Brevet FR2684896A1 — publié le 19930618

Dispositif de traitement de fumées contenant des polluants gazeux La présente invention concerne un dispositif de traitement de fumées contenant des polluants gazeux et un matériau minéral basique pulvérulent injecté dans ces fumées pour en réduire la teneur en polluants. I1 peut être utilisé notamment pour le traitement de fumées contenant des polluants gazeux telles que l'anhydride sulfureux, l'anhydride sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide fluorhydrique, et plus particulièrement pour la désulfuration de gaz de combustion de combustibles solides fossiles dans des centrales thermiques. On sait que pour éliminer ces polluants on peut injecter dans la chambre de combustion des matériaux minéraux basiques, tels que la chaux vive, la chaux hydraté ou le carbonate de calcium, qui réagissent sur les polluants pour donner des sels de calcium. L'on doit cependant injecter dans les gaz de combustion un fort excès de matériau minéral basique par rapport à la quantité stoechiométrique correspondant à la totalité des polluants, afin d'obtenir un taux de neutralisation des polluants suffisant. Le dispositif selon l'invention permet de n'utiliser qu'une moindre quantité de matériau minéral basique avec un meilleur rendement et une diminution de l'encrassement du dispositif. Ce dispositif est caractérisé par: a) un cyclone pour séparer les fumées en une fraction enrichie en particules évacuée par une sortie basse du cyclone et une fraction appauvrie en particules évacuée par le haut du cyclone, b) un cône divergent connecté à la sortie basse du cyclone et muni de moyens d'injection d'eau, c) un réacteur vertical muni à sa partie haute d'un orifice central relié à la sortie du cône, d) une canalisation reliant la sortie haute du cyclone avec un injecteur périphérique disposé en haut du réacteur autour de l'orifice central, e) des moyens de refroidissement disposés sur ladite canalisation, f) une conduite de sortie disposée en bas du réacteur évacuant les fumées vers un dépoussiéreur Le meilleur rendement est obtenu grâce au contact amélioré entre les particules et l'eau réalisé dans le cône et dans la zone centrale du réacteur. I1 est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure du dessin annexé, un dispositif selon l'invention servant à la désulfuration de fumées d'une centrale thermique à combustible solide fossile. L'installation est prévue pour assurer la désulfuration de débits élevés de gaz de combustion provenant d'une chambre de combustion. I1 a été injecté un matériau minéral basique de neutralisation du dioxyde de soufre, soit dans la chambre de combustion (carbonate de calcium, chaux éteinte, chaux vive), soit à la sortie de celle-ci (chaux éteinte ou chaux vive). Les fumées chaudes à 140ex environ parviennent par une tuyauterie 1 dans un cyclone de centrifugation 2. Elles s'y séparent en une fraction axiale appauvrie en particules, qui est évacuée par une sortie haute vers la canalisation 3, et une fraction périphérique enrichie en particules, qui s'écoule par une sortie basse 4 du cyclone. Cette sortie 4 se prolonge par un cône divergent 5, dont le pourtour est munie de buses de pulvérisation d'eau telles que 6. Le cône divergent débouche dans la zone centrale du haut d'un réacteur cylindrique 7, par un orifice central 10 prévu dans la paroi supérieure de ce réacteur. La canalisation 3 d'évacuation des fumées appauvries en particules solides est relié à un ventilateur 8, qui les comprime pour compenser la perte de charge qu'introduit en aval un échangeur de chaleur 9. Les fumées appauvries refoulées par le ventilateur 8 se refroidissent dans l'échangeur 9 à environ 650 C, puis sont dirigées sur la zone périphérique du haut du réacteur 7 par un injecteur 14. Dans le réacteur 7 les fumées appauvries en particules solides refroidies se mélangent avec les fumées enrichies en particules solides qui sont refroidies par l'eau et s'écoulent en plusieurs secondes (2 à 15 secondes) vers le bas du réacteur 1. Le flux de fumées enrichies en particules solides restant écarté des parois, le risque de dépôts sur celles-ci est réduit. Du bas de la chambre réactionnelle, les fumées mélangées refroidies à environ 6O0C (c'est-à-dire audessus de point de rosée) entraînant les particules solides, notamment la chaux réhydraté et les produits de désulfuration, se rendent par le conduit 11 dans un dépoussiéreur 12, formé par un filtre électrostatique ou un filtre à manches. Les fumées dépoussiérées sont évacuées par le conduit 13 vers la cheminée. REVENDICATION Dispositif de traitement de fumées contenant des polluants gazeux et un matériau minéral basique pulvérulent injecté dans ces fumées pour en réduire la teneur en polluants caractérisé en ce qu'il comporte: a) un cyclone (2) pour séparer les fumées en une fraction enrichie en particules évacuée par une sortie basse (4) du cyclone et une fraction appauvrie en particules évacuée par le haut du cyclone (2), b) un cône divergent (5) connecté à la sortie basse (4) du cyclone (2) et muni de moyens d'injection d'eau (6), c) un réacteur vertical (7) muni à sa partie haute d'un orifice central (10) relié à la sortie du cône (5), d) une canalisation (3) reliant la sortie haute du cyclone avec un injecteur périphérique (14) disposé en haut du réacteur (7) autour de l'orifice central (10), e) des moyens de refroidissement (9) disposés sur ladite canalisation (3), f) une conduite de sortie (11) disposée en bas du réacteur (7) évacuant les fumées vers un dépoussiéreur (12)