Brevet FR2580948A1 — publié le 19861031

PROCEDE DE FILTRATION DE FUMEES ET DE GAZ DE COMBUSTION ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de filtration de fumées et de gaz de combustion pour installations domestiques et/ou industrielles. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les filtres industriels connus sont souvent constitués par des solutions aqueuses contenant des substances actives et traversées par des fumées véhiculant des composés polluants. Les installations sont relativement conteuses et ne fonctionnent de façon acceptable que lorsque les volumes de fumées à traiter sont relativement petits. Pour des installations de grande capacité la filtration des fumees pose des problèmes que l'on n'est pas encore parvenu à résoudre de manière satisfaisante. La présente invention se propose de combler cette lacune en mettant à la disposition de l'industrie ou des installations domestiques un procédé de filtration des fumées ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, peu couteux et très efficace pour retenir et fixer les substances les plus nocives contenues dans les gaz de combustion. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention. caractérisé en ce qu'on interpose sur le trajet de ces fumées, au moins un filtre comportant une substance active mélangée à des granulés d'une matière neutre poreuse servant de support à la substance active. Selon un mode de réalisation préféré, l'on utilise des granulés de pierre naturellement poreuse pour constituer la matière neutre poreuse servant de support à la substance active. On concasse de préférence ces pierres pour former des granulés dont le diamètre est sensiblement compris entre 0,1 et 0.5 mm. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, on interpose sur le traJet des fumées ou des gaz de combustion plusieurs filtres dont les substances actives respectives sont sélectionnées de manière à permettre la fixation de plusieurs composants nocifs contenus dans ces fumées. Les substances actives utilisées sont de préférence choisies parmi le chlorure de cuivre, l'oxyde de magnésium et l'hydroxyde de calcium ou un mélange de ces composés. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un filtre dispose dans le conduit définissant le trajet suivi par les fumées, ce filtre comprenant un boîtier pourvu d'un cadre et d'au moins une paroi perforée pour l'entrée des fumées, et contenant des granulés d'une matière poreuse servant de support à une substance active agissant chimiquement sur certains composés polluants contenus dans ces fumées. Selon un mode de réalisation préféré, la matière poreuse utilisée est de la pierre poreuse naturelle, concassée pour former des granulés de dimension déterminée. Les granulés peuvent aussi Entre reconstitués au moyen de substances naturelles ou synthétiques Les filtres sont avantageusement montés sur une tourelle comportant plusieurs filtres identiques, cette tourelle étant liée à un mécanisme d'entraînement agencé pour amener successivement chacun desdits filtres à l'intérieur du conduit des fumées, interposés sur le trajet suivi par ces dernières, Plusieurs filtres contenant plusieurs substances actives différentes sont de préférence superposés à l'intérieur du conduit de fumées et les filtres contenant les substances actives réagissant avec des composés contenus dans les fumées aux températures les plus élevées, sont de préférence montés dans la zone la plus chaude du conduit. Ces filtres sont avantageusement montés sur des supports pivotants agencés pour permettre leur renversement autour d'un axe horizontal. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel La figure 1 représente une vue schématique en élévation du dispositif selon l'invention, La figure 2 représente une vue en plan d'une série de filtres identiques montés sur une tourelle rotative, et La figure 3 représente une vue en coupe transversale d'un filtre monté sur ladite tourelle. Les gaz de combustion contenus notamment dans les fumées industrielles contiennent différents composés polluants et nocifs qu'il est particulibrement avantageux, voire indispensable de fixer, si l'on veut lutter d'une manière efficace contre la pollution atmosphérique. Parmi ces composants l'oxyde de carbone, l'anhydride sulfureux et l'oxyde de plomb peuvent être fixés aisément en les faisant réagir sur des produits chimiques courants et peu coûteux.A titre d'exemple, l'oxyde de carbone peut être fixé par du chlorure de cuivre en présence de sulfate d'ammonium utilisé comme catalyseur selon la réaction chimique ci-dessous CO + CuC12 + (NH4)2 S04 --- > CuCOCl2 + L'oxyde de carbone peut également être fixé par de l'oxyde de magnésium en présence d'oxygène selon la reaction ci-dessous 2CO + Mgo + 3/2 02 --- > Mg(C03)2 La fixation de l'anhydride sulfureux s'effectue aisément à une température supérieure à 500ex par de l'oxyde de magnésium en présence d'oxygène selon la réaction chimique ci-dessous S02 + MgO + 1/2 02 --- > MgS04 L'oxyde de plomb peut être fixé par de l'hydroxyde de calcium en présence d'oxygène selon la réaction ci-dessous 1/2 02 + PbO + 2Ca(OH)2 --- > Ca2 PbO4 + 2H20. Cette réaction qui s'effectue à une température approximativement supérieure à 350'C aboutit à un produit résiduel appelé l'orthoplombate de calcium. Pour permettre une mise en oeuvre industrielle de ces réactions chimiques, il est essentiel que le contact entre les fumées et les agents polluants qu'elles contiennent avec les substances actives mentionnées ci-dessus et susceptibles de réagir chimiquement avec ces agents polluants, soit aussi efficace que possible. Pour améliorer cette efficactié, il est essentiel d'accroître au maximum la surface de contact entre les substances polluantes et les agents actifs. Ce résultat est atteint grâce à l'utilisation de granulés poreux que l'on a préalablement traités en les imprégnant de composés actifs, par malaxage d'un mélange de ces composants avec lesdits granulés. De cette manière, lorsque les fumées sont contraintes de passer à travers une certaine épaisseur de ces granulés imprégnés de substances actives, les réactions chimiques énoncées ci-dessus s'effectuent sur une échelle suffisamment grande pour que le procédé soit industriellement efficace. La figure 1 montre schématiquement un dispositif selon l'invention comportant essentiellement une tourelle rotative 10 portant trois séries de filtres il, 12 et 13 superposés. Chaque série de filtres comporte, comme le montre plus particulièrement la fig. 2, plusieurs filtres identiques, par exemple lia, 11b, lic, iid, île, 11f et lig, destinés à être introduits successivement à l'intérieur d'un conduit de fumées 14. Les trois filtres 11, 12, 13 superposés & 'interieur du conduit de fumées 14 contiennent de préférence chacun un composé actif différent. Toutefois il peut être utile de prévoir plusieurs séries de filtres identiques superposés, pour améliorer l'efficacité du système. Un mécanisme d'entraînement 15 assure la rotation de la tourelle et permet de remplacer un filtre saturé, c'est-à-dire un filtre dont tous les composants actifs ont réagi avec les agents polluants contenus dans les fumées, par un filtre neuf ou régénéré de la série. La fig. 3 montre une vue en coupe d'une forme de réalisation préférée des filtres du dispositif décrit précédemment. Ces filtres comportent essentiellement un cadre 20 dont le fond 21 est constitué par un grillage ou une tole perforée dont les perforations sont suffisamment fines pour empêcher la chute des granulés qu'il contient et suffisamment nombreuses pour assurer une bonne perméabilité aux gaz. Une seconde grille 22 peut éventuellement entre disposée parallèlement à la grille de fond 21 pour retenir les granulés 23 imprégnés de substances actives. Les filtres sont avantageusement montés sur des supports qui permettent de basculer les cadres autour d'un axe horizontal, pour que les granulés utilisés puissent être évacués et remplacés par des granulés neufs. Comme mentionné précédemment, les filtres sont disposés de telle manière que les réactions qui s'opèrent aux températures les plus élevées correspondent aux filtres disposés le plus près de l'origine des gaz et les filtres dont les substances actives opèrent aux températures les plus basses se trouvent le plus près de l'orifice d'évacuation du conduit. L'imprégnation des granulés qui sont obtenus par concassage d'une pierre naturellement poreuse, peut s'effectuer par mélange de substances actives et malaxage du mélange ou dans certains cas par trempage des granulés dans une solution aqueuse de la substance active. Il est bien évident que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et notamment aux substances chimiques utilisées comme agents actifs en liaison avec les granulés de matière poreuse. Elle peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Procédé de filtration de fumées et de gaz de combustion pour installations domestiques et/ou industrielles, caractérisé en ce qu'on interpose sur le traJet de ces fumées au moins un filtre comportant une substance active mélangée à des granulés d'une matière neutre poreuse servant de support à la substance active. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des granules de pierre naturellement poreuse concassée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des granulés reconstitués en matière synthétique ou naturelle. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on interpose sur le trajet des fumées plusieurs filtres dont les substances actives respectives sont sélectionnées de manière à permettre la fixation de plusieurs composés polluants et nocifs contenus dans ces fumées. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les substances actives utilisées sont choisies parmi le chlorure de cuivre, l'oxyde de magnésium et l'hydroxyde de calcium ou un mélange de ces composés. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un filtre (11, 12, 13) dispose dans le conduit (14) définissant le trajet suivi par les fumées, ce filtre comprenant un boîtier pourvu d'un cadre (20) et d'au moins une paroi (21) perforée pour l'entrée des fumées et contenant des granulés (23) d'une matière poreuse servant de support à une substance active agissant chimiquement sur certains composés polluants contenus dans ces fumées. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière poreuse utilisée est de la pierre naturellement poreuse concassée. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les granulés utilisés sont reconstitués en matière synthétique ou naturelle. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les substances actives sont choisies parmi les composés suivants : le chlorure de cuivre, l'oxyde de magnésium et l'hydroxyde de calcium ou parmi un mélange de ces composés. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les filtres sont montés sur une tourelle il. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que plusieurs filtres contenant des substances actives différentes sont superposés à l'intérieur Adu conduit des fumées, et en ce que les filtres contenant les substances actives réagissant avec des composés contenus dans les fumées aux températures les plus élevées sont montés dans la zone la plus chaude du conduit. 12. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les filtres sont montés sur des supports pivotants agencés pour permettre leur renversement autour d'un axe horizontal.