Brevet FR2405086A1 — publié le 19790504

La présente invention se rapporte à une installation d'épuration d'un gaz chargé de particules solides et pouvant atteindre des températures importantes. Il est bien connu de réaliser des installations ayant ce but en faisant passer le gaz à traiter d'abord dans une batterie de cyclones diminuant la concentration en particules puis dans des filtres comportant un lit horizontal de granules par exemple des graviers aussi sphériques que possible. Pour régénerer ce lit qui est colmaté, petit à petit, par les particules en suspension dans le gaz à traiter, on a l'habitude de faire passer de temps en temps au travers de ce lit un flux important d'air à basse pression circulant en sens inverse du courant de filtration, tout en brassant le lit de granules au moyen par exemple d'un rateau rotatif. Il est bien connu que les installations de ce genre sont d'un encombrement très important se pretant mal à l'appropriation de leur capacité de traitement aux besoins réels. Il s'ensuit que leurs coûts de construction sont très élevés. En outre elles sont grosses consommatrices d'énergie en raison de la puissance des appareils nécessaires. Enfin leur conception même est source d'aléas comme par exemple la présence de clapets devant isoler les circuits au moment de la régénération du gravier filtrant et devant fonctionner à haute température. L'installation objet de la présente invention se propose d'atteindre une épuration des gaz chauds tout aussi qualificativement satisfaisante, mais avec des moyens à la fois moins onéreux et plus fiables. En particulier 11 invention permet d'une part de réduire considérablement les volumes, et d'autre part, par une conception modulaire, d'approprier l'importance de l'installation aux besoins réels. Elle fait une grosse économie d'énergie en utilisant comme fluide de décolmatage des graviers un faible volume d'air à haute pression. D'autres particularités et avantages apparaîtront au cours de la description et des revendications qui vont suivre, lesquelles sont faites en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe schématique longitudinale en élévation, la figure 2 une coupe schématique partielle en plan et la figure 3 une coupe schématique en élévation de profil. Comme on le voit sur ces figures, une installation conforme à l'invention comprend une batterie B de filtres F de préférence placée en aval de dispositifs de préséparation tels que par exemple des cyclones C destinés à diminuer la concentration des particules dont est chargé le gaz à traiter, en éliminant les plus grosses. La batterie B est constituée de modules de chaudronnerie tous identiques tels que Bî - B2 - B3 assemblés entre eux. Chaque module comprend une enceinte limitée extérieurement par une paroi 1 et éventuellement un fond la et un couvercle 2. Cette enceinte est divisée en deux compartiments M et N par une cloison 3. Le compartiment X sert de carneau au gaz épuré, le compartiment N qui communique avec les compartiments N des autres modules constitue une chambre de détente recevant par les tubulures d'admission AD le gaz sortant du ou des préséparateurs C. Chaque module enferme au moins un filtre vertical F (ou mieux deux filtres). Ce filtre vertical F est constitué par deux cylindres concen réalisés par des tamis à mailles fines entre lestriques T1 et T2 quels sont empilés des granules G ici des graviers ou gravillons. L'enceinte intérieure de ce filtre communique par une tubulure K avec la partie inférieure du compartiment M. L'ensemble des compartiments ouverts N qui constituent par assemblage la chambre de détente, se termine à sa base par des trémies N1 et N2. De meme les compartiments M se terminent par des trémies M1. Des vis d'Archimède VA placées aux extrémités inférieures des trémies M1 et N1-N2 récupèrent les fines. Le gaz à traiter arrive dans la chambre de détente N par les tubulures AD. Cette chambre a pour but de réduire considérablement la vitesse des gaz de manière à obtenir une décantation naturelle des plus grosses particules. Elle sert également à répar- tir ces gaz sur les divers filtres afin d'éviter les circuits préférentiels favorisant un certain nombre de filtres au détriment des autres. La chute de vitesse permet aux gaz d#atteindre lentement la couche filtrante. Cette couche filtrante arrête les particules dont les gaz sont encore chargés, si bien que petit à petit il en résulte un colmatage de cette couche et surtout de tamis T1. La régénération ou nettoyage du filtre se fait par insufflation d'un gaz sous pression (air comprimE par exemple} envoyé à un moment propice et pendant un court temps à l'intérieur du filtre par une rampe RN mobile ou fixe. En raison de la forte pression de ce gaz issu du ballon Z par l'intermédiaire de la canalisation U et de la vanne V, il n'est pas nécessaire d'isoler le filtre en cours de nettoyage, un circuit à contre-courant s'établissant automatiquement par le fait des différences de pression, ce contre-courant entraînant vers l'extérieur des filtres les particules qui auraient pu se déposer entre les granules et surtout contre le tamis extérieur. Sur les dessins les filtres F3 sont illustrés comme étant en cours de nettoyage. Un ventilateur d'exhaure est placé en aval des filtres de manière à ce que l'intérieur de ceux-ci soit en depression pendant la phase de filtration, il s'ensuit que les gaz qui atteignent lentement le tamis extérieur T1 voient leur vitesse augmenter au travers de la couche de filtration. Les gaz épurés atteignant les carneaux pourront être évacués par la cheminée. Il est bien entendu que dans des cas particuliers, on peut envisager de rendre mobiles les filtres et/ou les rampes RN. On remarque que le fonctionnement en modules et en petites cavités filtrantes permet d'assurer une marche régulière, meme si une de ces unités venait à faillir. L'invention est plus particulièrement applicable aux traitements anti-pollution des gaz des fours de cimenteries et de plateries. REVEND ICAT IONS 1 - Installation d'épuration d'un gaz chaud chargé de particules solides comportant une batterie de filtres à granules (gravier par exemple) précédée ou non de pré-séparateurs (cyclone par exemple) et au moins un collecteur de gaz épuré, caractérisée en ce que chaque filtre de cette batterie est constitué par deux tamis verticaux parallèles enfermant entre eux une couche filtrante de granules devant etre traversée par le gaz chargé avant d'atteindre le collecteur de gaz épuré. 2 - Installation comme spécifiée à la revendication 1, caractérisée en ce que chaque filtre est constitué par deux tamis verticaux formant deux cylindres concentriques entre lesquels est placée la couche filtrante de granules. 3 - Installation comme spécifiée à la revendication 2, caractérisée en ce que ce filtre vertical cylindrique est placé dans la partie haute d'une chambre de détente en communication avec la canalisation d'amenée du gaz chargé par exemple la canalisation de sortie d'un pré-séparateur, la partie basse de la dite chambre ayant la forme d'une trémie rassemblant les particules refusées par le filtre et les dirigeant vers l'organe devant les évacuer. 4 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'enceinte délimitée par le tamis cylindrique intérieur est en communication avec le collecteur de gaz épuré. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une rampe d'insufflation de gaz sous pression est placée à l'intérieur de l'enceinte délimitée par le tamis cylindrique intérieur. 6 - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que cette rampe peut être raccordée au travers d'une vanne à un circuit de distribution de gaz à haute pression. 7 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le collecteur de gaz épuré, et par voie de conséquence lten- ceinte intérieure des filtres sont en dépression au moyen d'un ventilateur placé en aval.