Brevet FR2640519A1 — publié le 19900622

"Procédé pour la mise en oeuvre d'une installation de filtration à lit fluidisé et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé" La présente invention concerne un procédé pour la mise en oeuvre d'une installation de filtration à lit fluidisé, dans laquelle sont adsorbées des substances nocives d'un fluide en écoulement, en particulier des oxydes de soufre et d'azote de gaz de fumée, l'adsorbant, notamment du charbon actif ou du coke actif particulaire, étant d'abord partiellement chargé, puis à nouveau alimenté en fluide en écoulement, pour la séparation d'autres substances nocives. On connaît des installations de filtration à lit fluidisé dans lesquelles l'adsorbant est réparti sur plusieurs couches filtrantes qui sont successi- vement traversées par le fluide contenant les substances nocives, l'adsorbant étant partiellement chargé lors de son passage à travers la première couche filtrante et étant ensuite utilisé à nouveau dans une autre couche filtrante et chargé davantage de substances nocives (voir par exemple DE-A- 30 39 477). Dans le principe dit "MWS" (multiple way sorption = sorption multiple), l'installation de filtration est subdivisée en au moins deux couches filtrantes à courant transversal superposées. Le fluide traverse d'abord la couche filtrante inférieure et ensuite, après une déviation de 180', la couche filtrante supérieure. Dans ce cas, l'adsorbant est partiellement chargé dans la couche filtrante supérieure et parvient ensuite, pour sa charge finale, dans la couche filtrante inférieure (voir par exemple DE-C 27 21 588). On peut ainsi mieux mettre à profit la capacité de charge de l'adsorbant. Dans la pratique, il s'est toutefois révélé que, malgré ces dispositions, il arrive, dans certains cas que, la charge de l'adsorbant en substances nocives, à laquelle on peut parvenir, demeure relativement fortement en deça de la capacité d'adsorption déterminée au laboratoire, ce par quoi la consommation d'adsorbant est accrue en conséquence. Le but de l'invention est de réaliser la mise en oeuvre d'une installation de filtration du type susmentionné, de manière à améliorer la charge de l'adsorbant et, par conséquent, à réduire la consommation de celui-ci. Ce but est atteint par le fait qu'après la charge partielle, on retire l'adsorbant de l'installa- tion de filtration et on le soumet à un stockage intermédiaire avant sa nouvelle alimentation, en maintenant pour le stockage intermédiaire un temps de séjour de l'adsorbant correspondant au moins au temps requis par les substances nocives, après la charge partielle, pour passer par diffusion de la surface de l'adsorbant à l'intérieur de celui-ci. Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, on maintient pour le stockage intermédiaire un temps de séjour allant de quelques heures à plusieurs jours. En outre, un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention consiste: a) à retirer d'un premier silo l'adsorbant non chargé, à l'envoyer à travers l'installation de filtration, o il se charge partiellement, et à le recueillir et le soumettre à un stockage intermédiaire dans un second silo, jusqu'à ce que le premier silo soit vidé.; b) à retirer à nouveau l'adsorbant partiel- lement chargé du second silo, à le faire passer à travers l'installation de filtration, o il se charge davantage, et à le renvoyer dans le premier silo, jusqu'à ce que le second silo soit vidé; c) à remplir ensuite le second silo avec de l'adsorbant non chargé et à évacuer le premier silo.; d) à retirer l'adsorbant non chargé du second silo, à le faire passer à travers l'inzzalla- tion de filtration o il se charge partiellement, à le recueillir et le soumettre à un stockage intermédiaire dans le premier silo, jusqu'à ce que le second silo soit vidé; e) à retirer ensuite à nouveau l'adsorbant partiellement chargé du premier silo, à le faire passer à travers l'installation de filtration o il se charge davantage, et à le renvoyer dans le second silo, jusqu'à ce que le premier silo soit vidé; f) à remplir ensuite le premier si2o avec de l'adsorbant non chargé et à évacuer le second silo, puis à entamer un nouveau cycle avec l'étape a). La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé indiqué ci-dessus. Ce dispositif est caractérisé en ce que l'on choisit, pour les deux silos, une taille au moins suffisante pour que, dans le cas d'un fonctionnement ininterrompu de l'installation de filtration, le temps de séjour de l'adsorbant partiellement chargé, soumis à un stockage intermédiaire, soit de plusieurs jours, de préférence d'environ une semaine, avant que celui- ci soit renvoyé dans l'installation de filtration pour sa charge finale; un mode de réalisation préféré de ce dispositif consiste en ce que les deux silos soient susceptibles d'aération. La présente invention est illustré plus en détail à l'aide de l'exemple descriptif et non limitatif ci-après et du dessin, sur lequel les figures 1 et 2 représentent schématiquement une installation de filtration 1 à lit fluidisé et écoulement transversal, à laquelle sont affectés deux silos I et II. Selon la figure 1, l'installation de filtration 1 comporte une couche filtrante supérieure la et une couche filtrante inférieure lb, qui peuvent être séparées l'une de l'autre par un tiroir ou une grille lc. Le fluide en écoulement 3a, contenant les substances nocives, par exemple un gaz de fumée contenant SO2 et NOx, arrive d'abord dans la couche filtrante inférieure lb, est ensuite dévié de 180 (flèche 3b), puis envoyé à travers la couche filtrante supérieure la et évacué à l'état épuré (flèche 3c). - L'adsorbant, par exemple du coke de lignite actif particulaire, est introduit au-dessus de la couche filtrante la au moyen d'une vanne de commande ld (actionnée par le moteur M), puis évacué au-dessous de la couche filtrante lb par une vanne de commande le. Le passage de l'adsorbant à travers l'installation 1 peut être effectué en mode continu ou discontinu. Selon la figure 1, on remplit le premier silo I avec de l'adsorbant non chargé (flèche A), au moyen d'une vanne de commande supérieure Ia. L'adsorbant arrive ensuite, en passant par une vanne de commande inférieure Ib, le conduit 4 et la vanne de commande ld, dans l'installation de filtration 1 à lit fluidisé, o il est partiellement chargé. L'adsorbant partiellement chargé est retiré au moyen de la vanne de commande le, puis recueilli et soumis à un stockage intermédiaire dans le second silo II, en passant par le conduit 5 et par une vanne de commande supérieure IIa, jusqu'à ce que le premier silo I soit vidé. Même en fonctionnement ininterrompu, ce processus de charge partielle dure plusieurs jours, de préférence environ une semaine; les deux silos I et II, qui sont susceptibles d'aération, ont des dimensions correspon- dantes. Selon la figure 2, l'adsorbant partiellement chargé est ensuite retiré à nouveau du second silo II au moyen d'une vanne de commande inférieure IIb, envoyé à travers l'installation de filtration 1 en passant par le conduit 6, la vanne ld et la vanne le, y est chargé à nouveau puis est renvoyé dans le premier silo I en passant par le conduit 7 et la vanne la, jusqu'à ce que le second silo II soit vidé. De cette façon, l'adsorbant partiellement chargé, soumis à un stockage intermédiaire dans le silo II, séjourne également plusieurs jours ou une semaine environ dans ce silo avant d'être à nouveau alimenté en substances nocives dans l'installation de filtration 1. Ce temps de séjour dans le silo II, éventuellement en combinaison avec un refroidissement et une aération, suffit pour que les substances nocives puisent passer par diffusion de la surface de l'adsorbant particulaire à l'intérieur de celui-ci. Une partie superficielle active de l'adsorbant reste, par conséquent, disponible pour la recharge ou charge résiduelle. Le second silo II est alors rempli à nouveau d'adsorbant non chargé (flèche B) et le premier silo I est évacué. L'adsorbant non chargé est ensuite retiré de façon correspondante du second silo II, envoyé à travers l'installation de filtration 1, partiellement chargé dans celle- ci, puis recueilli et soumis à un stockage intermédiaire dans le premier silo I, jusqu'à ce que le second silo II soit vidé. L'adsorbant partiellement chargé est ensuite retiré à nouveau du premier silo I, envoyé à travers l'installation de 1l filtration 1, rechargé ou chargé finalement de substances nocives dans celle-ci, et renvoyé dans le second silo II, jusqu'à ce que le premier silo I soit vidé. Le second silo II est alors évacué (flèche D sur la figure 1), le premier silo I est rempli avec de l'adsorbant non chargé (fluide A) et on entame un nouveau cycle de charge. r R E V E N D I C A T I 0 N S 1- Procédé pour la mise en oeuvre d'une installation de filtration à lit fluidisé, dans laquelle sont adsorbées des substances nocives d'un fluide en écoulement, en particulier des oxydes de soufre et d'azote de gaz de fumée, l'adsorbant, notamment du charbon actif ou du coke actif particulaire, étant d'abord partiellement chargé puis à nouveau alimenté en fluide en écoulement, pour la séparation d'autres substances nocives, procédé caractérisé en ce que, après la charge partielle, on retire l'adsorbant de l'installation de filtration et on le soumet à un stockage intermédiaire avant sa nouvelle alimentation, en maintenant pour le stockage intermédiaire un temps de séjour de l'adsorbant correspondant au moins au temps requis par les substances nocives, après la charge partielle, pour passer par diffusion de la surface de l'adsorbant à l'intérieur de celui-ci. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on maintient pour le stockage intermédiaire un temps de séjour de quelques heures à plusieurs jours. 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: a) on retire d'un premier silo I l'adsorbant non chargé, on l'envoie à travers l'installation de filtration (1) o il se charge partiellement, et on le recueille et le soumet à un stockage intermédiaire dans un second silo II, jusqu'à ce que le premier silo I soit vidé; b) puis on retire à nouveau l'adsorbant partiellement chargé du second silo II, on le fait passer à travers l'installation de filtration (1) o il se charge davantage, et on le renvoie dans le premier silo I jusqu'à ce que le second silo II soit vidé; c) on remplit ensuite le second silo II avec de l'adsorbant non chargé et on évacue le premier silo I; d) on retire l'adsorbant non chargé du second silo II, on le fait passer à travers l'installation de filtration (1) o il se charge partiellement, et on le recueille et le soumet à un stockage intermédiaire dans le premier silo I, jusqu'à ce que le second silo II soit vidé; e) on retire ensuite à nouveau l'adsorbant partielle- ment chargé du premier silo I, on le fait passer à travers l'installation de filtration (1) o il se charge davantage, puis on le renvoie dans le second silo II, jusqu'à ce que le premier silo I soit vidé; f) on remplit ensuite le premier silo I avec de l'adsorbant non chargé et on évacue le second silo II, puis on entame un nouveau cycle avec l'étape a). 4- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on choisit pour les silos I et II des dimensions au moins suffisantes pour que, dans le cas d'un fonctionnement ininterrompu de l'installation de filtration (1), le temps de séjour de l'adsorbant partiellement chargé, soumis à un stockage intermédiaire, soit de plusieurs jours, de préférence d'une semaine, avant que celui-ci soit renvoyé dans l'installation de filtration (1) pour la charge finale. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les silos I et II sont susceptibles d'aération.