Brevet FR2543529A1 — publié le 19841005

L'invention concerne un procédé de récupération d'énergie dans une installation de fabrication d'ozone, en vue de l'utilisation de cette énergie récupérée pour le chauffage, la climatisation, la préparation d'eau chaude sanitaire ou industrielle, et plus particulièrement pour la destruction par voie catalytique ou thermique de l'ozone résiduel subsistant après utilisation de l'ozone comme agent d'oxydation Ainsi, par exemple, dans les installations de traitement de l'eau dans lesquelles l'ozone est utilisé comme désinfectant, les réacteurs de mise en contact eau/ozone n'ont pas un rendement de 100 % et il est nécessaire, et d'ailleurs bien connu, de procéder à la destruction de l'ozone résiduel par destruction soit catalytique, soit thermique. Il est bien connu, dans une installation classique de fabrication d'ozone par application d'une tension alternative de 10 à 20 k V à une élec- trode haute tension avec formation d'un effluve entre cette électrode et une seconde électrode métallique mise à la terre, que seule une fraction très faible, de 5 à 10 %, de l'énergie de décharge est utilisée pour la formation d'ozone à partir du gaz d'alimentation, généralement de l'air sous pression ou de l'oxygène Le, reste de l'énergie électrique appliquée est transformée en chaleur perdue et le rendement en ozone est diminué si cette chaleur n'est pas efficacement éliminée Il est d'usage courant de transférer cette énergie à un liquide de refroidissement, eau réfrigé- rée ou non, ou mélange d'eau et de glycol par exemple. Le prétraitement de l'air d'alimentation par surpression, condi- tionnement, séchage jusqu'à un point de rosée de -70 'C, entraîne égale- ment un dégagement de chaleur important Ces calorires évacuées sont généralement perdues, l'eau de refroidissement les entraihant vers les égouts ou les circuits de recyclage. On a maintenant trouvé un procédé de récupération de cette énergie perdue aux différents stades de la fabrication de l'ozone en vue de son utilisation à des fins de chauffage par exemple, et plus particuliè- rement pour détruire l'ozone résiduel subsistant après son utilisation comme agent d'oxydation. -2 - L'invention consiste en un procédé de récupération d'énergie dans une installation de production d'ozone comportant un prétraitement du gaz d'alimentation et un générateur d'ozone, cette installation étant refroidie en circuit fermé au moyen d'eau ou d'un mélange d'eau et de glycol, caractérisé en ce que la chaleur dégagée aux différents stades de la production d'ozone est captée au moyen d'au moins un groupe frigo- rifique maintenant constante la température de l'installation, dont le ou les condenseurs restituent l'énergie captée à au moins une pompe à cha- leur, laquelle fournit l'énergie à un circuit d'utilisation. Suivant l'invention, l'énergie récupérée au cours de la production d'ozone est utilisée pour détruire par voie thermique ou catalytique l'o- zone résiduel subsistant dans une installation de traitement de l'eau par l'ozone. Dans le cas d'une destruction thermique de l'ozone résiduel, l'énergie récupérée permet d'économiser jusqu'à 50 % de l'apport total d'énergie nécessaire au chauffage des réacteurs de destruction de l'ozone. On a décrit ci-après une forme de réalisation de l'invention sous la forme d'une installation destinée à une station de traitement des eaux par l'ozone, cette utilisation étant donnée à titre d'exemple non li- mitatif. Cette description est faite en référence au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement une telle installation. Dans l'exemple traité, la station 1 de traitement des eaux par l'ozone est alimentée en ozone à partir d'un générateur 2, lui-même alimenté en air ayant subi un prétraitement dans un surpresseur d'air froid, un refroidisseur primaire 4, des sécheurs par exemple frigori- fiques 5 et à alumine 6 Après le traitement des eaux par l'ozone, l'ozone résiduel est détruit dans le réacteur 7. Suivant l'invention, un circuit primaire 8 d'eau glacée alimenté à partir des groupes frigorifiques 12, I 2 a permet de récupérer les ca- lories des stades de prétraitement 4, 5, 6 et de génération d'ozone. Ce circuit primaire, muni d'un bac tampon 9, d'une pompe 10 et d'un -3 régulateur de température et de débit 11, restitue aux groupes 12, 12 a les calories captées Les condenseurs 13 des groupes frigorifiques restituent l'énergie captée, au moyen d'une pompe 14, d'une capacité tampon 15 et d'un régulateur de température et de débit 16, à des pompes à chaleur 17, 17 a Ces pompes à chaleur alimentent le circuit 18 de fluide chaud mis en circulation au moyen d'une pompe 19 et d'une capacité tam- pon 20 pour son utilisation en 21, dans le cas présent, vers le réacteur 7 de destruction catalytique de l'ozone. Le tableau ci-après fait ressortir l'économie d'énergie réa- -10 lisée par utilisation du procédé suivant l'invention. zo (e) récupérés (éé) non récupérés Procédé suivant Procédé l'invention cla S sique k W/h totaux injectés/kg d'O 3 produit 26 29 à 30 k W/h disponibles théoriquement récupérables 17 à 18 14 à 15 k W/h dans le circuit primaire ( 8) 16 à 17 13, 5 à 14 r k W/h récupérés au niveau des condenseurs ( 13) 15 à 16 O k W/h disponibles dans le circuit de fluide chaud ( 18) 8 à 10 O pour utilisation k W/h injectés pour destruction de l'ozone O 1, 5 à 6 -4- REVENDICATIONS I Procédé de récupération d'énergie dans une installation de production d'ozone comportant un prétraitement du gaz d'alimentation et un générateur d'ozone, cette installation étant refroidie en circuit fermé au moyen d'eau ou d'un mélange eau-glycol, caractérisé en ce que la chaleur dégagée aux différents stades de la fabrication d'ozone est captée au moyen d'au moins un groupe frigorifique maintenant cons- tante la température de l'installation et dont le ou les condenseurs res- tituent l'énergie captée à au moins une pompe à chaleur, laquelle fournit l'énergie à un circuit d'utilisation. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie récupérée est utilisée pour détruire l'ozone résiduel subsis- tant dans une installation de traitement de l'eau par l'ozone.