Brevet FR2135462A1 — publié le 19721222

Lginvention concerne un dispositif pour le traitement de gaz pollués, traitement consistant à réaliser une meilleure réaction d'oxydation et de réduction par un contact moléculaire entre des substances chimiques qui communiquent des odeurs à de tels gaz, d'une part, et des agents oxydants, d'autre part, servant à désodoriser les gaz ou à ne leur laisser qu'une odeur acceptable. Des dispositifs pour la purification de l'air et/ou pour en éliminer des particules, communément dénommés épurateurs, sont généralement connus. Le principe de tels épurateurs connus est basé sur l'introduction de gaz dans la zone supérieure de chambres à cloisons ou à chicanes pour y faire passer une pulvérisation descendante de fluide et/ou pour faire passer ces gaz dans et au travers d'un niveau d'un tel fluide, avec agitation, afin d'éliminer par lavage et de séparer les particules plus lourdes que l'air à partir de tels gaz. Aucune action chimique telle qu'une oxydation-réduction n'est mise en oeuvre. Autrement dit, des épurateurs antérieurement connus ont pour but principal de séparer par filtration les solides et composés transportés par les gaz qu'il s'agit de traiter.Ce sont principalement des nettoyeurs ou conditionneurs d'air, à distinguer de dispositifs capables de rendre de tels gaz inodores. La présente invention vise à une décontamination et à une désodorisation de gaz pollués tels que ceux s'échappant de systèmes d'égouts, d'installations de fabrication, d'abattoirs, d'installations de clarification d'eaux de balayage des rues et analogues. De tels gaz contiennent habituellement des sulfures et autres substances malodorantes nuisibles qui se trouvent sous une forme volatile et incommodent les habitants du voisinage. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif pour le traitement de tels gaz pollués, afin de les rendre inodores ou tout au moins de diminuer l'intensité de leur odeur jusqu'à un niveau acceptable. Pour cela, on soumet les gaz pollués à l'action d'un agent oxydant afin qu'intervienne une réaction chimique au cours de laquelle les contaminants odorants qui souillent les gaz se trouvent transformés en un autre composé, les gaz restants n'ayant plus qu'une odeur acceptable sinon nulle. Cette réaction met en jeu le principe bien connu de l'oxydation-réduction, la présente invention ayant pour objet un dispositif permettant de mettre en oeuvre d'une manière simple et économique une réaction d'oxydation-réduction. A de telles fins, la présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement de gaz pollués, traitement s'effectuant par une réaction d'oxydation-réduction, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement : une chambre à chicanes comportant un orifice d'entrée de gaz dans la région inférieure d'une de ses extrémités et comportant aussi un orifice de sortie pour décharger les gaz en un point élevé de ladite chambre espacé loin du susdit orifice d'entrée de gaz ; des moyens soufflants raccordés à l'orifice d'entrée de gaz pour introduire à force des gaz pollués dans la chambre à chicanes ; plusieurs chicanes montées dans la chambre à chicanes entre l'orifice d'entrée de gaz et l'orifice de sortie de gaz et placées de façon à créer des courants t-ourbillonnaires dans la chambre et empêcher tout écoulement direct des gaz dans la chambre depuis l'orifice d'entrée jusqu'd l'orifice de sortie ; des moyens de pulvérisation sous pression d'air montés dans la zone d'entrée de gaz injectés à force dans la chambre à chicanes par ledit orifice d'entrée de gaz et dirigés jusque dans et au travers d'un courant de gaz entrant dans la chambre à chicanes ; des moyens pour injecter à force un fluide oxydant jusque dans et au travers des moyens de pulvérisation sous pression d'air pour qu'il en sorte sous la forme d'un fin brouillard pulvérisé dans et au travers d'un courant de gaz pollués pénétrant à force dans la région inférieure de ladite chambre à chicanes pour être entraîné dans ledit courant et vaporisé dans ledit courant afin de faciliter un contact moléculaire entre les substances oxydantes contenues dans ledit fluide^oxydant et les substances-contaminates contenues dans lesdits gaz polluéslavant ltascension de ces gaz,Yers ledit orifice de sortie et de décharqe des gaz ; et une plaque cons titrant une chicane inclinée disposée transversalement dans la région inférieùre de ladite chambre à chicanes dans une position espacée par rapport audit orifice d'entrée de gaz et avec l'extrémité inférieure de ladite plaque la plus proche de l'orifice d'entrée recouvrant le courant de gaz entrant afin de créer une pression négative audessus et à, proximité immédiate dudit orifice d'entrée pour remettre en circulation une majeure portion du mélange vaporisé d'oxydant et de gaz dans la région inférieure de ladite chambre à chicanes avant une ascension des gaz restants vers ledit orifice de sortie et de décharge. Le traitement d'odeurs afin qutelles ne soient plus per çues par le sens olfactif d'être humains au point de les gêner ne nécessite pas, la plupart du temps, une destruction chimique complète des sulfutes ou autres impuretés odorantes. Pour transformer de telles substances odorantes en des composés inoffensifs ou d'odeur acceptable, elles doivent être soumises assez efficacement à l'action d'un agent oxydant pour que la transformation chimique nécessaire intervienne. Etant donné que par leur nature même les oxydants non-toxiques adéquats sont minéraux et non-volatils, un contact doit être établi entre les structures moléculaires des deux réactifs : l'agent oxydant et les impuretés contaminant les gaz. La présente invention vise à réaliser un tel contact moléculaire entre l'agent chimique oxydant et les gaz pollués. La présente invention vise à réaliser une réaction d'oxydation-réduction rapidement, dans un minimum d'espace et d'une manière efficace afin de transformer le composé gazeux en un composé inodore ou ayant une odeur acceptable. Elle vise encore à réaliser cette transformation chimique d'une manière économique en traitant initialement les gaz par un nuage atomisé de fines particules vaporisées de la solution chimique oxydante plutôt qu'en faisant simplement passer les gaz au travers d'une suspension descendante de la solution sous forme liquide, ou au travers d'un bain liquide de cette solution. Une chambre à chicanes préférée pour la mise en oeuvre de l'invention est représentée sur le dessin annexé, dans lequel la fig. 1 montre en perspective la chambre à chicanes, la majeure partie d'une plaque de fermeture extrême, de la plaque supérieure et d'une plaque latérale la plus rappeoohée d'un appareil tubulaire parallélépipédique ayant été arrachée. La, fig. 2 est une coupe verticale pratiquée au travers du compartiment de gauche de la chambre à chicanes. La fig. 3 est une coupe verticale pratiquée au travers du compartiment central de la chambre à chicanes. La fig. 4 est une coupe verticale pratiquée au travers du compartiment de droite de la chambre à chicanes. La fig. 5, enfin, représente en élévation et à une échelle rapetissée une chambre à chicanes de longueur double. Se référant au dessin, un exemple de mode de réalisation d'une chambre A à chicanes selon l'invention (fig. 1) comprend une unité tubulaire 10 généralement rectangulaire, de préférence réalisée en fibres de verre sous forme d'une étoffe tissée, ou d'une natte, ou de fibres hachées, mouillées avec une matière plastique adéquate (telle par exemple que du polyéthylène) sur un noyau rectangulaire écrasable d'un type classique, non représenté. Des brides extrêmes Il et 12 sont prévues sur l'unité tubulaire rectangulaire 10, et des plaques extrêmes 13 et 14 sont fixées d'une manière étanche sur les extrémités de ladite unité 10 contre les brides respectives au moyen de boulons 15. Des cloisons 17 et 18 sont prévues dans la chambre A à chicanes pour diviser l'intérieur de cette chambre en trois compartiments, à savoir : un compartiment de gauche l9 pour la formation du mélange, un compartiment central 20, et un compartiment de droite 21. Une conduite 22 d'entrée de gaz est ajustée dans une ouverture prévue pour la recevoir dans la portion iflférieure de gauche de la plaque extrême 13, et des gaz pollués sont injectés à force à partir de cette conduite 22 sous une pression choisie jusque dans le compartiment 19 de formation du mélange par des moyens adéquats tels qu'une soufflante classique 23 du type sirocco (fig. 5). Des moyens pulvérisateurs, comprenant un ajutage 24 de pulvérisation par de l'air comprimé monté sur ltextrdmité d'une canalisation 25 d'amenée de fluide sous haute pression, sont diriges de façon à décharger un fin brouillard 27 (fig.2) de fluide contenant de l'oxydant jusque dans le courant et au travers du courant de gaz entrant injecté dans la chambre à chicanes par la conduite 22 d'entrée de gaz.Une pompe de pulvérisation classique sous pression d'air, telle que celle représentée en 28 fig. 5, amène le fluide contenant de l'oxydant à l'ajutage 24 sous une pression choisie telle qu'il en résulte la création d'un brouillard pulvérisé de très fines particules de mélange de gaz et d'oxydant. Une chicane inférieure inclinée 29 est prévue dans le compartiment 19 de formation du mélange au-dessus du mélange entrant de gaz et de fluide oxydant vaporisé dans le voisinage immédiat de la conduite 22. La chicane inclinée 29 est espacée de la plaque extrême 13 de façon que son extrémité inférieure soit voisine de la conduite 22 ; ainsi se trouve provoquée une remise en circulation du mélange de vapeur d'oxydant et de gaz datls le compartiment 19 de formation du mélange, comme l'indiquent les flèches -a- fig. 2. Ainsi intervient un contact moléculaire entre les oxydants contenus dans le brouillard pulvérisé et les contaminants contenus dans les gaz.Il est prévu un tube de vidange 30 à la partie inférieure du compartiment 19 de formation du mélange pour évacuer tout condensat et les produits de réaction chimique plus lourds susceptibles de s'être déjà formés. Une petite ouverture 31 est ménagée dans le bord inférieur de la première cloison 17 pour établir une vidange similaire à partir du compartiment central 20. Trois chicanes 32, 33 et 34 s'étendent entièrement au travers des trois compartiments 19, 20 et 21 de la chambre A à chicanes. Chacune de ces trois chicanes 32, 33, 34 est insérée dans des ouvertures en forme de fentes alignées ménagées pour les recevoir dans les deux cloisons 17 et 18. La chicane 34 est montée à très peu de distance de la plaque extrême éloignée 14, tandis que la chicane 32 est espacée de la plaque extrême proche 13, les chicanes 32, 33 et 34 étant sensiblement sur le même plan horizontal et également espacées les unes des autres. Deux encoches 37 et 38 sont prévues dans l'extrémité supérieure de la première cloison 17 pour faire communiquer le compartiment de formation du mélange avec le compartiment central.Deux chicanes 39 et 40 sont montées sur les bords inférieurs de ces encoches respectives 37 et 38 de façon telle que les chicanes 39 et 40 s'étendent à partir du bord proche du compartiment 19 de formation du mélange jusque la deuxième cloison 18 en relation décalée par rapport aux chicanes 32, 33 et 34. La deuxième cloison 18 comporte deux encoches 41 et 42 dans son extrémité inférieure; elles sont semblables aux encoches supérieures 37 et 38 ménagées dans la première cloison 17 et se trouvent au-dessous de celles-ci et dans le même alignement. Deux chicanes 43 et 44, généralement semblables aux chicanes supérieures 39 et 40 et alignées au-dessous d'elles, sont montées sur les bords supérieurs de ces encoches respectives 41 et 42 et s'étendent au travers des deux compartiments central et de droite 20 et 21, respectivement. Une conduite 45 de sortie de gaz ayant sensiblement le même diamètre que la conduite d'entrée 22 est prévue dans le haut de l'unité rectangulaire 10 dans une situation sensiblement centrale du compartiment de droite 21. Dans le cas où l'on peut désirer une capacité accrue, au moins deux unités rectangulaires 10 peuvent être boulonnées ensemble bout à bout comme le montre la fig. 5, des plaques extrêmes étant montées sur les extrémités de l'unité agrandie ou de double longueur ainsi établie. Les chicanes installées dans les deux unités 10 et 10 peuvent être semblables à celles agencées dans la simple unité 10 représentée dans les fig. 1-4. Lors de la mise en oeuvre de l'invention, un courant de gaz pollués est refoulé, par exemple à l'aide de moyens adéquats tels qu'une soufflante 23 (fig. 5), par le conduit d'entrée 22 jusque dans la chambre A de formation du mélange, concurremment avec un brouillard pulvérisé 27 d'un fluide adéquat contenant un composé chimique d'un type connu capable d'oxyder les impuretés contaminant les gaz particuliers qu'il s'agit de traiter.La solution oxydante est refoulée par exemple à l'aide de moyens classiques 28 (fig. 5) à air comprimé au travers de l'ajutage de pulvérisation 24, jusque dans le courant de gaz entrant, sous la forme d'un fin brouillard afin de s'y trouver entraSneb Une remise en circulation de ce mélange vaporisé dans la région inférieure du compartiment de formation du mélange facilite un contact moléculaire entre les oxydants chimiques et les contaminants des gaz, ce qui permet à une modification chimique d'intervenir. Les contaminants oxydés et ainsi transformés en d'autres composés chimiques deviennent plus lourds que le nuage vaporisé constituant le mélange de gaz et de produit oxydant.Ces autres composés chimiques plus lourds tombent eh se séparant du mélange Vaporisé de gaz et de produit oxydant avant son ascension vers les encoches 37-38 dans la zone supérieure-du compartiment de formation du mélange. Pen#dant que les gaz entrainés avec les particules de brouillard d'oxydant vaporisé suivent leurs parcours tortueux au travers des trois compartiments 19, 20 et 21 de la chambre A à chicanes, ils sont complètement exposés à l'action d'oxydation et réduction de la matière pulvérisée entraînée, de sorte que,lorsqu'ils sont déchargés par la leondui- te de sortie 45, ils sont considérablement ou complètement décontaminés et désodorisés. Il convient de remarquer que le compartiment de droite 21 est exempt de chicanes dans sa région supérieure voisine de l'orifice de décharge 45. Grace à cet agencement, l'agitation du courant gazeux se ralentit. Un ralentissement et une expansion du relçnge vaporisé d'oxydant et de gaz au cours de l'ascension finale permettent une condensation et une déshydratation des gaz décontaminés avant qusi-ls s'échappent finalement. Il sté- chappe par la conduite de sortie 45 une légère vapeur qui s'évapore rapidement lors de contact avec l'air extérieur. L'invention est plus particulièrement destinée à être appliquée dans des installations où des gaz pollués sont déchargés ou recueillis dans un compartiment clos d'un type quelconçue à partir duquel il soit possible de pomper les gaz pour les refouler à une vitesse assez grande par une conduite 22 jusque dans la chambre A de formation du mélange. Dans un montage d'es-sais, deux des unités tubulaires rectangulaires 10 sont boulonnées ensemble comme le montre la fig. 5 pour former une chambre à chicanes mesurant approximativement 1,20 m x 1,20 m x 2,40 m, les deux éléments tubulaires rectangulaires 10 et 10" utilisés mesurant chacun environ 1,20 m x 1,20 m x i,20 m. Des gaz pollués sont déchargés dans cette chambre à chicanes à un débit de 12,75 à 14,16 mètres cubes à la minute et à une vitesse linéaire d'environ 457 mètres à la minute. Il est prévu des moyens de pulvérisation généralement identiques à ceux représentés fig. 1, et un fluide oxydant est introduit dans les moyens de pulvérisation à un débit de 9,085 litres à l'heure. Ce montage permet d'exercer sur les gaz pollués une action d'oxydation et réduction qui est uniforme et efficace. Le dispositif selon l'invention est facile à installer, relativement peu coûteux à construire et à utiliser et, quand toutes les pièces en sont réalisées en fibres de votre (le matériau préféré}, est capable de traiter la plupart des gaz pollués et de désodoriser des matériaux pendant des laps de temps d'une durée indéfinie, étant donné que les fibres de verre ne sont pas corrodées par la plupart de tels gaz et matériaux. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le traitement de gaz pollués, traitement s'effectuant par une réaction d'oxydation-réduction, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement : une chambre à chicanes comportant un orifice d'entrée de gaz dans la région inférieure d'une de ses extrémités et comportant aussi un orifice de sortie pour décharger les gaz en un point élevé de ladite chambre espacé loin du susdit orifice d'entrée de gaz ; des moyens soufflants raccordés à l'orifice d'entrée de gaz pour introduire à force des gaz pollués dans la chambre à chicanes ; plusieurs chicanes montées dans la chambre à chicanes entre l'orifice d'entrée de gaz et l'orifice de sortie de gaz et placées de façon à créer des courants tourbillonnaires dans la chambre et empêcher tout écoulement direct de gaz dans la chambre depuis l'orifice d'entrée jusqu'à l'orifice de sortie ; des moyens de pulvérisation sous pression d'air montés dans la zone d'entrée de gaz injectés à force dans la chambre à chicanes par ledit orifice d'entrée de gaz et dirigés jusque dans et au travers d'un courant de gaz entrant dans la chambre à chicanes ; des moyens pour injecter à force un fluide oxydant jusque dans et au travers des moyens de pulvérisation sous pression d'air pour qu'il en sorte sous la forme d'un fin brouillard pulvérisé dans et au travers d'un courant de gaz pollués pénétrant à force dans la région inférieure de ladite chambre à chicanes pour être entrainé dans ledit courant et vaporisé dans ledit courant afin de faciliter un contact molécul aire entre les substances oxydantes contenues dans ledit fluide oxydant et les substances contaminantes contenues dans lesdits gaz pollués avant l'ascension de ces gaz vers ledit orifice de sortie et de décharge des gaz ; et une plaque constituant une chicane inclinée disposée transversalement dans la région inférieure de ladite chambre à chicanes dans une position espacée par rapport audit orifice d'entrée de gaz et avec l'extrémité inférieure de ladite plaque la plus proche de l'orifice d'entrée recouvrant le courant de gaz entrant, afin de créer une pression négative audessus et à proximité immédiate dudit orifice d'entrée pour remettre en circulation une majeure portion du mélange vaporisé d'oxydant et de gaz dans la région inférieure de ladite chambre à chicanes avant une ascension des gaz restants vers ledit orifice de sortie et de décharge. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre à chicanes comprend : une enveloppe rectangulaire ; une première cloison et une deuxième cloison espacées lune de l'autre à l'intérieur de ladite enveloppe pour diviser ladite chambre à chicanes en plusieurs compartiments, y compris un compartiment de formation de mélange à 11 extrémité d'entrée des gaz, un compartiment de décharge à l'extrémité de sortie des gaz et un compartiment central entre les deux susdits compartiments ; des encoches espacées ménagées à l'extrémité supérieure de la première cloison entre le compartiment de formation du mélange et le compartiment central pour les faire communiquer des encoches espacées ménagées à l'extrémité inférieure de la deuxième cloison entre le compartiment central et le compartiment de décharge pour les faire communiquer et dans un plan comparable aux encoches ménagées dans ladite première cloison des chicanes supérieures placées au niveau du bord inférieur des encoches ménagées dans la première cloison et traversant à la fois le compartiment de formation du mélange et le compartiment central ; des chicanes inférieures placées au niveau du bord supérieur des encoches ménagées dans la deuxième cloison et traversant le compartiment central et le compartiment de décharge en relation espacée au-dessous desdites chicanes supérieures et plusieurs chicanes intermédiaires s'étendant au travers desdites première et deuxième cloisons et au travers de chacun desdits compartiments en relation décalée par rapport au plan desdites chicanes supérieures et inférieures. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1'enveloppe rectangulaire comprend plusieurs unités rectangulaires similaires de dimension similaire en coupe transversale et de forme similaire, raccordées ensemble bout à bout pour la diviser en paires additionnelles de compartiments centraux par des cloisons similairement découpées d'encoches et former une chambre à chicanes continue, allongée, à multiples unités.