Brevet FR2733696A1 — publié le 19961108

DESCRIPTION La présente invention concerne un nouveau laveur de gaz, de fumées ou d'air, à col venturi équipé d'un rotor réglable dans le divergent et utilisable notamment pour l'épuration des fumées issues d'incinération des ordures ménagères et autres déchets industriels ou banals, les polluants à capter pouvant être de plusieurs natures : particulaires (poussières, métaux lourds par exemple), gazeux (gaz chlorhydrique, par exemple) ou odorants (air vicié issu de bassin de station d'épuration par exemple). La réalisation du laveur de l'invention fait que la totalité du gaz épuré passe dans un ou plusieurs cols de type venturi dont le divergent est équipé d'un rotor réglable permettant de cycloner les gaz dès la sortie du col et de faire varier l'espace entre le divergent et le rotor en fonction soit du volume de gaz à traiter, soit de la perte de charge donc de l'efficacité souhaitée. Le procédé de l'invention, de part ses possibilités de réglage, permet également d'asservir la quantité de polluants arrêtés à un seuil mesuré à la sortie des gaz par une base de mesures en continu. Ainsi lors des périodes où il y aura peu de polluants la perte de charge sera proportionnellement diminuée permettant alors de baisser la consommation d'énergie du ventilateur d'extraction. De même la réalisation du laveur de l'invention permet, par l'asservissement du positionnement du rotor à la différence de pression entrée / sortie du laveur, de conserver la même perte de charge et donc la même efficacité quel que soit le débit de gaz. Le réglage du seuil de la pression différentiel permet de modifier la perte de charge constante souhaitée. Le procédé de l'invention trouve ainsi une application particulièrement bien adaptée dans le cas où le flux de gaz est irrégulier en volume, par exemple lorsqu'un four fonctionne par cycle (incinération de câbles par exempie) lors des phases de démarrage et d'arrêt des installations. Une autre caractéristique de l'invention est qu'il est possible selon le volume de gaz à traiter d'utiliser un seul venturi, ou plusieurs, disposés sur un plateau lui même intégré dans une colonne. Conformément à l'invention, la partie inférieure du laveur est constituée d'un réservoir destiné à recevoir le liquide qui sera recyclé à l'aide d'une pompe pour alimenter les buses des venturis. Ce liquide est le plus souvent de l'eau de qualité industrielle à laquelle est ajouté un réactif qui favorise le transfert des polluants vers le liquide lors du mélange liquide / gaz au niveau du col du venturi et du rotor. La réalisation du laveur de l'invention permet contrairement à d'autres laveurs de type venturi connus de brasser très efficacement le liquide et le gaz au niveau du divergent grâce à l'effet du rotor conique. Une autre caractéristique importante de l'invention est que l'effet du rotor permet de réaliser le mélange liquide / gaz avec une perte de charge beaucoup moins importante qu'avec un simple venturi traditionnel, puisque le col du laveur venturi de l'invention est beaucoup moins étroit. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs aux dessins annexés Sur la planche 1/2 La fig. 1 est une coupe élévation schématique du laveur venturi à rotor réglable de l'invention Sur la planche 2/2 La fig. 2 est une coupe partielle vue suivant la ligne Il - II de la fig. 1 La fig. 3 est une coupe vue suivant la ligne III - III de la fig. 1 Le laveur venturi avec rotor représenté au dessin comporte un corps 3 et 5 ayant fonction de convergent 3 et de divergent 5, leur jonction formant un col 4 qui constitue la première zone de mélange du liquide et du gaz qui sont admis à co-courant. Le liquide 18 est admis dans le convergent 3 à l'aide d'une canaiisation 1 équipée en tête d'une buse de pulvérisation 2 favorisant l'injection uniforme du liquide 18 avant le col 4. Le convergent 3 et le divergent 5 sont de forme circulaire. Une bride 19 permet de relier le laveur à la chambre ou à la gaine d'arrivée des gaz. Le divergent 5 reçoit en son centre le rotor 6 équipé de spires 16 qui est mis en mouvement de rotation par l'énergie des gaz eux mêmes envoyés dans le procédé de l'invention par un ventilateur de tirage pouvant être disposé en amont ou en aval du venturi laveur. Les spires 16 provoquent donc la rotation du rotor 6 sous l'effet du passage forcé du gaz depuis le col 4. Le rotor 6 est monté sur un palier 14 lui même fixé au bout du support 7 de section carrée dont une face est entièrement dentée de haut en bas. Le support 7 du rotor 6 est maintenu par un fourreau 8 fixé au centre du divergent 5 par une croix rigide 9. L'extrémité inférieure 8a du fourreau 8 est maintenu par un axe 1 1 qui le traverse au niveau des supports 20 et 20a. Une roue dentée servant à entraîner la crémaillère 7 est montée sur l'axe 1 1 entre les supports 20 et 20a, elle vient épouser la crémaillère 7 au niveau de l'empiècement 21 réalisé sur la face 8b du fourreau 8. L'axe 11 est maintenu par deux paliers extérieurs 12 et 12a. il peut être entraîné indifféremment du côté 12 ou 12a par un moteur 13 dont l'action de rotation provoquera le déplacement vers le haut ou vers le bas du rotor spiralé 6 par l'intermédiaire de la crémaillère 7. Le déplacement du rotor 6 permet en conséquence de faire varier l'écart x entre le divergent 5 et le corps du rotor 6. Ainsi l'espace réservé au passage des gaz peut être modifié selon que l'on souhaite obtenir une même vitesse des gaz quel que soit le volume à épurer ou que l'on souhaite diminuer x afin d'augmenter le rendement d'épuration et vice versa. Les moyens mécaniques décrits ci-dessus pour déplacer le rotor spiralé 6 sont indiqués à titre d'exemple. Ils peuvent être indifféremment remplacés par tout procédé simple et efficace visant à produire la même action de réglage du positionnement du rotor 6. Après le divergent 5 où les gaz et le liquide sont mélangés et cyclonés énergiquement par l'effet du rotor 6, un corps droit 10 prolongant le divergent 5 conduit les gaz vers l'étape de traitement suivante qui peut être : une chambre de séparation liquide / gaz, un dévésiculeur, ou tout autre système d'épuration par voie humide complémentaire. Une caractéristique de l'objet de l'invention est que plusieurs corps de venturi peuvent être jumelés sur un même plateau. Ainsi pour le cas de volumes de gaz importants une seule chambre de traitement comprenant plusieurs laveurs venturi peut satisfaire le besoin. Les axes 1 1 peuvent alors être jumelés pour être actionnés par le même positionneur. Le positionneur 13 peut être commandé par un régulateur asservi à un seuil. Ce seuil peut être soit la pression différentielle entre l'entrée et la sortie du laveur que l'on souhaite conserver constante soit une valeur de rejet renseignée par une base de mesure en continu d'un polluant considéré, par exemple la teneur en poussières totales ou en HCI (acide chlorhydrique). Dans ce dernier cas, I'efficacité peut être modifiée instantanément en augmentant ou abaissant le rotor 6 afin de respecter le seuil de rejet programmé. Les dispositions constructives ainsi que les possibilités de recyclage décrites dans le présent document sont données à titres d'exemples. Diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Laveur de gaz de type venturi à rotor réglable caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal comprenant un cône convergent 3 et un cône divergent 5 formant un col 4 à leur jonction, le cône divergent 5 étant équipé d'un rotor conique 6 muni de spirales 16 dont le positionnement est réglable afin de faire varier la distance x entre le divergent 5 et le rotor 6. 2) Laveur de gaz selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rotor conique 6 est fixé sur un palier 14 équipé d'un roulement. 3) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les spires 16 disposées sur le rotor 6 permettent aux gaz 17 de mettre en rotation le rotor 6. 4) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le liquide 18 et le gaz 17 sont introduits à co-courant par le convergent 3 pour passer par le col 4 et entraîner le rotor 6 positionné dans le divergent 5. 5) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le rotor 6 peut être positionné plus ou moins près du col 4 à l'aide de la crémaillère 7 guidée par l'étui 8 qui est fixé au conduit 10 par une croix 9. 6) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la crémaillère 7 supportant le rotor 6 peut être déplacée vers le haut ou le bas par l'action du moteur 13 qui entraîne l'axe 11 et le pignon 17. 7) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le pignon 17 est maintenu en place sur l'axe 11 entre les deux supports 20 et 20a au niveau desquels une réservation 21 permet au pignon 17 d'épouser la crémaillère 7. 8) Laveur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'axe 11 est maintenu en extérieur du conduit 10 par des paliers 12 et 12a, I'une ou l'autre des extrémités de l'axe 11 pouvant être entraînée par le moteur 13.