Brevet FR2691913A1 — publié le 19931210

L'invention concerne un dispositif pour la déshumidification de gaz. L'air humide, ou le gaz humide, est généralement séché sur un matériau dessicant (silicagel...) qui adsorbe l'eau. Lorsqu'il sont saturés, les matériaux sont ôtés et remplacés par des matériaux neufs. Le brevet FR 2.645.253 décrit une installation de séchage dans laquelle l'air passe, en circulation forcée, à travers un matériau adsorbant, ce matériau étant regénéré périodiquement par secteur au moyen d'hyperfréquences ou de micro-ondes qui chauffent directement l'eau dans le matériau. Ce matériau est placé dans un magasin, dont les parois laissent passer l'air, et sont opaques aux hyperfréquences, sauf une, ce magasin pouvant avoir une forme de disque monté sur un arbre tournant, actionné périodiquement pour la regénération. Un tel dispositif est généralement utilisé dans des locaux, c'est-à -dire sur des volumes d'air importants se déplaçant à faible vitesse. Le problème reste entièrement à résoudre pour des gaz circulant dans des canalisations par exemple, où il est nécessaire de disposer de dispositifs moins encombrants. L'invention résoud ce problème à l'aide du dispositif suivant qui comporte - un tube ayant une première ouverture dans l'axe du tube, pour l'introduction du gaz à traiter en circulation forcée, une ouverture latérale pour la sortie du gaz épuré, et une seconde ouverture dans l'axe du tube pour la sortie du gaz de regénération, définissant ainsi une zone A de déshumidification, située entre la première ouverture et l'ouverture latérale et une zone B de regénération située entre l'ouverture latérale et la seconde ouverture, - au moins 2 tambours tournants, entraînant en continu un matelas adsorbant, formé de parois microporeuses enfermant le matériau adsorbant, I'ensemble étant disposé sur les zones A et B, - au moins un émétteur micro-ondes disposé au niveau de la zone B, de façon à ce que les micro-ondes traversent l'épaisseur du matelas adsorbant. L'invention sera mieux comprise à partir de la description de la figure 1 représentant le dispositif Le dispositif est constitué d'un tube (1) muni de 2 ouvertures selon son axe : une ouverture (2) pour l'introduction du gaz à traiter et une ouverture (4) pour la sortie du gaz de regénération, le gaz épuré sortant par une ouverture latérale (3). Le gaz est en circulation forcée, sous l'effet par exemple d'un ventilateur qui introduit le gaz à traiter. Tout gaz peut être traité, de l'air par exemple, en tenant compte de la corrosion possible avec les matériaux du dispositif. Le tube est avantageusement de forme parallépipèdique avec un rétrécissement de diamètre à ses extrêmités pour constituer les ouvertures (2) et (4), les diamètres de ces ouvertures pouvant être différents. L'ouverture (3) est aménagée latéralement, et dans la demi-partie du tube proche de l'ouverture(4). Entre les ouvertures (2) et (3) est délimitée une zone A et entre les ouvertures (3) et (4) une zone B. A l'intérieur du tube (1) est disposé un matelas (7) constitué du matériau adsorbant (9) enfermé dans des parois microporeuses. Le matériau adsorbant peut être constitué de n'importe quel matériau solide connu pour son aptitude à capter l'humidité silicagel, clhorure de calcium, bentonite... Avantageusement, on prendra une zéolite imprégnée de chlorure de calcium (demande de brevet français 92/01980 du 1912/92).. Le matériau est sous forme de granulés de 3 à 5 mm. Les parois enfermant le matériau sont microporeuses pour laisser passer le gaz, ont une résistance mécanique et une résistance à la chaleur suffisantes. Des tissus conviennent, tels que les tissus de polyester microporeux, ou de la toile d'acier inoxydable perméable aux microondes. Le matelas adsorbant (7) circule entre 2 tambours (5,6) (ou plus si nécessaire). Ces tambours tournent de façon continue autour de leur axe, entraînés par exemple par un moteur Un tambour (5) se trouve en zone A, à proximité de l'ouverture (2), et un tambour (6) en zone B, à proximité de l'ouverture (4). L'air à traiter arrive par l'ouverture (2), passe sur la partie du matelas adsorbant se trouvant en zone A, s'y décharge de son humidité, puis se sépare en 2 flux, le premier en sortie (3) d'air épuré, et le second se dirige vers la zone B. Un émetteur micro-ondes (10) (ou plus si nécessaire), disposé au niveau de cette zone B, produit des micro-ondes qui traversent le matelas adsorbant sur son épaisseur. Ce faisant, elles provoquent l'évaporation de l'eau contenue dans le matériau adsorbant, celui-ci est alors regénéré et prêt à adsorber à nouveau l'eau. La vapeur d'eau ainsi formée est entraînée par le second flux de gaz épuré vers la sortie (4), le gaz obtenu étant appelé gaz de regénération. Pour que le volume de gaz épuré entraîné dans le gaz de regénération soit le plus faible possible, on a intérêt à réduire autant que possible, le diamètre de l'ouverture (4) par rapport à celui de l'ouverture (3), (environ 1 dixième). Ce gaz de regénération est ensuite rejeté hors de l'installation. L'écartement entre les rouleaux, leur vitesse de rotation, le débit et la vitesse du gaz à traiter, la nature du matériau adsorbant et son épaisseur dans le matelas sont choisis en fonction du taux d'humidité du gaz à traiter et du taux d'humidité résiduel admissible. On a évidemment tout intérêt à minimiser autant que possible l'espace entre le matelas (7) et le tube (1) pour une meilleure adsorption de l'humidité, mais en veillant aux pertes de charge supplémentaires pouvant être crées. De même, I'ouverture (3) est placée aussi près que possible de l'émetteur (10), et en général la zone B occupe le tiers du tube(1). Le dispositif est monté verticalement de préférence, pour des raisons d'encombrement réduit, mais la disposition horizontale convient également. On a ici décrit un dispositif indépendant d'une canalisation. S'il s'agit de sécher un gaz circulant dans une canalisation, on pourra utiliser cette canalisation comme tube (1), il suffit d'adapter les ouvertures et de mettre en face le matelas adsorbant sur les tambours et l'emetteur micro-ondes. On a pu traiter ainsi dans un dispositif de 2m de long, avec une zéolite comprise dans un tissu de polyester microporeux, de l'air chargé à 15g/m3 d'eau. II ressort déshumidifié à près de 70% alors que l'air de regénération, qui est à 50-60 C, contient plus de 50g/m3 d'eau. REVENDICATIONS 1- Dispositif pour la déshumidification de gaz en continu, à l'aide d'un matériau adsorbant l'humidité, qui est regénéré par chauffage sous micro-ondes dans le dispositif, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte - un tube (1) ayant une première ouverture (2) dans l'axe du tube, pour l'introduction du gaz à traiter en circulation forcée, une ouverture (3) latérale pour la sortie du gaz de regénération, définissant ainsi une zone A de déshumidification, située entre la première ouverture (2) et l'ouverture latérale (3) et une zone B de regénération située entre les ouvertures latérale (3) et la seconde ouverture (4), - au moins 2 tambours (5, 6) tournants, entraînant en continu un matelas adsorbant (7), formé de parois microporeuses (8) enfermant le matériau adsorbant (9), l'ensemble étant disposé sur les zones A et B, - au moins un émetteur micro-ondes (10) disposé au niveau de la zone B, de façon à ce que les micro-ondes traversent l'épaisseur du matelas adsorbant (9). 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau adsorbant est une zéolite imprégnée de chlorure de calcium.