Brevet FR2665841A1 — publié le 19920221

EPURATEUR D'AIR La présente invention concerne un épurateur d'air et particulièrement un appareil pouvant être installé dans un conduit d'évacuation de manière à retirer des particules et des gaz indésirables des gaz rejetés évacués par ce conduit d'évacuation. L'environnement faisant de plus en plus partie des préoccupations, dans beaucoup de pays développés, l'élimination des poussières et des gaz dangereux dans les rejets des usines et des machines devient de plus en plus importante pour contrôler la pollution atmosphérique En général, la source majeure de pollution atmosphérique est constituée par les déchets industriels rejetés par les cheminées d'usine Les rejets contiennent habituellement une grande quantité de poussières et de gaz pouvant détruire l'équilibre atmosphérique naturel et mettre en péril la santé humaine Afin de rendre ces rejets exempts de toutes substances polluantes, on a développé un certain type d'épurateur d'air dont la conception est illustrée en figure 1 L'appareil de l'art antérieur comporte principalement un réservoir 11 pour retirer la poussière et un réservoir 12 pour retirer les gaz dangereux Il fonctionne de la manière suivante les rejets de la cheminée pénètrent dans le réservoir 11 par un conduit d'entrée 13 et sont arrosés par un dispositif d'arrosage à eau 14 monté à l'intérieur, la poussière étant ainsi retirée par absorption dans les gouttes d'eau qui retombent; les rejets restants pénètrent alors dans le réservoir 12 par un canal 15 et sont vaporisés par un dispositif vaporisateur de mélange 16 qui est placé à l'intérieur du réservoir, le mélange vaporisé étant dirigé sur un produit chimique existant dans les rejets, par exemple l'eau de chaux (carbonate de calcium), qui peut réagir avec un sulfure gazeux nocif présent dans les rejets et l'éliminer, tandis que les produits restants, par exemple Ca SO, peuvent être récupérés sous forme de matériaux bruts utilisables dans la production de plâtre de Paris Les rejets nettoyés sont ensuite évacués par un conduit d'évacuation 17 dans l'atmosphère. Cependant, en vue du fait que les gouttes d'eau s'éparpillent vers le bas et que le mélange chimique ne peut entrer en contact avec tous les rejets de cheminée, il est difficile de retirer totalement la poussière et les gaz dangereux desdits rejets au moyen de cet appareil En outre, durant le nettoyage et/ou la maintenance de l'appareil de cette invention, son fonctionnement doit être interrompu. Ainsi, un des objectifs de la présente invention est de fournir un épurateur d'air pouvant enlever de manière efficace toutes les substances polluantes existant dans les rejets d'usine ou de machine. Un autre objectif de la présente invention consiste à fournir un épurateur d'air qui peut fonctionner en continu tout en réalisant des opérations de nettoyage ou de maintenance sur l'épurateur. Selon la présente invention, on fournit un épurateur d'air pouvant être installé dans un conduit d'évacuation pour enlever de manière efficace la poussière et les gaz dangereux contenus dans les rejets évacués à l'aide de ce conduit de manière à éviter la pollution atmosphérique. Le présent épurateur comprend essentiellement un support formant cadre qui comporte une première paroi latérale ayant une ouverture adaptée pour recevoir les rejets et une deuxième paroi latérale ayant une sortie pour expulser les rejets épurés; au moins un organe de filtrage inséré de manière amovible entre les première et deuxième parois latérales, dans lequel sont formées une pluralité de perforations de dimensions convenables, des moyens pour fournir un liquide nettoyant sélectionné et pour permettre audit fluide de nettoyage de s'écouler contre l'organe de filtrage et de se répandre par dessus les perforations de cet organe, ce qui permet donc effectivement de former un film liquide après que le liquide nettoyant se soit écoulé par dessus ledit organe de nettoyage; et des moyens pour récupérer ledit liquide de nettoyage s'écoulant par dessus ledit organe de filtrage. De préférence, l'organe de filtrage comprend un cadre de filtre creux et une membrane formant filtre qui portent des perforations de dimensions convenables De préférence, la membrane formant filtre est composée d'une pluralité de couches de membrane. De préférence, le moyen d'alimentation comprend au moins un premier organe d'alimentation pour fournir de l'eau à l'organe de filtrage Plus préférablement, le moyen d'alimentation comprend au moins un deuxième organe d'alimentation pour fournir une solution chimique sélectionnée à l'organe de filtrage, ladite solution chimique pouvant réagir avec un gaz dangereux existant dans le rejet de manière à éliminer le risque de pollution que ce gaz peut faire courir sur l'environnement. En outre, le conduit de sortie, selon les besoins actuels en la matière, peut être pourvu d'une pluralité d'appareils de la présente invention, chacun d'entre eux visant une substance polluante particulière présente dans les rejets, de manière à permettre une efficacité maximum de nettoyage de l'épurateur. Des caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée ci-dessous en se référant aux dessins joints, ou: la figure 1 est une vue schématique illustrant le processus de nettoyage d'un épurateur de l'art antérieur; la figure 2 est une vue schématique illustrant la structure d'un mode de réalisation préféré selon la présente invention; la figure 3 est une vue de dessus schématique du mode de réalisation préféré illustré dans la figure 2; la figure 4 est une vue schématique illustrant un épurateur d'air ayant deux unités du mode de réalisation illustré dans la figure 2 relié à un conduit d'évacuation; la figure 4 A illustre un film liquide de tension formé sur une partie des perforations ménagées dans l'organe de filtrage du mode de réalisation préféré illustré dans la figure 2; la figure 5 est une vue latérale schématique illustrant un deuxième mode de réalisation selon la présente invention; et la figure 6 est une vue de face schématique du deuxième mode de réalisation illustré dans la figure 5. En se référant aux figures 2 et 3, celles- ci illustrent un épurateur d'air préféré de la présente invention, qui comprend essentiellement un support formant cadre 20, une pluralité d'organes de filtrage 30, un moyen d'alimentation en eau 40 et un moyen d'alimentation en liquide 50. Le support formant cadre 20 a sensiblement la forme d'un corps creux rectangulaire comprenant une première paroi latérale pourvue d'une entrée pour recevoir les rejets et une deuxième paroi latérale opposée à la première paroi latérale pour expulser les rejets épurés Le corps creux rectangulaire comprend en outre deux parois latérales opposées situées en parallèle au sens d'écoulement des rejets, chacune d'entre elles portant des nervures longitudinales 21 placées sur la surface intérieure L'organe de filtrage 30 est inséré de manière amovible entre les rainures opposées 22 définies par les nervures longitudinales correspondantes et opposées 21 et orientées dans une direction transversale à l'écoulement des rejets Le support formant cadre comprend en outre une pluralité de couvercles de dessus 23 pour couvrir les dessus des organes de filtrage 30 intercalés à l'intérieur. L'organe de filtrage 30 comprend un cadre de filtre creux rectangulaire 31 prévu pour être intercalé entre les rainures opposées 22 et un organe formant filtre 33 portant des perforations de dimensions convenables Le cadre formant filtre 31 est pourvu de creux 32 et de tiges de cadre 34 de manière à y fixer la membrane formant filtre 33 De préférence, la membrane formant filtre 33 se compose d'une pluralité de couches de membrane. Le moyen d'alimentation en liquide 40 est placé sur le dessus du support formant cadre 20 et monté en alternance avec l'organe de filtrage 30, et comprend un conduit d'alimentation 41 ayant une rangée d'orifices de vaporisation 42 faisant face audit organe de filtrage 30. Le moyen de récupération du liquide 50 est placé sur le fond du support formant cadre 20, comprenant un plateau de récupération 51 pour récupérer la solution de nettoyage qui est vaporisée par le moyen d'alimentation en liquide et s'écoule sur la membrane de filtre 33 En outre, les fonds du support formant cadre 20 et de l'organe de filtrage 30 sont immergés dans le liquide retenu dans le plateau de récupération 51. Lorsque le mode de réalisation de la figure 2 fonctionne, le moyen d'alimentation du liquide 40 projette un jet d'une solution de nettoyage sélectionnée par les orifices de vaporisation 42 et contre l'organe de filtrage 30, ladite solution de nettoyage se répandant par dessus les perforations 331 de la membrane de filtre 33 Un film de liquide de filtrage 332, obtenu à l'aide de la tension du liquide, est alors formé effectivement sur la membrane de filtre 33, comme illustré dans la figure 4 A Le film liquide va bloquer et absorber les poussières et/ou les gaz dangereux contenus par les rejets qui le traversent et les gouttes d'eau contenant les substances polluantes absorbées qui retombent vont être récupérées sur le plateau de récupération 51. L'avance de l'écoulement des rejets peut être renforcée efficacement par l'installation d'un compresseur d'air dans le système épurateur de cette invention Enfin, les rejets épurés peuvent être rejetés dans l'atmosphère. La solution de nettoyage devant être répandue sur la membrane de filtre peut se composer simplement d'eau pour absorber les poussières, ou d'une solution chimique pouvant réagir avec un gaz nocif contenu dans les rejets de manière à éliminer le risque de pollution atmosphérique que ces gaz pourraient causer Par exemple, la solution de nettoyage pourrait se composer d'eau de chaux qui peut éliminer un sulfure gazeux nocif tel que du 502 Le Ca So récupéré dans le plateau de récupération 51 peut être récupéré comme matériau brut utilisable pour la production de plâtre de Paris. Dans la figure 4, qui illustre un épurateur d'air équipé de deux unités du mode de réalisation préféré illustré dans la figure 2 reliées à un conduit d'évacuation, on s'aperçoit que la première unité peut être adaptée pour enlever les poussières uniquement Dans cette adaptation de l'invention, la solution de nettoyage à répandre sur la membrane de filtre 33 est de l'eau La deuxième unité peut être adaptée pour retirer un gaz nocif tel que du 502 et la solution de nettoyage à répandre peut être une solution chimique correspondante telle que de l'eau de chaux Le système décrit ci-dessus n'est qu'un simple exemple illustrant le fait que l'épurateur d'eau, en fonction des besoins de l'utilisateur, peut comprendre au moins deux unités du mode de réalisation illustré dans la figure 2, chacune de ces unités étant spécialisée pour enlever une substance polluante précise des rejets d'usine ou de machine. La membrane de filtre 33 peut être nettoyée simplement au moyen d'un écoulement continu de la solution de nettoyage sur la membrane En ce qui concerne le nettoyage général du système de cette invention, chacun des organes de filtrage 30 peut être enlevé séparément du support formant cadre 20 pour être lavé en ouvrant le couvercle de dessus 23 et en le lavant Comme chacun des organes de filtrage 30 du système de cette invention est indépendant, le fonctionnement normal de cet appareil n'a pas besoin d'être interrompu durant son nettoyage ou sa maintenance Le présent appareil peut également être couplé à un dispositif d'agitation de sorte que le nettoyage de l'organe de filtrage 30 peut être réalisé par agitation. Les nombres d'organes de filtrage 30 et de couches de l'organe de filtrage 33 sont variables, en fonction des besoins de l'utilisateur En outre, la superficie de la surface de l'organe de filtrage 33 peut être étendue Les figures 5 et 6 illustrent un deuxième mode de réalisation de la présente invention qui comporte au moins un support formant cadre 60, une pluralité de membranes de filtre 70 comportant une pluralité de couches de membrane 71, un moyen d'alimentation en liquide 80 comportant un conduit d'alimentation 81 pourvu de nombreux orifices de vaporisation 82 faisant face aux couches de membrane 71, et un moyen de récupération du liquide 90. REVENDICATIONS 1 Appareil pour retirer des particules ou des gaz indésirables de rejets rejetés par un conduit d'évacuation, comprenant: un support formant cadre ( 20) comprenant une première paroi latérale ayant une entrée adaptée pour recevoir lesdits rejets, et une deuxième paroi latérale opposée à ladite première paroi latérale ayant une sortie pour évacuer lesdits rejets; une pluralité d'organes de filtrage ( 33), chacun d'entre eux étant insérés de manière amovible entre lesdites première et deuxième parois latérales, chaque organe de filtrage comprenant un cadre périphérique creux ( 31) auquel est fixée une membrane de filtre, ladite membrane portant une pluralité de perforations ( 331); ledit support formant cadre ( 20) comportant des moyens pour supporter chacun desdits organes de filtrage de manière à ce qu'ils soient écartés de manière sensiblement parallèle, ce qui permet à chacun desdits organes de filtrage ( 30) d'être retiré dudit support formant cadre ( 20) indépendamment des autres desdits organes de filtrage ( 30); des moyens pour fournir un flux d'un liquide nettoyant et pour permettre audit flux de liquide nettoyant de s'écouler contre ledit organe de filtrage ( 30) et de se répandre sur la majeur partie desdites perforations ( 331); caractérisé en ce que lesdites perforations ( 331) sont dimensionnées de telle sorte qu'un film liquide est réellement formé sur ces perforations ( 331) après que ledit liquide nettoyant s'écoule par dessus ledit organe de filtrage ( 30); et 1 O en ce qu'il présente des moyens pour récupérer ( 51) ledit liquide nettoyant s'écoulant par dessus ledit organe de filtrage. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'alimentation ( 40) comprend au moins un premier organe d'alimentation pour fournir de l'eau audit organe de filtrage. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'alimentation ( 40) comprend au moins un deuxième organe d'alimentation pour fournir une solution chimique audit organe de filtrage, ladite solution chimique étant capable d'éliminer le danger de pollution de l'environnement causé par la présence de gaz nocifs dans lesdits rejets. 4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite solution chimique est capable d'absorber lesdits gaz nocifs. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de filtrage ( 30) comprend un cadre de filtre creux et une membrane de filtre ( 33) portée par ce cadre pour recevoir lesdites perforations ( 331). 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite membrane de filtre ( 33) se présente sous la forme d'une pluralité de couches de membrane. 7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de filtrage ( 30) est orienté dans une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement desdits rejets.