WO2017084678A1 - Méthode et dispositif pour accélérer la filtration, la fluidification et la réaction chimique - Google Patents
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- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
Definitions
- the invention relates to the field of filtration for purifying gases (polluted)
- the invention relates to the field of fluidification
- the invention also relates to the field of chemical reactions
- the particles suspended in the gases precipitate on the plates, the sedimentation being proportional to the dimensions of the device and to the distance between the plates.
- the dimensions of the particles subject to sedimentation are 50 and 70 microns, and the percentage of separation can reach 70%.
- These devices operate by relative motion change and are in the form of sedimentation holes consisting of a tank and vertical metal walls, and cylindrical dust sensors with separating plates.
- the points of separation are on a scale of dimensions of the particles suspended in the gas (object of the sedimentation) ranging from 5 to 10 microns.
- These devices consist of cylinders with conical ends where the polluted gas enters from one side to the top of the cylinder. After a rather complex movement, the pollutants move towards the outlet at the base of the cylinder through the conical end and the gas escapes from the top of the cylinder through an outlet tube.
- the separation points are on a scale of dimensions of the polluted particles subject to sedimentation, less than 5 microns, and the percentage of separation can reach 70 to 90%.
- the polluted gas is subjected to electric charges that cling to the surface of the polluted particles and push them towards the opposite charge pole, where they sediment when coming into contact.
- 5- Filter separation devices granular, complex or textile filters, etc.
- Plaque sedimentation holes are considered suitable for local use; they provide slow sedimentation and only sediment suspended particles of 50-60 microns in size. Their separation percentage can be as high as 80% only, and in order to be able to purify a large quantity of gas and have a suitable permanent purification, the polluted gas would have to be passed through a long series of holes. This results in a phenomenal increase in the cost of operation and a long preparation time with difficulty to clean the sedimented material. The great problem impossible to solve is that the air or the polluted gas generally contains particles of very variable dimensions which are not suitable for all the purification operations.
- the wet-purification method is probably the best of the above methods because it covers almost the entire particle size scale, as well as part of the scale of the types of dust and liquid sprays.
- Granular or complex filters are used only to purify gases that contain only a very small amount of pollutants, since they are quickly saturated and thus lose their efficiency.
- the devices of the old technique have the disadvantage of providing a small contact surface between the polluted gases and the water (in the reaction zone of the device). This is one of the problems that weaken the productive capacity of the device due to the impossibility of increasing the contact surface between water and polluted gases by decreasing the size of the seeds used for purification because of the capillary action that results when such a decrease.
- This problem has been solved with the new invention by the use of the velocity coefficient resulting from the centrifugal force of the surface which drives the fluid out of the holes to maintain the value of the contact surface.
- This problem has also been solved by using aerodynamic surfaces coated with reactive fluids. These surfaces move in a movement opposite to each other so that the gases that pass between them (the polluted gases to be treated) are subjected to various mechanical factors such as:
- Tubular heat exchangers are used for fluidification under pressure; the higher the pressure, the faster the fluidification; however, great pressure is synonymous with huge equipment and therefore a significant cost; so the bigger the surface of the heat exchange is large, plus fluidification cation is fast, but a large area is synonymous with huge equipment so a higher cost;
- Two problems must therefore be addressed: the problem of pressure and that of the heat exchange surface.
- the fluid or solution is sent to the column head in the form of droplets or sprays which react with the rising gas inside the column; the reagents fall into the lower basin of the column.
- the necessary solutions have been provided by means of a new invention which consists of creating a device which contributes to accelerating these interactions five times more by developing the contact factor between the reagents and by providing the required conditions with a device of a size ten times smaller than the previous device.
- the device of the new invention is distinguished by its low cost compared to the previous device; the difference between the two costs can be 10 times in the best case.
- the objective of this invention is to reduce the cost of operating purification, fluidization and chemical reaction operations, purification, fluidification or reactivity of a larger volume of gas with a good yield, better than with the prior art and using a lower amount of liquids (reagents) used and recovered with a smaller device and less purification time compared to prior devices, as well as consuming less energy.
- the new invention also aims to reduce pollution of the environment following various industrial processes. This objective is achieved thanks to the invention which consists of a device which ensures the following conditions:
- the amount of remaining PC polluted material per cubic meter of gas treated can be calculated according to the following formula:
- SUc is the contact surface between GP and LP
- CBR is the coefficient of separation by inertia
- VPG is the speed of entry of polluted gases into the device
- RPG is the amount of G pollutants in polluted gases
- Ra is the coefficient specific to the device
- Figure 1 is a longitudinal section of the device of the new invention which offers all the conditions to accelerate the process of purification and fluidification and chemical reaction. Definition of the parts of Figure 1:
- Circular arrow representing a rotational movement the transmission (3) coming from the motor to move the axis (2)
- FIG. 2 represents a horizontal view of one of the perforated rotary disks of the device illustrated in FIG.
- FIG. 2A shows a front view of the perforated rotary disc illustrated in FIG. 2
- FIG. 3 represents a horizontal view of one of the perforated fixed disks of the device illustrated in FIG.
- Fig. 3A shows a front view of the fixed disk shown in Fig. 3 Definition of Figure 4:
- FIG. 4 shows a rotating disk used in the device illustrated in FIG. 1 (instead of the disks illustrated in FIG. 2), which are non-perforated disks with surfaces that comprise fixed bodies (78) (aerodynamic body, nails or plates ...)
- FIG. 4A shows a front view of the rotary disk illustrated in FIG. 4
- FIG. 5 shows the fixed disk (in line with the rotary disk of FIG. 4) comprising on its surfaces fixed bodies (81) which comprise the bodies of the rotary disk of FIG. 4
- Fig. 5A shows a front view of the disk shown in Fig. 5
- FIG. 6 shows part of a longitudinal section of the reactive zone (where the purification, the fluidification and the chemical reaction are carried out).
- FIG. 6 groups together the disks of FIG. 4 and FIG.
- This invention consists of a method and a device for accelerating filtration, fluidification and chemical reaction. These can be done in the same device embodying this invention.
- This method accelerates the purification of gases from their solid, liquid and gaseous pollutants with a percentage of purity according to the demand (greater than 99.99%) and a percentage of purity according to the inverse proportionality by multiplying the quantity of gas which crosses between the reactive parts (consisting of moving surfaces through the fixed surfaces) in time.
- the solid and liquid particles suspended in the gases are subjected to the surface tension which forces them to separate from the gases and to join the reactive liquids, according to the value of the hydrophilic or hydrophobic transport gradient between the pollutants and carriers (reactive liquids to purify gases); this is achieved with a high efficiency when adding substances which reduce the surface tension to the reactive liquids carrying the pollutants.
- This method is based on the reactive parts to create a favorable environment to activate this process according to the invention. This consists in increasing the contact surface between the pollutants and the liquids carrying these pollutants; it is also imperative for this invention that the reactive parts ensure that the pollutant-carrying liquids move rapidly in the opposite direction to that of the polluted gases, which improves the purification rate.
- the invention also requires these parts to subject the polluted gases passing through them to rapid agitation and rapid shutdown for short periods of time from the refilling step, resulting in the separation of gases and pollutants under the effect of the various inertial forces of their masses (mass of gas and mass of foreign bodies).
- these parts tend to divide the polluted gases during their passage into dimensions with a diameter equal to that of the holes present on the surface of their disks, with subsequently a circular movement producing the centrifugal force which displaces the polluted substances of the center of these masses towards their surfaces which pass to the carriers of pollutants thanks to contact, and this with regard to solid and liquid pollutants.
- the gaseous filtration will be explained later according to its nature, since it is closely related to the chemical reaction.
- the particles of the fluids have a kinetic energy or a thermal energy lower than the thermal energy of their gases.
- the molecules of gas, to enter the liquid phase must lose their energy to have an energy equal to that of their links in the fluids. This means that the transition from the gas phase to the liquid phase requires a loss of energy and the passage from the liquid phase to the gas phase requires energy absorption; this energy is called thermal evaporation.
- thermal evaporation For rapid fluidification, the temperature of the gases to be fluidized should be lowered rapidly; for this we must find a body absorbing energy and overcome the resistance to thermal conductivity due to poor thermal conductivity of gases.
- This new method has adopted the fluid gas to be used as a gas energy absorbing body by ensuring that it absorbs solids with large aerodynamic surfaces that move rapidly through the gases to return fluid for a period of time. the rapid movement on these surfaces and that it is replaced by a fluid less cold constantly to reduce the accumulation of heat in the fluid during the fluidification of the diluted gas to prevent the fluid temperature tends to a temperature close to the evaporation temperature of the fluid in question.
- the rapid movement of this fluid on the aerodynamic surfaces through the gas makes it possible to break the barrier of the thermal insulation of the gas and the fluid due to continuous agitation and friction with the fluid.
- This method ensures all the necessary conditions for the requirements of the gas-solution or gas-liquid chemical reactions thanks to a greater contact area between the two phases with the continuous and rapid reversal of the two phases and supplying the necessary heat through a heat exchanger. external heat in one or both phases.
- it can work well at high or low pressure and with various chemical agents, even solid.
- the large surface of contact between the reagents plays a big role in the speed of displacement of the reaction towards one of the parts of the equation for the different phases, in particular the liquid-gas phase which is characterized by the great difference in Volumic mass.
- a mass of gas having a certain volume weighs a thousand times less than the same volume of liquid and to reach equilibrium in chemical reactions, it is necessary to have values often close in mass and that means that to have a complete reaction between a gas and a liquid, the volume of the liquid must be hundreds or even thousands of times smaller than the volume of the gas.
- the technique of the new invention requires the meeting of the following circumstances:
- the device of the invention can be used as a filter for a large number of gases using the chemical reaction, using products chemically connected to specific gases to prevent them from passing through the device (without preventing the passage of other gases) by ensuring that they join the liquid phase and the fluids inside the device and that they leave the device continuously (in order to then receive the required chemical treatment outside the device and therefore go through the recycling process).
- the first disc (4) purifies the sputtering gases from the valves (11-12-13 ...) consisting of reagent liquid (14) and hung on the gases as a result of the treatment before these gases exit through the tubes (15) in the direction of the arrows (16). Multiple disks can also be used for this operation instead of just one.
- the holes in this disc contain a spongy material which absorbs the spray and transforms it into a liquid which flows under the action of the centrifugal force on the surface of the disc and leaves the active region of the device where the discs intervene (5). at (9), respectively, for perform the most important active role in the active region and for which the device was designed: the one of the filtration thus the purification, or the fluidification or the chemical reaction.
- the number of disks to perform such a task is at least one disk, for each of the fixed disks (18 to 24) and rotary disks (4-5-6-7-8-9).
- the active region of the device consists of fixed discs (18) to (24) and rotating discs (4) to (9), both having holes (26-27) for the passage of the gases to be treated.
- the fixed disks comprise tubes, one (28) for the transfer of the reagent liquid (14) to the valves (11-12-13 ...) (in specific quantities for each tube) sent as a spray with dimensions particular to be distributed between the discs (4-9 / 18-24) and on their surfaces.
- the liquid remains between these disks for a given time to cling to the solid or liquid particles or to react with the gases if necessary.
- Spraying joins the liquid covering the surface of the discs and pursues its objective of continuing to react or catch the maximum amount of suspended matter in the gases (to reach the required balance), then to flow and leave the discs (4-9) under the action of the centrifugal force resulting from the rotation of the discs and continue its way through the fixed surfaces through the holes (29) towards the reservoir (30) to enter the centrifuge (31) intermittently according to the particularities of this device, which we will explain the design and operation.
- the centrifuge (31) receives the fluids represented by the arrows (32) (from the fluid reservoir (30) containing solid particles) through holes (33) provided with electric gates; these doors close automatically as soon as the compartments of the device are filled with solids for a specific period of time until completion of the centrifugation process and removal of the solids (34) through the channel (35) through spacing the closing zones (36) of the reactive portions (37-38) of the centrifuge (31).
- the centrifuge (31) is activated by rotation of the spindle (2) which also drives the fluid mixer (39) to prevent sedimentation of solids (40) contained in the fluids used in the reservoir (30).
- the fluids contained in the reservoir (30) composed of chemical solutions or of a liquid heterogeneous phase must not pass through the centrifuge (31); they are directly directed through the door (41) to the mixing pond or chemical treatment and fluid recovery which has contributed to the purification process to be used a second time.
- the gas path (42) in Fig. 6 takes a longer distance than in Fig. 1, where the discs (43-44) are used as an alternative to the discs of Fig. 1, when the purpose is to purify the gases to a very high degree as is the case for the air purifier or highly toxic gas.
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Abstract
Méthode pour accélérer la filtration des gaz pour en éliminer les particules, accélérer le processus de fluidification des gaz qui s'effectue a un point proche de la température d' ébullition du gaz a fluidifier, et accélérer le déplacement des réactions chimiques vers la gauche ou la droite de l'équation pour chacune des phases gaz-gaz et liquide-gaz. Ceci consiste à envoyer les gaz à traiter entre des surfaces aérodynamiques (les disques couverts de liquide réactif), certaines surfaces se déplaçant dans mouvement rapide et inversement l'une par rapport a I' autre. Les gaz qui passent entre ces surfaces entrent en contact avec la pulvérisation et le liquide réactif, et sont soumis au frottement grâce aux mouvements complexes et aux collisions violentes contre le relief des surfaces; ceci permet un traitement rapide des gaz par une méthode nécessitant un espace réduit, offrant une grande efficacité a un coût réduit.
Description
Méthode et dispositif pour accélérer la filtration, la fluidification et la réaction chimique Domaine technique
a) L'invention concerne le domaine de la filtration pour purifier les gaz (pollués)
1/ En particulier, les filtres de purification de l'air ou des gaz pour en éliminer les gaz chimiques, les liquides chimiques (sous forme de pulvérisation) ou les matières solides (sous forme de poussière). b) L'invention concerne le domaine de la fluidification
1/ En particulier les dispositifs de fluidification des gaz
c) L'invention concerne également le domaine des réactions chimiques
1/ En particulier les réactions chimiques hétérogènes liquide-gaz et homogènes gaz-gaz (continues) Cas de la technique antérieure (pour les dispositifs antérieurs et leurs problèmes)
a) La filtration
1- Les dispositifs de séparation par plaques
Ces dispositifs agissent sous l'effet du poids. Les particules en suspension dans les gaz se précipitent sur les plaques, la sédimentation étant proportionnelle aux dimensions du dispositif et à la distance entre les plaques. Les dimensions des particules objet de la sédimentation sont de 50 et 70 microns, et le pourcentage de séparation peut atteindre 70%.
2- Les dispositifs de sédimentation par inertie (parois métalliques)
Ces dispositifs fonctionnent par changement relatif du mouvement et ont la forme de trous de sédimentation constitués d'un réservoir et de parois métalliques verticales, et des capteurs cylindriques de poussière munis de plaques de séparation. Les points de séparation se situent sur une échelle de dimensions des particules en suspension dans le gaz (objet de la sédimentation) allant de 5 à 10 microns.
3- Dispositifs de sédimentation centrifuge (Cyclones)
Ces dispositifs sont constitués de cylindres à bouts coniques où le gaz pollué pénètre par un côté au sommet du cylindre. Après un mouvement assez complexe, les polluants se dirigent vers la sortie à la base du cylindre à travers le bout conique et le gaz s'échappe du haut du cylindre par un tube de sortie. Les points de séparation se situent sur une échelle de dimensions des particules polluées objet de la sédimentation, à moins de 5 microns, et le pourcentage de séparation peut atteindre 70 à 90%.
4- Sédimentation électrique (trous de sédimentations en plaques ou tubulaires)
C'est un dispositif qui fonctionne sous l'effet des charges électriques. Le gaz pollué est soumis à des charges électriques qui s'accrochent à la surface des particules polluées et les poussent vers le pôle de charge contraire, où elles se sédimentent lors de l'entrée en contact.
5- Dispositifs de séparation par filtres (filtres granulaires, complexes ou textiles...)
Ils consistent à faire passer les gaz pollués à travers ces filtres. Les polluants sont retenus et le gaz passe proprement avec une pureté pouvant atteindre 99%.
6- Dispositifs de séparation par voie humide (colonnes remplies de billes de verre ou en céramique... )
Ils consistent à envoyer le gaz pollué par le bas de la colonne; on envoie l'eau sous forme de gouttes en tête de colonne; les polluants sont entraînés vers le bas avec l'eau et le gaz continue à s'échapper en tête de colonne.
Les inconvénients des dispositifs techniques précédents :
On considère que les trous de sédimentation par plaques conviennent à une utilisation locale; ils fournissent une sédimentation lente et assurent uniquement la sédimentation des particules en suspension d'une dimension de 50 à 60 microns. Leur pourcentage de séparation peut atteindre 80% seulement et pour pouvoir assurer la purification d'une grande quantité de gaz et avoir une purification convenable permanente, il faudrait faire passer le gaz pollué à travers une longue série de trous. Ce qui entraîne une hausse phénoménale du coût d'exploitation et un temps de préparation assez long avec une difficulté pour nettoyer les matières sédimentées. Le grand problème impossible à résoudre reste que l'air ou le gaz pollué contient généralement des particules de dimensions très variables qui ne conviennent pas à toutes les opérations de purification.
En ce qui concerne les précipitateurs à parois, ils présentent les mêmes inconvénients que la méthode précédente puisqu'elle ne permet de sédimenter qu'une petite partie sur l'échelle dimensionnelle des particules en suspension dans les gaz. Et ceci est valable pour toutes les opérations de purification.
En ce qui concerne la sédimentation centrifuge, elle présente les inconvénients qui précèdent avec en plus un grand bruit émis lors de l'opération.
La séparation par sédimentation électrique apparaît donc comme la meilleure parmi les méthodes antérieures, mis à part le fait qu'elle présente un encombrement important comparé à sa capacité de production. Elle présente également certains problèmes comme lorsque la poussière est conductrice du courant; elle transmet alors sa charge électrique à l'électrode lors du contact et elle est rechargée par l'électrode pour avancer avec le gaz pur et s'échappe sans se sédimenter. Si les particules sont mauvaises conductrices du courant, elles gardent leur charge électrique et voilent la charge électrique de l'électrode lors de la sédimentation en la couvrant d'une charge électrique identique à celle des particules suivantes; elles s'opposent ainsi entre elles et échappent au filtre électrique.
Ce type de dispositif peut également présenter un inconvénient lors de la purification des gaz des substances fluides conductrices du courant comme les pulvérisations d'acides ou de bases et certains types de particules; un autre problème apparaît alors, celui de l'incapacité de cette méthode à filtrer toutes les particules en suspension dans les gaz.
La méthode de purification par voie humide est sans doute la meilleure parmi les méthodes susmentionnées, car elle couvre la quasi totalité de l'échelle des dimensions des particules, ainsi qu'une partie de l'échelle des types de poussières et de pulvérisations liquides.
Les filtres granulaires ou complexes sont utilisés uniquement pour purifier les gaz qui ne contiennent qu'une très petite quantité de polluants, étant donné qu'ils sont vite saturés et perdent ainsi leur rendement.
Vu les inconvénients, le coût élevé et la grande dimension des dispositifs de purification précédents, il est impossible de les placer dans le cadre de la technique antérieure pour leur non-conformité aux exigences. On se limitera uniquement à dire que la méthode de la purification par colonnes d'eau constitue la technique antérieure. Cette méthode consiste en une purification par l'eau qui coule dans les colonnes et passe à la surface de graines ou de billes dures en permanence lors de l'opération. Lorsqu'on envoie un courant de gaz pollué par le bas de la colonne vers le sommet, les particules sont captées et coulent avec le flux descendant alors que le gaz sort en tête de colonne.
Évaluation des problèmes fondamentaux de la technique adoptée pour le fonctionnement des dispositifs selon la technique antérieure, leurs causes et solutions:
1- Dimensions des colonnes qui fonctionnent selon la technique antérieure
Les grandes dimensions des dispositifs basés sur la technique antérieure posent des problèmes qui ne peuvent être tolérés qui se caractérisent par une faible production par rapport au gabarit pour des raisons dues à l'incapacité d'assurer une bonne séparation entre les polluants et les gaz. Pour cela la solution est proposée à travers une nouvelle invention pour compenser la méthode adoptée par la technique antérieure; les gaz à traiter sont envoyés à travers des surfaces aérodynamiques couvertes par un liquide réactif. Chacune de ces surfaces se déplace rapidement en un mouvement inverse par rapport à l'autre, ou bien l'une d'elles est fixe par rapport à l'autre, ce qui donne une suprématie au dispositif de la nouvelle technique par rapport à celui de l'ancienne technique de 10 à 100 fois. 2- Une petite surface de contact entre les gaz pollués et l'eau dans les dispositifs de l'ancienne technique.
Les dispositifs de l'ancienne technique présentent l'inconvénient de fournir une petite surface de contact entre les gaz pollués et l'eau (dans la zone de réaction du dispositif). Ceci constitue l'un des
problèmes qui affaiblissent la capacité productive du dispositif due à l'impossibilité d'augmenter la surface de contact entre l'eau et les gaz pollués en diminuant la taille des graines utilisées pour la purification à cause de l'action capillaire qui résulte lors d'une telle diminution. Ce problème a été résolu avec la nouvelle invention par l'utilisation du coefficient de vitesse résultant de la force centrifuge de la surface qui entraîne le fluide à sortir des trous pour maintenir la valeur de la surface de contact. Ce problème a également été résolu en utilisant des surfaces aérodynamiques recouvertes de fluides réactifs. Ces surfaces se déplacent dans un mouvement opposé entre elles pour que les gaz qui passent entre elles (les gaz pollués à traiter) soient soumis à des facteurs mécaniques divers comme :
1- Les fortes collisions des gaz pollués avec les surfaces aérodynamiques qui entraînent la séparation entre les gaz et les polluants particulaires grâce à la différence relative de l'inertie.
2- L'autorotation des masses gazeuses qui entraîne la sortie des polluants particulaires de ces masses gazeuses vers la surface des matières réactives sous l'action de la force centrifuge.
3- Le frottement entre les gaz et les surfaces à mouvement opposé favorise le contact; on obtient ainsi une grande surface de contact par l'utilisation du coefficient de vitesse, un grand facteur de contact par l'utilisation des facteurs mécaniques et on obtient finalement un dispositif dix fois plus petit que les dispositifs antérieurs avec une productivité dix fois plus grande.
3- La consommation excessive d'énergie dans la technique antérieure; les causes et les solutions :
La consommation excessive d'énergie par rapport à la productivité des dispositifs antérieurs est un problème important dû à la vitesse des gaz pollués passant à travers le dispositif qui fluctue entre la perte d'énergie et l'augmentation de la productivité et vice-versa. Ce problème a été résolu par la nouvelle invention en utilisant une nouvelle technique qui consiste à bouger les surfaces couvertes de fluides réactifs (l'eau dans la technique antérieure) à travers les gaz pollués au lieu de faire passer ces gaz à travers les surfaces (les graines ou billes dans la technique antérieure); on aura ainsi gagné plus de 50% en énergie. b) La fluidification :
Le problème de la fluidification dans la technique antérieure; les causes et les solutions :
On utilise des échangeurs de chaleur tubulaires pour procéder à la fluidification sous pression; plus la pression augmente, plus la fluidification est rapide; cependant une grande pression est synonyme d'équipements énormes et donc un coût important; ainsi plus la surface de l'échange de chaleur est
grande, plus la fluidifi cation est rapide, mais une grande surface est synonyme d'équipements énormes donc un coût plus important; on doit donc faire face à deux problèmes : le problème de la pression et celui de la surface d'échange de chaleur. Ces deux problèmes ont été résolus par la nouvelle invention qui consiste à augmenter le facteur de contact entre la phase liquide et la phase gazeuse et à rompre l'isolation thermique, ce qui permet d'augmenter la vitesse de fluidification 5 fois plus avec moins d'énergie et un dispositif de petite taille,
c) La réaction chimique :
Le problème de la technique antérieure au niveau de la réaction chimique : les causes et les solutions (concernant la phase hétérogène) :
On envoie le fluide ou la solution en tête de colonne sous forme de gouttelettes ou de pulvérisations qui réagissent avec le gaz montant à l'intérieur de la colonne; les réactifs tombent dans le bassin inférieur de la colonne. À première vue on pourrait croire qu'il n'y a pas de problème, mais si on regarde attentivement, on remarque que les grandes dimensions et les accessoires et matériaux utilisés pour constituer ces colonnes ainsi que la durée de l'opération constituent une charge lourde à l'exploitant ou au producteur. Pour cela, les solutions nécessaires ont été fournies grâce à une nouvelle invention qui consiste à créer un dispositif qui contribue à accélérer ces interactions cinq fois plus en développant le facteur de contact entre les réactifs et en apportant les conditions requises avec un dispositif d'une taille dix fois plus petite que le dispositif antérieur.
Caractéristiques de l'invention concernant la filtration (différence entre la technique antérieure et la nouvelle technique)
Pour plus de clarté, nous allons définir des valeurs fictives de volume, de poids et de temps, afin de déterminer la différence entre la technique antérieure et la nouvelle technique en fonction de ces valeurs; on prendra 1000 mètres cubes pour le gaz pollué qui contient des polluants estimés à 100 kg avec un paramètre temps del6,66 minutes pour accomplir cette tâche à l'aide de la nouvelle invention. Cette tâche pouvant être accomplie avec un dispositif ayant des dimensions de 0,25 et 0,8 mètres cubes pendant le temps mentionné ci-dessus pour une purification égale à 99%, tandis que le dispositif de la technique antérieure serait plus de 10 fois plus grand pour être en mesure d'accomplir cette même tâche avec les mêmes paramètres susmentionnés.
Le dispositif de la nouvelle invention se distingue par son faible coût par rapport au dispositif antérieur; la différence entre les deux coûts pouvant être de 10 fois dans le meilleur des cas.
L'objectif de l'invention
L'objectif de cette invention est de diminuer le coût de l'exploitation des opérations de purification, de fluidification et de réaction chimique, la purification, la fluidifi cation ou la réactivité d'un plus grand volume de gaz avec un bon rendement, meilleur qu'avec la technique antérieure et en utilisant une quantité inférieure de liquides (les réactifs) utilisés et récupérés avec un dispositif de petite dimension et un temps de purification moindre par rapport aux dispositifs antérieurs, ainsi qu'en consommant moins d'énergie.
La nouvelle invention a aussi pour objectif la réduction de la pollution de l'environnement suite aux divers procédés industriels. Cet objectif est atteint grâce à l'invention qui consiste en un dispositif qui assure les conditions suivantes :
1/ L'augmentation de la surface de contact SUc entre les gaz pollués GP et les porteurs de polluants (réactifs) LP
21 La mise en place d'un contre-mouvement rapide V entre Lp et GP
3/ L'augmentation de la valeur du gradient de transport hydrophile ou hydrophobe GPH entre LP et les polluants G
4/ La création d'un procédé de séparation par inertie relative CB
5/ La création d'un procédé de séparation par force centrifuge CF
On peut calculer la quantité de matières polluées restantes PC par mètre cube de gaz traité selon la formule suivante :
[(SUc x VI x GPH) + CBR + CFR] x Ra
= PC
VPG x RPG
Définition :
SUc est la surface de contact entre GP et LP
Vi est la différence de vitesse entre Lp et GP
CBR est le coefficient de séparation par inertie
CFR est le coefficient de séparation centrifuge
VPG est la vitesse d'entrée des gaz pollués dans le dispositif
RPG est la quantité de polluants G dans les gaz pollués
Ra est le coefficient propre au dispositif
Définition des figures
Définition de la figure 1
La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif de la nouvelle invention qui offre toutes les conditions pour accélérer le processus de purification et de fluidification et de réaction chimique.
Définition des parties de la figure 1 :
1- Flèche circulaire représentant un mouvement de rotation la transmission (3) issue du moteur pour déplacer l'axe (2)
2- Axe portant les disques rotatifs fixé par les roulements (62-46)
3- Transmission du moteur à l'axe (2)
4- Premier disque rotatif fixé à l'axe
5- Deuxième disque rotatif
6- Troisième disque rotatif
7- Quatrième disque rotatif
8- Cinquième disque rotatif
9- Sixième disque rotatif
10- Septième disque rotatif qui agit comme ventilateur pour retirer les gaz à traiter
11- Première valve pour envoyer le liquide entre les disques fixes et rotatifs
12- Deuxième valve
13- Troisième valve
14- Liquide récupéré du procédé de centrifugation et stocké dans le bassin du dispositif 31
15- Tubes pour extraire les gaz traités par le dispositif
16- Flèches représentant la direction du mouvement des gaz traités dans le dispositif
17- Trous à la surface du disque (10) dans un coin particulier pour activer le processus du retrait des gaz
18- Premier disque fixe
19- Deuxième disque fixe
20- Troisième disque fixe
21- Quatrième disque fixe
22- Cinquième disque fixe
23- Sixième disque fixe
24- Septième disque fixe
25- Flèches représentant la direction d'entrée des gaz à traiter
26- Trous sur les disques fixes
27- Trous sur les disques rotatifs
28- Tube de transfert du liquide réactif vers les valves (11-12-13...)
29- Trous de sortie des liquides vers le traitement ou la centrifugation
30- Réservoir des liquides utilisés
31- Centrifugeuse
32- Flèches représentant la direction du mouvement des liquides utilisés vers le réservoir (30) à travers les trous (29)
33- Ouvertures équipées de portes électriques pour régler le flux des liquides vers la centrifugeuse
34- Condensats solides sous forme de morceaux cohérents
35- Canal d'évacuation des condensats solides sous forme de morceaux cohérents
36- Porte de la centrifugeuse (lors de la fermeture de ces deux pièces, la chambre de centrifugation est fermée dans l'attente de l'écoulement du liquide à centrifuger, à l'intérieur de la centrifugeuse) 37- Une des parties de la chambre de centrifugation de la centrifugeuse est recouverte par la membrane de centrifugation à l'intérieur.
38- Pièce similaire à la pièce (37) mais avec un mouvement ascendant et descendant, selon la direction signalée par la flèche (51)
39- Mélangeur du réservoir (30) fixé à un axe
40- Matières ou particules solides séparées des gaz traités
41- Ouverture équipée d'une porte électrique pour le passage des liquides vers les bassins de mélange ou de traitement chimique
45- Pièce en plastique ou métallique pour fermer le dispositif par le bas (BRID)
46- Roulement pour fixer l'axe (2) à la bague de roulement (47)
47- Bague de roulement (46) fixant l'axe (2); elle fixe également la centrifugeuse
48- Bague de roulement (62)
49- Tube de transfert du liquide réactif vers les valves (11-12-13...)
50- Sens de sortie des condensats (34)
51- Flèche double indiquant le sens du mouvement linéaire de la pièce (38)
52- Prestop pour empêcher la fuite des liquides et des gaz
53- Outils pour installer le dispositif
54- Pièce comportant des trous pour évacuer les liquides pollués de la zone de réaction du dispositif et pour introduire les gaz à traiter, conçue de façon à empêcher le mouvement des liquides vers les tubes (67)
55- Pièce fixée sur l'axe (2) pour renforcer la fixation de tous les disques rotatifs
56- Prestop pour empêcher la fuite des liquides et des gaz hors du dispositif
57- Spirale avec écrou à son bout pour fixer les pièces du dispositif comme la pièce (18)
58- Flèche représentant le sens du mouvement des liquides à l'intérieur du dispositif
59- Un des trous du premier disque fixe, considéré comme une sortie pour les gaz purs de la zone de réaction
60- Tube de retrait du liquide récupéré du bassin de la centrifugeuse (31)
61- Pompe pour retirer le liquide récupéré et pour l'injecter dans les valves (11-12-13...)
62- Roulement pour fixer l'axe (2) par une bague de roulement (48)
63- Pièce pour fermer le dispositif par le haut (brid)
64- Joint en caoutchouc pour empêcher la fuite des liquides et des gaz entre les pièces
65- Vide entre les disques fixes comme le disque (19) et les disques rotatifs comme le disque (4) 66- Trous pour l'entrée des gaz à traiter et la sortie des liquides pollués
67- Tubes pour l'entrée des gaz à traiter dans le dispositif
68- Flèche représentant le sens du mouvement des gaz dans le dispositif lors de l'opération
69- Trous à la surface du disque (4) dans un coin particulier comportant une matière spongieuse pour absorber les pulvérisations du gaz et les transformer en liquide débité sous l'action de la centrifugation
Définition de la figure 2
La figure 2 représente une vue horizontale de l'un des disques rotatifs perforés du dispositif illustré à la figure 1.
Définitions des parties de la figure 2 :
70- Engrenages sur le disque
71- Disque rotatif
72- Trous à la surface du disque
73- Trou pour fixation sur l'axe rotatif (2)
La figure 2A représente une vue frontale du disque rotatif perforé illustré à la figure 2
Définition de la figure 3 :
La figure 3 représente une vue horizontale de l'un des disques fixes perforés du dispositif illustré à la figure 1.
Définition des parties de la figure 3 :
74- Disque fixe
75- Trous à travers le disque
76- Trou pour le passage de l'axe rotatif (2)
La figure 3A représente une vue frontale du disque fixe illustré à la figure 3
Définition de la figure 4 :
La figure 4 représente un disque rotatif utilisé dans le dispositif illustré à la figure 1 (au lieu des disques illustrés à la figure 2, qui sont des disques non perforés avec des surfaces qui comportent des corps fixes (78) (corps à caractère aérodynamique, clous ou plaques...)
Définition des parties de la figure 4 :
77- Disque rotatif
78- Plaques fixées sur le disque (77) dont le nombre peut être bien supérieur à celui de la figure 4
79- Trou pour fixation sur l'axe rotatif (2)
La figure 4A représente une vue frontale du disque rotatif illustré à la figure 4
Définition de la figure 5 :
La figure 5 représente le disque fixe (en ligne avec le disque rotatif de la figure 4) comprenant à ses surfaces des corps fixes (81) qui comprennent les corps du disque rotatif de la figure 4
Définition des parties de la figure 5 :
80- Disque fixe
81- Plaques fixées sur le disque (80) dont le nombre peut être bien plus inférieur ou supérieur à l'illustration de la figure 5
82- Trous pour le passage des gaz
83- Trou pour le passage de l'axe (2)
84- Point de passage des gaz
La figure 5A représente une vue frontale du disque illustré dans la figure 5
Définition de la figure 6
La figure 6 représente une partie d'une coupe longitudinale de la zone réactive (où s'effectuent la purification, la fluidification et la réaction chimique). La figure 6 regroupe les disques de la figure 4 et de la figure 5
Définition des parties de la figure 6 :
85- Tubes de transfert des liquides réactifs qui servent à traiter les gaz
86- Plaques fixes sur le disque fixe (43)
87- Plaques fixes sur le disque rotatif (44)
43- Disque fixe
44- Disque rotatif
88- Trous sur le disque fixe pour la sortie des gaz traités
89- Trous sur le disque fixe pour l'entrée des gaz à traiter
90- Valve pour l'envoi des liquides réactifs
42- Flèche représentant le sens du mouvement des gaz à traiter
91- Axe portant les disques rotatifs
92- Flèche représentant le mouvement rotatif de l'axe 91
Divulgation de l'invention (Principe de l'invention)
Cette invention consiste en une méthode et un dispositif pour accélérer la filtration, la fluidification et la réaction chimique. Ces dernières peuvent s'effectuer dans le même dispositif qui incarne cette invention.
A- Méthode
1- La filtration (purification)
Cette méthode permet d'accélérer la purification des gaz de leurs polluants solides, liquides et gazeux avec un pourcentage de pureté selon la demande (supérieure à 99,99%) et un pourcentage de pureté selon la proportionnalité inverse en multipliant la quantité de gaz qui traverse entre les parties réactives (constituées des surfaces mobiles à travers les surfaces fixes) dans le temps.
Explication de La technique : les particules solides et liquides en suspension dans les gaz sont soumises à la tension superficielle qui les oblige à se séparer des gaz et de rejoindre les liquides réactifs, selon la valeur du gradient de transport hydrophile ou hydrophobe entre les polluants et les porteurs (les liquides réactifs pour purifier les gaz); ceci est réalisé avec un rendement élevé lorsqu'on ajoute des substances qui diminuent la tension superficielle aux liquides réactifs porteurs des polluants. Cette méthode se base sur les parties réactives pour créer un milieu propice pour activer ce processus selon l'invention. Cela consiste à augmenter la surface de contact entre les polluants et les liquides porteurs de ces polluants; il est également impératif pour cette invention que les parties réactives fassent en sorte que les liquides porteurs des polluants se déplacent rapidement dans le sens inverse à celui des gaz pollués, ce qui améliore la vitesse de purification. L'invention exige aussi que ces parties soumettent les gaz pollués qui les traversent à une agitation rapide et un arrêt rapide pendant de courts laps de temps dès l'étape du nouveau remplissage, ce qui entraîne la séparation entre les gaz et les polluants sous l'effet des diverses forces d'inertie de leurs masses (masse de gaz et masse de corps étrangers). En outre, ces parties tendent à diviser les gaz pollués lors de leur passage en des dimensions à diamètre égal à celui des trous présents à la surface de leurs disques, avec par la suite un mouvement circulaire produisant la force centrifuge qui déplace les substances polluées du centre de ces masses vers leurs surfaces qui passent aux porteurs de polluants
grâce au contact, et ceci en ce qui concerne les polluants solides et liquides. La filtration gazeuse sera expliquée ultérieurement selon sa nature, vu qu'elle est étroitement liée à la réaction chimique.
2- La fluidification : cette méthode permet d'accélérer le processus de fluidification des gaz à une température proche de la température d'ébullition des fluides de ces gaz en offrant une grande surface de contact entre la phase liquide et la phase gazeuse en les agitant et en se débarrassant de l'émission de chaleur au cours de la fluidification à travers un échangeur de chaleur.
Explication de la technique : Les particules des fluides possèdent une énergie cinétique ou une énergie thermique inférieure à l'énergie thermique de leurs gaz. Les molécules de gaz, pour entrer dans la phase liquide, doivent perdre leur énergie pour avoir une énergie égale à celle de leurs liens dans les fluides. Cela signifie que le passage de la phase gazeuse à la phase liquide nécessite une perte d'énergie et le passage de la phase liquide à la phase gazeuse nécessite une absorption d'énergie; cette énergie s'appelle évaporation thermique. Pour une fluidification rapide, il convient de faire baisser rapidement la température des gaz à fluidifier; pour cela il faut trouver un corps absorbant de l'énergie et surmonter la résistance à la conductivité thermique due à une mauvaise conductivité thermique des gaz. Cette nouvelle méthode a adopté le gaz fluide pour être utilisé comme un corps absorbant de l'énergie du gaz en faisant en sorte qu'il absorbe des corps solides avec de larges surfaces aérodynamiques qui se déplacent rapidement à travers les gaz pour retourner le fluide pendant le mouvement rapide sur ces surfaces et qu'il soit remplacé par un fluide moins froid en permanence pour réduire l'accumulation de chaleur dans le fluide pendant la fluidification du gaz dilué pour éviter que la température du fluide ne tende vers une température proche de la température d'évaporation du fluide en question. Le mouvement rapide de ce fluide sur les surfaces aérodynamiques à travers le gaz permet de rompre la barrière de l'isolation thermique du gaz et du fluide en raison de l'agitation continue et du frottement avec le fluide.
3- La réaction chimique
Grâce à cette méthode, on peut accélérer la réaction chimique permanente, homogène et hétérogène, pour les phases suivantes : gaz-gaz ou liquide-gaz
Explication de la technique
Cette méthode assure toutes les conditions nécessaires aux exigences des réactions chimiques gaz- solutions ou gaz-liquides grâce à une plus grande surface de contact entre les deux phases avec le retournement continu et rapide des deux phases et en fournissant la chaleur nécessaire à travers un échangeur de chaleur externe à l'une ou aux deux phases. En outre, on peut ainsi travailler à haute ou basse pression et avec divers agents chimiques, même solides.
La grande surface de contact entre les réactifs joue un grand rôle dans la vitesse de déplacement de la réaction vers l'une des parties de l'équation pour les différentes phases, en particulier la phase liquide-gaz qui se caractérise par la grande différence en masse volumique. Une masse de gaz ayant un certain volume pèse mille fois moins que le même volume de liquide et pour atteindre l'équilibre dans les réactions chimiques, il est nécessaire d'avoir des valeurs souvent proches en masse et cela signifie que pour avoir une réaction complète entre un gaz et un liquide, le volume du liquide doit être des centaines voire des milliers de fois inférieur au volume du gaz. Pour cela, la technique de la nouvelle invention nécessite la réunion des circonstances suivantes:
Faire en sorte qu'une petite masse de liquide prenne une large zone sur plusieurs surfaces aérodynamiques qui sont en mouvement inverse rapide, ce qui permet une augmentation de la vitesse de réaction des gaz avec ce liquide.
La filtration des gaz:
On peut utiliser le dispositif de l'invention comme un filtre pour un grand nombre de gaz en utilisant la réaction chimique, à l'aide de produits chimiquement reliés à des gaz spécifiques pour les empêcher de traverser le dispositif (sans empêcher le passage d'autres gaz) en faisant en sorte qu'ils rejoignent la phase liquide et les fluides à l'intérieur du dispositif et qu'ils sortent du dispositif de manière continue (afin de recevoir ensuite le traitement chimique requis à l'extérieur du dispositif et donc franchir le processus de recyclage).
B- Le dispositif
Explication du fonctionnement du dispositif :
Après la mise en marche du dispositif représenté sur la figure 1 , en donnant un mouvement de rotation représenté par une flèche (1) à l'axe (2) par la transmission (3) fixée à un moteur électrique à mouvement rotatif (1); ce mouvement est transmis aux disques successifs (4-5-6-7 -8-9-10) installés sur l'axe (2), qui peuvent être au nombre de un ou plus (ils peuvent être beaucoup plus nombreux qu'ils ne le sont dans la figure 1), conçus pour exécuter trois rôles répartis entre eux.
Le premier disque (4) purifie les gaz de la pulvérisation à partir des valves (11-12-13...) constituée de liquide réactif (14) et accrochés aux gaz suite au traitement avant que ces gaz ne sortent à travers les tubes (15) dans le sens des flèches (16). Plusieurs disques peuvent également être utilisés pour cette opération au lieu d'un seul.
Les trous de ce disque contiennent une matière spongieuse qui absorbe la pulvérisation et la transforme en un liquide qui s'écoule sous l'action de la force centrifuge à la surface du disque et quitte la région active du dispositif où interviennent les disques (5) à (9), respectivement, pour
effectuer le rôle actif le plus important dans la région active et pour lequel le dispositif a été conçu : celui de la filtration donc la purification, ou la fluidification ou la réaction chimique. Le nombre de disques pour effectuer une telle tâche est d' au moins un disque, pour chacun des disques fixes ( 18 à 24) et rotatifs (4-5-6-7-8-9).
Enfin, le rôle du disque (10) dans lequel les trous (17) sont situés dans un coin particulier sur la surface du disque afin qu'il puisse aspirer les gaz à traiter représentés par les flèches (25) et les diriger vers l'entrée de la région active du dispositif pour qu'ils sortent ensuite par les tubes (15) dans le sens des flèches (16). Ce processus, comme précédemment, peut utiliser plusieurs disques au lieu d'un seul disque comme il peut également ne pas utiliser ce type de disque aspirant (10) en compensant ceci par des trous dans des zones particulières sur les disques rotatifs (5-9) afin de mener à bien l'aspiration.
La région active du dispositif est constituée de disques fixes ( 18) à (24) et de disques rotatifs (4) à (9), les deux comportant des trous (26-27) pour le passage des gaz à traiter. Les disques fixes comportent des tubes, l'un (28) pour le transfert du liquide réactif (14) aux valves (11-12-13...) (en quantités spécifiques pour chaque tube) envoyé sous forme de pulvérisation avec des dimensions particulières pour se répartir entre les disques (4-9/18-24) et à leurs surfaces. Le liquide reste entre ces disques pendant un temps donné pour s'accrocher aux particules solides ou liquides ou pour réagir avec les gaz le cas échéant.
La pulvérisation rejoint le liquide recouvrant la surface des disques et poursuit son objectif qui est celui de continuer à réagir ou à attraper le maximum de matières en suspension dans les gaz (pour atteindre l'équilibre requis), puis s'écouler et quitter les disques (4-9) sous l'action de la force centrifuge résultant de la rotation des disques et poursuivre son chemin à travers les surfaces fixes à travers les trous (29) en direction du réservoir (30) pour entrer dans la centrifugeuse (31) par intermittence selon les particularités de ce dispositif, dont nous allons expliquer la conception et le fonctionnement.
La centrifugeuse (31) reçoit les fluides représentés par les flèches (32) (à partir du réservoir de fluides (30) contenant des particules solides) à travers des trous (33) munies de portes électriques; ces portes se referment automatiquement dès que les compartiments du dispositif sont remplis de matières solides pendant des laps de temps spécifiques jusqu'à l'achèvement du processus de centrifugation et l'élimination des matières solides (34) à travers le canal (35) par l'espacement des zones de fermeture (36) des parties réactives (37-38) de la centrifugeuse (31).
La centrifugeuse (31) est activée par la rotation de l'axe (2) qui entraîne également le mélangeur de fluides (39) pour empêcher la sédimentation des matières solides (40) contenues dans les fluides utilisés dans le réservoir (30). Les fluides contenus dans le réservoir (30) composés de solutions chimiques ou d'une phase hétérogène liquide ne doivent pas passer par la centrifugeuse (31); ils sont directement dirigés à travers la porte (41) vers le bassin de mélange ou le traitement chimique et la récupération du fluide qui a contribué au processus de purification pour être utilisé une deuxième fois.
Le trajet des gaz (42) dans la figure 6 prend une distance plus longue que dans la figure 1, où les disques (43-44) sont utilisés comme une alternative aux disques de la Figure 1, lorsque le but est de purifier les gaz à un très haut degré comme c'est le cas pour le purificateur d'air ou de gaz hautement toxique. Quant à la façon d'opérer concernant cette figure 6, elle est exactement comme le décrit la figure 1.
Pour travailler avec le meilleur rendement et une quantité minimale de liquides réactifs (14) selon la figure 1 et les disques (43-44) comme le montre la figure 6, on retire les fluides traités dans le disque (5) (C'est à dire à la dernière étape de la purification) pour les envoyer à travers la valve (12) au disque (6) et les retirer ensuite après un traitement avec ce disque (6) pour être envoyés vers une valve (13) au disque (7). Ce processus se poursuit dans un séquentiel jusqu'au disque (9). Ainsi nous aurons atteint le plus haut niveau de purification ou de réactivité des gaz traités d'une part, et les valeurs les plus élevées de l'équilibre des polluants dans les liquides réactifs, ou le plus haut niveau de réaction ou de fluidification d'autre part. Ceci conduit à la purification ou la réaction ou la fluidification d'une grande quantité de gaz avec une petite quantité de liquide utilisée.
Claims
1
Revendications
1- Méthode et dispositif pour accélérer la filtration, la fluidification et la réaction chimique, caractérisée par une capacité d'effectuer plusieurs opérations dans des domaines différents. Le dispositif est capable, par la méthode et les techniques dérivées, de purifier le gaz des particules et de faciliter le processus de fluidification à une température proche de la température d'ébullition du fluide du gaz à condenser et la possibilité d'agir comme un réacteur chimique permanent
(concernant la phase homogène et hétérogène gaz-liquide/gaz-gaz). Ceci est fait en envoyant le gaz à traiter entre des surfaces à mouvement opposé entre elles et recouvertes par le liquide réactif, ce qui fait que les gaz entre ces surfaces sont soumis à des frottements, à des chocs violents qui résultent en une augmentation du coefficient de contact entre les gaz à traiter et les liquides réactifs, ce qui conduit à activer et à accélérer les processus de purification, de fluidification et de réaction chimique (le nombre des paires de ces surfaces ou disques dans le dispositif doit être d'au moins un).
2- Méthode selon la revendication 1 où l'on contrôle le degré de purification des gaz lors d'un changement de la quantité de gaz à traiter (25) qui traverse le dispositif en un temps donné et où il est facile d'atteindre le degré de purification requis.
3- Méthode selon la revendication 1 où l'on active la tension superficielle des fluides utilisés dans le procédé de séparation par le contact (contact des liquides réactifs et des gaz contenant les particules en suspension) en ajoutant un produit chimique à double polarité (qui diminue la tension superficielle et ne mousse pas)
4- Méthode selon la revendicationl où l'on envoie les gaz à travers des surfaces recouvertes du liquide réactif où les surfaces bougent les unes par rapport aux autres (au lieu de remuer les gaz à travers les surfaces fixes).
5- Méthode selon la revendication 1 où les masses gazeuses à traiter lors de leur passage par le dispositif, sont soumises à une agitation rapide et un arrêt rapide lors du passage d'un disque tel que (9) à un autre (23) ou lors du passage entre les plaques telles que (78 et 81).
6- Méthode selon la revendication 5, où les particules sont séparées des gaz sous l'action de la force d'inertie lors du choc violent des gaz contre les murs des trous des disques rotatifs ou lors du choc violent contre les trous des disques fixes au cours de leur sortie des disques rotatifs, selon la figure 1.
2
7- Méthode selon la revendication 1 où les masses gazeuses qui contiennent les corps en suspension acquièrent un mouvement d'autorotation (entre les disques à mouvement inverse) ; il en résulte une force centrifuge qui déplace les corps en suspension depuis le centre des masses vers leur surface pour faciliter leur passage aux liquides réactifs.
8- Méthode selon la revendication 1 où les liquides réactifs sont pulvérisés par les valves (11-12- 13...)· La pulvérisation se propage entre les disques (fixes et mobiles) et permet de recueillir les corps en suspension dispersés dans les gaz pour rejoindre ensuite les fluides à la surface des disques.
9- Méthode selon la revendication 1 où l'on augmente la surface et le coefficient de contact entre la phase liquide et la phase gazeuse, pour activer le processus de fluidification à une température proche du point d'ébullition des gaz fluides à fluidifier.
10- Méthode selon la revendication 1 où on retourne la phase liquide et la phase gazeuse pour accélérer le processus de fluidification en faisant en sorte que la chaleur résultante au cours de la fluidification à la zone de contact entre les phases se déplace vers les couches profondes du fluide.
11- Méthode selon la revendication 10 où on se débarrasse de la chaleur accumulée dans le fluide en le faisant passer à travers un échangeur de chaleur externe.
12- Méthode selon la revendication 11 où l'on utilise le gaz fluide pour transférer la chaleur accumulée à l'intérieur du dispositif pour l'éliminer à l'aide d'un échangeur de chaleur externe.
13- Méthode selon les revendications 9 à 2 où on laisse le fluide couvrir les surfaces solides mobiles et fixes, pour entrer en contact avec le gaz et faciliter le transfert de chaleur du gaz présent entre les disques vers le fluide.
14- Méthode selon la revendication 8 où l'on le fluide entre les surfaces mobiles et fixes pour que le gaz se condense dessus et rejoigne le fluide à la surface des disques.
15- Méthode selon la revendication 10 qui consiste à rompre la barrière de l'isolation thermique du gaz et du fluide en envoyant le gaz à travers les trous ou les surfaces aérodynamiques mobiles et en laissant le fluide s'écouler sur les surfaces aérodynamiques sous l'action de la force centrifuge provoquée par la rotation des disques.
16- Méthode selon la revendication 1 où l'on effectue une réaction chimique continue propre aux phases homogène et hétérogène (gaz-liquide/gaz-gaz) en assurant une grande surface de contact entre les gaz et les liquides ou les solutions chimiques.
17- Méthode selon les revendications (1-4-5-8-10-12-13-22) qui consiste à retourner les gaz chimiques, les liquides ou les solutions pour accélérer le déplacement de la réaction chimique vers
3 un côté de l'équation et ajuster la pression et la température de réaction en fonction du temps nécessaire.
18- Méthode selon les revendications (17-11) où l'on fixe la température requise pour la réaction au cours de l'opération au moyen d'un échangeur de chaleur externe pour l'une des phases ou pour les deux, la phase liquide et la phase gazeuse (sortir les matières réactives pour les refroidir à travers l'échangeur de chaleur externe et les renvoyer au réacteur).
19- Méthode selon la revendication 1 où les réactions chimiques ont lieu dans la phase homogène gaz-gaz en introduisant les gaz à réagir à travers les tubes (67).
20- Méthode selon la revendication 1 où la réaction chimique de médiation de la phase homogène gaz-gaz a lieu au moyen d'un fluide injecté par les valves.
21- Méthode selon la revendication 1 où la réaction chimique de médiation de la phase homogène gaz-gaz a lieu en couvrant les parois des trous de disques par le moyen adéquat comme l'illustre la figure 1 , ou en couvrant les surfaces des disques aérodynamiques par le moyen adéquat lors de l'utilisation de disques non perforés comme l'illustre la figure 6.
22- Méthode selon les revendications 10 à 14-16-17-24 qui consiste à fournir des conditions spéciales dans le réacteur pour une réaction continue sur deux quantités de phase différente liquide- gaz avec des poids proches et une large surface de contact avec la possibilité de changer le temps passé à l'intérieur du réacteur et d'en contrôler la température et la pression.
23- Méthode selon la revendication 1 où on sépare un gaz chimique d'un autre gaz à l'intérieur du réacteur par l'utilisation de liquides ou de solutions chimiques, ayant une relation chimique avec le gaz à isoler en les envoyant à travers les valves (11-12-13...).
24- Méthode selon la revendicationl où l'on change la pression dans le dispositif pour accomplir le processus de fluidification ou la réaction chimique.
25- Méthode selon la revendication 1 qui consiste à utiliser une matière spongieuse dans les disques pour nettoyer les gaz et compléter le traitement. La matière spongieuse absorbe de manière continue les pulvérisations des gaz qui ont été traités, avant la sortie de ces derniers. Le nombre de disques dans le dispositif est d'au moins un, pour les disques fixes et les disques rotatifs.
26- Méthode selon la revendication 25 qui consiste à utiliser la force centrifuge pour dégager le fluide accumulé dans les éponges au fil de l'opération d'absorption des pulvérisations.
27- Méthode selon la revendication 1 où le disque a un aspect particulier pour jouer un rôle de ventilateur qui aspire les gaz à traiter ; le nombre de ces disques dans le dispositif est d'au moins un. 28- Méthode selon la revendication 1 où le dispositif se distingue par un auto-nettoyage continu.
29- Méthode selon la revendication 1 qui consiste à retirer les fluides dont la mission est terminée, à un disque particulier, et à les renvoyer ensuite au disque précédent. Les fluides seront encore retirés à ce même disque une fois leur mission terminée, et renvoyés au disque précédent et ainsi de suite jusqu'au dernier disque qui est en fait le disque de départ qui reçoit les gaz à traiter. On aura donc atteint les degrés de pureté les plus élevés avec les gaz traités, et la plus forte concentration de polluants dans les liquides réactifs qui quittent le dispositif d'un autre côté.
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|---|---|---|---|
| DZ150716 | 2015-11-22 | ||
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP3981497A1 (fr) * | 2020-10-07 | 2022-04-13 | Bomat Heiztechnik GmbH | Dispositif de préparation, système de préparation et procédé de séparation des particules d'un milieu gazeux |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3874786A (en) * | 1973-09-10 | 1975-04-01 | Gen Electric | Electro-static contaminant removal from light modulating fluid |
| US3948627A (en) * | 1971-07-22 | 1976-04-06 | Bessam Manufacturing, Inc. | Liquid sprayer |
| CA1238283A (fr) * | 1983-10-21 | 1988-06-21 | Bjarne Nilsson | Filtre a disques tournants |
| US4923491A (en) * | 1989-01-04 | 1990-05-08 | Research Triangle Institute | Centrifugal filter for separating aerosol particles from a gas stream |
| US5296143A (en) * | 1990-02-16 | 1994-03-22 | Ingenjorsfirman R. Frykhult Ab | Apparatus for filtering liquids |
-
2016
- 2016-05-22 WO PCT/DZ2016/050007 patent/WO2017084678A1/fr active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948627A (en) * | 1971-07-22 | 1976-04-06 | Bessam Manufacturing, Inc. | Liquid sprayer |
| US3874786A (en) * | 1973-09-10 | 1975-04-01 | Gen Electric | Electro-static contaminant removal from light modulating fluid |
| CA1238283A (fr) * | 1983-10-21 | 1988-06-21 | Bjarne Nilsson | Filtre a disques tournants |
| US4923491A (en) * | 1989-01-04 | 1990-05-08 | Research Triangle Institute | Centrifugal filter for separating aerosol particles from a gas stream |
| US5296143A (en) * | 1990-02-16 | 1994-03-22 | Ingenjorsfirman R. Frykhult Ab | Apparatus for filtering liquids |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3981497A1 (fr) * | 2020-10-07 | 2022-04-13 | Bomat Heiztechnik GmbH | Dispositif de préparation, système de préparation et procédé de séparation des particules d'un milieu gazeux |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16865817 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16865817 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |