Brevet FR2329940A1 — publié le 19770527

L'objet de la présente invention est un procédé d'amélioration de la combustion de tous produits combustibles, liquides,solides ou gazeux, quels que soient les buts recherchés dans cette combustion. Ce pro cédé s'étend donc, sans limitation, à toute oxydation lente ou vive; cette oxydation étant plus communément désignée par le terme "combustion" qui sera considéré ci-après comme équivalent réciproque du terme "oxydation". A titre d'exemples, non limitatifs, le procédé s'applique à tous foyers, générateurs thermiques, fours, moteurs thermiques, moteurs à combustion interne, moteurs à explosion, réacteurs, turbines, fusées, feux de toute sortes et de toutes origines, y compris ceux qui sont destinés à la destruction de tous produits solides, liquides ou gazeux, réputés nocifs, polluants, dangereux ou encombrants dans leur état d'origine. I1 existe actuellement différents procédés connus,utilisés pour obtenir une amélioration de la combustion : Un premier procédé consiste à introduire un agent catalytique liquide dans les combustibles liquides. Cela ne permet pas d'obtenit un mélange homogène en raison de la disproportion entre la quantité d'additif à mélanger à une certaine quantité de combustible. La proportion des deux consti tuants dans le mélange étant en général de 1 partie d'additif pour 2000 parties de combustible. Les résultats obtenus ne sont pas toujours satisfaisants. D'autre part, ce procédé ne s'applique pas aux combustibles solides ou gazeux. Un second procédé consiste à introduire différents produits dans la chambre de combustion. La répartition de ces produits dans la flamme n'est jamais homogène en raison de la turbulence des flammes et des cou rants préférentiels qui en résultent. D'autrepart, les produits introduits dans la chambre de combustion n'agissent, en général, que sur les résidus de la combustion, c'est le cas des produits basiques, tels que la magnésie, le carbonate de calcium, l'ammoniaque qui sont destinés à neutraliser les résidus acides de la combustion. Par ailleurs, le dosage et la mise en oeuvre de ce procédé sont toujours difficiles à realiser et les résultats obrenus concernent surtout la post-combust--on et non la combustion elte-meme. Un autre procédé conduit à Introduire un agent ca-ta- lytique agissant sur la combustion en l'état de vapeur. il consiste à réaliser un mélange d'air et de vapeur de l'agent catalytique et d'insuffler ce mélange dans l'aspiration des ventilateurs d'air des brûleurs à combustibles. Ce procédé ne permet pas un dosage précis et constant de l'agent catalytique utilisé en raison de la valeur de la tension de vapeur qui varie suivant les produits utilisés et la température ambiante des locaux. D'autre part, la variation de la dépression à l'aspiration des ventilateurs modifie considérablement le débit du mélange d'air et de vapeur catalytique et le dosage devient très incertain. De plus l'application de ce procédé aux générateurs de grandes puissances thermiques s'avère très délicate. Le procédé suivant l'invention a pour but de remédier aux inconvénients cités ci-dessus à titre d'exemples. I1 concourt aux effets suivants dans le processus de combustion accélération de l'oxydation du produit combustible durant la phase de combustion; ceci provoquant une amélioration du rendement, en corrélation avec le fait ci-dessus : diminution, disparition ou neutralisation des imbrûlés et résidus solides, liquides ou gazeux généralement polluants, nocifs ou dangereux. Ces résultats sont obtenus par transport à l'endroit où se produit la combustion d'un adjuvant couramment désigné par les termes, non limitatifs, de "catalyseur" de combustion" ou "d'additif pour combustibles". Cet adjuvant pouvant être constitué par toute substance ou combinaison de sub- stances dont l'action ou la présence au moment de la combustion permet d'obtenir les effets mentionnés ci-dessus. Cet adjuvant sera désigné ci-après par les mots "agent catalytique". Le procédé, suivant l'invention, consiste à introduire dans le mélange comburant gazeux, tel que l'air, destiné à réaliser l'oxy- dation lente ou vive d'un combustible liquide, solide ou gazeux, une certaine quantité d'un agent catalytique ad hoc, sous la forme d'aérosols. L'invention est relative à un dispositif d'ensemble, utilisant des matériels connus et destines à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Suivant l'invention, ce dispositif d'ensemble repre sente t'- prei, eomprçnd : un moteur 1 entraînant une pompe 2 destiné d'ale part, a aspirer par l'intermédiaire d'une tuyauterie 3 l'agent catalytique 4 contenu dans un récipient 5; l'excédent d'agent catalytique non utilisé ulté- rieurement étant ramené au récipient 5 par une tuyauterie 6, d'autre part, à réaliser la mise en pression de l'agent catalytique 4 laquelle pression pouvant être réglée à une valeur optimum, grâce au régulateur 7 généralement associé par construction à la pompe 2. Le fonctionnement du moteur 1 entraînant la pompe 2 étant subordonné à un coffret de contrôle 8 connu et non décrit ici, mis en service par la mise sous tension électrique de l'ensemble par l'intermédiaire d'un interrupteur 9. Une lampe de signalisation 10 permet de contrôler la mise sous tension électrique de l'ensemble. Un contacteur 11, connu sous les noms de pressostat ou manostat et sensible à la pression de l'agent catalytique 4 réalisé par son passage dans la pompe 2 permet de contrôler la présence de cette pression. Dans ce cas la fermeture ou l'ouverture du contact I2 du pressostat 11 transmet un signal au coffret de contrôle 8 qui permet alors le fonctionnement normal du moteur 1. En cas de manque de pression détecté par l'ouverture ou la fermeture du contact I2 du pressostat 11, le signal n'est plus transmis au coffret de contrôle 8 qui, par un dispositif approprié connu et non décrit ici, provoque l'arrêt du moteur 1, l'allumage d'une lampe de signalisation I3 et le déclenchement éventuel d'un dispositif d'alarme I4. Ces dispositions constituent un organe de sécurité et de contrôle de la honne marche de l'ensemble. L'agent catalytique sous pression est véhiculé par une tuyauterie I5 jusqu'à diverses vannes électro-magnétiques telles que Vi, V2...Vn dont l'alimentation électrique est dépendante du fonctionnement des brûleurs B1, B2...Bn destinés à assurer la combustion des combustibles liquides, solides ou gazeux et des organes de réglage RI, R2...Rn. A noter que les vannes V1, V2...Vn ou organes en tenant lieu, tels que, par exemples non limitatifs, pistons, tiroirs, clapets, soupapes, valves... peuvent être constituées par tous dispositifs mécaniques, pneumatiques, électroniques, etc... dont le fonctionnement est dépendant des brûleurs BI, B2. . Bn et des régulateurs RI, R2...Rn. Ces variantes de réalisation entrant dans le cadre de la présente invention. La partie essentielle de l'ensemble du dispositif suivant l'invention est constituée par la présence des régulateurs R1, R2...Rn qui permettent de contrôler à la fois la fréquence et la durée de l'ouverture des vannes électro-magnétiques VI, V2...Vn ou des organes en tenant lieu. Ces régulateurs peuvent être réalisés, conjointement ou séparément par tous dispositifs mécaniques, électriques ou électroniques, susceptibles d'assurer la ou les fonctions d' ouvertures cycliques et temporisées des vannes VI, V2...Vn ou degs organes en tenant lieu. TF Toutes variantes de réalisation en ce sens, entrant dans le cadre de la présente invention. A titre d'exemple, non limitatifs, ces régulateurs R1, R2...Rn sont constitués par des relais cycliques temporisés, réglables, connus et non décrits ici. L'agent catalytique 4, sous pression en amont des vannes V1, V2...Vn traverse, durant l'ouverture desdites vannes ou des organes en tenant lieu, les gicleurs GI, .2... Gn qui en assurent la pulvérisation, sous forme d'aérosols, dans le flux de gaz comburant tel que l'air. A titre d'exemples non lim;tatifs,Mles gicleurs tels que G1 peuvent être placés, comme représenté figure 2, face à l'entrée d'air EI du ventilateur de soufflage -SI du brûleur B1. Les gicleurs tels que G1 peuvent être introduits comme représenté figure 3, dans la gaine de-sougfflage du ventilateur S1. Les flux de gaz comburant, tel que l'air, destinés aux brûleurs B1, B2...Bn véhiculent ainsi les aérosols de l'agent catalytiquez 4 jusqu'à l'endroit où se produit l'oxydation, lente ou vive, du combustible liquide, solide ou gazeux. Les turbulences du flux de gaz comburant, consécutives à sa vitesse de propulsion et aux obstacles rencontrés, contribuent à rendre parfaitement homogène la répartition des aérosols de l'agent catalytique dans le gaz comburant. Le dosage pondéral de la quantité optimum d'agent catalytique, nécessaire pour obtenir 11 amélioration de la combustion d'une quantité donnée d'un combustible donné, est réalisé en faisant varier la durée de la pulvérisation ou la durée de l'intervalle entre 2 pulvérisations ou les deux à la fois, par action sur les régulateurs R1, .... Rn en fonction des critères suivants : choix du combustible, choix de l'agent catalytique, concentration de l'agent catalytique dans le cas d'une éventuelle solution de celui-ci dans un solvant, calibre des gicleurs, pression de pulvérisation. L'ensemble du dispositif suivant 11 invention permet de réaliser en toute sécurité, toutes combinaisons nécessaires en vue d'obtenir le résultat recherché. Le procédé suivant l'invention s'aplique à tous les matériels destinés à réaliser une combustion. A titre d'exemples non limitatifs : brûleurs à combustibles liquides, solides ou gazeux- équipant tous générateurs thermiques ou fours, moteurs combustion interne et à explosion, incinérateurs de déchets solides, liquides ou gazeux. REVENDICATIONS T - Dispositif destiné 5 améliorer l'oxydation d'un combustible caractérisé en ce qu'il consiste i introduire à l'endroit où se rroduit cette oxydation,par l'intermédiaire du flux de àz comburant tsl que I'air,mie quantité déterminée d'aérosols d'un agent catalytique 2 - Dispositif suivant la revendication caractérisé en ce outil consiste à réaliser des aérosols d'un agent catalytique liquide. 7 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à permettre un dosage pondéral précis de l'agent catalytique. 4 - Dispositif suivant la revendication 2 caractrisé en ce outil consiste ruz utiliser une pompe d'aspiratIon et de mise en pression de l'axent catalytique. 5 - Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte une vanne électro-magnétique permettant l'écoulement de agent catalytique lorsque la dite vanne est sous tension électrique. 6 - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un gicleur destiné à créer les aérosols de l'agent cat-alytique 7 - Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte un relai cyclique temporisé réglable destiné à doser la quantité d'aérosols d'agent catalytique à introduire dans le flux de gaz comburant. 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications et et 3 caractérisé en ce qu'il dépend du fonctionnement de, brûleurs assurant lioxydation du combustible 9 -- Dispositif suivant la revendication I caractérisé er ce qu'il permet d'introduire un aérosol d'agent catalytique en un endroit quelconque du flux de gaz comburant. 0 - Dispositif suivant la revendication t earaetrisd en ce qu'il comporte un oràne de surveillance de la pression. il - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à I0,caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de surveillance lumineux et un dispositif d'alarme lumineux ou sonore,mis en service par un coffret de contrle et de sécurité dépendant d'un organe de surveillance de la pression. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à Il, caractérisé en ce qu'il permet, à partir d'-un seul ensemble,d'alimenter un nombre non limitatif de brtleurs,compatible avec le débit de la pompe de mise en pression cette pompe pouvant être choisie pour assurer le débit total d'agent catalytique nécessaire pour le traitement de la combustion de tous les brtleurs.