FR3092770A1 - Procédé d’épuration de gaz d’échappement - Google Patents

Procédé d’épuration de gaz d’échappement Download PDF

Info

Publication number
FR3092770A1
FR3092770A1 FR2001549A FR2001549A FR3092770A1 FR 3092770 A1 FR3092770 A1 FR 3092770A1 FR 2001549 A FR2001549 A FR 2001549A FR 2001549 A FR2001549 A FR 2001549A FR 3092770 A1 FR3092770 A1 FR 3092770A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
exhaust gas
solution
hypochlorite
fumes
silencer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2001549A
Other languages
English (en)
Inventor
Michele Volpe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of FR3092770A1 publication Critical patent/FR3092770A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/085Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using a central core throttling gas passage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D50/00Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/60Combinations of devices covered by groups B01D46/00 and B01D47/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38Removing components of undefined structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/0215Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters the filtering elements having the form of disks or plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2247/00Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/04Regenerating the washing fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/108Halogens or halogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/12Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/124Liquid reactants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Un dispositif d’épuration de gaz d’échappement comprend une chambre (3 ; 13) de passage des gaz d’échappement avant leur émission dans l’atmosphère est décrit. Il est prévu des dispositifs de pulvérisation (5 ; 16) pour une solution de lavage des gaz, comprenant une solution d’hypochlorite de sodium. Dans une forme de réalisation, une buse (5), alimentée par un tube (6) qui aspire du liquide dans un réservoir de liquide (7), grâce à un système de pompage (8), soit disposée au sommet d’une cheminée (4), à contre-courant des fumées sortantes. Il est prévu que ladite chambre de passage de gaz d’échappement soit un silencieux (13) d’un véhicule, un tube (15) comportant à son extrémité une buse de pulvérisation (16) se trouvant à l’intérieur du silencieux (13), ledit tube (15) venant de l’extérieur et ayant son autre extrémité qui comporte une pompe (17), immergée dans ladite solution de lavage, à l’intérieur d’un réservoir (18). D’après un autre aspect, un procédé d’épuration de gaz d’échappement prévoit la pulvérisation d’une solution aqueuse d’hypochlorite de sodium sur ledit gaz d’échappement à l’intérieur d’une chambre (3 ; 13) de passage des gaz d’échappement, avant leur émission dans l’atmosphère, est décrit.

Description

Procédé d’épuration de gaz d’échappement
La présente invention concerne un procédé d’épuration de gaz d’échappement pouvant être utilisé aussi bien pour les gaz d’échappement domestiques (chaudières, chauffe-eau et éléments analogues) que pour les échappements industriels et l’échappement des automobiles.
Le développement industriel, à partir du XVIIIe siècle, a augmenté le niveau moyen de bien-être et a permis, grâce aux progrès de la médecine et à l’amélioration de la nutrition et de l’hygiène, d’allonger également l’espérance de vie à des niveaux jamais vus auparavant. De plus, grâce à ces progrès, il est devenu possible de se déplacer d’un endroit à un autre à des vitesses très élevées, ce qui augmente ainsi la possibilité de visiter des endroits éloignés et d’intervenir rapidement dans des situations d’urgence, permettant ainsi de sauver des vies humaines dans des conditions où, compte tenu des difficultés d’arriver sur place en un court laps de temps, la mort était le seul résultat prévisible : il suffit de penser aux sauvetages en montagne par hélicoptère, au transport rapide des malades d’un hôpital à un autre dans des situations d’urgence, à l’accès à des endroits reculés dans des conditions météorologiques difficiles, etc.
Du point de vue de la fatigue au travail également, de grandes améliorations ont été réalisées avec l’automatisation de nombreuses opérations, tant dans les secteurs industriels qu’agricoles. Il est désormais possible de déplacer d’énormes charges de manière relativement aisée et souvent avec une précision remarquable, grâce à des machines telles que des ponts roulants ou des grues.
Du point de vue du bien-être climatique également, l’intérieur des habitations est devenu plus agréable, aussi bien en hiver, grâce à des systèmes de chauffage plus efficaces, qu’en été, grâce aux systèmes de climatisation.
Toutes ces réussites ont cependant un côté négatif : la circulation et les accidents y afférents ont augmenté, les maladies liées au manque d’exercice ont gagné du terrain, des maladies et des problèmes liés à une climatisation et à un chauffage excessifs sont apparus, et les maladies dites auto-immunes, parfois provoquées par un excès d’hygiène, ont gagné en ampleur.
Cependant, le principal problème causé par le progrès est la pollution. Quiconque ayant une formation scientifique ou technique sait que chaque opération entraîne le développement de substances polluantes. Dans le cas de la présente demande de brevet, les véhicules génèrent du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau comme principal produit de combustion. L’eau est inoffensive, tandis que le dioxyde de carbone, bien que non toxique en soi, semble avoir des effets négatifs sur le climat (ce qu’on appelle « l’effet de serre ») ; en plus de ces substances principales, il existe des produits de combustion incomplète, tels que le monoxyde de carbone, les particules fines, les hydrocarbures aromatiques, le noir de carbone, les oxydes d’azote et autres, qui présent souvent des caractéristiques de toxicité et de cancérogenèse. Il en va de même pour les équipements de chauffage, pour les centrales électriques (donc pour tous les appareils électriques, y compris les appareils électroménagers), pour les installations industrielles, etc. De nombreux efforts ont été réalisés pour décomposer catalytiquement ces substances, mais les coûts sont élevés et les résultats ne sont pas satisfaisants.
Plusieurs des polluants qui se forment dans ces situations sont des substances cancérigènes, qui peuvent entraîner une augmentation de l’apparition des tumeurs parmi la population d’une région ou même d’un pays entier. De plus, en dehors de ces risques les plus graves, les polluants ont souvent des effets négatifs, par exemple sur la croissance des enfants, sur la peau, etc.
Diverses mesures ont été prises pour tenter de réduire l’incidence des polluants. En particulier, des filtres, des filtres à particules, des filtres à charbon actif, des dispositifs catalytiques de décomposition sont prévus pour achever la combustion ou pour décomposer les polluants en substances inoffensives ou quasi inoffensives, etc.
Cependant, une bonne partie de ces solutions sont excessivement complexes ou coûteuses et, par conséquent, ont du mal à s’imposer comme des pratiques courantes. En outre, certains de ces dispositifs sont relativement sophistiqués et leur utilisation nécessite une certaine expertise. Ils se prêtent donc mal à une utilisation généralisée et massive, et s’avèrent souvent, en raison de leur complexité d’utilisation, plus dangereux que les conséquences du problème ou sont facilement sujets à des pannes, à des ruptures, à des dysfonctionnements, à des obstructions et à des inconvénients similaires.
Le problème à l’origine de l’invention, c’est de proposer des procédés et des dispositifs palliant les inconvénients mentionnés et permettant une épuration poussée des gaz d’échappement, aussi bien dans les véhicules que dans les installations fixes, permettant une émission dépourvue de substances nocives, de manière simple, à la portée de tous et en toute sécurité. Cet objectif est atteint grâce à un procédé d’épuration de gaz d’échappement, dans lequel une solution aqueuse d’hypochlorite est pulvérisée sur ledit gaz d’échappement à l’intérieur d’une chambre de passage des gaz d’échappement, avant leur émission dans l’atmosphère, caractérisé en ce que la concentration d’hypochlorite est comprise entre un minimum de 0,23 % et un maximum de 1,15 % en poids.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortent cependant plus clairement de la description détaillée de modes de réalisation préférés ci-dessous, indiquée uniquement à titre d’exemple et sans caractère restrictif, et illustrée sur les dessins annexés, dans lesquels :
est une vue en perspective d’un dispositif selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
est un schéma de principe en perspective du dispositif représenté à la figure 1 ;
est une vue en coupe d’un dispositif selon les figures 1 et 2 ;
sont des représentations en perspective de certains éléments du dispositif des figures 1 à 3 ;
est une vue en perspective d’un dispositif d’après un second mode de réalisation de la présente invention ;
est une vue en coupe du dispositif de la figure 5 ; et
sont des représentations en perspective de certains éléments du dispositif des figures 5 et 6.
Un premier mode de réalisation est illustré aux figures 1 à 4. Celui-ci se rapporte à une cheminée ou à un conduit de fumées. Comme on peut le voir ci-après, la conception du dispositif selon ce mode de réalisation est telle qu’elle s’adapte à la majorité, pour ne pas dire à la totalité, des cheminées existantes, de sorte que la présente invention est très polyvalente. Par conséquent, le dispositif selon ce mode de réalisation peut être installé sans difficultés sur des toits, des toitures-terrasses, des toitures industrielles, des ouvrages de maçonnerie verticaux, se révélant ainsi encore plus polyvalent et ne nécessitant pas d’aménagements structurels particuliers du bâtiment auquel il s’adapte.
Un conduit de cheminée 1 est prévu pour recueillir les fumées à évacuer et les acheminer, en profitant de la poussée ascensionnelle conférée par la forte différence de température, et donc de densité, entre la zone de combustion - où se forment les gaz - et la zone d’échappement. De manière facultative, même si cela n’est pas strictement nécessaire aux fins de la présente invention, un système à tirage forcé, tel qu’un ventilateur 2 de tirage qui accélère l’élimination des rejets, peut être prévu. Le ventilateur 2 peut être disposé à n’importe quel endroit du conduit de cheminée 1 et le choix de sa position relève des compétences de l’homme du métier.
Au moyen d’un raccord en V 3, le conduit de cheminée 1 est relié à une cheminée 4, d’un type connu en soi.
Selon la présente invention, une buse 5 alimentée par un tube 6 qui aspire du liquide dans un réservoir de liquide 7, grâce à un système de pompage 8, est disposée au sommet de la cheminée 4, à contre-courant des fumées sortantes. Le réservoir 7 contient une solution d’hypochlorite, par exemple de l’hypochlorite de sodium (communément appelé eau de Javel). De préférence, cette solution a une concentration comprise entre un minimum de 0,1 % et un maximum de 5 % en poids. De manière particulièrement préférée, la concentration est comprise entre un minimum de 0,23 % et un maximum de 1,15 % en poids. De manière préférée entre toutes, la concentration est comprise entre 0,4 et 1 % en poids. De préférence, le réservoir 7 est réfrigéré, d’une manière connue quelle qu’elle soit, de façon à éviter l’évaporation de la solution et les éventuelles accumulations d’hypochlorite sur les parois.
D’après un mode de réalisation préféré de l’invention, un dispositif de filtration 9 est placé entre le raccord en V 3 et la cheminée 4. Dans la pratique, un dispositif de filtration 9 est présent dans la cheminée 4 ou en amont de celle-ci. Le dispositif 9 est pourvu d’un support 10, d’un filtre 11 et d’un appui 12. Le filtre 11 est de préférence un filtre en éponge métallique conventionnel. Les fumées contenant souvent des substances acides, il est souhaitable que l’appui 12 et le support 10 soient fabriqués à partir d’un matériau résistant à la corrosion ; ceux-ci peuvent être, par exemple, en acier inoxydable. Le support 10 est constitué de préférence d’une grille perforée en acier inoxydable. L’appui 12 est formé de tiges en acier inoxydable.
Les figures 5-7 représentent un autre mode de réalisation qui se rapporte au système de silencieux d’un véhicule. Celui-ci être installé facilement sur tous les types de véhicules, y compris les tracteurs et les véhicules lourds. Dans ce cas également, la présente invention est donc extrêmement polyvalente.
Dans la pratique, dans ce mode de réalisation, ladite chambre de passage des gaz d’échappement est le silencieux 13 d’un véhicule. Ce silencieux est situé en aval du système catalytique de décomposition des principaux polluants et de l’éventuel filtre à particules. Le gaz d’échappement pénètre dans le silencieux 13 depuis l’entrée 14. Un tube 15 qui comporte à son extrémité une buse de pulvérisation 16 se trouve à l’intérieur du silencieux 13. Le tube 15 peut être réalisé avec un caoutchouc, normalement synthétique, capable de résister aux températures habituelles des gaz d’échappement, normalement très élevées. Le tube 15 vient de l’extérieur du silencieux 13 et son autre extrémité comporte une pompe 17, immergée dans ladite solution de lavage, à l’intérieur d’un réservoir 18. Le liquide contenu dans le réservoir 18 est, selon l’invention, une solution aqueuse d’hypochlorite de sodium (communément appelé eau de Javel). De préférence, la concentration de cette solution varie entre un minimum de 0,1 et un maximum de 5 % en poids. De manière davantage préférée, la concentration varie entre un minimum de 0,23 % et un maximum de 1,15 % en poids. De manière encore davantage préférée, cette concentration varie entre un minimum de 0,4 % et un maximum de 1 % en poids.
Pour en revenir à l’intérieur du silencieux 13, un système de filtration 19 peut éventuellement être prévu. Celui-ci se compose normalement d’un support 20, d’un appui 21 et d’un filtre 22. De préférence, le filtre 22 est un filtre métallique spongieux. De préférence, le support 20 est constitué d’une grille perforée, avantageusement en acier inoxydable. L’appui 21 se compose également de préférence de barres en acier inoxydable. L’utilisation d’acier inoxydable permet de limiter l’agression des fumées sur les pièces métalliques, en allongeant la durée de vie moyenne de ces éléments.
En aval du système de filtration 19, une sortie ou échappement 23 est prévu pour le gaz d’échappement, qui a maintenant été épuré et rendu quasiment inoffensif.
Le procédé et le fonctionnement du dispositif selon la présente invention sont extrêmement simples et efficaces.
À partir du premier mode de réalisation, les fumées sortant du conduit de cheminée 1 atteignent son sommet et, pour maintenir la pression constante, pénètrent dans le raccord en V 3. Une fois passées de la branche diagonale à la branche verticale, les fumées recommencent à monter vers le sommet de la cheminée 4 du fait de la différence de densité. En sortant, elles traversent le dispositif de filtration 9, sur lequel elles laissent une partie des substances à éliminer, notamment des substances solides dans des particules fines et moyennes, qui restent piégées dans le filtre 11.
Les fumées qui passent le dispositif de filtration 9 rencontrent à contre-courant l’hypochlorite, pulvérisé par la buse 5 sous forme de gouttelettes contre ces fumées. L’action combinée de l’eau - qui constitue plus de 90 % de la solution - de l’alcalinité - normalement présente dans les solutions d’hypochlorite de sodium pour les maintenir stables - et de l’hypochlorite lui-même permet d’éliminer une grande partie des gaz polluants présents dans les fumées qui continuent leur ascension jusqu’à sortir de la cheminée 4 tout en contenant des produits de combustion quasiment inoffensifs, tels que de l’eau et du dioxyde de carbone, et quasiment rien d’autre. L’utilisation de gouttelettes augmente en outre la surface spécifique, maximisant le rendement du procédé d’élimination des polluants.
La solution pulvérisée par la buse 5 permet également de maintenir le filtre propre, d’enlever et d’éliminer les particules solides déposées sur le filtre 11. Le liquide pulvérisé et utilisé dans le lavage des fumées descend par gravité vers la base de l’élément en V 3, et est à nouveau recueilli dans le réservoir 7, d’où il est recyclé. Le raccord en V 3 permet d’éviter que la solution qui retombe ainsi après le nettoyage des fumées se retrouve dans la zone de combustion, en s’évaporant et en libérant à nouveau dans l’air les polluants éliminés.
Il est évident que deux mécanismes nécessiteront un remplissage périodique avec de l’hypochlorite de sodium frais : l’évaporation partielle de la solution, augmentée par le contact avec de la fumée chaude, et la consommation due à la réaction avec les substances polluantes. Une purge périodique est également nécessaire dans la mesure où une partie des substances solides capturées par les gouttes de solution s’accumule dans le réservoir 7, risquant à long terme de l’obstruer.
Le premier mécanisme consiste en ce qu’une partie du liquide pulvérisé en fines gouttelettes est entraînée par les fumées vers l’extérieur, tandis qu’une autre partie s’évaporera en raison de la température normalement élevée de ces fumées.
Par ailleurs, le liquide restant réagit avec les polluants contenus dans les fumées, une partie d’entre eux allant saturer l’eau et une partie transformant l’hypochlorite principalement en chlorure, qui n’a pas la même action. De plus, ces fumées ayant souvent une teneur en acide non négligeable, le pH de la solution a également tendance à baisser avec le temps.
Par conséquent, au fur et à mesure de l’épuration, le pH diminuera, la concentration d’hypochlorite sera réduite et le niveau de liquide baissera. Il convient de compléter périodiquement avec une solution d’hypochlorite fraîche. Par exemple, le pH de la solution dans le réservoir 7 peut être surveillé et, lorsqu’il est inférieur à une certaine valeur, il est possible de compléter avec une quantité prédéterminée de solution fraîche ; évidemment, il convient d’effectuer des étalonnages préliminaires.
Le procédé et le fonctionnement du dispositif sont maintenant décrits d’après le deuxième mode de réalisation de la présente invention.
Le deuxième mode de réalisation se rapporte - comme cela a déjà été dit - à un dispositif et à un procédé à appliquer à un véhicule, tel qu’une voiture, un camion, un camion remorque, une ambulance, un tracteur, mais aussi un train diesel et des éléments analogues. Une partie du problème, dans ces cas, est que l’espace disponible pour le dispositif selon la présente invention est beaucoup moins important que dans le cas du premier mode de réalisation ; en revanche, il existe des pièces mécaniques en mouvement qui, avec de petites modifications, peuvent être adaptées pour faire fonctionner le dispositif. Par exemple, il existe des courroies en mouvement qui peuvent être reliées à la pompe 17 pour la faire fonctionner. Ou, dans le cas du tracteur, la pompe 17 pourrait être reliée d’une quelconque manière connue en soi à sa prise de mouvement.
Dans tous les cas, le gaz d’échappement sortant, après avoir passé le catalyseur, pénètre dans le silencieux 13 par l’entrée 14, avec une légère surpression. Comme cela a été vu dans la description précédente, la pompe 17 aspire la solution contenue dans le réservoir 18 et l’envoie au conduit 15. Ainsi, la solution sort du réservoir 18, contourne le silencieux 13 et entre dans ledit silencieux 13. Arrivée à la buse 16, la solution est réduite en gouttelettes (atomisée) et est envoyée sous forme dispersée contre les fumées qui traversent ledit silencieux 13. De cette manière, les gouttelettes interagissent avec les substances qui composent les fumées et réagissent immédiatement avec elles, selon trois mécanismes : une réaction acido-basique entre la composante acide des gaz et la composante alcaline de la solution (les solutions d’hypochlorite sont stabilisées par le pH au-dessus de 7 et sont souvent autour de 12) ; une réaction de solution dans l’eau de certaines composantes hydrosolubles ; et une réaction d’oxydoréduction entre l’hypochlorite et certains des polluants, qui sont oxydables. Ainsi, les polluants sont considérablement réduits en quantité.
Les gaz qui ont subi ce traitement passent ensuite à travers le dispositif de filtration 21, où ils perdent d’autres substances, telles que des particules fines et moyennes. Les gaz sortant de l’échappement 23 sont donc sensiblement inoffensifs ou, à tout le moins, beaucoup moins nocifs qu’avec le meilleur des dispositifs d’épuration actuels. Il convient, de temps à autre, de remplacer le liquide contenu dans le réservoir 18 car, à mesure que le dispositif fonctionne, la concentration d’hypochlorite en solution diminue en raison des réactions avec les polluants, une partie de l’eau s’évapore et le liquide recueille une partie des solides, se salissant et risquant de provoquer une obstruction.
À la fin de la description relative au fonctionnement des deux modes de réalisation, il est à noter que l’atomisation de la solution d’hypochlorite, bien que non nécessaire pour entrer dans le champ d’application de la présente invention, est cependant très avantageuse, dans la mesure où, en produisant des particules aqueuses de petit diamètre, elle contribue à obtenir une surface spécifique de celles-ci très élevée, de manière à maximiser le rendement des réactions qui permettent l’élimination des polluants des gaz d’échappement.
D’autres avantages de l’invention ressortiront des exemples qui sont illustrés ci-dessous, concernant le deuxième mode de réalisation de la présente invention. On pense que des résultats analogues peuvent être obtenus avec le premier mode de réalisation.
EXEMPLES ET EXEMPLES COMPARATIFS SUR DES VÉHICULES
Les échappements d’une Fiat Punto ont été mesurés dans diverses conditions, à pleine capacité, avec une température d’huile supérieure à 80 °C.
EXEMPLE COMPARATIF 1
Les échappements qui ont traversé un silencieux sans catalyseur ont été mesurés à l’opacimètre. Les résultats sont consignés dans le tableau 1.
EXEMPLE COMPARATIF 2
Les échappements qui ont traversé le silencieux de l’exemple précédent ont été mesurés à l’opacimètre, mais après être passés dans le catalyseur normal. Les résultats sont consignés dans le tableau 1.
EXEMPLE 1
Les échappements qui ont traversé le silencieux des exemples précédents ont été mesurés à l’opacimètre en l’absence de catalyseur, mais en pulvérisant les gaz d’échappement dans un dispositif selon l’invention, à l’aide d’une solution réalisée avec 10 litres d’eau potable et 3 litres d’eau de Javel disponible dans le commerce (Ace). Les résultats sont consignés dans le tableau 1.
EXEMPLE 2
Pour évaluer la répétabilité des essais, l’essai 1 a été répété au bout de quelques minutes. Les résultats sont consignés dans le tableau 1.
EXEMPLE 3
Les échappements qui ont traversé le silencieux des exemples précédents ont été mesurés à l’opacimètre en présence d’un catalyseur et en pulvérisant les gaz d’échappement dans un dispositif selon l’invention, à l’aide de la solution des exemples 1 et 2. Les résultats sont consignés dans le tableau 1.
Tableau 1. Résultats des exemples et des exemples comparatifs sur les véhicules
EXEMPLE T° huile (°C) Tours/min. mini. Tours/min. maxi. K (m-1) (moyenne)
Comparaison 1 83,3 810 2 902 0,89
Comparaison 2 84,2 800 4 134 0,68
1 83,5 810 3 234 0,11
2 83,5 810 3 234 0,11
3 85,1 810 3 006 0,14
EXEMPLES ET EXEMPLES COMPARATIFS SUR DES GAZ D’ÉCHAPPEMENT DOMESTIQUES
Des substances combustibles ont été brûlées dans un poêle auquel était relié un dispositif permettant de mettre en œuvre un procédé selon la présente invention. Quatre solutions avec des concentrations d’hypochlorite de sodium (eau de Javel ACE) différentes ont été utilisées : 1) le procédé n’a pas été mis en œuvre, 2) uniquement de l’eau, 3) 10 grammes d’ACE dans 0,990 l d’eau (1 % en poids), 4) 20 grammes d’ACE dans 0,980 l d’eau. Les fumées ont été soumises à analyse, afin de mettre en évidence les concentrations (% en volume) de CO2 et d’O2. Les résultats sont consignés dans le tableau 2.
Tableau 2. Résultats des exemples et exemples comparatifs sur les fumées domestiques
EXEMPLE CO2(%) O2(%)
1 (Comparaison) 15,7 4,9
2 (Comparaison) 10,9 9,8
3 (Selon l’invention) 10,1 10,6
4 (Comparaison) 11,5 9,1
Comme on peut le voir, il existe une nette tendance à l’amélioration dans les plages de concentration revendiquées.
Une autre vérification a été effectuée, en répétant les tests sur les échantillons 2 et 3, concernant la concentration de monoxyde de carbone. Les résultats sont consignés dans le tableau 3.
Tableau 3. Répétition d’essai et d’essai comparatif
EXEMPLE CO ppm
2 (Comparaison) 4 434
3 (Selon l’invention) 2 367
Les exemples et exemples comparatifs précédents mettent en évidence l’efficacité de la présente invention. En premier lieu, on constate que, tant en présence qu’en l’absence de catalyseur, la présente invention permet d’obtenir une diminution considérable de l’opacité. On peut voir que la présente invention est en soi plus efficace que le catalyseur normal : la réduction du silencieux vide au silencieux avec catalyseur s’élève à 23,60 %, alors qu’entre le silencieux vide et la présente invention, en l’absence de catalyseur, cette différence monte à 87,64 %. À partir d’une donnée de ce type, on pourrait émettre l’hypothèse que le dispositif de la présente invention pourrait permettre de remplacer complètement le catalyseur, avec un avantage considérable, dans la mesure où des métaux précieux, très coûteux, sont habituellement utilisés : les exemples 1 et 2 comparés à l’exemple 3 montrent même une diminution de l’opacité plus importante en l’absence qu’en présence d’un catalyseur.
Dans les exemples d’épuration de fumées de combustion domestique, on voit que la concentration revendiquée permet de réduire les quantités de monoxyde et de dioxyde de carbone produites, augmentant la part d’oxygène non consommée, deux signes d’une meilleure épuration des échappements.
En résumé, la présente invention permet une épuration poussée des gaz d’échappement de toute nature (domestiques, industriels, automobiles), de manière simple, efficace et propre, le tout, de surcroît, de manière économique, compte tenu du faible coût de l’hypochlorite et grâce à l’utilisation de technologies existantes et d’éléments fabriqués en série.
Il est entendu, en tout état de cause, que l’invention ne doit pas être considérée limitée à l’agencement particulier illustré ci-dessus, qui n’en constitue qu’un mode de réalisation donné à titre d’exemple, mais que diverses variantes, toutes à la portée de l’homme du métier, sont possibles sans pour autant sortir du champ d’application de ladite invention.
LISTE DES NUMÉROS DE RÉFÉRENCE
1 Conduit de cheminée
2 Ventilateur de tirage
3 Raccord en V (entre 1 et 4)
4 Cheminée
5 Buse
6 Tube
7 Réservoir
8 Système de pompage
9 Dispositif de filtration
10 Support (de 11)
11 Filtre
12 Appui (de 11)
13 Silencieux
14 Entrée (de 13)
15 Tube
16 Buse
17 Pompe
18 Réservoir
19 Système de filtration
20 Support (de 22)
21 Appui (de 22)
22 Filtre
23 Échappement

Claims (5)

  1. Procédé d’épuration de gaz d’échappement, dans lequel une solution aqueuse d’hypochlorite est pulvérisée sur ledit gaz d’échappement à l’intérieur d’une chambre (3 ; 13) de passage des gaz d’échappement, avant leur émission dans l’atmosphère, caractérisé en ce que la concentration d’hypochlorite est comprise entre un minimum de 0,23 % et un maximum de 1,15 % en poids.
  2. Procédé selon la revendication 1), caractérisé en ce que la concentration d’hypochlorite est comprise entre 0,4 et 1 % en poids.
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1) ou 2), caractérisé en ce que ledit gaz d’échappement est transporté grâce à un système à tirage forcé (2).
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit gaz d’échappement sort d’un conduit de cheminée (1) et en ce qu’une buse (5), alimentée par un tube (6) qui aspire du liquide dans un réservoir de solution d’hypochlorite (7), grâce à un système de pompage (8), est disposée au sommet d’une cheminée (4) dudit conduit de fumée, à contre-courant des fumées sortantes.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit gaz d’échappement est un gaz d’échappement d’un véhicule.
FR2001549A 2019-02-15 2020-02-17 Procédé d’épuration de gaz d’échappement Pending FR3092770A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000002227A IT201900002227A1 (it) 2019-02-15 2019-02-15 Dispositivo e processo di depurazione di gas di scarico
IT102019000002227 2019-02-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3092770A1 true FR3092770A1 (fr) 2020-08-21

Family

ID=66589731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2001549A Pending FR3092770A1 (fr) 2019-02-15 2020-02-17 Procédé d’épuration de gaz d’échappement

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102020201820A1 (fr)
FR (1) FR3092770A1 (fr)
IT (1) IT201900002227A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111992327A (zh) * 2020-09-07 2020-11-27 龙懿 一种用于水泥加工的通风除尘装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100015047A1 (it) * 2021-06-09 2022-12-09 Solidea S R L Dispositivo filtrante per canne fumarie

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITCR990013A1 (it) * 1999-12-10 2001-06-10 Ariberto Vacchi Procedimento per inibire gli elementi tossici di gas di scaricoprovenienti dalla combustione di carburanti per autotrazione e
JP4222786B2 (ja) * 2001-12-28 2009-02-12 株式会社オメガ 排気又は排煙の脱臭・浄化方法とその装置
KR101398053B1 (ko) * 2011-08-23 2014-05-27 (주) 테크윈 자동 산화-흡수제 생성장치를 구비한 스크러버 시스템
CN103542473B (zh) * 2013-10-21 2016-08-17 王全龄 一种雾霾污染物消除装置
MY174824A (en) * 2016-08-05 2020-05-18 Chew Kong Cheng System and method for recovering sodium hypochlorite from exhaust chlorine gas
CN108104908A (zh) * 2017-12-17 2018-06-01 斯凯伦动力设备科技(兴化)有限公司 一种柴油发电装置用尾气净化机构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111992327A (zh) * 2020-09-07 2020-11-27 龙懿 一种用于水泥加工的通风除尘装置

Also Published As

Publication number Publication date
IT201900002227A1 (it) 2020-08-15
DE102020201820A1 (de) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3092770A1 (fr) Procédé d’épuration de gaz d’échappement
CA2629924C (fr) Laveur pour l'epuration de gaz d'echappement d'un moteur diesel, son procede de mise en oeuvre, et vehicule marin correspondant
FR2472081A1 (fr) Element de retenue de particules pour l'epuration des gaz d'echappement des moteurs diesel
CA2514469A1 (fr) Procede de post injection de liquide de regeneration du type hydrocarbure, alcool et/ou agent reducteur (e.g. gazole et/ou uree et/ou solution ammoniacale) pour la regeneration de systemes de filtration des gaz d'echappement de moteur diesel
FR3060417A1 (fr) Reacteur de reactivation de solides
TW200827626A (en) System and process for cleaning a flue gas stream
FR2605243A1 (fr) Procede d'epuration catalytique de gaz d'echappement
WO2018115499A1 (fr) Procede et installation de denitrification des fumees de combustion
FR3036042B1 (fr) Installation et procede d'epuration des gaz de combustion industrielle.
FR3079758A1 (fr) Procede de traitement d'air entrant dans et/ou sortant hors d'un espace confine
CA3003371A1 (fr) Procede de traitement des fumees issues d'un four de combustion ou de calcination et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede
FR3079757A1 (fr) Procede de traitement d’air exterieur urbain
EP3551319A1 (fr) Fluide de depollution de gaz d'echappement comportant un carbonate metallique basique soluble, son procede de preparation et son utilisation pour les moteurs a combustion interne
EP3229941A1 (fr) Produit pour la dépollution des gaz d'échappement, notamment de moteur à combustion interne, et procédé de dépollution des gaz d'échappement utilisant ce produit
WO1998011975A1 (fr) Procede d'elimination des poussieres d'un flux gazeux
CA2458983C (fr) Procede de regeneration d'un dispositif de filtration des gaz d'echappement pour moteur diesel et dispositif de mise en oeuvre
FR2855767A1 (fr) Carter a cellules independantes apte a contenir des catalyseurs utilises en particulier pour le traitement des oxydes d'azote, de carbone, de metaux lourds et voc, des dioxines et des furannes
FR2734736A1 (fr) Epurateur de fumees par flux croise avec du lait de chaux ou de calcaire
FR2678047A1 (fr) Dispositif de traitement des fumees chaudes et polluees, notamment acides, provenant de la combustion du fuel dans une chaudiere industrielle ou de chauffage urbain.
EP1448882B1 (fr) Dispositif de filtration des gaz d echappement pour moteur diesel comprenant un support de catalyseur integre dans le moyen de filtration
WO2019224145A1 (fr) Procede de traitement de fumees generees par une combustion de bois et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
FR2799388A1 (fr) Procede et installation d'epuration de fumees contenant des polluants organiques
CN106051856A (zh) 一种家庭厨房油烟净化方法
US20240216860A1 (en) Method for capturing carbon dioxide and nitrogen oxides in flue gas and conversion thereof to carbon source and nitrogen source needed for algae growth
FR2717249A1 (fr) Procédé et installation d'épuration de fumées issues d'un incinérateur à fusion et vitrification des déchets.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220304

RX Complete rejection

Effective date: 20230126