Brevet FR2548041A1 — publié le 19850104

La présente invention concerne essentiellement un appareil d'épuration de gaz, tel que l'air contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans ledit gaz. On sait que dans les locaux industriels, l'air est souvent pollué par divers composés huileux ou hydrocarbonés liquides provenant des huiles servant pour l'usinage, le graissage de moules, refroidissement, etc. La dispersion des composés huileux ou hydrocarbonés dans les ateliers résulte de l'évaporation de l'huile au contact de pièces chaudes qui forme alors un brouillard qui se répand partout dans l'atelier, celui-ci présentant alors dans dangers pour la santé des travailleurs, la qualité des fabrications, la sécurité en raison du risque 15 d'accident et d'incendie et enfin relativementala protection de l'environnement. Il est donc nécessaire de réaliser une extraction de ces brouillards à l'émission. On a déjà proposé un appareil d'épuration de l'air 20 contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans celui-ci Les appareils connus comprennent un caisson pourvu d'un conduit d'amenée d'air contenant le composé huileux ou hydrocarboné, débouchant dans une chambre d'épuration et un conduit de sortie 25 de l'air, ladite chambre d'épuration comprenant un dispositif de séparation des composés huileux ou hydracarbonés disposé perpendiculairement ou obliquement par rapport au passage de l'air depuis le conduit d'amenée vers le conduit de sortie; et un réservoir de collecte des composés huileux ou hydrocarbonds, disposé sous le dispositif de séparation de manière à collecter les composés retenus par le dispositif de séparation,et chutant par gravité. Or, de tels appareils connus comprenant un dispositif de séparation vertical ou oblique présentent 35 l'inconvénient majeur d'aboutir après quelques heures de fonctionnement à une saturation du dispositif de séparation, qui est en général constitué par une pluralité de couches de tissus métalliques, en partie basse de celui-ci,ce qui a pour effet d'augmenter la vitesse de l'air en partie haute résultanten'l'entrailhement des gouttelettes formées par coalescence au contact des couches de tissu du dispositif de séparation. Il en résulte que la séparation est très mauvaise et que l'air sortant par le conduit de sortie comporte encore un pourcentage non négligeable de composés 10 huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans l'air, ce qui est inacceptable. La présente invention a donc pour but de résoudre le problème technique constitué par l'épuration efficace d'air, et plus généralement de gaz, contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquid Es dispersés dans celui-ci. La présente invention fournit pour la première fois une solution à ce problème technique. L'invention concerne donc un appareil d'épuration 20 de gaz, tel que l'air, contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans ledit gaz, du type précédemment mentionné, c'est-a-dire comprenant un caisson pourvu d'au moins un conduit d'amenée de gaz contenant lescomposéshuileux ou hydrocarboné&,débouchant 25 dans une chambre d'épuration, et au moins un conduit de sortie du gaz épuré depuis ladite chambre, ladite chambre d'épuration comprenant un dispositif de séparation des composés huileux ou hydrocarbonés, disposé dans le passage de l'air depuis le conduit d'amenée vers le conduit 30 de sortie, un réservoir de collecte des composés huileux ou hydrocarbonés, disposé sous le dispositif de séparation de manière à collecter lesdits composés huileux ou hydrocarbonés retenus par ledit dispositif de séparation et chutant par gravité, caractérisé, selon l'invention, en ce 35 que le dispositif de séparation est disposé sensiblement horizontalement et en ce que le conduit d'amenée de gaz à épurer débouche latéralement dans ladite chambre, et de préférence sensiblement parallèlement au plan général dudit dispositif de séparation. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la chambre d'épuration comprend également un dispositif de préconcentration dynamique des composés disperses, disposé en amont du dispositif de séparation Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de préconcentration comprend une paroi disposée de manière à former obstacle relativement au courant de gaz introduit dans la chambre d'épuration, et à ainsi le dévier avant son passage dans le dispositif de séparation De préférence, cette paroi faisant obstable est disposée sensiblement 15 verticalement et forme une cloison séparant la chambre d'épuration en deux compartiments, ladite cloison étant plus courte que la hauteur de ladite chambre d'épuration et laissant un espace libre vers le bas pour le passage du gaz, ladite cloison servant de préférence à la fixation 20 d'une extrémité du dispositif de séparation précitée disposée dans le compartiment en aval ou de sortie de la chambre d'épuration. Selon une autre caractéristique préférée de l'appareil selon l'invention, celui-ci comprend en aval du dispositif de séparation précitée, un filtre supplémentaire réalisé en un matériau avide d'hydrocarbure, de préférence en polypropylêne, disposé également horizontalement. Selon encore une autre caractéristique préférée de l'appareil selon l'invention, celui-ci comprend,en aval du dispositif de séparation précitée, un système de rinçage du dispositif de séparation, de préférence par pulvérisation d'un produit approprié, tel qu'un détergent ou solvant. L'appareil selon l'invention, dans le cas d'un gaz relativement chaud, tel que l'air d'une pièce ou local, est de préférence également caractérisé en ce que vers la sortie de la chambre d'épuration, est disposé un échangeur de chaleur récupérant les calories du gaz sortant de ladite chambre d'épuration, parréchauffage d'un fluide réfrigérant qui est ensuite avantageusement utilisé pour réchauffer -le gaz introduit dans ladite pièce ou local qui, dans le cas o le gaz est autre que l'air, peut être unréacteur. D'autre part, dans le cas de risque d'incendie, l'appareil selon l'invention comprend avantageusement un système d'isolation étanche de la chambre d'épuration vis-à-vis de la pièce ou du local,quiselon un mode de 10 réalisation préféré,peut comprendre des volets mobiles disposés dans les conduits d'accès et de sortie, susceptibles de fermer lesdits conduits, ainsi que des moyens d'introduction de gaz inerte dans ladite chambre d'épuration, évitant tout risque d'incendie. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans leqquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle 20 schématique d'un appareil d'épuration de gaz selon la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe schématique de l'appareil d'épuration de gaz selon l'invention de la figure 1, comportant en outre un système d'isolation étanche, en cas de risque d'incendie isolant de manière étanche la chambre d'épuration du local ou de la pièce contenant le gaz et qui peut être un réacteur; la figure 3 représente schématiquement un local ou une pièce formé par exemple par un atelier industriel 30 comportant plusieurs appareils d'épuration selon l'invention, et schématisant le circuit fermé parcouru par le fluide réfrigérant; et la figure 4 représente en coupe une vue schématique de l'appareil d'épuration selon l'invention avec un dispositif de réintroduction de gaz, de préférence de l'air, dans une pièce ou local de manière à uniformiser davantage la température dans ladite pièce ou local. En référence à la figure 1, un appareil d'épuration de gaz, tel que de l'air, contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans celui-ci, comprend un caisson 1 pourvu d'au moins un conduit 2 d'amenée de gaz contenant lescomposéshuileux ou hydrocarbonéS débouchant dans une chambre 4 d'épuration et au moins un conduit 6 de sortie du gaz épuré, ladite chambre d'épuration 4 comprenant un dispositif 8 de séparation des composés huileux ou hydrocarbonés, disposé dans le passage du gaz symbolisé par les flèches, depuis le conduit d'amenée 2 vers le conduit de sortie 6, et un réservoir 10 de collecte des composés huileux ou hydrocarbonés 12, de manière à collecter lesdits composés 15 retenus par le dispositif de séparation 8 et chutant par gravité, commre symbolisé par les gouttes 14. Cet appareil est selon l'invention caractérisé en ce que le dispositif de séparation 8 est disposé sensiblement horizontalement et en ce que le conduit 2 d'amenée de gaz à épurer débouche latéralement dans la chambre d'épuration 4, et de préférence sensiblement parallèlement au plan général du dispositif de séparation 8, comme représenté à la figure 1. Selon un mode de réalisation préféré, la chambre 25 d'épuration 10 comprend un dispositif 16 de préconcentration dynamique des composés dispersés, disposé en amont du dispositif de séparation 8 Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, ce dispositif de préconcentration 16 comprend une paroi 18 disposée 30 de manière à former obstacle relativement au courant de gaz introduit dans la chambre d'épuration 4 et à dévier ainsi ledit gaz avant son passage dans le dispositif de séparation 8, comme clairement compréhensible à partir de la figure 1. De préférence, cette paroi 18 formant obstacle est disposée sensiblement verticalement net forme une cloison séparant la chambre d'épuration 4 en deux compartiments 4 a; 4 b; ladite cloison 18 étant plus courte que la hauteur de ladite chambre d'épuration 4 et laissant un espace libre 20 vers le bas pour le passage du gaz comme cela est clairement visible à la figure 1. Selon une caractéristique particulièrement préférée, représentée à la figure 1, la cloison 18 sert à la fixation d'une extrémité 8 a du dispositif de séparation 8. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'appareil selon l'invention, la paroi formant obstacle 18 est pourvue de chican Es 22 ou analogue, sur toute sa surface, ou la majorité de celle- ci, disposées 15 en relation espacée relativement à ladite paroi formant obstacle 18 Ainsi, les chicanes 22 servent à une première coalescence des vésicules de produits huileux ou hydrocarbonés dispersés dans le gaz, de préférence constitué par de l'air, en des gouttelettes 24 qui chutent 20 également par gravité; lesdites chicanes 22 servant en outre à éviter une redispersion des gouttelettes 24 dans le gaz. Le réservoir de collecte des composés huileux ou hydrocarbonés peut présenter diverses formes Dans l'exemple représenté en figure 1, ce réservoir de collecte est formé par la partie inférieure de la chambre d'épuration 4,conformée de préférence en entonnoir 26 dont le fond 28 comprend une ouverture 30 fermée par une vanne 32 qui est ouverte à volonté pour évacuer les composés huileux ou hydrocarbonés 12 collectés dans ledit réservoir 10 De préférence, une grille 34 est disposée au fond de la chambre d'épuration 4 de manière à réaliser une séparation physique entre la chambre d'épuration 4 proprement dite et le réservoir de 35 collecte 10. Selon encore une autre caractéristique de l'appareil selon l'invention, le dispositif de séparation 8 est un filtre de séparation par coalescence des vésicules de produits huileux ou hydrocarbonés en gouttelettes et est de préférence constitué par une pluralité de couches de tissus, notamment métalliques, avantageusement de forte épaisseur. Etant donné que le dispositif de séparation 8 peut ne pas être entièrement suffisant pour épurer totalement le gaz desproduit huileux ou hydrocarbonés, de préférence, l'appareil selon l'invention comprend en outre en aval du dispositif de séparation 8, au moins un filtre supplémentaire 34 réalisé en un matériau avide d'hydrocarbure, de préférence en polypropylène, disposé 15 également horizontalement et qui piège lesdernières vésicules de composés huileux ou hydrocarbonés dispersés dans le gaz. D'autre part, et en vue de faciliter la chute des gouttelettes de composés huileux ou hydrocarbonés liquides 20 dispersés dans le gaz, l'appareil selon l'invention comprend de préférence, en aval du dispositif de séparation 8, un système de rinçage 38 du dispositif de séparation 8, de préférence par pulvérisation, par exemple à l'aide d'une rampe d'arrosage, comme représenté, d'un produit 40 approprié tel qu'un détergent ou solvant selon les cas. D'autre part, dans le cas de l'épuration d'un gaz relativement chaud, tel que par exemple l'air d'une pièce ou local se trouvant à une température plus élevée que la température extérieure, l'appareil selon l'invention est de préférence pourvu, vers la sortie de la chambre d'épuration 4, d'un échangeur de chaleur 42 récupérant les calories du gaz sortant de ladite chambre 4, par réchauffage d'un fluide réfrigérant qui est ensuite avantageusement utilisé pour réchauffer le gaz introduit 35 dans ladite pièce ou local par la présence d'un autre échangeur de chaleur 44, représenté à la figure 3. On voit ainsi en référence à la figure 3 que la pièce ou local 46 peut comporter plusieurs appareils d'épuration 1 selon l'invention dont chacun est pourvu sur le conduit de sortie 6 d'un échangeur de chaleur 42 faisant partie d'un circuit fermé 48 comportant un échangeur de chaleur 44 en vue de préchauffer ici l'air 50 entrant dans le local 46 et situé à une température inférieure Le même principe s'applique également dans le cas inverse. 10 On peut observer en référence à la figure 3 que lorsque la réintroduction d'air 50 est réalise vers le bas du local 46, il se produit une certaine "stratification" de la température dans le local 46 On peut obvier à cet inconvénient en adoptant la configuration représentée 15 à la figure 4 et selon laqueliel'air 50 est introduit dans le local 46 dans la partie haute en combinaison avec les dispositifs 52, également commerciales par la demanderesse sous la dénomination commerciale "dirivent" et qui permettent d'introduire l'air d'admission en des courants 20 54 dirigés de manière à homogénéiser la température dans le local 46. En référence à la figure 2, on a représenté un mode de réalisation également préféré de l'appareil selon l'invention, pour le cas habituel o les composés huileux 25 ou hydrocarbonés présentent un risque d'incendie, selon lequel l'appareil selon l'invention comprend un système d'isolation étanche de la chambre 4 du local 46 De préférence, ce système d'isolation 60 comprend des volets 62, 64, mobiles disposés dans les conduits d'accès et de 30 sortie 6 susceptibles de fermer lesdits conduits 2, 6, comme représenté à la figure 2 par commande par des moyens hydrauliques,pneumatiques, électriques, ou électromagnétiques habituels dans la technique et qui seront apparents pour l'homme du métier, schématisésparle numéro de référence 35 66, et en combinaison de préférence avec des moyens 68 d' introduction de gaz inerte dans ladite chambre d'épuration 4, évitant tout risque d'incendie. Comme gaz inerte, on peut citer par exemple le gaz carbonique, les h&logènes, etc De tels 5 gaz seront également apparents pour un homme du métier. On peut également associer à l'appareil d'épuration selon l'invention tout autre dispositif de la technique. Par exemple, on peut introduire une pompe à chaleur dans le circuit 48 de la figure 3 ou encore utiliser un dispo10 sitif de variation du flux de gaz aspiré dans la chambre d'épuration représenté par le numéro de référence 70, figure 4, comme le dispositif commercialisé par la demanderesse sous la dénomination commerciale Variflow. D'autre part le dispositif de préconcentration 16 15 peut comprendre au lieu des chicanes 22, une grille 72 (figure 4)disposée obliquement dans le compartiment 4 a de la chambre d'épuration 4. L'invention comprend donc tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que 20 leurs diverses combinaisons. R E V E N D I C A T IO N S 1 Appareil d'épuration de gaz, tel que l'air, contaminé par des composés huileux ou hydrocarbonés liquides dispersés dans ledit gaz, du type comprenant un caisson ( 1) pourvu d'au moins un conduit ( 2) d'amenée de gaz contenant les composés huileux ou hydrocarbonés, débouchant dans une chambre d'épuration ( 4) et au moins un conduit ( 6) de sortie du gaz épuré, ladite chambre d'épuration ( 4) comprenant un dispositif de séparation ( 8) des composés huileux ou hydrocarbonés disposé dans le passage 10 du gaz depuis le conduit d'amenée ( 2) vers le conduit de sortie ( 6), et un réservoir ( 10) de collecte des composés huileux ou hydrocarbonés, disposé sous le dispositif de séparation ( 8) de manière à collecter lesdits composés retenus par le dispositif deséparation ( 8) et chutant 15 par gravité, caractérisé en ce que le dispositif de séparation ( 8) est disposé sensiblement horizontalement et en ce que le conduit d'amenée ( 2) du gaz à épurer débouche latéralement dans ladite chambre ( 4) et de préférence sensiblement parallèlement au plan général du 20 dispositif de séparation ( 8). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre d'épuration ( 4) comprend un dispositif ( 16) de préconcentration dynamique des composés dispersés, disposé en amont du dispositif de 25 séparation ( 8). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de préconcentration ( 16) comprend une paroi( 18) disposée de manière à faire obstacle relativenment aux courants de gaz introduits dans la chambre d'aspiration, 30 et en déviant ainsi le gaz avant son passage dans le dispositif de séparation ( 8). 4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi formant obstacle ( 18) est disposée sensiblement verticalement et forme une cloison séparant la chambre d'épuration ( 4) en deux compartiments ( 4 a, 4 b); ladite cloison ( 18) étant plus courte que la hauteur de ladite chambre d'épuration ( 4) et laissant un espace libre ( 20) vers le bas pour le passage du gaz, ladite 5 cloison ( 18) servant de préférence à la fixation d'une extrémité ( 8 a) du dispositif de séparation ( 8). Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la paroi ( 18) formant obstacle est pourvue de chicanes ( 22) ou analogues sur toute la surface 10 disposée en relation espacée relativement à ladite paroi ( 18). 6 Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de séparation ( 8) est un filtre de séparation par coalescence 15 des vésicules de produits huileux ou hydrocarbonés, en gouttelettes, et est de préférence constitué par une pluralité de couches de tissus notamment métalliques. 7 Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend 20 en aval du dispositif de séparation ( 8), un filtre supplémentaire ( 36) réalisé en un matériau avide d'hydrocarbure, de préférence en polypropylnedisposé horizontalement. 8 Appareil selon l'une quelconque des revendica25 tons 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en aval du dispositif de séparation ( 8), un système ( 38) de rinçage du dispositif de séparation ( 8) de préférence par pulvérisation d'un produit approprié ( 40) tel qu'un détergent ou solvant. 9 Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, vers la sortie de la chambre d'épuration ( 4), est disposé un échangeur de chaleur ( 36) récupérant les calories du gaz sortant de ladite chambre d'épuration ( 4) par réchauffage d'un fluide 35 réfrigérant qui est ensuite avantageusement utilisé pour réchauffer le gaz ( 50) introduit dans la pièce ou local ( 46). Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système ( 60) d'isolation étanche de la chambre d'épuration ( 4) de la pièce ou local ( 46). 11 Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'isolation étanche ( 60) comprend des volets ( 62,64) mobiles,disposés dans les conduits d'accès ( 2) et de sortie ( 6) , susceptibles de fermer lesdits conduits ( 2, 6); et de préférence des moyens ( 68) d'introduction de gaz inerte dans ladite chambre ( 4), évitant tout risque d'incendie.