Brevet FR2684022A1 — publié le 19930528

DISPOSITIF PERMETTANT L'EPURATION PAR LAVAGE, ET LE CONDITIONNEMENT DE L'AIR OU D'UN GAZ La presente invention a pour objet un dispositif permettant l'épuration par lavage, et le conditionnement de l'air ou d'un gaz. I1 peut être utilisé pour les flux gazeux de tous types mais est surtout destiné aux installations de traitement de l'air, que ce soit pour des applications domestiques ou des applications professionnelles, telles que locaux industriels ou informatiques, salles d'opération, ensembles hôteliers ou de bureaux, etc. Il est connu de faire passer de l'air ou un gaz pollué au travers d'un liquide de lavage pour assurer son épuration. De nombreuses installations utilisant ce principe ont vu le jour. Elles mettent en oeuvre divers procédés, tels que écran de fluide ou barbotage, qui tous posent le problème de la régénération du liquide de lavage, l'efficacité du processus étant naturellement fonction de la quantité d'impuretés qu'il contient. Deux moyens sont utilisés couramment: a/Alimentation et rejet permanent du liquide, ce qui entraîne une consommation prohibitive de ce dernier, même s'il s'agit d'eau. b/Liquide en circuit fermé. Dans ce cas, il faut périodiquement arrêter l'installation pour remplacer le liquide chargé d'impuretés ou remplacer les filtres chargés de les arrêter, ce qui peut entraîner une gène importante, et en tout état de cause nécessite une surveillance et l'intervention de personnel spécialisé dans les installations importantes. Par ailleurs, le lavage du flux gazeux est fréquemment suivi d'un passage à travers un filtre destiné à intercepter certaines impuretés non retenues par le liquide. Soit ce filtre est efficace et il s'encrasse rapidement en provoquant une perte de charge imposant son remplacement fréquent, soit il est inefficace pour éviter ce problème, et les performances du processus sont limitées. Le dispositif selon la présente invention supprime tous ces inconvenients. En effet, il permet d'obtenir une station de traitement d'une très grande efficacité, pouvant fonctionner sans aucune surveillance, le liquide etant régénéré automatiquement et les filtres lavés en permanence ou périodiquement. I1 est constitué par la combinaison d'une enceinte de lavage et de conditionnement du flux gazeux associée à un système de filtration en circuit fermé du liquide de lavage avec élimination automatique des impuretés, le flux gazeux étant successivement lavé Far barbotage, puis par passage dans une zone à ruissellement et filtré au moyen d'un filtre en fibres lavé en permanence, avant de traverser un évaporateur et un condenseur, une unité de contrôle électronique permettant un fonctionnemnt automatique de l'ensemble. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de realisation de l'objet de l'invention: la figure 1 est une vue schématique montrant en coupe verticale l'ensemble du dispositif, et la figure 2 est une coupe horizontale de l'enceinte de traitement suivant les flèches A-A de la figure 1. Le dispositif, figures 1 et 2, est constitué d'une enceinte de traitement 1, d'un circuit fermé de lavage avec pompe 3 et filtre 4 et d'une unité de contrôle électronique 5. L'enceinte de traitement comporte en partie basse une réserve 6 de liquide de lavage, en partie médiane un filtre en fibres 7 et en partie haute un condenseur 8 ainsi qu'un évaporateur 9 raccordés à un groupe frigorifique 10 réversible. Le flux gazeux est aspiré grâce à une turbine ll et pénètre dans un caisson annulaire 12 situé à l'intérieur de l'enceinte 1, immergé dans la réserve 6 de liquide juste au-desous de son niveau supérieur 13. Ce caisson annulaire est pourvu d'une série de perforations 14 dirigées vers le bas et préférentiellement prolongées par autant d'éléments tubulaires 15. Le flux gazeux pénètre dans le liquide de lavage en passant au travers de ces perforations et de ces éléments tubulaires et remonte vers la surface du liquide en passant par l'évidement central 16 du caisson annulaire 12, il arrive dans une zone de ruissellement 17 située entre ladite surface et le filtre en fibres 7, traverse ce dernier dans lequel il est débarrassé des impuretes restant en suspension, avant de passer à travers le condenseur 8 et l'évaporateur 9 grâce auxquels son hygrométrie et/ou sa température sont ajustés en fonction des besoins. I1 ressort enfin de l'enceinte 1 par une canalisation 18 située en partie haute. Le circuit de lavage est constitué d'une canalisation de sortie 20, d'un filtre 4, d'une pompe 3, et d'une canalisation d'entrée 21, et d'une alimentation 22 en liquide propre sous pression permettant, grâce à une série d'électrovannes 23, 24, 25, 26, soit de compléter le volume de liquide de lavage en cas de necessité, soit de laver périodiquement le filtre 4 à contre-courant, ces opérations étant commandes par l'unité de contrôle électronique 5. La canalisation de sortie soutire le liquide de l'enceinte au fond de celle-ci ainsi qu'à la surface de la réserve 6 de liquide, afin d'entrainer aussi bien les impuretés lourdes tombant au fond de l'enceinte de traitement que les impuretes légères telles que suies surnageant à la surface du liquide de lavage. Cette disposition permet au dispositif d'être particulièrement adapté au traitement des fumées. La canalisation d'entrée 21 déverse le liquide de lavage débarrassé d'impuretés au-dessus du filtre en fibres 7, ce qui permet de le laver en permanence et de le maintenir humide, et donc de conserver toujours une efficacité optimale. Cela rend en outre possible l'utilisation d'un filtre épais, plus de 5 millimètres, constitué de fibres ne repoussant pas l'eau qui, autrement serait très rapidement encrasse. Le fonctionnement du dispositif est entièrement automatique, grâce à l'unité de contrôle électronique 5 qui est raccordée d'une part à des capteurs d'opacité 27 et de niveau 28 situés dans la réserve 6 de liquide de lavage et, d'autre part, de capteurs de température 29, d'humidité 30 et de pression 31 installés dans l'espace d'où provient le gaz à traiter. En fonction des informations ainsi reçues et d'un programme incorpore, l'unité de contrôle commande la mise marche ou l'arrêt de la pompe 3 et de la turbine 4 ainsi que l'ouverture ou la fermeture des électro-vannes 23, 24, 25, 26 et pilote le groupe frigorifique 10. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas éte, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1". Dispositif permettant l'épuration par lavage, et le conditionnement de l'air ou d'un gaz, utilisable pour les flux gazeux de tous types mais surtout destiné aux installations de traitement de l'air, que ce soit pour des applications domestiques, professionnelles ou industrielles,caractérisé par la combinaison d'une enceinte de traitement (1) permettant le lavage, la filtration et le conditionnement du flux gazeux associée à un système de filtration en circuit fermé du liquide de lavage avec élimination automatique des impuretés, ladite enceinte étant conçue de telle manière que le flux gazeux soit successivement, et de bas en haut, lavé par barbotage dans une réserve de liquide (6) de lavage située en partie basse, puis par passage dans une zone à ruissellement (17) et filtré au moyen d'un filtre en fibres (7) lavé en permanence, avant de traverser un condenseur (8) et un évaporateur (9) raccordés à un groupe frigorifique (10), le fonctionnemnt de l'ensemble étant rendu entièrement automatique grâce à une unite de contrôle électronique (5). 20 Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le flux gazeux, aspiré par une turbine (11), pénètre dans l'enceinte (1) par l'intermédiaire d'un caisson annulaire (12) situe à l'intérieur de celle-ci immergé dans la reserve de liquide (6) juste au-desous de son niveau supérieur (13), ce caisson annulaire étant pourvu d'une série de perforations (14) dirigées vers le bas par lesquelles le flux gazeux penètre dans le liquide avant de remonter vers la surface du liquide en passant par l'évidement central (16) dudit caisson annulaire 12 3 . Dispositif selon la revendication 2, se caractérisant par le fait que les perforations (14) sont prolongées par autant d'éléments tubulaires (15). 4Q. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caracterisant par le fait que le circuit de lavage est constitué d'une canalisation de sortie (20), d'un filtre (4), d'une pompe (3), et d'une canalisation d'entré (21), et d'une alimentation (22) en liquide propre sous pression permettant, grâce à une serie d'électrovannes (23, 24, 25, 26), soit de completer le volume de liquide de lavage en cas de nécessité, soit de laver périodiquement le filtre 54) à contre-courant, ces operations étant commandes par l'unité de contrôle électronique (5). 5". Dispositif selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que la canalisation d'entree (21) déverse le liquide de lavage débarrassé d'impuretés au-dessus du filtre en fibres (7), ce qui permet de le laver en permanence et de le maintenir humide. 6o. Dispositif selon la revendication 4, se caracterisant par le fait que la canalisation de sortie (20) soutire le liquide de l'enceinte de traitement (1) au fond de celle-ci ainsi qu'à la surface (13) de la réserve de liquide (6), afin d'entraîner aussi bien les impuretés lourdes tombant au fond de l'enceinte de traitement que les impuretés légères surnageant à la surface du liquide de lavage. 7". Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le filtre en fibres (7) a une épaisseur supérieure à 5 millimètres et est constitue de fibres ne repoussant pas 1 'eau. 8". Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'unité de contrôle électronique (5) est raccordée d'une part à des capteurs d'opacité (27) et de niveau (28) situés dans la réserve de liquide (6) et, d'autre part, à des capteurs de température(29), d'humidité (30) et de pression (31) installés dans l'espace d'ou provient le gaz à traiter, les informations ainsi reçues étant utilisées sous le contrôle d'un programme incorporé pour commander la mise marche ou l'arrêt de la pompe (3) et de la turbine (4) ainsi que l'ouverture ou la fermeture des electro- vannes (23, 24, 25, 26) et le pilotage le groupe frigorifique (10).