Brevet FR2003072A1 — publié le 19691107

-1- 2003072 la présente invention concerne un appareil perfectionné pour l'épuration des gaz polués, tels que ceux rejetés à haute température par les hauts fourneaux et installations Industrielles similaires, et, plus particulièrement, -un appareil épu-5 rateur perfectionné dans lequel les gaz pollués et portés à une température élevée sont refroidis et épurés par leur traversée de pellicules liquides ruisselant 3ur des écrans filtrants» Certains appareils de ce type et de conception comportant une enveloppe cylindrique verticale iminie au centre 10 de son extrémité inférieure d'un orifice d'entrée des gaz polués» Un diffuseur monté sur cet orifice répartit uniformânent dans l'appareil les gaz pénétrant d'un mouvement ascendant dans l'axe de celui-ci en les déviant uniformément et vers l'extérieur dans toutes les directions. Ce diffuseur est entouré d'un écran fil-15 trant cylindrique constitué par un grillage ou par une paroi percée dé petits orifices de diamètre approprié, une pellicule liquide étant formée sur la surface de cet écran filtrant et des parois déflectrices dirigeant l'écoulement des gaz dans l'appareil» Il est prévu dans ces appareils un certain nombre d'écrans fil-20 trants cylindriques du type déerit qui sont disposés concentrique-ment et à une distance déterminée les uns des autres» Ira partie supérieure de chacun de ces écrans filtrants est surmontée d'une fente par laquelle s'écoule un liquide qui vient fomer par ruissellement continu une pellicule sur la surface de l'écran» les 25 gaz traités sont parfaitement épurés par leur traversée de ces pellicules liquides» toutefois, une telle construction présente 1 ' inconvénient que la fabrication des écrans filtrants est compliquée et que le remplacement de ceux de ces écrans qui ont été corrodés par les gaz est une opération difficile» 50 D'autre part, les orifices ajourant ces écrans étant, à dessein, de petites dimensions pour permettre la formation correcte des pellicules liquides et pour accroître l'effet épurateur obtenu, ces orifices sont facilement obstrués par les matières polluantes ou par les particules de matières étrangères 35 entraînées par les gaz, ce qui compromet la formation des pellicules stables désirées» De plus il est nécessaire de procéder fréquemment à l'inspection et au remplacement des écrans fil- 69 05682 -2- 2003072 trants cylindriques en vue de les débarrasser des matières qu'ils ont retenues* Par conséquent, il est particulièrement désirable de réaliser un appareil d'épuration du type décrit, peu encombrant, robuste et d'une fabrication et d'un entretien faciles» 5 A cet effet, l'un des objets de la présente invention est un appareil perfectionné pour l'épuration de gaz pollués, peu encombrant, de construction simple et débarrassant effectivement les gaz traités des matières solides ou gazeuses» qui les polluent* 10 Un autre objet de l'invention est un appareil perfectionné du type décrit muni sur son orifice de sortie des gaz épurés d'un filtre retenant les gouttelettes liquides qu'ils peuvent avoir entraînées» Selon un premier mode de réalisation de l'in-15 vention, l'appareil du type décrit qui en fait l'objet comporte : un orifice d'entrée des gaz pollués, cet orifice étant ménagé dans l'une des parois latérales de l'appareil; un orifice de décharge des gaz épurés placé sur la paroi latérale de l'appareil opposée à celle portant ledit orifice d'entrée; un filtre arrêtant les 20 gouttelettes liquides entraînées par les gaz épurés et interposé entre ledit orifice de décharge et l'intérieur de l'appareil; un. ou plusieurs écrans filtrants amovibles, placés au milieu de l'appareil et sur chacun desquels est formée une pellicule liquide; et des dispositifs projetant un liquide de refroidissement pulvé-25 risé et placés entre l'orifice d'entrée des gaz pollués et le 0 * ou les écrans filtrants de l'appareil* Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'appareil qui en fait l'objet comporte : une chambre de refroidissement des gaz logée dans la partie inférieure de l'ap-30 pareil renfermant des dispositifs pulvérisateurs et manie de filtres arrêtant les poussières; et deux écrans filtrants distants l'un de l'autre et placés au-dessus de ladite chambre de refroidissement de façonque, après avoir été lavés et débarrassés des particules solides qu'ils entraînent, les gaz sortent de la charn-35 bre de refroidissement d'un mouvement ascendant, puis se dirigent vers l'intérieur de l'appareil en traversant des pellieules liquides formées par ruissellement sur lesdits écrans filtrants, 69 05682 -3- 2003072 et se déchargent finalement par le centre de la partie Supérieure de l'appareil après passage dans un filtre retenant les gouttelettes liquides qu'ils ont pu entraîner. La description qui va suivre, et les dessins 5 annexés donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre comment la présente invention peut être réalisée» Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en. coupe verticale de 10 l'un des modes de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue de face de l'appareil de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en plan de l'appareil des figures 1 et 2; 15 - la figure 4 est une vue de détail montrant le montage des entretoises séparant les éléments des écrans filt-trants de cet appareil; ' - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; 20 - la figure 6 est une coupe verticale faite suivant le plan VI-VI de la figure 45; - la figure 7 est une vue en plan de l'appareil de la figure 6; et - la figure 8 est une vue de détail montrant 25 le montage des entretoises séparant les éléments des écrans filtrants de l'appareil des figures 5, S et 7. les figures 1 à 4 des dessins annexés représentent un appareil épurateur 2'conforme à un premier mode de réalisation de l'invention et dans lequel les gaz à épurer dans 30 une chambre de refroidissement 3 par un orifice d'entrée 1 porté par l'une des parois latérales de l'appareil» Des rampes de pulvérisation 4 placées dans cette chambre 3 promettait sur les gaz entrant des jets liquides qui les refroidissent» Chacune de ces rampes porte une pluralité de buses d'éjection qui pro-35 jettent sous forme de jets pulvérisés une eau de refroidissement qui débarrasse les gaz entrants de la presque totalité des matières polluantes solubles, du S02 par exemple, qu'ils eon- 69 05682 ~4" 2003072- tiennent et des poussières qu'ils entraînent. Ces gaz traversent ensuite perpendiculairement un écran filtrant à ruissellement 5 placé sensiblement au milieu de l,épurateur 2. Cet écran est formé par une pluralité 5 d'éléments constitués chacun par un grillage métallique ou par un organe similaire et dont le nombre est fonction du débit des gaz à épurer et de leur composition. Ainsi qu'on le voit sur la figure 4, des entretoises 6 sont interposées entre les divers éléments adjacents de eet écran filtrant, l'ensemble constitué 10 par les divers éléments de 11 écran filtrant et ses entretoisea est amovible. Un. réservoir à liquide 7» amovible et placé asz-des-° sus de l'écran filtrant 5 alimente en liquide les éléments de 1*écran filtrant de façon qu'une pellicule de ruissellement est fourni à l'écran filtrant 5 par une tuyauterie de distribution 15 munie d'une pluralité de buses et sort de l'appareil par une tuyauterie de décharge 8# En vue de réduire la quantité de liquide de ruissellement consommée, ce liquide, qui peut être de l'eau par exemple, peut, à sa sortie de l'appareil, être renvoyé dans 20 le réservoir 7 après passage dans un filtre approprié (non représenté)* le SOg contenu dans les gaz à épurer peut être retenu à concurrence de-plus de 99, par l'écran filtrant à ruissellement 5* Après traversée de cet écran, les gaz circulent en 25 direction dû côté opposé de l'appareil et sortant de celui-ci par » » un orifice de décharge 10 après passage dans un filtre 9# constitué par exemple par un bourrage de laine de verre oi d'une *ar-tière-si.mi 1 ai.re, qui arrête les vapeurs et les gouttelettes d'eau et les particules similaires que les gaz épurés ont pu en-30 traîner. Dane" le deuxième mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 5 à 8, les gaz à épurer pénètrent dans l'appareil épurâteur 12 par un orifice d'entrée 11 débouchant dans une chambre de refroidissement 13 placée an centre 35 de la partie inférieure de l'appareil. Sur chacun des côtés de cette chambre 13 il est prévu une tuyauterie 14 dans laquelle circule de l'eau de refroidissement et qui porte une pluralité 69 05682 -5- 2003072 de rampes verticales 15 munies chacune d'une pluralité de buses d'éjection qui projettent sur les gaz à traiter des jets d'eau pulvérisée qui les refroidissent et les débarrassent de certaines des matières polluantes qu'ils contiennent. 5 Si sortant de la chambre de refroidissement 13, les gaz se dirigent d'abord vers le haut de l'appareil en longeant deux de ses parois latérales opposées ainsi qu'on le voit sur la figure 6. L'eau .fournie par des réservoirs 26 et 27 montés sur la partie supérieure de l'appareil forme par ruissel-10 lement sur les éléments des écrans filtrants référencés 16 à 21 des pellicules liquides qui débarrassent complètement les gaz qui les traversent des matières poluantes qu'ils contiennent encore. Ainsi qu'on le voit sur la figure 6, deux des parois latérales de la chambre 13 sont formées par des grillages métalliques 15 22 et 23 traversés par les gaz. Il en résulte que la presque totalité des gaz solubles, du SO^ par exemple, et des poussières contenus dans les gaz est éliminée par les jets d'eau pulvérisée projetés dans la chambre 13 et par la traversé©-par ces gaz des grillages 22 et 23» 20 Après avoir traversé ces grillages, les gaz sont renvoyés vers -le haut de l'appareil par les parois latérales de celui-ci. Ces gaz se dirigent ensuite vers le centre de l'appareil en traversant les écrans filtrants à ruissellement 16 à 21. Des conduits collecteurs 30 et 30', respectivement prévus 25 sur les extrémités inférieures de chacun des écrans filtrants, reçoivent l'eau iu ruissellement à sa sortie de ces écrans. Bien que, dans le mode de réalisation de l'invention représenté, l'appareil épurâteur comporte trois étages d'écrans filtrants supportés par des traverses 28 et 29, le nombre de ces étages peut va-30 rier en fonction du débit des gaz à traiter et des dimensions de l'appareil qui en résultent. Chacun des écrans filtrants est constitué par un certain nombre de grillages métalliques compris entre 3 et 30, chacun de ces grillages étant amovible et étant séparé des éléments adjacents par des entretoises 24» le nombre 35 de ces grillages variant suivant le débit des gaz à traiter et suivant leur composition. Des réservoirs amovibles 26 et 27 montés au-dessus des écrans filtrants alimentent ces écrans en eau 69 05682 -6- 2003072 10 de ruissellement par des buses appropriées. La majeure partie de l'eau, de ruissellement tombant dans le fond de l'appareil se décharge par une tuyauterie 31 et le reste de cette eau se décharge par une deuxième tuyauterie 32 après avoir traversé- les grillages métalliques 22 et 23 qui arrêtent les poussières» Dans ce deuxième mode de réalisation, l'eau de ruissellement utilisée peut aussi être renvoyée dans les réservoirs 26 et 27 après avoir traversé un filtre approprié (non représenté). Les pellicules d'eau formées sur les éléments des écrans filtrants de l'appareil retiennent plus des 99,5^ du S02 contenu dans les gaz pollués. Après passage au travers de ces éerans, les gaz circulent dans la partie centrale de l'appareil et se déchargent par un orifice de sortie 34 après passage ^5 dans un filtre 33 bourré de laine de verre ou de matière si mil ai-re et qui arrête les oarticules liquides que les gaz épurés peuvent avoir entraînées» Dans les deux modes de réalisation de l'invsa-tion qui viennent d'être décrits, le liquide épurâteur utilisé 20 peut être soit de l'eau de rivière, soit de l'eau de mer. Dans le cas où. les gaz à épurer contiennent des gaz acides, de l'aaao-niaquë, ou un produit similaire, peut être ajouté au liquide de lavage pour le rendre légèrement alcalin. D'autre part, il est avantageux d'utiliser l'acier inoxydable pour la construction 25 des éléments de l'appareil particulièrement exposés à une forte corrosion. Bien que, dans le deuxième mode de réalisation décrits, il ne soit prévu qu'un seul réservoir à liquide sur chacun dea côtés-de la partie supérieure de l'appareil, il peut être préva un nombre plus élevé de ces réservoirs en fonction du nombre des étages d'écrans filtrants que l'appareil comporte. D'autre part, il est possible d'alimenter les écrans filtrants en liquides divers, par exemple en eau brute et en eau ammoniaquée, contenus dans des réservoirs différents. On voit donc que la présente invention permet de réaliser un appareil perfectionné pour 1' épu-35 ration de gaz pollués de construction simple, peu encombrant, et capable d'effectuer parfaitement le refroidissement et l'épuration de gaz pollués et reçus à une température élevée» De plus, la 69 05682 -7- 2003072 fabrication, la visite, le remplacement et l'entretien des écrans filtrants de l'appareil de l'invention peuvent s'effectuer très facilement, l'efficacité de l'appareil de l'invention est augmentée par la présence d'un filtre arrêtant complètement les particules 5 liquides que les gaz épurés ont pu entraîner# Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit# 69 05682 -8- 2003072 EETBHDICAÎIOHS 1°) - Appareil pour l'épuration de gaz pollués, cet appareil comportant : un orifice d'entrée des gazpollués pré-5 vus sur l'une des parois latérales de l'appareil; un orifice de décharge des gaz épurés prévus sur la paroi latérale de l'appareil opposée à celle portant ledit orifice d'entrée, cet orifice de décharge communiquant avec l'intérieur de l'appareil par l'intermédiaire d^un. filtre arrêtant les particules liquides que les 10 gaz épurés ont pu entraîner; un ou plusieurs écrans filtrants, amovibles, recouverts par ruissellement d'une pellicule liquide et placés sensiblement dans la partie c»traie de l'appareil; et des dispositifs projetant un liquide pulvérisé et placés entre l'orifice d'entrée des gaz pdLués et lesdits écrans filtrants* 15 2°) - Appareil pour l'épuration de gaz pollmés, cet appareil comportant une chambre de refroidissement placée sur sa partie inférieure et munie d'un orifice d'entrée des gaz percé sur la partie inférieure de l'une des parois latérales de l'appareil; deux tuyauteries d'eau, placées respectivement 20 sur l'un et l'autre côté de ladite chambre de refroidissement, ces tuyauteries étant chacune munies de buses polvérisatrices; deux filtres à poussières constituant respectivement l'an ei l'antre côté de la chambre de refroidissement; une pluralité de paires d'écrans filtrants, distants l'un de l'autre dans chaque 25 paire, placés dais l'appareil au-dessus de la chambre de refroidissement des gaz, ces paires d'écrans filtrants et chacun de ces écrans étant moni sur sa partie inférieure d'un collecteur àe liquide étant amovibles et placées les unes au-dessus des autres; et un -filtre placé au centre de la partie supérieure de l'appar-30 reil et retenant les particules liquides que les gaz épurés ont pu ertraîner; l'ensemble étant agencé de façon que les gaz pollués sortent de la chambre de refroidissement d'un mouvement ascendant, puis se dirigent vers la partie centrale de l'appareil en traversant ses écrans filtrants et se déchargent finalement en 35 traversant le filtre retenant les particules liquides qu'ils peuvent avoir entraînées* 3°) - Appareil selon la revendication 1 et comportant un réservoir à liquide placé sur sa partie supérieure 69 05682 -9- 2003072 et fournissant ses écrans filtrants en liquide de ruissellement venant former une pellicule liquide sur ces écrans» 4°) - Appareil selon revendication 2 et corn-portant plusieurs réservoirs a liquide indépendants les tins des 5 autres, placés sur sa partie supérieure et fournissant ses écrans filtrants en liquide de ruissellement venant former une pellicule sur ces écrans»