Brevet FR2366890A1 — publié le 19780505

De nombreux matériaux divisés ou fragmentés, en particulier les résidus encombrants de l'industrie métallurgique tels que copeaux, tournures, chutes d'emboutissage, fragments de récupération, ont peu de valeur du fait de leur état souillé d'huiles de coupe et d'humidité. Pour les valoriser, on peut les dégraisser par trempage dans un bain de solvant, tel que du trichlore méthylène, mais il faut ensuite régénérer celui-ci, ce qui est assez coûteux, en outre l'humidité gêne ce processus. Plus couramment on dessèche les matériaux ou produits dans des fours tournants. Ceux-ci sont soit chauffés extérieurement jusqu'à environ 5000, et les gaz distillés sont brûlés, soit chauffés par une flamme interne qui lèche l'amas de produits, avec ensuite une post combustion. Dans les deux cas les huiles sont perdues, et les fumées produites polluent 1latmosphère, malgré les épurateurs qu'elles nécessitent. L'invention s'applique au nettoyage de tels produits ou déchets, ou de tous autres produits analogues, voire aux petits objets ou produits usinés ou fabriqués et devant être nettoyés, et elle vise à les séparer des graisses, huiles, eau ou autres liqui des Ghérents, tout en récupérant lesdits liquides adhérents. Elle peut aussi slappliquer au nettoyage de matériaux naturels tels que des graines, des charbons, des graviers. Elle consiste en un procédé utilisant un chauffage à basse température des produits à nettoyer, de sorte que les liquides adhérents puissent distiller sans se décomposer, et elle se caractérise en ce que le chauffage est effectué par un gaz qui traverse un amas de ces produits, ce gaz étant neutre de sorte qu'aucune combustion ne puisse survenir et en ce que les gaz effluents sont refroidis avec récupérations des liquides condensés lors de ce refroidissement, en particulier dans l'échangeur de refroidissement, et éventuellement dans le ventilateur de circulation de ces gaz effluents et dans des coalesceurs et/ou filtres. La disposition selon laquelle le gaz de chauffage traverse un amas des produits, ceux-ci étant disposés en vrac de sorte que cet amas est perméable, est essentielle. En effet, la surface d'échange entre la surface des produits et le gaz en mouvement est alors maximale. C'est ce qui permet l'utilisation de gaz de chauffage à température très modérée, qui assure une volatilisation rapide et sans surchauffe des souillures à la surface des produits. Ainsi l'échange de chaleur qui dans les fours connus se faisait surtout par rayonnement a lieu, selon l'invention, essentiellement par convection. On tire ainsi le mailleur parti de ce que les matériaux se présentent sous des formes divisées qui engendrent de grandes surfaces d'échange par unité de volume. Bien que le coefficient d'échange par convection reste assez faible, la très grande surface d'échange permet le passage d'un flux de chaleur bien plus grand que dans les réalisations citées. Selon un perfectionnement, les effluents épurés sont recyclés en grande partie avec mélange à des gaz de combustion d'un brûleur qui fournit l'énergie thermique du chauffage des produits. Selon une autre modalité une installation qui utilise le procédé selon l'invention est montée sur la sortie de fumées tièdes (à 3000 C environ) qui ont déjà été utilisés dans un processus chimique ou énergétique, par exemples les fumées sortant d'une chaudière productrice de vapeur. Le gaz neutre de chauffage peut d'ailleurs être constitué en tout ou en partie de vapeur d'eau seche. De préférence l'invention emploie, pour l'opération de chauffage un procédé de chauffage des matériaux fragmentés qui est lui meme caractérisé par l'établissement d'une circulation de gaz à travers un lit de ces matériaux, ceux-ci étant versés dans des paniers à fonds perméables se déplaçant en file jointive le long d'un tunnel, au-dessus et au-dessous de collecteurs de gaz dont l'un assure l'arrivée de ce gaz et l'autre l'évacuation. Un tel procédé et le four pour l'appliquer sont décrits par exemple dans la demande de brevet français nO 75 38 970 déposé par la demanderesse le 9 décembre 1975. Exemple : la figure est un schéma d'une installation industrielle, qui sèche 4 t/h de tournures contenant entre 4% et 20% d'huile et d'eau. Le poste de séchage comporte 50 paniers dont 15 sont simultanextient parcourus par le gaz de chauffage qui a un débit de 6 kg/s à 3000,C. Ce gaz provient lui même d'un recyclage de 5 kg/s de gaz effluent à 300 C mélangé avec l kg/s de fumées à I 6500 C produites par un brûleur à gaz ou pétrole. Les paniers peuvent être portés par une channe porteuse sans fin. Ils sont profonds de 0,3 m et mesurent 1,5 m selon la largeur du four et 0,4 m le long des bords dans le sens du doplacement de la chaîne. Le circuit des tournures, représenté en traits doubles, comporte éventuellement un broyeur, un convoyeur, une trémie de chargement du four, le four tel que ci-dessus avec les paniers à fonds perméables, généralement en tôle d'acier perforé, un convoyeur d'évacuation, éventuellement un défériseur pour séparer les particules magnétiques ferreuses, enfin le silo ou espace de stockage. Un poste de compaction peut aussi terminer ce circuit. Le circuit du gaz de chauffage, figuré par un trait unique comporte le brûleur pouvant etre isolé par une vanne, un raccord de mélange avec des fumées froides, le four ou poste de séchage, où les gaz mélangés traversent les paniers par leurs fonds perforés ainsi que l'anas perméable des tournures dont ils sont remplis. Ils en sortent à 1500 C environ, sont dépoussiérés dans un cyclone qui peut être calorifugé si l'on désire éviter des condensations à cet endroit, et où se déposent les tournures fines. Ils sont ensuite refroidis dans un échangeur où peut se condenser environ 40% des souillures volatiles (huile et eau). Cet échangeur est habituellement refroidi par une circulation d'eau, dont la sortie chaude peut être vaporisée pour refroidir les gaz chauds du brûleur, en l'introduisant par un circuit auxiliaire non figuré à la sortie de celui-ci. En sortie de l'échangeur, les gaz traversent un ventilateur de circulation agencé pour recueillir les condensations, puis un filtre terminal. Ce filtre terminal peut comporter une conduite de grande section pour ralentir la vitesse, suivi d'un élément coalesceur, constitué classiquement par 50 à 200 couches superposées de tricot de fil de diamètre 0,3 mm par exemple, les fils captent les gouttes qui se rassemblent peu à peu en grossissant jusqu'à tomber par gravité dans un collecteur. L'action du coalesceur est de préférence complétée à l'entrée de la cheminée par un filtre finisseur destiné à éliminer toute vapeur visible à la cheminée, filtre qui peut comporter lui même un coalesceur à fils très fins. Le filtre terminal peut aussi consister en un filtre électrostatique bien connu dans la technique. En avant de la cheminée, on peut recueillir une forte portion du gaz effluent presque propre pour le recycler dans une chambre de mélange qui conduit ce gaz jusqu'au raccord de mélange entre le brûleur et le four. Cette chambre peut aussi recevoir, au moyen d'une vanne à trois voies, des fumées de récupération issues des carneaux d'une installation thermique ou chimique connexe, fumées qui servent å compléter le débit de gaz effluent et dont l'excès éventuel est évacué par une cheminée. On peut de cette façon récupérer tout ou partie de la chaleur sensible de ces fumées, au bénéfice de la consommation d'énergie dans le brûleur, lequel peut être réduità un role de secours. NOTA : sur la planche la notation grand H indique la teneur en humidité, le grand T la température en degré centigrade. REVEND I CAT IONS 1. Procédé de nettoyage et/ou séchage matériaux, utilisant un chauffage de ceux-ci au moyen d'un gaz à température peu élevée de sorte que les liquides adhérents puissent distiller sans se décomposer, caractérisé en ce que le gaz traverse un amas de ces matériaux, ce gaz étant neutre de sorte qu'aucune combustion ne puisse survenir, et en ce que les gaz effluents sont refroidis avec récupération des vapeurs condensées lors de ce refroidis serment, 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la purification des gaz effluents est complétée par un circuit qui comporte un coalesceur. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gaz effluents sont recyclés en partie en amont de l'amas des matériaux pour constituer une part au moins du gaz de chauffage. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz de chauffage comporte au moins en partie des fumées tièdes issues d'un autre processus chimique et/ou thermique. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz de chauffage est constitué au moins en partie de vapeur d'eau sèche. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz traverse l'amas de matériaux de façon connue à travers un fond perforé sur lequel est versé le matériau en vrac.