Brevet FR2605530A1 — publié le 19880429

La présente invention concerne l'élimination d'un constituant indésirable qui se trouve répandu dans les fumées d'incinération de déchets ménagers et industriels. Un exemple typique est l'élimination de l'acide chlorhydrique produit par les matières chlorées contenues dans les ordures ménagères, en particulier en provenance des déchets de polychlorure de vinyle. On connaît déjà différents procédés et dispositifs qui réalisent cette élimination au moyen d'un réactif apte à réagir sur le constituant indésirable, après quoi le produit de la réaction est éliminé. Par exemple, on utilise comme réactif de neutralisation un liquide que l'on projette contre les parois d'une tour tandis que la fumée à traiter est injectée de bas en haut dans l'axe de la tour. Dans un autre procédé connu, on utilise un réactif en poudre fine que l'on injecte latéralement dans les fumées. La présente invention vise à fournir un procédé et un dispositif ayant un meilleur rendement que les pPocédés et dispositifs connus. Par exemple, dans le cas de l'élimination de l'acide chlorhydrique, I'invention vise à éliminer jusqu'à 98% environ de cet acide alors que les procédés connus ne permettent d'éliminer que de 75 à 90% environ. Un but de l'invention est aussi de réduire dans une proportion importante la quantité de réactif à consommer pour assurer une épuration donnée de façon à réduire les frais de matières, à réduire les déchets à évacuer et à faciliter l'obtention des conditions physiques à mettre en oeuvre dans le procédé. Un autre but de l'invention est de permettre l'utilisation de réactifs moins coûteux parce que moins efficaces que les réactifs utilisés jusqu'à présent, sans perte de rendement du fait d'une meilleure utilisation de ces réactifs. Selon l'invention, pour réaliser la mise en contact du constituant à éliminer et du réactif, on soumet le gaz à une violente turbulence et, au sein de cette turbulence, on soumet le réactif à de multiples chocs. On améliore ainsi considérablement le contact et donc le rendement de la réaction entre le constituant à éliminer et le réactif. Dans le cas où l'impureté est une impureté chlorhydrique le réactif habituellement utilisée est la chaux pulvérisée : la présente invention permet d'utiliser ce réactif, ou mieux un carbonate naturel de calcium ou de magnésium, simplement broyé à la dimension d'un gravier sans nécessiter d'avoir été pulvérisé. Dans une réalisation préférée, on utilise des chicanes mobiles pour obtenir la turbulence et pour obtenir les chocs. Dans une réalisation préférée, on disperse le réactif dans un milieu liquide et on introduit ce milieu liquide dans les fumées en utilisant la chaleur des fumées pour réaliser l'évaporation du milieu liquide. On décrira ci-après un exemple de réalisation d'un dispositif apte à la mise en oeuvre du procédé, ce dispositif faisant également partie de la présente invention. La figure 1 du dessin joint est une coupe schématique du dispositif de l'invention, et La figure 2 est un schéma d'un exemple du dispositif de la figure I inséré dans une chaîne d'incinération. Ce dispositif comprend des moyens pour constituer une chambre à réaction 1. Cette chambre comprend une entrée 2 pour les fumées à traiter et pour le réactif et une sortie 3 pour les produits obtenus. A l'intérieur de la chambre, sont disposés des parois ou des doigts ou broches rigides ou souples, constituant des chicanes. Certains au moins de ces parois, doigts ou broches sont portés par un rotor entraîné en rotation par un moteur. Dans l'exemple représenté, des doigts intercalés 6,7 sont portés respectivement par deux plateaux en vis-à-vis 8,9, l'un des plateaux ou les deux constituant un rotor entraîné en rotation par un moteur approprié 10. Les doigts 6,7 sont par exemple répartis suivant des cercles intercalés et déterminent entre eux des chicanes 11. L'entrée 2 est par exemple axiale et débouche par une ou plusieurs sorties dans l'espace central 12. Les fumées à traiter sont introduites dans la chambre par cette entrée ainsi que le réactif. Le réactif est soit introduit dans les fumées avant son entrée dans la chambre en sorte que les fumées lui serviront de véhicule, soit mis en suspension ou en solution dans un milieu gazeux ou liquide qui lui sert de véhicule. La sortie 3 est par exemple une sortie latérale soumise à l'action d'un ventilateur 4 qui crée une dépression apte à attirer le courant gazeux vers cette sortie en lui faisant traverser les chicanes tandis que la mise en rotation du plateau 8 et/ou 9 crée les turbulences et les multiples chocs conformément à l'invention. A la sortie 3, on recueille les fumées contenant le produit de la réaction et, éventuellement l'excédent de réactif et le tout est envoyé vers un séparateur 13 de façon en soi connue où l'on sépare les fumées du produit de la réaction et du réactif non utilisé, lequel peut être recyclé vers l'entrée 2. La figure 2 est un schéma relatif à un exemple d'insertion de l'appareil de la figure I dans une chaîne d'incinération. On voit sur cette figure une chambre d'équilibre 14 dans laquelle les fumées de l'incinérateur sont introduites par une conduite 15 qui débouche dans une cloche d'aspiration 16 reliée à l'entrée 2 de la chambre de traitement 1 Entre la cloche 16 et l'entrée 2 se trouve une prise 17 qui permet d'introduire dans le gaz le réactif désiré. La sortie 3 de la chambre de traitement est reliée par une conduite 18 à l'intérieur de la chambre d'équilibre 14. Cette chambre comporte une sortie inférieure 19 pour le réactif qui n'a pas été utilisé et une sortie supérieure 20 pour le gaz contenant le produit de la réaction. La sortie 20 pour le gaz contenant le produit de la réaction.La sortie 20 est reliée à un filtre 21 où se fait la séparation de la fumée propre et du produit de la réaction. L'aspiration du gaz dans la chambre de traitement est réglée afin que le débit qui traverse la chambre soit supérieur au maximum de production prévu pour la production du gaz arrivant dans la chambre d'équilibre. Le traitement réalisé par l'invention peut être notamment un traitement de désacidification (élimination de HCI, HCN, HZS, S02 S03, HF, F, Cl, Br, acides organiques, phénols, P205, oxydes d'azote acides, etc...), une désalcanilisation (élimination de NH3, de bases organiques volatiles, etc...), un traitement neutre visant à éliminer certaines impuretés telles que des métaux lourds, des composés organiques toxiques, etc... Si on le désire, pour éviter d'avoir à utiliser une chambre à réaction et un rotor de dimensions trop importantes, on utilise plusieurs dispositifs fonctionnant en parallèle sur des fractions du courant gazeux. L'invention n'est pas limitée à la réalisation qui a été décrite. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'élimination d'un constituant indésirable qui se trouve répandu dans une fumée d'incinération de déchets ménagers ou industriels, dans lequel on fait réagir un réactif avec ledit constituant et l'on élimine le produit de la réaction, caractérisé en ce que pour réaliser la mise en contact du constituant à éliminer et du réactif, on soumet la fumée à une violente turbulence et, au sein de cette turbulence, on soumet le réactif à de multiples chocs. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un réactif simplement broyé à la dimension d'un gravier. 3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'on disperse le réactif dans un milieu liquide et en ce qu'on introduit ce milieu liquide dans la fumée en utilisant la chaleur de la fumée pour réaliser l'évaporation du milieu liquide. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise la fumée pour véhiculer le réactif jusque dans la zone de réaction. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise des chicanes mobiles pour obtenir la turbulence et pour obtenir les chocs. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chambre à réaction (1) comportant une entrée (2) pour la fumée à traiter et pour le réactif et une sortie (3) pour les produits obtenus après traitement, cette chambre comportant des moyens (6 à 9) pour constituer une pluralité de chicanes mobiles sur le parcours de la fumée de l'entrée à la sortie. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour former des chicanes mobiles sont des parois, doigts ou broches (6,7), rigides ou souples, dont certains au moins sont portés par un rotor 8 entraîné en rotation. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour constituer des chicanes mobiles sont des doigts intercalés (6,7) portés par deux plateaux en vis-à-vis (8,9) dont l'un au moins est entraîné en rotation par un moteur (10). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'entrée (2) de la chambre débouche dans un espace central (12) et en ce que la sortie (3) de la chambre est latérale. 10 Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un ventilateur (4) qui crée une dépression apte à attirer le courant gazeux de l'entrée (2) vers la sortie (3) en lui faisant traverser les chicanes (Il). Il. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte en aval de la chambre des moyens (13) pour séparer éventuellement le réactif qui n'a pas été utilisé et pour séparer le produit de la réaction du courant gazeux. 12. Application d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 5 et/ou d'un dispositif selon l'une des revendications 6 à 11 à l'élimination d'une impureté chlorhydrique. 13. Application selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'on utilise comme réactif un carbonate naturel de calcium ou de magnésium simplement broyé à la dimension d'un gravier.