Brevet FR2341352A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la purification de courants de gaz d t échappement contenant des substances solides, en particulier la purification de gaz d'échappement chargés de substances inorganiques et organiques. L'aggravation des lois sur l'environnement pose, pour la purification des gaz d'échappement, des conditions toujours plus sévères, L'émission autorisée de substances nuisibles dans les gaz d'échappement est, en règle générale, limitée à quelques mg/m3. Une difficulté particulière consiste à éliminer des gaz d'échappement les fines poussières d'un diamètre de particules, par exemple, inférieur à 5 microns, au moyen de solutions techniquement satisfaisantes. Il y a toute une série de procédés suivant lesquels ce problème est résolu avec plus ou moins de succès. On utilise en particulier ici des installations de filtration. Les filtres employés peuvent être constitués de différents matériaux tels que, par exemple, la cellulose, les fibres textiles, les fibres synthétiques, les fibres de verre ou des métaux frittés. Mais de grandes difficultés interviennent toujours pour la purification des gaz d'échappement, lorsque les substances nuisibles ne sont pas uniformes. Il peut, par exemple, se produire que l'on ait à séparer, à côté de poussières inorganiques, des substances ou des liquides organiques. Un exemple concret est le problème qui se pose pour la purification des gaz d'échappement de la galvanisation à chaud. On trouve ici dans les gaz d'échappement, à côté de fines particules de zinc, d'oxyde de zinc, ainsi que de chlorure de zinc et de chlorure d'ammonium, le plus souvent encore des substances huileuses ou résineuses sous forme d'aérosols, lorsque le matériau à galvaniser n'est pas entièrement dégraissé avant le traitement, ce qui est presque toujours le cas. On a proposé d'enlever par dissolution les substances solides inorganiques déposées sur le filtre par un traitement du filtre avec un acide que lton fait circuler en circuit fermé. Il s'établit au bout d'un certain temps un équilibre de charge et l'on peut alors conduire la filtration avec un débit de gaz constant. Les fines gouttelettes de résine et d'huile déposées ne sont cependant pas détachées par l'acide en circulation. Elles collent à la matrice filtrante, absorbent avec le temps de plus en plus de poussières inorganiques et colmatent ainsi le filtre. Son nettoyage est alors extraordinairement difficile, et entraîne souvent même sa destruction. De plus, l'action dissolvante de l'acide sur les poussières est supprimée, car les constituants organiques forment un revêtement hydrophobe sur les particules de poussières déposées. Dans d'autres domaines d'utilisation peuvent apparaître des phénomènes analogues. La présente invention se propose donc de fournir un procédé et un dispositif de purification des courants de gaz d'échappement contenant des substances solides, en particulier de purification de gaz d'échappement chargés de substances inorganiques et organiques, dans lesquels l'installation de filtration ne se bouche pas et n'empêche pas le passage du gaz d'échappement. A cet effet, l'invention propose de pulvériser sur le filtre; en continu ou en discontinu, des agents liquides, dans lesquels les substances solides, déposées sur le filtre, sont solubles ou émulsionnables. On utilise, pour appliquer ce procédé, un dispositif dans lequel est incorporé - dans le récipient filtrant d'une installation de filtrage constituée essentiellement d'une amenée de gaz, du récipient filtrant contenant la couche filtrante et d'une conduite de gaz d'échappement - un dispositif de pulvérisation, qui est adapté pour pulvériser une solution ou des émulsions, sur le filtre conformé à la demande. La présente invention empêche le bouchage du filtre. Avec le procédé de l'invention, il est possible d'obtenir l'effet de purification sans interruption pendant la durée de fonctionnement du filtre, et l'on évite le collage et le bouchage de la matrice filtrante. Un dispositif de filtration type pour 11 exécution du procédé de l'invention est décrit schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, suivant la figure ci-annexée. Le gaz brut est introduit par une conduite de gaz d'échappement 1 dans un récipient filtrant 2; il traverse la couche filtrante de forme voulue 3 et quitte le récipient de filtration 2, à l'état de gaz purifié, par une conduite de gaz d'échappement 4. Pour détacher les particules solides, on pulvérise sur le filtre 3 par un système de buses 5 au moyen d'une pompe 6 un liquide provenant d'un réservoir 7. Ce liquide se rassemble en bas 8 du récipient de filtration 2 et revient par la conduite 9 au récipient de réserve 7. Les substances solides inorganiques déposées sur le filtre sont avantageusement détachées en pulvérisant sur le filtre un acide qui circule en circuit fermé. Il se forme au bout d'un certain temps un équilibre de charge et l'on peut alors faire passer dans le filtre un débit de gaz constant. Le liquide peut, suivant le problème posé, être de l'eau ou un acide. Pour les gaz d'échappement de la galvanisation à chaud, on utilise, par exemple, de l'acide chlorhydrique étendu. Pour empêcher le bouchage du filtre par des constituants, en particulier organiques, solubles dans l'eau ou les acides, il faut prendre des mesures particulières. Il est apparu que, pour des produits gênants - tels que les huiles minérales et végétales, les résidus de résine, les produits de craquage de substances organiques - une solution aqueuse ne suffit pas pour entretenir l'exploitation du procédé. Dans de tels cas, on a constaté qu'il est particulièrement avantageux d'ajouter au liquide aqueux, soit des produits tensioactifs, soit des solvants organiques à haut point d'ébullition sous forme d'émulsion. En ajoutant des produits tensio-actifs, de préférence du type non ionpgène, dans la solution en circulation, on élève l'aptitude au mouillage des substances organiques et l'on réussit à purifier les matières filtrantes de ces substances. Si l'on ajoute à la solution les produits tensio-actifs non ionogènes quand le filtre est propre, non chargé, et avant le début de l'exploitation, il ne peut plus s'édifier, au cours de ltexploi- tation, aucun revêtement sur le filtre.On utilise, comme produits tensio-actifs, de préférence les produits à base de polyéthylène (R) ou le Marlophène glycol, tels que, par exemple, le Sapogénate (R) En émulsionnant des parties constituantes huileuses, de préférence de l'huile de machines, du pétrole ou d'autres produits aliphatiques ou aromatiques à haut point d'ébullition, tels que le diphényle chloré ou l'éthylène glycolacétate, dans le solvant en circulation, on obtient également un effet de purification par pulvérisation sur le filtre. Les substances organiques collées sont dissoutes dans la partie organique de l'émulsion et s'écoulent hors du filtre. On peut aussi employer cette méthode, lorsque le filtre s'est déjà encollé durant l'exploitation. L'aptitude au fonctionnement de la couche filtrante subsiste, même si l'on opère avec deux circuits de liquide et dans des conditions telles que l'on pulvérise, à de longs intervalles de temps, de préférence 3 à 4 mois, sur le filtre, un liquide organique, de préférence un hydrocarbure chloré, en suspendant la marche du ventilateur. Une coupure brève de toute l'installation est cependant ici nécessaire. Les substances inorganiques remises en suspension se dissolvent dans le bourbier acide, les substances organiques sont séparées dans un récipient de décantation où elles se déposent. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la purification de courants de gaz d'échappement, en particulier de gaz d'échappement chargés de substances inorganiques et organiques, au moyen d'un système de filtration, caractérisé en ce qu'on pulvérise sur le filtre, en continu, des agents liquides, dans lesquels les substances solides, déposées sur le filtre, sont solubles ou émulsionnables. 20) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on pulvérise sur les substances solubles dans les acides, déposés sur le filtre, un acide minéral. 30) Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on enlève les substances résineuses et huileuses, déposées pendant l'exploitation, en ajoutant des produits tensio-actifs dans la solution en circulation. 40) Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on émulsionne des liquides organiques dans la solution aqueuse en circulation. 50) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on élimine alternativement les substances solubles dans les acides avec des acides, et les substances résineuses avec des liquides organiques. 60) Dispositif de purification de gaz d'échappement contenant des substances solides, constitué essentiellement d'une arrivée des gaz d'échappement, d'un récipient filtrant contenant une conduite de gaz d'échappement et d'une conduite d'évacuation du gaz d'échappements caractérisé en ce que, dans le récipient filtrant (2), est disposé un appareil de pulvérisation (5), à partir duquel on pourra pulvériser sur le filtre conformé à la demande 3 des solutions ou des émulsions. 70) Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que l'appareil de pulvérisation (5) est annexé au système de circulation (10). 80) Dispositif suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le système de circulation (10) est constitué de deux circuits séparés, qui sont alimentés avec une solution aqueuse et avec un solvant, et que l'on peut pulvériser alternativement sur le filtre, à des intervalles de temps voulus, au moyen de l'appareil de pulvérisation. 90) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on dispose dans le circuit des organes de séparation, tels que filtre, centrifuges ou séparateur d'huile,pour séparer les phases organiques des phases aqueuses.