Brevet FR2240038A1 — publié le 19750307

L'invention est relative à un dispositif de séparation de poussière par voie humide, ou de lavage de gaz solubles dans un liquide, du type comportant un réservoir qui contient un liquide de lavage, est subdivisé en une chambre de gaz brut et en une chambre de gaz épuré et est pourvu de buses mélangeuses en cônes de Venturi, se faisant vis-à-vis symétriquement par paires, inclinées sur l'horizonta- le, plongeant dans le liquide de lavage du coté de l'arrivée du courant et débouchant librement, en direction opposée l'une de l'autre, dans la chambre de gaz épuré. On connais déjà un dispositif de ce type (brevet suisse 444.822) servant à séparer des impûretés d'un courant de gaz. Ce dispositif assure un dépoussiérage humide par effet d'injecteur. Dans -ce but, le gaz brut sortant de la chambre de gaz brut est dirigé à travers les buses et ne rejoint l'eau de lavage que dans la partie supérieure, cle~st-à-dire au voisinage immédiat de l'extrémité de sortie des buses-.#Pour améliorer le mouillage insuffisant par l'eau des gaz pollués, il est prévu des pulvérisateurs supplémentaires, destinés à favoriser l'action de mouillage dès l'extrémité d'entrée du gaz brut. Il en résulte toutefois une dépense totale d'appareillage élevée et 1' obligation de mouiller deux fois le gaz brut pour obtenir un effet d'épurationa Qu domaine public appartient également un dispositif, qui est de structure analogue au précRent en ce qui concerne son mode d'action (brevet allemand 1.160 578 > . L'épuration est néanmoins encore moins efficaceyde sorte que, pour améliorer le mouillage du courant de gaz brut par l'eau s'échappant de buses spéciales, on a donné une très grande longueur aux canaux correspondants.De plus, ce dispositif connu n'utilise pas de cônes de Venturi. les petites ouvertures prévues dans la partie inférieure des canaux de grande longueur pour l'entrée de l'eau de lavage dans ces derniers ont l'inconvénient-de s'obstruer rapidement, si bien- que toute l'installation n'est plus à méme d'atteindre lrefficacité d'épuration recherchée. Du domaine public fait partie aussi un séparateur par voie humide, dans lequel les buses mélangeuses sont dirigées vers une chicane (brevet anglais 1.046.101). le mélange de gaz, de liquide et de poussière sortant des buses mélangeuses frappe la chicane. De ce fait, l'efficacité de ce séparateur par voie humide connu est rela tivement faible. Sa chicane en tale sert à protéger de l'usure la paroi du réservoir et n'influence pas l'action d'épuration. On connaît de plus un groupe destiné à l'édification d'une installation de dépoussiérage par voie humide de gaz d'échappement chaudsfmodèle d'utilité allemand 1.998.117). qui fonctionne avec une roue à aubes disposée horizontalement au-dessus de la surface du liquide de lavage. Cette construction est coûteuse, de sorte que le rapport entre la dépense engagée et le rendement obtenu est relativement faible. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du type mentionné au début, qui soit d'agencement simple et possède une efficacité d'épuration élevée. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que le réservoir est subdivisé par des parois de séparation coudées en une chambre centrale de gaz épuré et en des chambres latérales de gaz brut s'élargissant dans les zones supérieure et inférieure, et que, dans la chambre de gaz épuré, à distance au-dessus des ouvertures de sortie des buses mélangeuses, est disposée une tôle déflectrice. l'avantage de ce dispositif de structure simple réside en ce que la coopération entre les tôles latérales coudées, la tôle déflectrice et les buses mélangeuses dirigées l'une vers l'autre assure une épuration très efficace. le dispositif est de structure ramassée et l'on peut lui adjoindre aisément, suivant la méthode du jeu de construction, d'autres éléments latéraux, ce qui permet une bonne adaptation aux conditions imposées en pratique. Par suite des coudes et des parois de séparation, il se forme une retenue du courant de gaz brut, par laquelle est garantie une répartition uniforme du gaz brut à son entrée. L'épanouissement du courant de gaz en aval-des coudes détermine une diminution de la vitesse, si bien que les p'articules grossières de poussière tombent directement dans le bain d'eau et sont donc séparées sans devoir parcourir les buses de Venturi. Etant donné que ces particules de poussière provoquent l'usure la plus forte, cette disposition ménage les buses de Venturi dans une large mesure. ta tôle déflectrice a pour effet de soulager le capte-gouttes, les gouttes d'eau retombant sur le courant à sa sortie, ce qui entratne des actions d'épuration supplémentaires. Dans un autre aménagement de l'invention, la tale déflectrice est disposée à peu près à la hauteur du coude des parois de sépara tion. Suivant une autre caractéristi#que de l'invention, au moins un élément de choc plonge#ant dans le liquide de lavage est disposé en tre la tale déflectrice et les ouvertures de sortie des buses mélan- geuses. Cet élément de choc offre l'avantage d'accélérer favorablement le liquide de lavage au cours de laséparation de la poussière. S'il s'agit de laver des gaz, cet élément de choc peut être conformé de manière à élargir sensiblement la zone de contact au voisinage de l'impact et à augmenter de ce fait le temps de réaction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il peut entre prévu dans le dispositif, servant plus particulièrement à la séparation de poussière par voie humide, plusieurs éléments de choc profilés, en vue d'un accroissement de la vitesse du liquide de lavage. Ces profilés montés dans la zone de l'impact du liquide de lavage augmentent l'efficacité du choc. les profilés peuvent posséder une section circulaire ou elliptique qui conduit aux effets les plus élevés. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le rapport entre les surfaces recouvertes par les profilés et la surface libre dans la zone de l'impact des courants dirigés l'un vers l'autre et émanant des buses mélangeuses est compris entre 1 . 1 et I 3. De ce fait, on obtient également des effets très favorables dans la séparation de la poussière. Dans le cas ou le dispositif doit servir au lavage de gaz solu- ble dans un liquide, il est prévu avantageusement comme élément de choc, suivant une autre caractéristique de l'invention, un grillage destiné à agrandir la zone de contact. Cet agrandissement de la zone de contact détermine un allongement du temps de réaction qui accroît notablement l'efficacité de lavage des gaz. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le grillage peut s'étendre jusqu'à la tôle dêflectrice, ce qui détermine un agrandissement sensible de la zone de contact. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ciaprès de façon plus détaillée en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la Fig. 1 représente un dispositif de séparation de poussière par voie humide selon l'invention, en coupe verticale avec indication du niveau du liquide à l'état de fonctionnement; - la Fig. 2 représente schématiquement en coupe verticale une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention pour la séparation par voie humide de poussière, avec indication du niveau du liquide, à ltétat de fonctionnement; - la Pig. 3 est une vue en plan du dispositif de la Fig. 2; - la Fig. 4 représente en plan une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention pour la séparation de poussière par voie humide;; - la Fig. 5 montre encore une autre forme de réalisation du dispositif, plus particulièrement conçue pour le lavage de gaz solubles dans un liquide. Suivant l'exemple de la Fig. 1, le dispositif est constitué par un réservoir 10, contenant un-liquide de lavage 11 dans sa partie inférieure. Le réservoir 10 est subdivisé par des parois de séparation 12,-13 en une chambre de gaz épuré 14 et en deux chambres de gaz brut 15, 16. À l'extrémité inférieure des parois de séparation 12 et 13 se trouvent des buses mélangeuses# 2, agencées à la façon de Venturis. les deux parois de séparation 12 et 13 plongent dans le liquide de lavage 11 à la partie inférieure et les ouvertures de sortie des buses mélangeuses 2 se trouvent pareillement au voisinage du niveau du liquide de lavage. les buses mélangeuses 2 sont inclinées sur l'horizontale et disposées de telle manière que le niveau du liquide de lavage atteint en service l'ouverture d'entrée de chaque buse. Ces buses mélangeuses 2 peuvent être exécutées, par exemple, sous la forme de buses plates de section rectangulaire et possèdent des ouvertures d'entrée situées au-dessous du niveau du liquide de lavage dans la zone de leur emplacement le plus étroit. les buses mélangeuses 2 sont disposées par paires symétriquement par rapport à un plan vertical de symétrie vis à vis l'une de l'autre, et elles débouchent librement dans la chambre de gaz épuré 14.k une certaine distance au-dessus de leurs sorties libres peut titre installée une tole déflectrice 3. Cette tôle se trouve approxi mativement à la hauteur où les deux parois de séparation 12, 13 présentent chacune un coude 17, 18 vis-à-vis des chambres de gaz brut 15 et 16.Au-dessus de la tôle déflectrice 3 est monté à une certaine distance de celle-ci, un capte-gouttes 4 à travers lequel la chambre de gaz épurée communique avec la sortie 5 d'air épuré. la tole déflectrice 3 sert à soulager le capte-gouttes et a pour effet de faire retomber les gouttes d'eau sur le courant à sa sortie des buses, ce qui conduit à des effets d'épuration supplémentaires. Dans beaucoup de cas, il est avantageux d'alimenter plus fortement en eau le captegouttes, en vue de l'obtention d'un certain effet de rinçage, qui exerce sur le capte-gouttes une action d'auto-nettoyage. Le dispositif fonctionne à la manière suivante l'air empoussiéré entre en 1 dans les chambres à gaz brut 15,16. poursuivant son parcours, il-pénètre dans les buses mélangeuses 2 et vient en contact avec le liquide de lavage 11. les deux courants de liquide de lavage, accélérés dans les buses mélangeuses 2 et se faisant vis-à-vis, se rencontrent dans la zone A, à la sortie des buses, avec toute leur énergie cinétique-, ce qui a pour effet de produire un deuxième mélange très efficace de l'air empoussiéré et du liquide de lavage, d'où résulte un accroissement sensible des effets de contact. le courant de liquide de lavage peut être ensuite dévié par la tôle déflectrice 3 et il se forme au total un courant d'air épuré, qui parvient à travers le capte-gouttes 4 à la sortie 5 d'air épuré. les flèches I à V montrent clairement le trajet d'écoulement dans le dispositif lors de la séparation de poussière par voie humide, ou lors du lavage de gaz solubles dans un liquide. les buses mé+angeuses 2, disposées en oblique sous un certain angle les unies par rapport aux autres, améliorent considérablement l'effet de contact nécessaire à la séparation de la poussière ou au lavage du gaz, sans accroissement de la dépense d'énergie. l'usure par abrasion, qui se produit dans des laveurs par voie humide -à fonctionnement dynamique à #' impact ou au changement de direction du liquide de lavage, n'apparat pas du fait qu'on n'utilise pas une chicane de type connu et que les deux courants de liquide de lavage se rencontrent. Une grande partie de l'énergie cinétique du liquide de lavage est convertie dans la zone A de l'impact, laquelle se trouve sans parois de limitation dans la chambre 14 de gaz épuré libre, de sorte qu'une usure par abrasion n'a pas lieu. Ces résultats proviennent de ce que les buses mélangeuses 2 se font visà-vis deux à deux et forment entre elles un certain angle, compris entre 20 et 500, ainsi qu'il a été exposé déjà. Dans la forme de réalisation suivant la Fig. 2, des éléments de choc profilés 20 d'un type nouveau sont disposés entre la tôle déflectrice 3 et les ouvertures de sortie 25 des buses mélangeuses. Ces profilés se trouvent dans la zone de rencontre du liquide de lavage, ce qui accrott encore davantage l'efficacité de l'impact. Cet accroissement résulte de ce que la vitesse du liquide de lavage s'élève peu avant l'impact. Conformément aux Fig. 3 et 4, ces profilés peuvent présenter une section circulaire ou elliptique, assurant l'efficacité la meilleure. Comme le montrent les Fig. 3 et 4, ces profilés peuvent être disposés de telle façon que le rapport entre la surface recouverte par les profilés 20 et la surface libre soit compris entre 1 : 1 et 1 : 3. Comme signalé déjà, les profilés 20 peuvent être de section circulaire (Fig.3). Conformément à la Fig. 4, il est possible également d'exécuter les profilés 20' avec une section elliptique. Ces profilés déterminent en tout cas un accroissement de l'impact, qui améliore considérablement la séparation de la poussière. L'effet supplémentaire d'augmentation du contact par suite de l'impact direct du liquide de lavage sur les profilés transversalement et obliquement par rapport à la direction principale de 11 écoulement peut ê tre influencé par la forme des profilés 20, 20' utilisés. Si le dispositif selon l'invention est destiné au lavage de gaz solubles dans un liquide, il est prévu comme élément de choc un grillage 21 conformément à la Fig. 5. Pour le lavage de gaz, la longueur du temps de réaction entre le gaz et le liquide de lavage joue un rôle important. L'élément de choc en forme de grille 21 élargit sensiblement la zone de contact au voisinage de l'impact et augmente ainsi avantageusement le temps de réaction. le grillage 21 permet d'augmenter de plusieurs fois la zone de contact au voisinage de l'impact et, en même temps, la concentration du liquide de lavage qui peut être maintenue à l'intérieur du grillage 21, ce qui détermine pareillement une amélioration notable de l'efficacité au lavage de gaz solubles dans un liquide. Le gril lage peut être conformé de manière à s'étendre de son emplacement d'immersion dans le liquide de lavage jusqu'au voisinage immédiat de la tôle déflectrice 3. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif de séparation de poussière par Voie humide ou de lavage de gaz soluble dans un liquide, comportant un réservoir 10 qui contient un liquide l1 de lavage, est subdivisé en une chambre 15 - 16 de gaz brut et en une chambre 14 de gaz épuré et est pourvu de buses mélangeuses 2 en forme de Venturis faisant vis-à-vis symétriquement par paires, inclinées sur l'horizontale, plongeant dans le liquide de lavage du c8té de l'arrivée du courant et débouchant librement en direction opposée l'une de 11 autre dans la chambre 14 de gaz épuré, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le réservoir 10 est subdivisé par des parois de séparation coudées 12, 13 en une chambre centrale de gaz épuré 14 et en des chambres latérales de gaz brut 15, 16 s'élargissant dans les zones supérieures et inférieures et dans la chambre de gaz épuré 14, à distance au-dessus des ouvertures de sortie des buses mélangeuses, est disposée une tale déflectrice 3. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tôle déflectrice 3 est montée à peu près à la hauteur du coude 17, 18 des parois de séparation 12, 13. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre la t3îe déflectrice 5 et les ouvertures de sortie 25 des buses mélangeuses est installé au moins un élément de choc 20, 21 plongeant dans le liquide de lavage. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, en particulier pour la séparation de-poussière par voie humide, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs éléments de choc profilés 20,20' en vue d'un accroissement de la vitesse du liquide de lavage. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les profilés 20,20i possèdent une section circulaire ou elliptique. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le rapport entre les surfaces recouvettes par les profilés et la surface libre dans la zone de l'impact des courants dirigés l'un vers l'autre et issus des buses mélangeuses est compris entre 1 : 1 et 1 : 3. 7 - Dispositif suivant la revendication 1, en particulier pour le lavage de gaz solubles dans un liquide, caractérisé en ce qu'il est prévu comme élément de choc un grillage 21 destiné à agrandir la zone de contact. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le grillage 21 s'étend jusqu'à la tôle déflectrice 3.