Brevet FR2201114A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour 11 épuration de gaz par voie humide. Suivant ce procédé, le az à épurer glisse au-dessus de la surface d'un liquide et passe dans un diffuseur disposé verticalement à faible distance au-dessus de la surface du liquide en entraînant un peu de celui-ci. Des procédés de ce genre et les dispositifs propres à leur application sont connus en soi. C'est ainsi, par exemple, qu'il est décrit dans le modèle d'utilité allemand G.?0I#5?I.4 un appareil laveur de gaz dans lequel le gaz à épurer est conduit dans une chambre essentiellement cylindrique, dans la partie inférieure de laquelle se trouve un liquide de lavage et audessus de laquelle un diffuseur est disposé verticalement à faible distance. Dans ce dispositif, le gaz à épurer glisse au-dessus de la surface du liquide et passe dans l'orifice inférieur du diffuseur. Vis-à-vis d'un tel dispositif, la présente invention se propose d'améliorer par des mesures appropriées l'effet d'épuration par rapport aux ré sultats obtenus jusqu a présent, avec économie simultanée de lténergie nécessaire à l'épuration. Ce problème est résolu suivant l'invention en ce que le gaz est amené en un courant dirigé verticalement de haut en bas et vient frapper avec une grande force la surface du liquide et, en entrant dans l'orifice inférieur du diffuseur, change brusquement de 1800 sa direction de courant. Quand les impuretés qu'il s'agit d'éliminer du gaz sont des parties solides et liquides, celles-ci sont, dans le coude de 1800 franchi à grande vitesse de courant, séparées déjà en majeure partie, par l'effet de l'inertie et de la force centrifuge, du courant de gaz et restent dans le liquide. En outre, il est amené par le haut dans le diffuseur du liquide de lavage arrivant ainsi à l'encontre du courant de gaz dévié de 1800. Le liquide amené par le haut du diffuseur et qui coule à l'encontre du courant de gaz à épurer, est utilement recueilli au-dessous du diffuseur, dans le sens axial de celui-ci. La partie recueillie du liquide de lavage ne correspond pas tout à fait, quantitativement au liquide amené, car une partie de celui-ci s'évapore. tour l'application du procédé selon l'invention, il con vient d'utiliser un dispositif dans lequel notamment, pour l'amenée du gaz, un tube formant les branches d'un U est relié à l'orifice inférieur du diffuseur. Dans ce dispositif, une des branches de 1'U forme le tube d'amenée du gaz et l'autre branche le diffuseur. Dans l'application pratique du procédé de l'invention, le tube de liaison horizontal des deux branches de 1'U est, dans ce dispositif, partiellement rempli de liquide de lavage. Le courant de gaz arrivant par le tube d'amenée vient frapper dans le tube de liaison horizontal, la surface du liquide et de là est dévié dans le diffuseur. Dans la déviation du courant de gaz résiduel et en particulier par l'augmentation de la vitesse du courant de gaz dans l'orifice inférieur du diffuseur, du liquide de lavage est enlevé de la surface et entratné dans le diffuseur. Le diffuseur agit ainsi, dans sa position verticale et par suite de l'introduction par le bas du mélange gaz résiduel/liquide de lavage, comme séparateur de liquide. Les particules de liquide de lavage, entratnées par l'effet des grandes énergies de courant du gaz résiduel dans la région de l'orifice inférieur du diffuseur qui y provoque un écoulement Venturi, sont d'abord accélérées et ensuite retardées dans le diffuseur par l'accélération de la pesanteur, de sorte qu'elles produisent dans le diffuseur une couche tourbillonnaire, ce qui a pour effet une répartition régu hère du liquide de lavage sur la section transversale du courant. Le gaz épuré quitte le diffuseur sans gouttelettes de liquide, de sorte que ni un séparateur d'eau de projection, ni un capteur de gouttes n'est nécessaire. Le réglage de la quantité de gaz résiduel à faire passer dans l'appareil est effectué par une modification du niveau du liquide dans le tube horizontal entre les deux branches de 1'U qui sont formées par le tube de gaz et le diffuseur. Dans un dispositif particulirement avantageux pour l'application du procédé selon l'invention, un tube pénètre de façon coaxiale dans une chambre de forme conique, avec une pointe de cbne dirigée vers le bas et axe vertical, la partie inférieure de cette chambre étant remplie de liquide; ce tube se termine à une faible distance au-dessus du niveau du liquide et sa périphérie présente une forme telle qu'entre sa paroi extérieure et la paroi intérieure de la chambre conique il se crée un espace de rotation symétrique dont la face en plan de section axiale donne un triangle à côtés égaux se tenant sur sa pointe.Le tube d'amenée de gaz disposé verticalement est à son extrémité inférieure utilement arrondi à ses ardues. L'amenée du liquide de lavage est, dans le cas du dispositif décrit avec espace de rotation symétrique, disposé audessus de la surface du liquide de lavage, à l'extrémité supérieure de la chambre conique. L'évacuation du gaz épuré se fait également à l'extrémité supérieure de la chambre conique. Dans les cas où la force de pression du gaz résiduel à épurer ne suffit pas pour la traversée du gaz dans le dispositif d'épuration de la manière selon l'invention, on peut monter à l'orifice de sortie du gaz, à la partie supérieure de la chambre conique, un ventilateur aspirateur. Le dessin représente des exemples de réalisation de l'invention, c'est-à-dire: la figure 1 montre de façon schématique la constitution d'une installation d'épuration de gaz avec, adjoint au diffuseur, le tube d'amenée de gaz en forme des branches d'un U; la figure 2 montre un dispositif d'épuration de gaz avec chambre d'épuration de forme conique. Dans le dispositif de la figure 1, les gaz à épurer entrent par le tube d'amenée de gaz 1 en forme de branche d'un U dans le dispositif d'épuration et, dans la région du coude 2, sont déviés etllsviennent en même temps heurter la surface du liquide de lavage 3. Pendant la déviation, sous l'effet de l'inertie et de la force centrifuge, les impuretés liquides et solides contenues dans le gaz sont précipitées dans le bain liquide 3. Le courant de gaz franchit ensuite l'étranglement type Venturi 4 du diffuseur 5 et, par suite de l'augmentation de vitesse dans l'entrée du diffuseur, entrant du liquide dans le diffuseur 5. Dans le diffuseur 5 se produit une diminution uniforme de la vitesse du mélange gaz/liquide jusqu'à une valeur à laquelle le liquide de lavage, sous l'influence de l'accélération de pesanteur agissant de façon retardatrice, inverse sa direction et en partie reflue à contre-courant, en partie s'écoule le long des parois du diffuseur 5. De cette manière il se forme dans le diffuseur 5 une couche bouillonnante dans laquelle le liquide de lavage se trouve à l'état de suspension. Le réglage de la quantité de gaz à faire passer dans l'appareil se fait par la modification du niveau du liquide de lavage 3. Cela s'obtient par un réglage correspondant de la quantité d'amenée de liquide de lavage au moyen d'une soupape régulatrice 8 et d'une soupape de purge 9 pour le liquide de lavage ~ évacuer. Pour maintenir l'épaississement du liquide de lavage dans des limites admissibles, on effectue, suivant la constitution du gaz et des impuretés, un débourbage de la quantité de liquide de lavage nécessaire par la voie de la soupape de purge 9.Les pertes par évaporation et les pertes de débourbage sont également compensées par la soupape de réglage 8. Le liquide de lavage évacué par la soupape 9 parvient dans un dispositif annexe 10, où se fait, suivant des méthodes connues, une préparation du liquide de lavage. Les pertes de liquide éventuelles sont compensées par la voie d'une conduite d'amenée 11. Le liquide de lavage préparé est amené par une pompe 12 dans la région supérieure du diffuseur 5 et conduit en contre-courant vers le courant de gaz montant dans le diffuseur. De cette manière, une régénération constante de la couche bouillonnante formée par le liquide de lavage dans le diffuseur est assurée. Dans le dispositif d'épuration de la figure 2, le gaz à épurer arrive, par le tube d'amenée 1' disposé verticalement, sur le liquide de lavage 3' ; il franchit la zone de coude 2', augmente dans la région 4' sa vitesse par les conditions de Venturi qui y règnent et forme dans la chambre conique 5' une couche bouillonnante. L'amenée du produit de lavage se fait là encore à contre courant vers le gaz montant dans le diffuseur 5'. L'entrée du liquide de lavage dans la chambre 5' se fait par la voie de la soupape 9. Le gaz épuré est évacué de la chambre d'épuration par le tube 7. R E V E N D i C A T I 0 N S.- I.- Procédé pour l'épuration de gaz par voie humide, dans lequel le gaz à épurer glisse sur la surface d'un liquide et passe dans un diffuseur disposé verticalement à = ible distance au-dessus de la surface du liquide, en entraînant un peu de celui-ci, caractérisé par le fait que le gaz est amené en un courant dirigé de haut en bas et vient ainsi frapper avec une grande force la surface du liquide et en entrant dans l'orifice inférieur du diffuseur, change brusquement sa direction de courant de 1800. 2 .- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'encontre du gaz entrant par le bas dans le diffuseur, il est amené par le haut du liquide de lavage à contrecourant. 3.- Procéda suivant la revendication 2, caractérisé par le fit que le liquide de lavage amené par le haut dans le diffuseur en est à nouveau retiré, dans le sens axial du diffuseur et est recueilli au-dessous de l'orifice inférieur du diffuseur. 4.- Dispositif pour l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour l'amenée du gaz un tube en forme de branche d'un U est relié à l'orifice inférieur du diffuseur. 5.- Dispositif pour l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait qu'un tube pénètre de façon coaxiale dans une chambre de forme conique, la pointe du c8ne étant dirigez vars le bas et l'axe vertical, et la partie inférieure de cette chambre étant remplie de liquide, cependant que le tube se termine à une faible distance au-dessus du niveau du liquide et sa périphérie présente une forme telle qu'entre sa paroi extérieure et la paroi intérieure de la chambre conique il se crée un espace de rotation symétrique dont la face en plan de section axiale donne un triangle à côtés égaux se tenant sur sa pointe. 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le tube vertical d'amenée de gaz présente à son extrémité inférieure des arêtes arrondies. 7.- Dispositif suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'amenée de liquide de lavage est disposée à l'extrémité supérieure de la chambre conique et aboutit dans l'espace de rotation su risque autour du tube d'amenée de gaz. 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que pour 1 'évacuation du gaz épuré il est prévu un orifice à l'extrémité supérieure de la chambre conique. 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait qu'à l'orifice d'évacuation du gaz épuré il est adjoint un ventilateur aspirateur.