Brevet FR2211285A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne les appareils assurant la mise en contact de matières en particules solides avec un fluide en écoulement, et particulièrement réaslisant cet écoulement parallèlement à la couche de particules solides entassées, afin d'assurer la désulfuration et/ou la dénitrification de gaz d'échappement, ou la désionisation d'eaux usées. La réalisation de ce contact par écoulement du fluide à travers des particules solides (c'est-a-dire un lit entassé de ces particules), est très répandue à l'heure actuelle. Cependant, ce procédé n'est pas satisfaisant du fait que, dans le cas d'un écoulement relativement grand, non seulement apparaissent des colmatages dans le lit de matière, qui augmentent la perte de charge et, en conséquence, l'accroissement de la puissance compensatrice, avec des échauffements anormaux et les conséquences qui en découlent, mais encore la ccmplication de chargement de la matière en particules, de sorte que le rendement industriel est souvent très désavantageux. Dans un autre procédé, selon lequel le fluide circule sur la couche de particules, cette couche et la nappe d'écoulement du fluide sont alternées et parallèles, comme indiqué dans les brevets de Grande Bretagne n0 1.154.008 et 1.210.867. Ce procédé est remarquable pour effectuer le contact entre les particules et le fluide, mais n'est pas toujours avantageux dans sa mise en oeuvre, du fait d'un développement insuffisant des appareils de réalisation industrielle. La raison en est qu'il est difficile dans la technique actuelle d'assurer une densité apparente uniforme dans la couche entassée, ce qui influe considérablement sur l'efficacité de contact et, de plus,rend difficile le chargement et le remplacement, avec un rendement suffisant, des particules entassées. L'invention a donc pour objet un appareil ayant une structure de mise en contact des particules solides avec le fluide dans lequel l1écoule- ment est parallèle à la couche de matière en particules et dont le rendement industriel est très satisfaisant, permettant en particulier le traitement d'une grande quantité de gaz d'échappement devant ètre désulfurés et/ou dénitrifiés, et des traitements analogues, le fluide à traiter étant un mélange gazeux ou des eaux usées -nécessitant une désionisation. Cet appareil permet de plus d'accomplir ces opérations de remplacement, de chargement, etc. des matières solides de façon très efficace. La résistance de cet appareil, aussi bien que la surface augmentée de contact permet de réaliser des économies d'investissement, etc. Ce nouvel appareil de mise en contact de matière en particules solides avec un fluide3 est caractérisé par une structure en treillis à couches multiples en carré ou rectangle de mêmes dimensions, maintenues selon des espacements réguliers, à l'aide de séparateurs parallèles à l'écoulement normal du fl~ldej ces séparateurs délimitant des compartiments allongés de section ret-targalaire en conjonction avec deux treillis voisins, par un élément de fond plaidé à l'extrémité inférie-re des treillis alternés, entre deux de ces treillis voisins, et des supports latéraux de ce#x-cî, fixés parallèlement auKséparate.ars par un bottier contenant cette structure de treillis et la matière en particules entasse dans les compartiments des couches alternées, le fluide étant en écoulement à travers les vides constitués en nap-Ç-es alternées entre les couches de matière entassée et en contact avec les particules. Dans ce nouvel appareil, la disposition des treillis constituant la structure est bien déterminée, le bord de chaque treillis est muni d'un élément de renforcement et les emplacements des séparateurs dans les couches de particules entassées, ainsi que dans les nappes d'écoulement de fluide, cowF tituent des chicanes afin d'accrottre l'efficacité de contact aussi bien que la résistance de maintien de l'appareil; de plus, le bottier de l'appareil comporte des rainures étagées et dès éléments de prise ou analogues de soulèvement. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la descriptiorì qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une structure de treillis à couchesmultiplesselon l'invention, sur ce dessin les références 1 et 2 désignent les treillis, 3 le séparateur, 4 le support latéral, 5 la matière en particules et 6 le bord du treillis; la figure 2 est une vue analogue de appareil assemblé dans un bottier i, comportant des rainures 8 à épaulement; - la figure 3 est une vue analogue représentant deux treillis dont le bord libre est muni d'un élément 9 de renforcement, qui est par exemple un profilé en t;; et - la figure 4 est une vue analogue de la partie supérieure du boîtier de l'appareil munie d'étriers 10, constituant un exemple de pièces de soulèvement. On voit,sür la figure I,deux treillis 1, 2 de mOrnes dimensions, qui sont maintenus selon un intervalle convenable à l'aide d'élément8 séparateurs, parallèles à l'écoulement du fluide. Il est indifférent que ces treillis 1, 2 soient réalisés de métal ou d'un haut polymère, à condition évidemment d'assurer une résistance suffisante pour maintenir effectivement les particules solides, les mailles ayant des dimensions pouvant empOcher l'échappement des particules. La déformation de ces treillis, résultant de dilatation thermique lorsque le fluide est à haute température, peut être relativement faible lorsque ces treillis sont disposés de manière que leur Plus grande dimension de maille soit perpendiculaire à l'écoulement du fluide.> Cette disposition de maille est donc-indispensable dans ce cas. A ltexception de l'ouverture de la structure, constituée par les deux treillis voisins 1, 2 et les séparateurs 3, les bords latéraux de cette structure, parallèles à ces séparateurs, sont fixés par des sùpports latéraux 4, constitués par exemple par des profilés en U, de manière à réserver des intervalles recevant les couches de particules; de plus, le coté du treillis, le long duquel le fluide est en écoulement, est également muni de séparateur#s 3 parallèles à cet écoulement. Ces séparateurs 3 maintiennent les couches voisines de particules solides et de la nappe de fluide à intervalles réguliers, sans nuire à l'efficacité du contact. Par ailleurs, la disposition de ces séparateurs 3, qui sont par exemple des profilés en U, dans les couches de particules et dans la nappe de fluide constituant des chicanes, est très avantageuse du point de vue de la résistance de support des treillis, de la surface de contact, de l'économie de matières constitutives, etc. Les éléments de fond sont placés à l'extrémité inférieure de ces treillis, en alternance entre deux treillis voisins. Cette structure de treillis selon l'invention peut être réalisée en élément multiples assemblés, chaque élément de structure étant composé de treillis rectangulaires maintenus à intervalles fixes par des séparateurs, et étant fixé à l'extérieur d'un treillis par des séparateurs disposés en chicane, relativement à ceux de deux treillis. La figure 2 représente l'état de la structure à couche multiple contenue dans un bottier, ltensemble étant constitué par application d'élémentsunitairessuperposés, parallèlement à la direction d'écoulement du fluide. Dans cette structure de treillis,contenue dans le bottier, les particules solides sont tassées en couches alternées et le fluide, en écoulement depuis le bas vers le haut, ou en direction inverse,à travers les passages ménagés en alternance avec des couches de matière, vient en contact avec cette matière pour réaliser l'opération nécessaire. Le bottier de maintien peut recevoir la structure et etre indifféremment de forme parallèlépipédique ou cylindrique. Les particules solides 5 devant outre entassées à travers ltembouchure de la structure, la mise en place de l'élément 9 de renforcement, tel un profilé en U, sur le bord 6 de chaque treillie, à l'embouchure, comme représenté sur la figure 3, renforce efficacement le bord 6. De plus, afin de permettre l'emploi de plusieurs bottiers 7, les bords supérieur et inférieur de bottiers sont munis de rainures épaulées 8, qui permettent leur accouplement mutuel de manière commode. Ainsi, dans le cas de remplacement de la matière en particules, le bottier 7 constitue habituellement une unité de changement, et de ce fait, afin de faciliter les opérations tel le soulèvement, il est commode de munir ces bottiers d'éléments de prise 10, comme représenté sur la figure 4. Au remplacement de la matière en particules, les particules usagées peuvent Outre simplement déchargées dans un récipient par soulèvement et retournement du bottier 7,sens dessus dessous, puis enlèvement du couvercle utilisé pour empOcher la dispersion des particules. Par ailleurs, au chargement de nouvelles particules, il est possible de réaliser la densité apparente uniforme de manière satisfaisante, en plaçant le bottier 7 sur un vibrateur en action, et en y déversant la matière par le dessus. Il est évident que des modifications et variantes peuvent etre apportées au dispositif décrit, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de mise en contact de matière en particules, caractérisé par une structure en treillis à couches multiples, en carré ou rectangle de memes dimensions, maintenues selon des espacements réguliers, à l'aide de séparateurs parallèles à l'écoulement normal du fluide, ces séparateurs délimitant des compartiments allongés de section rectangulaire, en conjonction avec deux treillis voisins, par un élément de fond placé à l'extrémité inférieure des treillis alternés, entre deux de ces treillis voisins et des supports latéraux de ceux-ci, fixés parallèlement aux séparateurs, par un bottier contenant cette structure de treillis et la matière en particules entassée dans les compartiments des couches alternées, le fluide étant en écoulement à travers les vides constitués en nappes alternées entre les couches de matière entassée et en contact avec les particules. 2. Appareil selon lare##mcation dans lequel la plus grande dimension des mailles de treillis est perpendiculaire à l'écoulement de fluide. 3. Appareil selon la revendication 4 dans lequel la position des séparateurs dans la couche de matière en particules et la position des séparateurs dans la nappe de fluide en circulation constituent des chicanes. 4. Appareil selon la revendication 4 dans lequel le bord de chaque treillis à l'embouchure de la structure comporte un élément de renforcement tel qu'un profilé en U. 5. Appareil selon la revendication 1 dans lequel les séparateurs sont des barres à section transversale en U. 6. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les supports latéraux sont des barres à section transversale en D. 7. Appareil selon la revendication. l, dans lequel les bords supérieur et inférieur du bottier sont munis de rainures à épaulement. 8. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le bottier comporte des éléments de prise pour son soulèvement.