes sonores qui est un dispositif à infrason générant des ondes infrasonores est détaillé. Il doit être noté que le dispositif sonore peut être intégré à la fois aux variantes B et C.
Dans le dispositif à infrason, des ondes infrasonores sont générées à l'intérieur d'un dispositif à infrason 12 comprenant une première chambre 16 et une seconde chambre 17, la première et la seconde chambre étant connectées l'une à l'autre par un tube 18, lesdites ondes infrasonores étant générées par un excitateur 19 à l'intérieur de la première chambre 16 fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre 16, lesdites ondes infrasonores générées étant transportées par l'intermédiaire du tube pour atteindre la seconde chambre 17, la première chambre étant divisée en un premier compartiment 20 et un second compartiment 21. Le premier compartiment 20 est connecté au second compartiment 21 par l'intermédiaire d'un trou de passage 22 et comprend un canal interne à l'intérieur duquel un piston mobile est déplacé à partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie 23, situé à l'extérieur par rapport à la première chambre 16 et formant l'excitateur. Le canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compart iment 20.
Les ondes infrasonores sont générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment 20 vers ledit second compartiment 21, par l'intermédiaire du trou de passage 22 avant d'être transportées à travers le tube 18 pour atteindre la seconde chambre 17.
Lê fluide de transport soufflé par ladite soufflante 1 atteint le premier compartiment de la première chambre pour entrer dans le dispositif à infrason par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation 24. La première chambre 16 est suivie d'une section conique 16a à la connexion avec le tube agissant comme tube de résonance 18. Le fluide de transport suit le tube 18 pour atteindre une seconde section conique en expansion 17a ayant une section s'élargissant dans la direction de la seconde chambre 17 à laquelle elle est connectée.
Dans un mode de réalisation préféré, comprenant en outre un tuyau de distributeur de débit ajustable 25 connecté à une première extrémité soit à la soufflante 1, entre la soufflante 1 et la première chambre 16, soit à la première chambre 16, de préférence au premier compartiment 20, et à une seconde extrémité à la seconde chambre 17. Ledit tuyau de distributeur de débit ajustable 25 est fourni pour détourner une partie
qui est une position
dispositif de situation
commutateur 27 connecté
dudit fluide de transport soufflé par la soufflante 1 et l'introduire à l'intérieur de la seconde chambre 17.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le dispositif selon la présente invention comprend en outre un piège de basses de Helmholtz (non illustré) connecté à ladite première chambre 16 ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre. Le piège de basses de Helmholtz est fourni pour empêcher les ondes infrasonores transportées à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de sorbant pulvérulent d'atteindre la soufflante 1.
Dans un autre mode de réalisation préféré tel que représenté sur la figure 1D, le dispositif selon la présente invention comprend un dispositif de situation d'urgence 2 6 ayant une première position qui est une position de situation d'urgence et une seconde position de fonctionnement, ledit d'urgence comprenant un à un tuyau de situation d'urgence 28 connectant directement la soufflante 1 au premier pipeline de transport pneumatique 13, en aval du dispositif à infrason 12. Le commutateur 27 peut être une vanne à trois voies installée à un point de connexion, comme illustré, et ainsi la totalité du fluide de transport soufflé traverse le tuyau de situation d'urgence 28, ou il peut être une vanne à deux voies insérée à n'importe quelle position dans le tuyau 28 pour permettre au fluide de transport soufflé d'être transporté (totalement ou partiellement en fonction de la position du piston mobile dans le canal interne) en aval du dispositif à infrason 12.
La position de situation d'urgence est une position dans laquelle le commutateur 27 empêche le fluide de transport soufflé d'entrer dans ladite première chambre 16 et le détourne directement vers ledit premier pipeline de transport pneumatique 13, en aval du dispositif à infrason 12 et dans lequel la position de fonctionnement est une position dans laquelle le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre 16.
Le dispositif à infrason fonctionne à basse pression, ce qui signifie que la pression à 1'intérieur du dispositif à infrason oscille autour de la pression atmosphérique, mais reste inférieure à 1,5 bar absolu.
Les ondes infrasonores générées sont des ondes à haute énergie entre 150 et 170 dB. Le fluide de transport entrant est introduit à une pression d'environ 1,25 bar. Le piston 23 propulse le fluide de transport à partir de l'entrée pour le fluide de transport 24. La source d'énergie entraîne le piston pour assurer son mouvement. Le diamètre préféré du piston est compris entre 50 et 150 mm. Le piston se déplace à partir d'une première position vers une seconde position à l'intérieur d'une chemise connectée au premier compartiment 20. La chemise comprend des trous d'un premier type permettant à la chemise d'être en connexion fluidique avec l'entrée de fluide de transport 24. De plus, le piston 23 comprend une tête également pourvue de trous d'un second type.
La chemise est située à 1'intérieur du premier compartiment 20 en connexion fluidique avec l'entrée de fluide de transport 24. Lors du déplacement du piston 23 à partir de la première position vers la seconde position, les trous du second type se déplacent progressivement devant les trous du premier type, en permettant au fluide de transport de se déplacer progressivement depuis le premier compartiment 20 vers le second compartiment 21. Quand le piston 23 est dans la première position, les trous du premier type forment des canaux avec les trous du second type, en assurant le passage complet du fluide de transport (position ouverte). Quand le piston 23 est dans la seconde position, les trous du premier type ne forment pas de canaux avec les trous du second type, qui empêche donc le passage du fluide de transport (position fermée).
Le générateur d'impulsions infrasonores génère en aval l'oscillation du fluide de transport à une fréquence sonore qui est, dans le cas des ondes infrasonores, inférieure à 30 Hz, de préférence d'environ 20 Hz. La génération de l'impulsion, c'est-àdire le déplacement du piston 23, génère une fluctuation de la pression dans le fluide de transport à une fréquence sonore qui se propage à travers la tuyauterie du dispositif.
La première chambre provoque une réduction de la puissance des oscillations, mais augmente la largeur de bande. En effet, comme un tube de résonance est fourni, la fréquence peut varier de +0,5 à -0,5 Hz, ce qui change l'emplacement des antinœuds et des nœuds vibratoires du son dans le premier pipeline de transport pneumatique.
De préférence, le diamètre de la base de la section conique 16a est compris entre 350 et 500 mm et le diamètre de la partie supérieure de la section conique 16a est compris entre 150 et 219 mm. Le tube de résonance 18 a un diamètre compris entre 150 et 300 mm et une longueur de X/4, où X est la longueur d'onde du signal inf rasonore. Le tube de résonance 18 permet au fluide de transport de commencer à résonner, La base de la section conique 17a est comprise entre 150 et 300 mm et la partie supérieure de la section conique 17a a un diamètre compris entre 400 et 600 mm. La seconde chambre 17 permet de propager les oscillations pour garantir la transmission au matériau pulvérulent. La longueur de la seconde chambre 17 est d'environ 750 mm et le diamètre est compris entre 400 et 600 mm.
Les figures 2 à 4 illustrent, mais sans s'y limiter, l'emplacement préféré du dispositif sonore dans un système de transport pneumatique.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif sonore peut également être situé en aval de la cuve de stockage.
Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 2 à 4, le premier pipeline de transport pneumatique peut être connecté, comme sur les figures IA à 1D, à un four, un incinérateur, une chaudière, un filtre, un épurateur ou même à un silo. Ceci a été mentionné dans ce qui suit par zone de réception.
Selon la présente invention, le terme zone de réception fait référence à un silo servant à collecter le sorbant pulvérulent, un canal où le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, doit être injecté par transport pneumatique, comme une conduite de gaz de combustion, un pipeline à l'intérieur d'une installation, des épurateurs de gaz, des dispositifs de filtration, comme un précipitateur électrostatique, des filtres à sac,...
La figure 2 illustre schématiquement un système de transport pneumatique servant à transporter un matériau pulvérulent, par exemple un sorbant pulvérulent.
Le système de transport pneumatique comprend une soufflante 1 qui est connectée à un premier pipeline de transport pneumatique 13 et qui souffle un fluide de transport, comme par exemple de l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci, dans le premier pipeline de transport pneumatique 13.
Une cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier un sorbant pulvérulent, est connectée au premier pipeline de transport pneumatique 13 par l'intermédiaire d'un moyen de dosage 3. Le premier pipeline de transport pneumatique 13 comprenant une paroi de pipeline est connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, et à la zone de réception.
Le fluide de transport présente un flux comprenant une couche limite le long de ladite paroi du pipeline, mais également les particules dudit matériau pulvérulent présentent une couche limite autour d'elles à l'intérieur dudit flux de transport.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est donc transporté de manière pneumatique dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 à partir de la cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, vers la conduite de gaz de combustion de la zone de réception (non illustrée) par un flux de fluide de transport généré par la soufflante 1 et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 dans lequel les particules dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, sont transportées.
Le moyen de dosage 3 dose une quantité dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent 2, en particulier de sorbant pulvérulent, dans ledit premier pipeline de transport pneumatique 13.
Les moyens de dosage 3 sont sélectionnés de préférence parmi une vis de dosage, une vanne rotative ayant un arbre vertical ou un arbre horizontal, une aéroglissière, un dispositif d'alimentation à jet, un dispositif d'alimentation à vis, un dispositif d'alimentation à tambour alvéolé, une pompe à vis, un récipient à pression, un air lift.
Le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, contenu dans la cuve de stockage de matériau pulvérulent 2 est sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydratê (également connu sous le nom de trôna), de
1'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
Dans le mode de réalisation illustré, un dispositif de séchage 4 est également fourni pour sécher le fluide de transport après qu'il soit soufflé par ladite soufflante dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 pour transporter encore dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 un fluide de transport sec. ün dispositif de mélange ou de connexion 5 est également présent dans l'installation de traitement pour permettre le mélange du fluide de transport soufflé par ladite soufflante 1 et du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, dosé par ledit moyen de dosage 3.
Plus précisément, un dispositif de mélange comprend un premier tube d'alimentation où le fluide de transport dans le premier pipeline de transport pneumatique entre dans une chambre de mélange à laquelle le premier tube d'alimentation est connecté et un second tube d'alimentation connecté audit moyen de dosage 3 et à ladite chambre de mélange pour introduire le matériau pulvérulent. Lors de l'introduction du matériau pulvérulent et du fluide de transport, un mélange homogène du matériau pulvérulent et du fluide de transport soufflé s'effectue, qui quitte la chambre de mélange pour continuer son transport à travers ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 vers ladite zone de réception. Dans le premier pipeline de transport pneumatique, en aval de la chambre de mélange, les particules sont transportées et se dispersent correctement dans le fluide de transport.
Un dispositif sonore 12 est situé ou connecté à n'importe quel emplacement entre la soufflante et la conduite de gaz de combustion, de préférence comme représenté ici, entre la soufflante et le dispositif de mélange 5. Le dispositif sonore 12 génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception. Dans ce mode de réalisation préféré illustré, la soufflante 1 connectée audit premier pipeline de transport pneumatique 13 souffle un fluide de transport à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13, mais également souffle ledit fluide de transport au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore 12.
Dans ce mode de réalisation illustré, ledit moyen de dosage 3 situé entre ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent 2 et ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 entre également en contact avec les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de matériau pulvérulent.
Le terme « connecté à » signifie qu'un élément est connecté à un autre élément directement ou indirectement, ce qui signifie que les éléments sont en communication l'un avec l'autre, mais d'autres éléments peuvent être insérés entre eux.
Le terme transport pneumatique d'un matériau pulvérulent fait référence, dans le cadre de l'invention, à un transport pneumatique par pression négative ou par pression positive, à un transport pneumatique d'un matériau pulvérulent sous la forme d'une phase diluée dans un fluide de transport, ou sous la forme d'une phase discontinue dans un fluide de transport.
Pendant le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, des fluctuations de chute de pression se produisent à n'importe quel moment, très fréquemment et sont difficiles à contrôler. Les fluctuations de chute de pression peuvent être dues à un certain nombre de facteurs intrinsèques du procédé de transport pneumatique ou à un événement externe.
Ces fluctuations de chute de pression perturbent le transport pneumatique entier du matériau pulvérulent à transporter, en provoquant différents types de perturbations. Entre autres perturbations, on peut trouver le fait que les fluctuations de chute de pression provoquent une modification de la vitesse de transport du matériau pulvérulent.
Comme expliqué au début, les flux de matériau pulvérulent ont une vitesse de saltation en dessous de laquelle le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, commence à se déposer dans le tuyau de transport pneumatique, tandis qu'il est donné à un fluide de transport soufflé par des soufflantes une valeur nominale sûre de vitesse, supérieure à la vitesse de saltation, pour empêcher le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, de se déposer à l'intérieur du tuyau de transport pneumatique.
En effet, les soufflantes sont caractérisées par une courbe entre la chute de pression et le débit. La chute de pression est celle imposée par 1'installation à 1'intérieur de laquelle un transport pneumatique doit s'effectuer et la courbe de caractérisation de la soufflante confère un débit au transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, qui dépend de la valeur de la chute de trouve à 1'intérieur
1' on pression que 1'installation.
Dès qu' il y a une petite fluctuation de chute de pression, la chute de pression commence à diminuer ou à augmenter sans qu'il soit possible suffisamment rapidement pour que de pneumatique du matériau pulvérulent de la réguler le transport ne soit pas perturbé. Par conséquent, par exemple, mais sans à nouveau s'y limiter, quand la chute de pression augmente, la vitesse pneumatique ou le débit du fluide de transport est réduit de sorte que la vitesse du fluide de transport est susceptible d'atteindre une valeur inférieure à la valeur nominale sûre de vitesse, ce qui provoque donc la sédimentation, à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, transporté de manière pneumatique.
Le matériau pulvérulent commence donc à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique, ce qui provoque à son tour des fluctuations de la chute de pression quand le diamètre de passage du pipeline disponible pour le transport pneumatique est réduit, ce qui entraîne une augmentation de chute de pression ayant à son tour des conséquences sur le transport pneumatique.
Comme on peut le comprendre, la plus petite fluctuation individuelle dans la chute de pression, qui se produit quel que soit le niveau d'optimisation du transport pneumatique, aura des conséquences importantes sur l'efficacité du transport pneumatique du matériau pulvérulent, en particulier du sorbant pulvérulent, à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique.
Ce phénomène de fluctuation se produit dans n'importe quel fluide de transport quand il est soufflé mais, bien entendu, il s'amplifie davantage quand un matériau pulvérulent est transporté car le matériau pulvérulent ne peut pas lui-même rétablir facilement le bon régime de chute de pression dès qu'il commence à s'accumuler à l'intérieur du pipeline de transport pneumatique.
Dans le procédé selon la présente invention, le dispositif sonore 12 génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 jusqu'à ladite zone de réception et fourni une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique jusqu'à ladite zone de réception.
En effet, il a été réalisé de manière inattendue que, quand des ondes sonores génèrent une augmentation de pression, l'augmentation de pression a la capacité de contrebalancer l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou dans ladite zone de réception.
Le dispositif sonore crée de préférence une augmentation de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique à proximité du générateur de son de 20 à 200 mbar, en particulier d'au moins 30 mbar, de préférence d'au plus 150 mbar.
De préférence, quand ledit dispositif sonore fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, ledit dispositif sonore fournit une action de lissage et/ou une action de masquage sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception.
Les ondes sonores sont utilisées pour augmenter la chute de pression, ce qui signifie que les ondes sonores selon la présente invention sont utilisées de façon à ce qu'elles soient capables de contrebalancer l'étape de fluctuation de la chute de pression, pour ainsi minimiser les perturbations provoquant l'accumulation du matériau pulvérulent dans ledit transport pneumatique au lieu de traiter ou de rétroagir sur l'accumulation des particules.
Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique 13 entraîne l'amélioration de la capture des composés polluants en réduisant les fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent minéral, introduit dans la conduite de gaz de combustion par les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport pneumatique de matériau pulvérulent.
En effet, il a été découvert de manière inattendue que des ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport pneumatique de matériau pulvérulent ont un impact direct sur les fluctuations dans un transport pneumatique de matériau pulvérulent introduit dans la zone de réception.
L'utilisation appropriée d'ondes sonores en déplacement, créant une augmentation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique 13 pendant ledit transport de matériau pulvérulent, peut résoudre les fluctuations dans le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, injecté à l'intérieur de la zone de réception.
Il a été montré que les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent préviennent les déficiences lors de la capture des polluants à l'intérieur de la conduite de gaz de combustion en contrebalançant très rapidement les fluctuations de la chute de pression, en empêchant ainsi les particules n'ayant pas une vitesse suffisante de se déposer et en leur permettant d'être transportées par le transport pneumatique et donc d'atteindre encore la conduite de gaz de combustion. En effet, les ondes sonores entrent en collision avec les particules ayant une tendance à se déposer sur la paroi du premier pipeline de transport pneumatique quand elles n'ont pas une vitesse suffisante pour être transportées de manière pneumatique en raison de l'existence d'une couche limite.
En effet, la combinaison de l'utilisation appropriée des ondes sonores créant une augmentation de chute de pression dans le premier pipeline de transport pneumatique conjointement avec la collision entre les particules de matériau pulvérulent et les ondes sonores ayant une fréquence de fluctuation des ondes qui changent l'emplacement des antinœuds et des nœuds vibratoires du son dans le tuyau.
La figure 3 illustre un autre emplacement possible pour un dispositif sonore dans un système de transport pneumatique selon la présente invention.
Comme on peut le voir, dans ce mode de réalisation, le dispositif sonore n'est pas situé dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 mais, au lieu de cela, est placé parallèlement et est connecté au premier pipeline de transport pneumatique 13 par l'intermédiaire d'une conduite de sortie 29 atteignant le premier pipeline de transport pneumatique avant le dispositif de mélange. Le dispositif sonore est un dispositif en cul-de-sac.
La figure 4 illustre un autre emplacement possible pour un dispositif sonore dans un système de transport pneumatique selon la présente invention.
Comme on peut le voir, dans ce mode de réalisation, le dispositif sonore n'est pas situé dans le premier pipeline de transport pneumatique 13 mais, au lieu de cela, est placé parallèlement et est connecté au premier pipeline de transport pneumatique 13 par l'intermédiaire d'une conduite de sortie 29 atteignant le premier pipeline de transport pneumatique avant le dispositif de mélange. Le dispositif sonore 12 est un dispositif de soufflage et est connecté par une conduite d'entrée 30 à une autre soufflante 6.
La figure 4A représente un système de transport pneumatique multiligne dans lequel un «dispositif sonore 12 est situé en amont du moyen de dosage 5 des deux pipelines de transport pneumatique illustrés.
La figure 5 est un diagramme de Jenicke pour matériau pulvérulent représentant le comportement cohésif du matériau pulvérulent quand c'est de la chaux hydratée.
Comme précédemment mentionné, le problème de l'adhérence à des objets solides est de plus en plus important pour les particules de diamètre de particule décroissant à cause de l'augmentation de la contribution des forces électrostatiques par rapport aux forces de frottement, d'impulsion et de pesanteur.
Des particules de chaux hydratée ayant un diamètre (< 100 gm) sont généralement classées comme étant cohésives selon le classement de Geldart et leurs propriétés d'écoulement peuvent être évaluées en détail en utilisant le classement de fonction d'écoulement selon Jenicke.
Avec la fonction d'écoulement de Jenicke, la cohésion interne de la poudre est mesurée et ceci peut être considéré comme un bon indicateur des propriétés d'adhérence d'une poudre.
Sur la figure 5, la cohésion de deux poudres de chaux hydratée est présentée. La poudre A présente une taille de particule dp = 10 (μιη) , tandis que la poudre B présente une taille de particule dp = 3 (μιη) . Il est évident que la poudre B est plus cohésive et est classée par la fonction d'écoulement comme étant « très cohésive ». Par conséquent, la poudre B sera bien plus sensible à une adhérence aux parois d'un tuyau rigide que la poudre A. La poudre C est une poudre s'écoulant facilement, la poudre D est une poudre fluide, tandis que la poudre E est une poudre collante.
Exemple
Des tests ont été effectués sur une échelle industrielle, dans une centrale électrique, afin d'évaluer les effets de la présente invention pour un transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent de type chaux hydratée, notamment en ce qui concerne la fluctuation de la chute de pression à l'intérieur de 1'installation.
La centrale électrique utilisée dans ces tests, qui est illustrée sur la figure 7, comprend un brûleur (15) , un four (31) pour brûler du charbon, ledit four étant connecté à une conduite de gaz de combustion dans laquelle les gaz de combustion générés dans ledit four sont dirigés vers un précipitateur électrostatique (9) , suivi d'un épurateur (32) et ensuite évacués par une cheminée (10) .
La chaux hydratée est injectée dans la conduite de gaz de combustion de cette centrale électrique, avant le précipitateur électrostatique et avant la cheminée, pour capturer les polluants gazeux, en particulier le S02. Un tel sorbant est une chaux hydratée à surface spécifique élevée, comme divulgué dans le document WO 9 714 650.
L'installation comprend en outre une cuve de stockage (2) pour ladite chaux hydratée pulvérulente, ladite cuve étant connectée au four par l'intermédiaire d'une trémie (3) ayant deux sorties pour diriger ladite chaux hydratée pulvérulente en parallèle dans deux pipelines de transport pneumatique (13, 13') à un débit d'alimentation identique. Les pipelines de transport (13, 13') présentent tous les deux un diamètre de 4 pouces (10,2 cm). Le débit d'alimentation en chaux hydratée est périodiquement ajusté, sur la base de la quantité de charbon brûlée dans le four et de la quantité de soufre qu'il contient.
Les deux pipelines de transport sont pourvus de soufflantes (1, 1'), l'air (15, 15') étant le fluide de transport.
Ces fluides de transport (15, 15') sont tout d'abord séchés par des dispositifs de séchage (14, 14') avant d'entrer dans les soufflantes (1, 1') et ensuite refroidis par des dispositifs de refroidissement (4, 4') après avoir été soufflés par les soufflantes. Les soufflantes (1, 1') présentent une chute de pression initiale fixée à environ 10 kPa.
Afin d'illustrer la présente invention, le fluide de transport (15') est en outre transféré dans un dispositif sonore (12') , comme précédemment décrit, avant d'être en contact avec la chaux hydratée.
Les chutes de pression dans les deux pipelines de transport (13, 13') sont continuellement mesurées par les soufflantes (1, 1') .
Par conséquent, avec cette installation, il est possible de comparer en temps réel la fluctuation de chute de pression, notamment générée par la variation au cours du temps du débit d'alimentation de chaux hydratée injectée, dans un pipeline de transport où aucun dispositif sonore n'est utilisé, par rapport à un pipeline de transport selon la présente invention comprenant un dispositif sonore, comme précédemment décrit.
Les résultats sont illustrés sur les figures 6 et
6A.
La figure 6 représente la pression dans les lignes mesurée en fonction du temps pendant une période de cinq jours consécutifs de fonctionnement. La figure 6 représente le cas de référence, c'est-à-dire que le dispositif sonore n'est pas en fonctionnement et les conditions pour les lignes 13' et 13 sont similaires. D'après la figure 6, il est évident que de grandes fluctuations se produisent dans les lectures de pression et que ces fluctuations de pression sont similaires pour les deux lignes 13' et 13. Le tableau 1 présente une analyse statistique des lectures de pression de la figure 6.
Tableau 1. Analyse statistique des signaux de pression des lignes 13' et 13 avec le dispositif sonore non en fonctionnement
Ligne 13' sans son Ligne 13 sans son
Pression moyenne 1,82 2,43 (PSI)
Fluctuations de pression 0,54 0,53 (PSI)
Fluctuation de pression relative 29,6 21,7 <%)
Nous pouvons conclure à partir du tableau 1 que les deux lignes 13' et 13 fonctionnent à des pressions moyennes similaires, la ligne 13' fonctionnant à une pression moyenne plus basse. La fluctuation de pression des deux lignes est représentée dans le tableau 1 sous la forme de l'écart-type (1σ) du signal de pression. Il est évident que la fluctuation de pression est pratiquement identique pour les deux lignes. Ceci signifie que, avec le dispositif sonore non en fonctionnement, la perte de pression et la variation de pression sont similaires. Finalement, nous représentons la fluctuation de pression relative dans le tableau 1, qui est le rapport entre l'écart-type et la pression moyenne. Comme la pression moyenne dans la ligne 13' est légèrement inférieure, l'effet relatif des fluctuations de pression est légèrement supérieur. La fluctuation de pression relative est de 22 à 30 % dans les deux lignes. Cette variation de pression est très significative et générera des variations de débit gazeux dans le système de transport pneumatique. Il doit être noté que la fluctuation de pression rapportée est un nombre moyen pour la totalité des cinq jours de fonctionnement, les fluctuations de pression instantanées étant significativement plus élevées.
La figure 6A représente le signal de pression des lignes 13' et 13 dans le cas où le dispositif sonore est en fonctionnement dans la ligne 13' sur une période de cinq jours. Il est évident que la pression dans la ligne 13' est significativement plus élevée que dans la ligne 13. Apparemment, l'utilisation du dispositif sonore dans la ligne 13' génère une perte de pression plus élevée. Il doit être noté que dans le cas d'un fonctionnement sans le dispositif sonore, la ligne 13' a présenté une pression légèrement inférieure par rapport à celle de la ligne 13, voir la figure 6. Une analyse statistique du signal de pression de la figure 6A est donnée dans le tableau 2.
Tableau 2. Analyse statistique des signaux de pression 20 des lignes 13' et 13 avec le dispositif sonore en fonctionnement
Ligne 13' avec son Ligne 13 sans son
Pression moyenne 4,96 2,91 (PSI)
Fluctuations de pression 0,35 0,51 (PSI)
Fluctuation de pression relative 7,0 17,7 (PSI/PSI)
Tout d'abord, le tableau 2 montre que la pression moyenne est pratiquement plus élevée d'un facteur deux (1,7) dans la ligne avec le dispositif sonore en fonctionnement (13') que dans la ligne sans le dispositif sonore (13). Les fluctuations de pression, représentées dans le tableau 2 sous la forme de l'écart-type (1σ) du signal de pression, montrent que la ligne avec le dispositif sonore en fonctionnement (13' ) est bien plus stable que la ligne sans le dispositif sonore (13). L'écart-type du signal de pression est pratiquement une fois et demie plus élevé (1,45) pour la ligne sans le dispositif sonore (13) que pour la ligne avec le dispositif sonore.
Pour la ligne avec le dispositif sonore en fonctionnement (13'), une conséquence de la combinaison d'une pression moyenne plus élevée et d'un écart-type bas est que la fluctuation de pression relative (rapport entre l'écart-type et la pression moyenne) est plus de 2,5 fois inférieure. La ligne (13), sans le dispositif sonore, présente une fluctuation de pression relative de 18 % qui est similaire aux 22 % trouvés dans la fenêtre temporelle présentée sur la figure 6 et dans le tableau 1. Pour la ligne avec le dispositif sonore en fonctionnement (13'), la fluctuation de pression relative est seulement de 7 %. Cette fluctuation de pression plus basse, à la fois absolue et relative, entraînera une stabilité significativement améliorée du système de transport pneumatique.
D'après les figures 6 et 6Ά et l'analyse statistique des tableaux 1 et 2, il est évident que le dispositif sonore amortit les fluctuations de pression et améliore donc la stabilité du système de transport pneumatique.
De plus, le fonctionnement à une pression moyenne plus élevée, dans le cas où le dispositif sonore est en fonctionnement, amène les perturbations de pression dans la conduite de gaz de combustion à avoir un plus petit effet sur la pression dans la ligne de transport et, par conséquent, un plus petit impact sur la vitesse de l'air pneumatique. Ceci permet d'obtenir une opération de transport pneumatique plus stable.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux 10 exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (32)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, comprenant les étapes suivantes
    - le transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, dans un premier pipeline de transport pneumatique (13) à partir d'une cuve de stockage de matériau pulvérulent (2) , en particulier un sorbant pulvérulent, vers une zone de réception, ledit premier pipeline de transport pneumatique comprenant une paroi de pipeline et étant connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, et à ladite zone de réception, ledit matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, étant transporté de manière pneumatique à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et dans ladite zone de réception par un flux généré par une soufflante (1) connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique dans lequel des particules dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, sont transportées,
    - une étape de dosage de matériau pulvérulent, en particulier un sorbant pulvérulent, au moyen d'un moyen de dosage (3) pour doser une quantité dudit matériau pulvérulent, en particulier dudit sorbant pulvérulent, quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté à ladite cuve de stockage de matériau pulvérulent, en particulier ledit sorbant pulvérulent, par l'intermédiaire dudit moyen de dosage,
    - une étape de fluctuation de chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, caractérisé en ce qu'un dispositif sonore (12) génère des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception et fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception.
  2. 2. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon la revendication 1, dans lequel la soufflante connectée audit premier pipeline de transport pneumatique et soufflant un fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique souffle également ledit fluide de transport au moins partiellement à travers ledit dispositif sonore.
  3. 3. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le dispositif sonore générant des ondes sonores est un dispositif à infrason générant des ondes infrasonores.
  4. 4. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel quand ledit dispositif sonore fournit une action contraire sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception, ledit dispositif sonore fournit une action de lissage et/ou une action de masquage sur l'étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite zone de réception.
  5. 5. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon la revendication 3 ou la revendication 4, toutes les deux quand elles dépendent de la revendication 2, dans lequel des ondes infrasonores sont générées à l'intérieur d'un dispositif à infrason (12) comprenant une première chambre (16) et une seconde chambre (17) , la première et la seconde chambre étant connectées l'une à l'autre par un tube (18), lesdites ondes infrasonores étant générées par un excitateur (19) à l'intérieur de la première chambre fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre, lesdites ondes infrasonores générées étant transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre.
  6. 6. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon la revendication 5, dans lequel la première chambre est divisée en un premier compartiment (20) et un second compartiment (21), ledit premier compartiment étant en connexion avec ledit second compartiment par l'intermédiaire d'un trou de passage (22), ledit premier compartiment comprenant un canal interne à l'intérieur duquel un piston mobile est déplacé a partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie (23), situé à l'extérieur par rapport à la première chambre et formant l'excitateur, ledit canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compartiment, lesdites ondes infrasonores étant générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment, vers ledit second compartiment, par l'intermédiaire du trou de passage avant d'être transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre.
  7. 7. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon la revendication 6, comprenant en outre une étape de détournement d'une partie dudit fluide de transport soufflé par la soufflante avant qu'il entre dans le premier compartiment ou connecté audit premier compartiment et son introduction à 1'intérieur de la seconde chambre.
  8. 8. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le matériau pulvérulent, en particulier le sorbant pulvérulent, est sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté, de l'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
  9. 9. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ledit fluide de transport est l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci,
  10. 10. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, entrent également en contact avec ledit moyen de dosage.
  11. 11. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les ondes sonores se déplacent à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent et de préférence se déplacent également jusqu'à la zone de réception.
  12. 12. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 à 11, quand elles dépendent de la revendication 5, dans lequel les ondes infrasonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, sont empêchées d'atteindre la soufflante en raison d'un piège de basses de Helmholtz connecté à ladite première chambre ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre.
  13. 13. Procédé de transport pneumatique d'un matériau pulvérulent, en particulier d'un sorbant pulvérulent, selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 à 12, quand elles dépendent de la revendication 5, comprenant un mode de situation d'urgence et un mode de fonctionnement, dans lequel dans le mode de situation d'urgence, le fluide de transport soufflé est empêché d'entrer dans ladite première chambre et est détourné et soufflé directement dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif sonore et dans lequel dans le mode de fonctionnement, le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre.
  14. 14. Procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comprenant les étapes suivantes :
    - la combustion d'un combustible et/ou d'un matériau à brûler ou le chauffage d'un matériau à chauffer ou à fondre, produisant des gaz de combustion dans une zone de réception,
    - le transport pneumatique d'un sorbant pulvérulent fourni pour capturer lesdits composés polluants selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, ladite zone de réception étant une conduite de gaz de combustion,
    - la capture des composés polluants par ledit sorbant pulvérulent à 1'intérieur de ladite conduite de gaz de combustion pour ainsi diminuer les composés polluants dans le gaz de combustion.
  15. 15. Procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 14, dans lequel une étape de fluctuation des conditions de fonctionnement de ladite étape de combustion d'un combustible et/ou dudit matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre génère un premier signal et/ou l'étape de fluctuation de la chute de pression à 1'intérieur dudit premier pipeline de transport, ledit procédé comprenant en outre une étape d'ajustement de ladite quantité de sorbant pulvérulent en réponse audit premier signal et/ou à ladite étape de fluctuation de la chute de pression à l'intérieur dudit premier pipeline de transport.
  16. 16. Procédé d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 15, dans lequel ledit premier signal est tel que la vitesse du vent de l'environnement à la sortie de la cheminée, la pression atmosphérique de l'environnement à la sortie de la cheminée ou à l'extérieur de ladite conduite de gaz de combustion, la température du gaz de combustion, la nature du combustible, la teneur en soufre du combustible, la teneur en soufre du gaz de combustion, la teneur en chlore du gaz de combustion, la teneur en mercure du gaz de combustion, la teneur en chlore du matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre, la teneur en soufre du matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre, la teneur en mercure du matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre, et leur combinaison.
  17. 17. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion comprenant
    - un four ou une chambre de combustion fourni pour brûler un combustible et/ou un matériau à brûler ou à chauffer ou à fondre et produisant des gaz de combustion, ledit four ou ladite chambre de combustion étant connecté à une conduite de gaz de combustion où les gaz de combustion générés dans ledit four ou ladite chambre de combustion sont dirigés,
    - une cuve de stockage de sorbant pulvérulent connectée à ladite conduite de gaz de combustion au moyen d'un premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté en outre à une soufflante fournie pour le transport pneumatique dudit sorbant pulvérulent à partir de la cuve de stockage de sorbant pulvérulent dans ledit premier pipeline de transport pneumatique vers ladite conduite de gaz de combustion, ledit premier pipeline de transport pneumatique comprenant une paroi de pipeline et étant connecté à ladite conduite de gaz de combustion, ladite soufflante étant fournie pour générer un flux de fluide de transport à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique dans lequel des particules dudit sorbant pulvérulent sont transportées,
    - un moyen de dosage de sorbant pulvérulent fourni pour doser une quantité dudit sorbant pulvérulent quand il entre à partir de ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent dans ledit premier pipeline de transport pneumatique, ledit premier pipeline de transport pneumatique étant connecté à ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent par l'intermédiaire dudit moyen de dosage,
    - un dispositif de commande pour ajuster ladite quantité de sorbant pulvérulent en réponse à un premier signal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif sonore connecté audit premier pipeline de transport pneumatique et fourni pour générer des ondes sonores à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion, ledit dispositif sonore étant fourni en outre pour contrebalancer une étape de fluctuation de la chute de pression dans ledit premier pipeline de transport pneumatique et/ou jusqu'à ladite conduite de gaz de combustion.
  18. 18. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 17, comprenant en outre un dispositif de mélange ou de connexion situé entre ledit moyen de dosage et ledit premier pipeline de transport pneumatique, fourni pour mélanger ledit sorbant pulvérulent dans ledit fluide de transport.
  19. 19. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 17 ou la revendication 18, comprenant en outre un dispositif de refroidissement (4) situé entre ladite soufflante et ledit premier pipeline de transport pneumatique.
  20. 20. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel le dispositif sonore fourni pour générer des ondes sonores est un dispositif à infrason fourni pour générer des ondes infrasonores.
  21. 21. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 20, dans lequel ledit dispositif à infrason comprend une première et une seconde chambre, la première et la seconde chambre étant connectées l'une à l'autre par un tube, ladite première chambre comprenant un excitateur situé à l'intérieur de ladite première chambre, fourni pour générer lesdites ondes infrasonores en fournissant des impulsions infrasonores audit fluide de transport soufflé au moins partiellement à l'intérieur de ladite première chambre, lesdites ondes infrasonores étant transportées à travers le tube jouant le rôle de pipeline de résonance pour atteindre la seconde chambre.
  22. 22. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon la revendication 21, dans lequel la première chambre est divisée en un premier compartiment et un second compartiment, ledit premier compartiment étant en connexion avec ledit second compartiment par l'intermédiaire d'un trou de passage, ledit premier compartiment comprenant un canal interne à l'intérieur duquel un piston mobile est déplacé à partir d'une première position vers une seconde position et à partir de ladite seconde position vers ladite première position par une source d'énergie, situé à l'extérieur par rapport à la première chambre et formant l'excitateur, ledit canal interne étant installé de manière concentrique à l'intérieur dudit premier compartiment, lesdites ondes infrasonores étant générées par le piston mobile et transportées par ledit fluide de transport à partir dudit premier compartiment, vers ledit second compartiment, par l'intermédiaire du trou de passage avant d'être transportées à travers le tube pour atteindre la seconde chambre.
  23. 23. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, dans lequel ledit dispositif sonore est connecté à ladite soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique.
  24. 24. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, dans lequel ledit dispositif sonore est connecté à une seconde soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique entre la cuve de stockage de sorbant pulvérulent et la conduite de gaz de combustion.
  25. 25. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, dans lequel ledit dispositif sonore est connecté à une seconde soufflante et au premier pipeline de transport pneumatique entre la cuve de stockage de sorbant pulvérulent et la soufflante.
  26. 26. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, comprenant en outre un tuyau de distributeur de débit ajustable connecté à une première extrémité soit à la soufflante, entre la soufflante et la première chambre, soit à la première chambre, de préférence au premier compartiment de la première chambre, et à une seconde extrémité à la seconde chambre, ledit tuyau de distributeur de débit ajustable étant fourni pour détourner une partie dudit fluide de transport soufflé par la soufflante et l'introduire à l'intérieur de la seconde chambre.
  27. 27. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, dans lequel la cuve de stockage de sorbant pulvérulent est une cuve de stockage de sorbant pulvérulent de sorbant pulvérulent sélectionné dans le groupe constitué de la chaux hydratée, de la dolomie hydratée ou semi-hydratée, du calcaire, de la dolomite, de la chaux vive, de la dolomie vive, du carbonate ou bicarbonate de sodium, du sesquicarbonate de sodium dihydraté, de 1'halloysite, de la sépiolite, d'un composé organique carboné sélectionné parmi le charbon actif et le coke de lignite, de la cendre volante ou d'un mélange de l'un quelconque de ces composés.
    100
  28. 28. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 27, dans lequel ledit fluide de transport est l'air, un gaz inerte, des gaz d'échappement, ou un mélange de ceux-ci
  29. 29. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 21 à 28, comprenant en outre un piège de basses de Helmholtz connecté à ladite première chambre ou de préférence sur le pipeline entre la soufflante et la première chambre, fourni pour empêcher les ondes infrasonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent d'atteindre la soufflante.
  30. 30. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 21 à 29, comprenant un dispositif de situation d'urgence ayant une première position qui est une position de situation d'urgence et une seconde position qui est une position de fonctionnement, ledit dispositif de situation d'urgence comprenant un commutateur connecté à un tuyau de situation d'urgence connectant directement la soufflante au premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif à infrason, ladite position de situation d'urgence étant une position dans laquelle le commutateur empêche le fluide de transport soufflé d'entrer dans ladite première chambre et le détournant directement vers ledit premier pipeline de transport pneumatique, en aval du dispositif à infrason et dans
    101 lequel la position de fonctionnement est une position dans laquelle le fluide de transport soufflé est fourni au moins partiellement à ladite première chambre.
  31. 31. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 30, dans lequel ledit premier signal est tel que la vitesse du vent de l'environnement à la sortie de la cheminée, la pression atmosphérique de l'environnement à la sortie de la cheminée ou à l'extérieur de ladite conduite de gaz de combustion, la température du gaz de combustion, la nature du combustible, la teneur en soufre du combustible, la teneur en soufre du gaz de combustion, la teneur en chlore du gaz de combustion, la teneur en mercure du gaz de combustion, la teneur en chlore du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, la teneur en soufre du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, la teneur en mercure du matériau à brûler ou à chauffer ou fondre, et leur combinaison.
  32. 32. Dispositif d'amélioration de la capture de composés polluants à partir de gaz de combustion selon l'une quelconque des revendications 17 à 31, dans lequel ledit moyen de dosage est sélectionné parmi une vis de dosage, une vanne rotative ayant un arbre vertical ou un arbre horizontal, une aéroglissière, un dispositif d'alimentation à jet, un dispositif d'alimentation à vis, un dispositif d'alimentation à tambour alvéolé, une pompe à vis, un récipient à pression, un air lift, ledit moyen de dosage étant situé entre ladite cuve de stockage de sorbant pulvérulent et ledit premier pipeline de transport
    102 pneumatique étant fourni pour être en contact avec des ondes sonores transportées à l'intérieur dudit premier pipeline de transport pneumatique pendant ledit transport de sorbant pulvérulent.
    1 /10
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