WO2008077972A2 - Dispositif et procede de filtrage - Google Patents

Dispositif et procede de filtrage Download PDF

Info

Publication number
WO2008077972A2
WO2008077972A2 PCT/EP2007/064551 EP2007064551W WO2008077972A2 WO 2008077972 A2 WO2008077972 A2 WO 2008077972A2 EP 2007064551 W EP2007064551 W EP 2007064551W WO 2008077972 A2 WO2008077972 A2 WO 2008077972A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filtering
chamber
gaseous emissions
oily substance
gaseous
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/064551
Other languages
English (en)
Other versions
WO2008077972A3 (fr
Inventor
Ridha Brahmi
Original Assignee
Ridha Brahmi
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 Ridha Brahmi filed Critical Ridha Brahmi
Publication of WO2008077972A2 publication Critical patent/WO2008077972A2/fr
Publication of WO2008077972A3 publication Critical patent/WO2008077972A3/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0035—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by wetting, e.g. using surfaces covered with oil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • B01D46/64—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series arranged concentrically or coaxially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/22—Separation 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 by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for filtering particles. It finds particular application to the reduction of pollution generated by gaseous emissions from combustion engines such as engines of motor vehicles or industrial, or from a tunnel or any industrial facility such as a refinery or an installation of processing of petroleum products.
  • PM Particle Matter
  • PM 10, PM 2.5 or PM 1 can be distinguished: - PM 10 airborne particles of aerodynamic diameter (or aerolic diameter) of less than 10 micrometres,
  • FAP for particulate filter
  • honeycomb channels are plugged alternately at the inlet and the outlet of the filter to force the passage of gases through the porous walls to collect the particles.
  • Different geometric shapes of the channels are possible, commonly of square section, but triangular section channels can also be envisaged.
  • the most traditional regeneration method is based on soot combustion by raising the temperature of the exhaust gas at the filter inlet.
  • this operation requires the presence of catalysis.
  • Some filters require the addition of a catalyst compound in the fuel to lower the combustion temperature of the soot contained in the filter to facilitate the regeneration of the latter.
  • Other processes introduce valuable materials such as platinum and palladium, deposited directly in the bread filter.
  • the object of the invention is therefore to provide a solution to the aforementioned problems among other problems, and in particular to provide a filtering device, particularly suitable for filtering PM 10, simple to manufacture, with a high efficiency (higher at 50%), with simple regeneration, and which is based on a filtering and regeneration process that does not require a rise in temperature.
  • the invention thus relates, according to a first aspect, to a particle filtering device capable of being assembled on or with a gas emission evacuation system such as the exhaust system of a vehicle.
  • the device comprises an upper part assembled by its lower part to the upper part of a lower part. These two parts thus assembled form a substantially cylindrical hollow body.
  • the lower part is intended to contain an oily substance, preferably obtained from natural seeds.
  • the device comprises an intake means which allows the delivery of gaseous emissions from the exhaust system to the bottom portion for containing the oily substance.
  • the device also comprises an evacuation means allowing evacuation of the filtered gaseous emissions.
  • the device further comprises a first and a second filter chamber.
  • the first filtering chamber comprises a first lower chamber disposed in the lower part and itself comprising filter elements, for example of the metal wool type.
  • This first filter chamber also comprises a first upper chamber disposed above the first lower chamber, and for separating the gaseous emissions from the oily substance.
  • the second filtering chamber comprises a second lower chamber disposed above the first upper chamber and itself comprising filter elements, for example of the metal wool type.
  • This second filter chamber also comprises a second upper chamber disposed above the second lower chamber and intended for the circulation of gaseous emissions.
  • such a filtering device allows the gaseous emissions to be mixed with the oily substance, the mixture obtained being filtered in the first filter chamber. After separating the gaseous emissions from this filtered mixture, a second filtering is performed in the second filter chamber.
  • the efficiency of the filtering that is to say the percentage of particles such as the PM 10 retained by this filtering device, is thus very high.
  • the device comprises a third filter chamber disposed above the second filter chamber.
  • This third filtering chamber comprises an adsorbent material, for example activated carbon, to allow the emission of unpleasant odors to be limited.
  • the lower part comprises at its bottom a plate disposed on a support, to make it possible to limit the accumulation of particles in the bottom of this lower part of the device.
  • the device comprises a distribution cylinder, arranged in the lower part, under the first filter chamber, to facilitate the mixing of the gaseous emissions with the substance oily arranged in the lower part.
  • the filtering elements of the first lower chamber are less tight than the filtering elements of the second lower chamber, to allow filtering by the first chamber filtering which is less fine than the filtering by the second filtering chamber.
  • the filter elements of the second lower chamber are coated with the oily substance.
  • this oily substance does not prevent the passage of gases, but prevents bubbles from forming as a result of mixing and filtering in the lower part.
  • the admission means is an intake tube which passes longitudinally, and preferably centrally, the upper part from its upper part, and which opens in the lower part.
  • the evacuation means is an evacuation tube, preferably lateral, allowing evacuation of the gaseous emissions filtered from the upper part of the part. higher.
  • the invention also relates, according to a second aspect, to a process for filtering particles contained in gaseous emissions, in particular those originating from a gaseous exhaust system such as the exhaust system of a vehicle. .
  • the process consists of mixing the gaseous emissions with an oily substance to obtain a mixture, to perform a first filtering of this mixture, to separate the oily substance from the gaseous emissions in this filtered mixture, then to perform a second filtering of the gaseous emissions separated from the oily substance.
  • a third filtering is performed, which is a filtering of the gaseous emissions from the second filtering, through an adsorbent material, such as activated carbon, so as to limit the emission of bad odors.
  • the first filtering is less fine than the second filtering.
  • the invention also relates to an installation comprising a combustion engine and a system for exhausting gaseous emissions.
  • the installation includes a gas emission filtering device as presented above.
  • the installation is a combustion engine vehicle.
  • the exhaust gas exhaust system comprises a gaseous exhaust manifold and an exhaust member, and the filtering device is disposed at the outlet of the manifold, between this manifold and the exhaust member .
  • the invention further relates, in a third aspect, to an industrial plant generating gaseous emissions, comprising a system for evacuating said gaseous emissions.
  • the installation further comprises a gas emission filtering device as presented above.
  • FIG. 1 schematically represents the filtering device of the invention seen in exploded perspective
  • FIG. 2 schematically represents the filtering device of the invention seen in diametrical section.
  • the main body of the device is formed of two substantially cylindrical parts, the upper part 3 and the lower part 1.
  • the upper part 3 acts as a container, and the lower part 1 plays the role of tank.
  • liquid preferably obtained from vegetable seeds.
  • the upper part or container 3 is traversed longitudinally, that is to say parallel to its longitudinal axis, and preferably centrally, that is to say along its longitudinal axis, by an intake means 22 which takes the in the form of a pipe 22 in this embodiment.
  • This pipe 22 passes through the upper part 3 from its upper part and opens into the lower part 1 containing the oily substance, so as to allow the transmission of gaseous emissions in the lower part 1 where these gaseous emissions are mixed with the oily substance.
  • An evacuation means 21 for the filtered gaseous emissions is also provided, which takes the form of a pipe 21 in this embodiment.
  • This pipe 21 is disposed laterally in the upper part of the upper part 1, to allow evacuation of gaseous emissions filtered from this upper part.
  • a first filter chamber 11, 12 is disposed in the hollow body formed by the assembly of the upper part 3 and the lower part 1.
  • This first filter chamber 11, 12 comprises a first lower chamber 11 and a first upper chamber 12.
  • the first lower chamber 11 is disposed in the lower part 1, and the first upper chamber 12 is disposed above this first lower chamber 11.
  • the first lower chamber 11 comprises filtering elements, which may be for example metal wool type more or less tight, that is to say retaining particles of smaller or smaller diameter.
  • the first upper chamber 12, of a height smaller than the height of the first lower chamber 11, allows the separation of the gaseous emissions from the oily substance, after filtering in the first lower chamber, as will be seen below with respect to the details of implementation of the filtering method of the invention.
  • the first lower chamber 11 is disposed precisely in the upper part of the lower part 1 of the filtering device, and the first upper chamber 12 is arranged in the lower part of the part upper 3 of the filtering device.
  • Above the first filter chamber 11, 12 is disposed a second filter chamber 15, 16.
  • This second filtering chamber 15, 16 comprises a second lower chamber 15 and a second upper chamber 16.
  • the second lower chamber 15 is disposed above the first upper chamber 12 of the first filter chamber 11, 12.
  • This second lower chamber 15 also comprises filtering elements, for example of more or less tight metal wool type, that is to say retaining particles of smaller or smaller diameter.
  • these filter elements of the second lower chamber 15 are coated with the oily substance. This does not prevent the passage of gases, but avoids the formation of bubbles as a result of the first filtering of the gas mixture plus oily substance.
  • the second upper chamber 16, of a height smaller than the height of the second lower chamber 15, is disposed above this second lower chamber 15, and allows the flow of gaseous emissions after the second filtering in the second lower chamber 15, as will be seen below with respect to the details of implementation of the filtering method of the invention.
  • the second lower chamber 15 and the second upper chamber 16 are disposed precisely in the upper part 3 of the filter device.
  • the filtering elements present in the first lower chamber 11 are preferably less tight than the filter elements present in the second lower chamber 15, so that the filtering made in the first filtering chamber 11, 12 is less fine than that achieved. in the second filter chamber 15, 16.
  • This third filtering chamber is intended to reduce the emission of unpleasant odors, before the evacuation of gaseous emissions filtered through the exhaust pipe 21.
  • this third filter chamber 18 comprises an adsorbent material, that is to say a solid material for fixing or trapping liquid or gaseous molecules on its surface, such as activated carbon.
  • Such a material has a very large surface area.
  • activated carbon has a specific surface area of between 400 and 2500 m 2 . This property makes this material the one that has the greatest physical adsorption strength and the highest adsorption volume of all known natural or synthetic materials.
  • the lower part 1 of the filtering device is provided at its bottom with a plate 4 disposed on a support 2, whose role is to limit the accumulation of particles, so to best distribute these particles.
  • a distribution cylinder 8 is arranged in the lower part 1, under the first filter chamber 11, 12. This distribution cylinder facilitates the mixing of the gaseous emissions with the oily substance present in the lower part 1.
  • the first 11, 12, second 15, 16 and third 18 filter chambers are provided with a side wing heat dispersion, not shown in the figures.
  • the filtering device presented above can be assembled with or on the exhaust gas emission system of any installation.
  • This may be for example an installation comprising a combustion engine, such as a motor vehicle or industrial.
  • the filtering device is preferably assembled in place of the end part of the exhaust member, and also plays the role of noise attenuator.
  • the gaseous emissions are conveyed by the delivery pipe 22, to the lower part or tank 1, filled with an oily substance.
  • the gaseous emissions are thus mixed with the oily substance, possibly with a distribution facilitated by the distribution cylinder 8.
  • the mixture is then pushed by the pressure exerted by the gases produced by the engine of the vehicle, or for example the electric ventilation rotor, and goes up in the first filter chamber 11, 12, where it undergoes a first filtering through the first lower chamber 11, and a separation in the first upper chamber (12).
  • the filter elements contained in the first lower chamber 11 absorb the dust residues escaping from the oily substance mixture plus gaseous emission.
  • the first upper separation chamber 12 makes it possible to separate the exhaust gases from the oily substance.
  • the gases continue their ascent and pass through a second filter chamber 15, 16, where they undergo a second filtering, finer than the first.
  • a third filter chamber 18 containing an adsorbent material as explained above, the gases continue their ascent and undergo a third filtering through this third filter chamber 18, which allows the reduction bad smells.
  • the filter device can be drained from the filtered particles, extracted from gaseous emissions in which they were in suspension and retained in the solid state in the oily substance, simply with the aid of another special oily substance.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif et un procédé de filtrage de particules, trouvant notamment son application à la réduction de la pollution générée par les émissions gazeuses provenant des moteurs à combustion. Le dispositif comprend une partie supérieure (3) assemblée par sa partie basse à la partie haute d'une partie inférieure (1) destinée à contenir une substance huileuse, formant ainsi un corps creux sensiblement cylindrique. Un moyen d'admission (22) achemine les émissions gazeuses provenant du système d'évacuation dans la partie inférieure où elles sont mélangées avec la substance huileuse. Un moyen d'évacuation (21) évacue les émissions gazeuses filtrées. Une première chambre (11,12) de filtrage et de séparation du mélange, comprend une première chambre inférieure (11) dans la partie inférieure (1), elle- même comprenant des éléments de filtrage, et une première chambre supérieure (12) au-dessus de la première chambre inférieure (11), pour la séparation des émissions gazeuses de la substance huileuse dans le mélange filtré. Une deuxième chambre (15, 16) de filtrage des émissions gazeuses séparées, comprend une deuxième chambre inférieure (15) au-dessus de la première chambre supérieure (12), elle-même comprenant des éléments de filtrage, et une deuxième chambre supérieure (16) au-dessus de la deuxième chambre inférieure (15), pour la circulation des émissions gazeuses.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FILTRAGE
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de filtrage de particules. Elle trouve notamment son application à la réduction de la pollution générée par les émissions gazeuses provenant des moteurs à combustion tels les moteurs des véhicules automobiles ou industriels, ou provenant d'un tunnel ou de toute installation industrielle telle qu'une raffinerie ou une installation de transformation de produits pétroliers.
Depuis plusieurs années, le problème de la pollution générée notamment par les véhicules à moteur à combustion a été soulevé. On sait en effet que ces véhicules fonctionnent grâce à des moteurs à combustion. Cette combustion dégage des émissions gazeuses chargées de particules en suspension particulièrement nuisibles à la santé.
Ces particules en suspension, souvent dénommées PM (de l'anglais « Particule Matter »), sont d'une manière générale de fines particules, portées par l'eau ou l'air et que l'on peut recueillir et quantifier par filtration ou par d'autres procédés physiques.
Dans le cas de la pollution atmosphérique, la faible masse moyenne des particules en suspension dans l'air leur donne une très faible vitesse de chute par gravité. Schématiquement selon la forme des particules et leur densité, on peut retenir que pour des particules classiques de diamètre sensiblement inférieur à 50 micromètres, voire dans le cas de particules très légères à 100 micromètres, cette vitesse de chute par gravité est négligeable, d'où le fait qu'elles restent en suspension dans l'atmosphère. Par opposition, au-dessus de ces valeurs, les particules ne sont plus maintenues en suspension par la résistance de l'air et chutent en fonction de leur densité. On les qualifie alors de poussières sédimentables, parfois dénommées P.Séd.
Selon la taille des particules en micromètre (diamètre aérodynamique ou diamètre aérolique), on distingue les PM 10, les PM 2,5 ou les PM 1 : - PM 10 particules en suspension dans l'air, d'un diamètre aérodynamique ( ou diamètre aérolique) inférieur à 10 micromètres,
- PM 2,5 particules en suspension dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres, souvent appelées particules fines,
- PM 1 particules en suspension dont le diamètre est inférieur à 1 micromètre, souvent appelées particules ultrafines.
Selon leurs tailles, ces particules ont une pénétration différente dans le système respiratoire.
Les dispositifs de filtrage connus actuellement, destinés à réduire le dégagement d'émissions gazeuses chargées de telles particules en suspension, sont complexes et coûteux.
Ces dispositifs sont généralement dénommés FAP (pour filtre à particules) et présentent notamment l'inconvénient de nécessiter une très forte augmentation de la température pour fractionner et filtrer une partie des particules.
Outre que le taux de rétention de particule affiché par les constructeurs de tels filtres restent de l'ordre de 50% (en pratique bien souvent inférieur à 50%), l'élévation de la température est en soi une source de pollution supplémentaire.
Ces filtres sont souvent constitués d'une structure en nid d'abeille extradé, par exemple en céramique frittée. Les canaux du nid d'abeille sont bouchés alternativement en entrée et en sortie du filtre afin de forcer le passage des gaz à travers les parois poreuses pour collecter les particules. Différentes formes géométriques des canaux sont possibles, couramment de section carrée, mais des canaux de section triangulaire peuvent également être envisagés.
Dans ces filtres, la capture des particules est obtenue par filtration. L'accumulation des particules conduit à la formation d'une couche de suie sur les parois qui, dans un premier temps, améliore l'efficacité de la filtration. Cependant, cette couche poreuse augmente fortement la perte de charge imposée dans le pot d'échappement. Ceci a tendance à nuire au bon fonctionnement du moteur en entraînant notamment une perte de puissance. Un nettoyage (ou régénération) du dispositif devient alors indispensable.
La plus classique des méthodes de régénération est basée sur la combustion des suies par une élévation de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre. Outre le problème déjà mentionné plus haut lié à l'élévation de la température, cette opération nécessite la présence d'une catalyse. Certains filtres nécessitent l'ajout d'un composé catalyseur dans le carburant afin d'abaisser la température de combustion des suies contenues dans le filtre pour faciliter la régénération de ce dernier. D'autres procédés introduisent des matériaux précieux tel que le platine et le palladium, déposés directement dans le pain du filtre.
L'objet de l'invention est donc d'apporter une solution aux problèmes précités parmi d'autres problèmes, et notamment de proposer un dispositif de filtrage, particulièrement adapté au filtrage des PM 10, simple à fabriquer, avec un rendement élevé (supérieur à 50%), à régénération simple, et qui se base sur un processus de filtrage et de régénération ne nécessitant pas d'élévation de la température.
L'invention se rapporte ainsi, selon un premier aspect, à un dispositif de filtrage de particules, apte à être assemblé sur ou avec un système d'évacuation d'émissions gazeuses tel que le système d'échappement d'un véhicule.
Le dispositif comprend une partie supérieure assemblée par sa partie basse à la partie haute d'une partie inférieure. Ces deux parties ainsi assemblées forment un corps creux sensiblement cylindrique. La partie inférieure est destinée à contenir une substance huileuse, de préférence obtenue à partir de graines naturelles.
De façon caractéristique, le dispositif comprend un moyen d'admission qui permet l'acheminement des émissions gazeuses provenant du système d'évacuation dans la partie inférieure destinée à contenir la substance huileuse.
Le dispositif comprend également, un moyen d'évacuation permettant l'évacuation des émissions gazeuses filtrées. Le dispositif comprend encore une première et une deuxième chambre de filtrage.
La première chambre de filtrage comprend une première chambre inférieure disposée dans la partie inférieure et comprenant elle-même des éléments de filtrage, par exemple de type laine métallique.
Cette première chambre de filtrage comprend également une première chambre supérieure disposée au-dessus de la première chambre inférieure, et destinée à séparer les émissions gazeuses de la substance huileuse. La deuxième chambre de filtrage comprend une deuxième chambre inférieure disposée au-dessus de la première chambre supérieure et elle-même comprenant des éléments de filtrage, par exemple de type laine métallique.
Cette deuxième chambre de filtrage comprend également une deuxième chambre supérieure disposée au-dessus de la deuxième chambre inférieure et destinée à la circulation des émissions gazeuses.
Ainsi, un tel dispositif de filtrage permet aux émissions gazeuses d'être mélangées à la substance huileuse, le mélange obtenu étant filtré dans la première chambre de filtrage. Après séparation des émissions gazeuses de ce mélange filtré, un deuxième filtrage est réalisé dans la deuxième chambre de filtrage. Le rendement du filtrage, c'est-à-dire le pourcentage de particules telles que les PM 10 retenu par ce dispositif de filtrage, est ainsi très élevé.
Dans une première variante de réalisation, le dispositif comprend une troisième chambre de filtrage disposée au-dessus de la deuxième chambre de filtrage. Cette troisième chambre de filtrage comprend un matériau adsorbant, par exemple du charbon actif, pour permettre de limiter les émissions de mauvaises odeurs.
Dans une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec la précédente, la partie inférieure comprend en son fond une plaque disposée sur un support, pour permettre de limiter l'accumulation de particules dans le fond de cette partie inférieure du dispositif. Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une quelconque ou plusieurs des précédentes, le dispositif comprend un cylindre de répartition, disposé dans la partie inférieure, sous la première chambre de filtrage, pour faciliter le mélange des émissions gazeuses avec la substance huileuse disposée dans la partie inférieure.
Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des précédentes, les éléments de filtrage de la première chambre inférieure sont moins serrés que les éléments de filtrage de la deuxième chambre inférieure, pour permettre un filtrage par la première chambre de filtrage qui soit moins fin que le filtrage par la deuxième chambre de filtrage.
Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des précédentes, les éléments de filtrage de la deuxième chambre inférieure sont enduits de la substance huileuse. Ainsi, cette substance huileuse n'empêche pas le passage des gaz, mais évite que se forment des bulles par suite du mélange et du filtrage dans la partie inférieure.
Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des précédentes, le moyen d'admission est un tube d'admission qui traverse longitudinalement, et de préférence centralement, la partie supérieure depuis sa partie haute, et qui débouche dans la partie inférieure.
Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des précédentes, le moyen d'évacuation est un tube d'évacuation, de préférence latéral, permettant l'évacuation des émissions gazeuses filtrées depuis la partie haute de la partie supérieure.
Dans encore une autre variante de réalisation, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des précédentes, au moins une des première, deuxième et troisième chambres de filtrage est pourvue d'une aile latérale de dispersion de la chaleur. L'invention se rapporte également, selon un deuxième aspect, à un procédé de filtrage de particules contenues dans des émissions gazeuses, notamment celles provenant d'un système d'évacuation d'émissions gazeuses tel que le système d'échappement d'un véhicule. De façon caractéristique, le procédé consiste à mélanger les émissions gazeuses avec une substance huileuse pour obtenir un mélange, à réaliser un premier filtrage de ce mélange, à séparer la substance huileuse des émissions gazeuses dans ce mélange filtré, puis à réaliser un deuxième filtrage des émissions gazeuses séparées de la substance huileuse. Dans une première variante, un troisième filtrage est réalisé, qui est un filtrage des émissions gazeuses issues du deuxième filtrage, à travers un matériau adsorbant, tel que du charbon actif, en sorte de limiter les émissions de mauvaises odeurs.
Dans une deuxième variante, éventuellement en combinaison avec la précédente, le premier filtrage est moins fin que le deuxième filtrage.
L'invention se rapporte encore, selon un troisième aspect, à une installation comprenant un moteur à combustion et un système d'évacuation d'émissions gazeuses.
De façon caractéristique, l'installation comprend un dispositif de filtrage des émissions gazeuses tel que présenté ci-dessus.
Dans une variante de réalisation, l'installation est un véhicule à moteur à combustion.
Dans ce cas, le système d'évacuation d'émissions gazeuses comprend un collecteur d'émissions gazeuses et un organe d'échappement, et le dispositif de filtrage est disposé à la sortie du collecteur, entre ce collecteur et l'organe d'échappement.
L'invention se rapporte encore, selon un troisième aspect, à une installation industrielle générant des émissions gazeuses, comprenant un système d'évacuation desdites émissions gazeuses. De façon caractéristique, l'installation comprend en outre un dispositif de filtrage des émissions gazeuses tel que présenté ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière complète à la lecture de la description ci-après des variantes préférées de réalisation du dispositif et de mise en œuvre du procédé, lesquelles sont données à titre d'exemples non limitatifs et en référence au dessin annexé suivant. figure 1 : représente schématiquement le dispositif de filtrage de l'invention vu en perspective éclatée, figure 2 : représente schématiquement le dispositif de filtrage de l'invention vu en coupe diamétrale. Le corps principal du dispositif est formé de deux parties sensiblement cylindriques, la partie supérieure 3 et la partie inférieure 1.
Comme on le verra plus loin, la partie supérieure 3 joue le rôle de conteneur, et la partie inférieure 1 joue le rôle de cuve.
Ces deux parties supérieure 3 et inférieure 1 sont assemblées au niveau d'un joint de garniture 3, en sorte de former un corps creux de forme d'ensemble sensiblement cylindrique.
Dans la partie inférieure ou cuve 1 est disposée une substance huileuse, donc liquide, de préférence obtenue à partir de graines végétales.
La partie supérieure ou conteneur 3 est traversée longitudinalement, c'est- à-dire parallèlement à son axe longitudinal, et de préférence centralement, c'est-à- dire selon son axe longitudinal, par un moyen d'admission 22 qui prend la forme d'un tuyau 22 dans cet exemple de réalisation.
Ce tuyau 22 traverse la partie supérieure 3 depuis sa partie haute et débouche dans la partie inférieure 1 contenant la substance huileuse, en sorte de permettre l'acheminement des émissions gazeuses dans cette partie inférieure 1 ou ces émissions gazeuses se mélangent avec la substance huileuse.
Un moyen d'évacuation 21 des émissions gazeuses filtrées est également prévu, qui prend la forme d'un tuyau 21 dans cet exemple de réalisation.
Ce tuyau 21 est disposé latéralement dans la partie haute de la partie supérieure 1, pour permettre l'évacuation des émissions gazeuses filtrées depuis cette partie haute. Une première chambre de filtrage 11, 12 est disposée dans le corps creux formé par l'assemblage de la partie supérieure 3 et de la partie inférieure 1.
Cette première chambre de filtrage 11, 12 comprend une première chambre inférieure 11 et une première chambre supérieure 12. La première chambre inférieure 11 est disposée dans la partie inférieure 1, et la première chambre supérieure 12 est disposée au-dessus de cette première chambre inférieure 11.
La première chambre inférieure 11 comprend des éléments de filtrage, qui peuvent être par exemple de type laine métallique plus ou moins serrée, c'est-à- dire retenant les particules de diamètre plus ou moins petit.
La première chambre supérieure 12, de hauteur plus petite que la hauteur de la première chambre inférieure 11, permet quant à elle la séparation des émissions gazeuses de la substance huileuse, après filtrage dans la première chambre inférieure, comme on le verra plus loin relativement aux détails de mise en œuvre du procédé de filtrage de l'invention.
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2, la première chambre inférieure 11 est disposée précisément dans la partie haute de la partie inférieure 1 du dispositif de filtrage, et la première chambre supérieure 12 est disposée dans la partie basse de la partie supérieure 3 du dispositif de filtrage. Au-dessus de la première chambre de filtrage 11,12, est disposée une deuxième chambre de filtrage 15, 16.
Cette deuxième chambre de filtrage 15, 16 comprend une deuxième chambre inférieure 15 et une deuxième chambre supérieure 16.
La deuxième chambre inférieure 15 est disposée au-dessus de la première chambre supérieure 12 de la première chambre de filtrage 11, 12.
Cette deuxième chambre inférieure 15 comprend également des éléments de filtrage, par exemple de type laine métallique plus ou moins serrée, c'est-à-dire retenant les particules de diamètre plus ou moins petit.
De préférence, ces éléments de filtrage de la deuxième chambre inférieure 15 sont enduits de la substance huileuse. Cela n'empêche pas le passage des gaz, mais permet d'éviter la formation de bulles par suite du premier filtrage du mélange gaz plus substance huileuse.
La deuxième chambre supérieure 16, de hauteur plus petite que la hauteur de la deuxième chambre inférieure 15, est disposée au-dessus de cette deuxième chambre inférieure 15, et permet la circulation des émissions gazeuses après le deuxième filtrage dans la deuxième chambre inférieure 15, comme on le verra plus loin relativement aux détails de mise en œuvre du procédé de filtrage de l'invention.
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2, la deuxième chambre inférieure 15 et la deuxième chambre supérieure 16 sont disposées précisément dans la partie supérieure 3 du dispositif de filtrage.
Les éléments de filtrage présents dans la première chambre inférieure 11 sont de préférence moins serrés que les éléments de filtrage présents dans la deuxième chambre inférieure 15, de sorte que le filtrage réalisé dans la première chambre de filtrage 11, 12 est moins fin que celui réalisé dans la deuxième chambre de filtrage 15, 16.
De préférence, on prévoit également une troisième chambre de filtrage 18, disposée au-dessus de la deuxième chambre de filtrage 15, 16.
Cette troisième chambre de filtrage a pour but de réduire l'émission de mauvaises odeurs, avant l'évacuation des émissions gazeuses filtrées par le tuyau d'évacuation 21.
Pour ce faire, cette troisième chambre de filtrage 18 comprend un matériau adsorbant, c'est-à-dire un matériau solide permettant de fixer ou piéger les molécules liquides ou gazeuses en sa surface, tel que du charbon actif.
Un tel matériau présente une très grande surface spécifique. A titre d'exemple, le charbon actif développe une surface spécifique comprise entre 400 et 2 500 m2. Cette propriété fait de ce matériau celui qui possède la plus grande force d'adsorption physique et le plus important volume d'adsorption de tous les matériaux naturels ou synthétiques connus. De préférence, la partie inférieure 1 du dispositif de filtrage est pourvue en son fond d'une plaque 4 disposée sur un support 2, qui a pour rôle de limiter l'accumulation de particules, donc de répartir au mieux ces particules.
En outre, un cylindre de répartition 8 est disposé dans la partie inférieure 1, sous la première chambre de filtrage 11, 12. Ce cylindre de répartition facilite le mélange des émissions gazeuses avec la substance huileuse présente dans la partie inférieure 1.
De préférence, les première 11, 12, deuxième 15, 16 et troisième 18 chambres de filtrage sont pourvues d'une aile latérale de dispersion de la chaleur, non représentée sur les figures.
Ainsi, le dispositif de filtrage présenté ci-dessus peut être assemblé avec ou sur le système d'évacuation des émissions gazeuses d'une installation quelconque.
Il peut s'agir par exemple d'une installation comprenant un moteur à combustion, tel qu'un véhicule automobile ou industriel.
On peut prévoir de disposer une plaque de tôle, tout de suite après le collecteur et la partie initiale de l'organe d'échappement (tuyau d'échappement) du système d'évacuation des émissions gazeuses du véhicule. Ceci permet aux gaz d'échappement qui sortent à haute température du cycle de combustion du moteur d'être refroidis.
Le dispositif de filtrage est de préférence assemblé à la place de la partie terminale de l'organe d'échappement, et joue en outre également le rôle d'atténuateur de bruit.
Ce dispositif permet alors la mise en œuvre du procédé de filtrage suivant. Les émissions gazeuses sont acheminées par le tuyau d'acheminement 22, jusqu'à la partie inférieure ou cuve 1, remplie d'une substance huileuse.
Les émissions gazeuses sont donc mélangées à la substance huileuse, éventuellement avec une répartition facilitée par le cylindre de répartition 8.
Le mélange est alors poussé par la pression exercée par les gaz produits par le moteur du véhicule, ou par exemple le rotor électrique de ventilation, et remonte dans la première chambre de filtrage 11, 12, où il subit un premier filtrage au travers de la première chambre inférieure 11 , et une séparation dans la première chambre supérieure (12).
Les éléments de filtrage contenus dans la première chambre inférieure 11 absorbent les résidus de poussières qui s'échappent du mélange substance huileuse plus émission gazeuse.
La première chambre supérieure 12 de séparation permet quant à elle de séparer les gaz d'échappement de la substance huileuse.
Après cette séparation, les gaz poursuivent leur remontée et traversent une deuxième chambre de filtrage 15, 16, où ils subissent un deuxième filtrage, plus fin que le premier.
Eventuellement, lorsque une troisième chambre de filtrage 18 est prévue, contenant un matériau adsorbant tel qu'il a été expliqué plus haut, les gaz poursuivent leur remontée et subissent un troisième filtrage à travers cette troisième chambre de filtrage 18, ce qui permet la réduction des mauvaises odeurs.
Dans le cas par exemple d'une application au filtrage des émissions gazeuses produites par un véhicule à moteur à combustion, chaque fois que l'on éteint le moteur, la substance huileuse se trouvant dans la chambre supérieure 12 de séparation revient dans la partie inférieure ou cuve de mélange 1 en retraversant la première chambre inférieure 11 et en nettoyant ainsi les éléments de filtrage contenu dans cette première chambre inférieure 11 de toutes les particules capturées. Ces particules sont donc ramenées dans la partie inférieure ou cuve 1, sous la plaque 4 de protection au fond de cette cuve 1. Cette opération, automatique après l'arrêt du moteur, lorsque la pression retombe, constitue donc un auto-nettoyage.
Le dispositif de filtrage peut être vidangé des particules filtrées, extraites des émissions gazeuses dans lesquelles elles se trouvaient en suspension et retenues à l'état solide dans la substance huileuse, tout simplement à l'aide d'une autre substance huileuse spéciale.
La présente description est donnée à titre d'exemple et n'est pas limitative de l'invention.
En particulier, les dimensions et capacités de filtrage ne sont pas limitative de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de filtrage de particules, apte à être assemblé sur ou avec un système d'évacuation d'émissions gazeuses tel que le système d'échappement d'un véhicule, comprenant une partie supérieure (3) assemblée par sa partie basse à la partie haute d'une partie inférieure (1), en sorte de former un corps creux de forme sensiblement cylindrique, ladite partie inférieure (1) étant destinée à contenir une substance huileuse, caractérisé en ce qu'il comprend : - un moyen d'admission (22) permettant l'acheminement des émissions gazeuses provenant du système d'évacuation dans ladite partie inférieure (1) destinée à contenir la substance huileuse,
- un moyen d'évacuation (21) permettant l'évacuation des émissions gazeuses filtrées, - une première chambre de filtrage (11, 12) comprenant : i. une première chambre inférieure (11) disposée dans ladite partie inférieure (1) et comprenant des éléments de filtrage, notamment de type laine métallique, ii. une première chambre supérieure (12) disposée au-dessus de la première chambre inférieure (11) et destinée à séparer les émissions gazeuses de ladite substance huileuse,
- une deuxième chambre de filtrage (15, 16) comprenant : i. une deuxième chambre inférieure (15) disposée au-dessus de la première chambre supérieure (12), et comprenant des éléments de filtrage, notamment de type laine métallique, ii. une chambre deuxième supérieure (16) disposée au-dessus de la deuxième chambre inférieure (15) et destinée à la circulation desdites émissions gazeuses.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième chambre de filtrage (18) disposée au-dessus de la deuxième chambre de filtrage (15, 16), comprenant un matériau adsorbant tel que du charbon actif, en sorte de permettre de limiter les émissions de mauvaises odeurs.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie inférieure (1) comprend en son fond une plaque (4) disposée sur un support (2), en sorte de permettre de limiter l'accumulation de particules
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre de répartition (8), disposé dans la partie inférieure (1), sous la première chambre de filtrage (11, 12), en sorte de faciliter le mélange des émissions gazeuses avec la substance huileuse disposée dans ladite partie inférieure (1).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de filtrage de la première chambre inférieure (11) sont moins serrés que les éléments de filtrage de la deuxième chambre inférieure (15), en sorte de permettre un filtrage par la première chambre de filtrage (11, 12) moins fin que celui par la deuxième chambre de filtrage (15, 16).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments de filtrage de la deuxième chambre inférieure (15) sont enduits de la substance huileuse.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen d'admission (22) est un tube d'admission (22) qui traverse longitudinalement, et de préférence centralement, la partie supérieure (3) depuis sa partie haute, et qui débouche dans la partie inférieure (1).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation (21) est un tube d'évacuation (21), de préférence latéral, permettant l'évacuation des émissions gazeuses filtrées depuis la partie haute de la partie supérieure (3).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une des chambres de filtrage ((H, 12), (15, 16), 18) est pourvue d'une aile latérale de dispersion de la chaleur.
10. Procédé de filtrage de particules contenues dans des émissions gazeuses, notamment celles provenant d'un système d'évacuation d'émissions gazeuses tel que le système d'échappement d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger les émissions gazeuses avec une substance huileuse pour obtenir un mélange, à réaliser un premier filtrage dudit mélange, à séparer ladite substance huileuse desdites émissions gazeuses dans ledit mélange filtré, et à réaliser un deuxième filtrage desdites émissions gazeuses séparées de ladite substance huileuse.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un troisième filtrage des émissions gazeuses issues du deuxième filtrage, à travers un matériau adsorbant, en sorte de limiter les émissions de mauvaises odeurs.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le premier filtrage est moins fin que le deuxième filtrage.
13. Installation comprenant un moteur à combustion et un système d'évacuation d'émissions gazeuses, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de filtrage desdites émissions gazeuses selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un véhicule à moteur à combustion.
15. Véhicule selon la revendication 14, caractérisé en ce que le système d'évacuation d'émissions gazeuses comprend un collecteur d'émissions gazeuses et un organe d'échappement, et en ce que le dispositif de filtrage est disposé à la sortie dudit collecteur, entre ce dit collecteur et ledit organe d'échappement.
16. Installation industrielle générant des émissions gazeuses, comprenant un système d'évacuation desdites émissions gazeuses, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
PCT/EP2007/064551 2006-12-22 2007-12-26 Dispositif et procede de filtrage WO2008077972A2 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITPO/2006/A/016 2006-12-22
IT000016A ITPO20060016A1 (it) 2006-12-22 2006-12-22 Il filtro frb zero applicato su tutti i mezzi di trtasporto, raffinerie petroliere, gallerie, fabbriche a rischio di incendio chimico e inceneritori, elimina totalmente il pm10 e tutti gli odori per ogni categoria, occorre aggiungere delle modifiche

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2008077972A2 true WO2008077972A2 (fr) 2008-07-03
WO2008077972A3 WO2008077972A3 (fr) 2008-10-02

Family

ID=39494722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/064551 WO2008077972A2 (fr) 2006-12-22 2007-12-26 Dispositif et procede de filtrage

Country Status (2)

Country Link
IT (1) ITPO20060016A1 (fr)
WO (1) WO2008077972A2 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR831303A (fr) * 1937-12-28 1938-08-30 Filtre à gaz pour gazogènes
CH373736A (fr) * 1961-09-05 1963-12-15 Studia Technica Ets Filtre à bain de liquide
DE1170907B (de) * 1957-12-16 1964-05-27 American Air Filter Co OElbadfilter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR831303A (fr) * 1937-12-28 1938-08-30 Filtre à gaz pour gazogènes
DE1170907B (de) * 1957-12-16 1964-05-27 American Air Filter Co OElbadfilter
CH373736A (fr) * 1961-09-05 1963-12-15 Studia Technica Ets Filtre à bain de liquide

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008077972A3 (fr) 2008-10-02
ITPO20060016A1 (it) 2008-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1954374B1 (fr) Structure a base de carbure de silicium de porosite de surface de paroi controlee pour filtration d'un gaz
EP1694946B1 (fr) FILTRE CATALYTIQUE A BASE DE CARBURE DE SILICIUM (-SiC)POUR LA COMBUSTION DES SUIES ISSUES DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION
CA2624147A1 (fr) Methode d'obtention d'une structure de filtration homogene pour une application catalytique
EP1792064A1 (fr) Structure de filtration des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne et ligne d'echappement associee
CA2623149A1 (fr) Procedes de controle et de fabrication de dispositifs de filtration de particules
EP1800730A1 (fr) Procede pour produire un filtre ceramique
WO2008104665A1 (fr) Structure de filtration d'un gaz a paroi ondulee
FR2821281A1 (fr) Separateur en matiere poreuse comprenant une structure en feutre et appareil comprenant un tel separateur
FR2890703A1 (fr) Installation de filtre comprenant un orifice de passage pour evacuer de l'air
EP2430294A1 (fr) Circuit de traitement et d'evacuation des gaz d'echappement d'un moteur a combustion a allumage commande
EP1955044A1 (fr) Methode de selection d'une structure de filtration d'un gaz
CA2458983C (fr) Procede de regeneration d'un dispositif de filtration des gaz d'echappement pour moteur diesel et dispositif de mise en oeuvre
WO2008077972A2 (fr) Dispositif et procede de filtrage
FR3092770A1 (fr) Procédé d’épuration de gaz d’échappement
EP1005389A1 (fr) Separateur mecanique pour effluents gazeux et procede de fabrication associe
FR2891007A1 (fr) Dispositif de traitement du methane contenu dans les gaz d'echappement emis par un moteur diesel et procede associe
FR2944555A1 (fr) Filtre a particules equipant une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne d'un vehicule automobile
FR2794378A1 (fr) Cartouche filtrante pour appareil domestique de traitement de l'eau
FR2860992A1 (fr) Filtre catalytique a base de carbure de silicium (b-sic) pour la combustion des suies issues des gaz d'echappement d'un moteur a combustion
EP3746600A2 (fr) Element de construction pour l'assainissement du milieu urbain routier
CA2589625C (fr) Procede pour separer des particules d'un effluent gazeux
FR2950383A1 (fr) Ligne d'echappement d'un moteur a combustion
FR2795130A1 (fr) Dispositif de traitement des gaz d'echappement pour moteurs thermiques
FR2792219A1 (fr) Procede pour eviter l'accumulation et le colmatage des filtres par des particules
FR2961852A1 (fr) Dispositif de traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne, notamment diesel, comprenant au moins un element filtrant catalytique a plaques minces en metal etire.

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07858148

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2