Brevet FR2823759A1 — publié le 20021025

à un réservoir contenant la seconde composante adhésive. PRODUIT DE RAMONACE CHIMIQUE La prAsenLe invention concerne les produits de ramonage chimique utiliss en substitution ou en compl@ment des dispositifs de ramonage mcanique des conduits de fume. Dans les conduits de fume tels que les conduits de cheminde, la combustion de coposs organiques comme le bols, le charbon, le fuel, cre des dApats que 1'on appelle gnAralement la suie. L'Alimination de ces d66ts est le plus souvent uniquement mAcanique et manuelle. Cette technique de ramonage traditionnelle consiste passer des bosses et hArissons dans les conduits de chemine. On peut Agalement favoriser l'6limination de la suie par 1'utilisation de produits de ramonage chimique. On connalt not _ nt du document FR-2 554 458 A, un agent cobustible solide agissant de fagon prAventive ou curative sur les dApOts et la suie dans les gnArateurs de calories. Cet agent comprend, entre autre, une matiAre combustible cellulosique particulaire, un agent actif prAventif ou curatif pour la suie et les dApats goudronneux, et facultativement un lianL. Les agglomArAs obtenus, par exe le sous fo=me de briquettes, de bAchettes ou de granuls, sont introduits dans un foyer actif, raison d' environ 1 kg/tonne de combustible. L'efficacit des produits ainsi constituAs n'est pas satisfaisante, et en particulier la destruction de la suie est le plus souvent insuffisante. On connait du doeument EP 0 837 121 un agent de ramonage renfe=mant la fois une matiAre combustible cellulosique solide particulaire, un agent chimique et/ou caLalytique destructeur de suie, et de 10 70 d'un liant tel que la paraffine. Le document prAconise d'utiliser un tel agent en l' absence de tout autre combustible et dans un toyer Ateint. L' agent de ramonage seul doit assurer une autonomie de tonctionnement. On constate toutefois qu'un tel agent ne prAsente pas l'efficacit attendue, vraiseblablement cause de 1'effet encrassant de la paraffine, cause de la quantit ncessairement rAduite des agents actifs, et cause du mode d'emploi qui prconise un traitement en autonomie dans un foyer Ateint. Le problAme proposA par la prAsenLe 1nvention est de concevoir un produit solide plus efficace pour la destruction plus complAte des dApts carbonAs tels que la suie, un procAdA pour sa fabrication, et un pocAdA d'utilisaLion procurant des rsultats amAliorAs. On cherche en particulier raliser une action de ramonage efficace sur toute la longueur des conduits de fume, et en particulier sur les trongons de conduit AloignAs du foyer, qui se trouvent donc des tempratures plus faibles. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l' invention prAvoit un produit solide pour la destruction des dApts carbons tels que la suie: constituA d'un agrAgat mAlang et comprimA de matiAre combustible cellulosique solide particulaire et de poudre ou cristaux d' agent de destruction chimique des dpats carbonAs, - la matiAre combustible cellulosiqpe solide particulaire Atant prAsente en proportion d'au moins 30 en poids du produit, - l'agent de destruction chYmique des dApats carbonAs Atant prAsent en proportion d'au moins 20 en poids du produit. En pratique, la matiAre combustible cellulosique solide particulaire peut Atre de la sclure de bois. De prAfArence, 1' agent de destruction chimigue des dApats carbonAs contient au moins un sel d' _ onium et au moins un sel de mtal alcalin ou alcalino-terreux. Le sel d' ammonium peut avantageusement tre choisi parmi la famille comprenant le sultate d'ammonium, le phosphate d' _ ontum et le chlorure d'ammontum. On pourra toutefois prAfArer s'abstenir d'utiliser le chlorure d' ammonium, afin d'Aviter le dgagement de chlore ou de produits chlorAs. [e sel d' _ onium est de prAfArence le sulfate d'ammonium. Une efficacit de ramonage particuliArement amAliore, not _ ent dans les zones froides de conduit de chemine, est obtenue en utilisant un agent de destruction chimique des dApats carbonAs contenant, en mAlange: un sel d'ammontum, du nitrate de potossium, et du carbonate de potassium. Dans ce cas, le sel d'ammonlum esL prAsenL dane l' agent de destruct10n chimique des dpaLs carbonAs selon une proportion supArieure SQ en poids de l'agenL Le nlLate de poLassium eL le carbonate de poLassium 3 peuvenL aLre prAsenLs dans l'agenL de desLuction chimique selon des pourcenLages voisins l'un de l'autre Par exemple, le niLrate de poLassium peut Atre prsent selon une proportion de 20 en poids environ, et le carbonate de potassium peut Atre prAsent selon une proportion de 15 en poids environ de l' agent de destruction chimique des dApaLs carbon6s L' invention prAvoit en outre un procAdA de fabricaLion d'un produiL solide de destruction des dp6Ls carbonAs tel que dfini ci-dessus, comprenant les ALapes suivanLes a) mAlanger la matiAre combustible solide particulaire et 1' agent de destrucLion chimique en poudre ou cristaux, selon les proportions en poids d' au moins 30 de maLiAre combustible solide parLiculaire et d' au moins 20 d' agenL de destruction chimique, b) comprimer le mAlange une pression supArieure 20 105 Pa Pour obtenir une bonne agrAgaLion eL une cohAsion suffisante du produit, lors de la FabricaLion du produit, le mlange doiL conLenir un Laux d'humidiLA rAsiduelle rduit, correspondant moins de 15 d'eau environ en poids, de prAfrence moins de 10 On peut avanLageusement utiliser une presse alLernaLive ayanL une structure LuLulaire parcourue par un pisLon axial et dans laquelle on distingue une chambre de rcepLion orifice supArieur d'inLroducLion du mAlange, une chambre adjacenLe de compression, et une chambre de sortie axiale En sortie de la presse, le produit comprim sous forme de cylindre continu est trongonnA longueur approprie par une scie L' invention prAvoit AgalemenL une uLilisaLion d'un produit so lide pour la de s trucLion des dApats carbonA s tel. s que la suie dans une chemine, comprenant les Atapes de 1) faire un feu dans la chemine pour amener le conduit de chemine LempAraLure voisine de la LempAraLure habiLuelle de fonctionnement de la chemine, 2) consLiLuer un liL de braises avec les rAsidos du feu, 3) placer le produit solide sur le lit de braises, et laisser agir. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 illustre schématiquement en perspective un produit sol ide de destruction de s dépôts carboné s s e lon un mode de réalisation de la présente invention, sous forme de buche; - la figure 2 illustre l'utilisation du produit selon l' invention, pour le ramonage chimique d'une cheminée; - la figure 3 est une vue schématique illustrant les étapes du procédé de fabrication d'un produit selon l' invention; et la figure 4 illustre schématiquement les étapes de fonctionnement de la presse pour la fabrication d'un produit solide selon l' invention. Le produit solide pour la destruct ion de s dépôts carbonés tels que la suie selon l' invention est constitué d'un agrégat mélangé et comprimé de matière combustible cellulosique solide particulaire telle que de la sciure de bois, et de poudres ou cristaux d'un agent de destruction chimique des dépôts carbonés. Autrement dit, le produit selon l' invention ne contient pas d'autres constituants, hormis la présence d'eau qui est habituelle et inévitable dans les matières cellulosiques solides telles que la sciure de bois et dans les cristaux d' agent de destruction chimique tels que les sels généralement hygroscopiques. Selon l' invention, la matière combustible cellulosique solide particulaire est présente dans le produit en proportion d' au moins 30 % en poids du produit, et l' agent de destruction chimique des dépôts carbonés est présent en proportion d'au moins 20 % en poids du produit. Par l'utilisation d'une telle composition, on optimise les effets deramonage escomptés, grâce à une quantité satisfaisante d' agents actifs, et grâce à une durce d' action augmentée par la combustion lente de la matière combustible cellulosique solide seule. La combustion de la matière combustible cellulosique solide particulaire assure la sublimation des sels constituant l' agent de destruction chimique des dépôts carbonés, libérant lentement et pendant une durce longue des gaz actifs qui viennent détruire les dépôts carbonés dans le conduit de fumée. Le produit solide selon l' invention peut par exemple être conditionné sous forme d'une bûche 1 comme illustré sur la figure 1, dans laquelle on peut distinguer des grains 2 de la matière combustible cellulosique solide particulaire et des particules de poudre ou de cristaux 3 d' agent de destruction chimique des dépôts carbonés. L' agent de destruction chimique selon l' invention contient au moins un sel d'ammonium et au moins un sel de métal alcalin ou alcalino-terreux. Le sel d' ammonium peut être choisi parmi la famille comprenant le sultate d'ammonium (NH4) 2SO4, le phosphate d'ammonium (NH4)3PO4, et le chlorure d' ammonium NH4C1. On pourra toutefois préférer le sultate d' ammonium, qui a une action améliorée sur la suie et qui évite le dégagement de produits chlorés qui sont à la fois nocifs et corrosifs. Un exemple avantageux d' agent de destruction chimique selon l' invention est un mélange contenant un sel d'ammontum, du nitrate de potassium KNO3 et du carbonate de potassium K2CO3. Dans ce cas, le sel d' ammonium est présent dans l' agent en proportion supérieure à 50 % en poids. Selon un exemple avantageux, le nitrate de potassium et le carbonate de potassium peuvent être présents selon des pourcentages voisins, par exemple de 20 % environ pour le nitrate de potassium et de 15 % environ pour le carbonate de potassium, les pourcentages étant exprimés en poids de l' agent de destruction chimique. Un exemple de formulation particulièrement avantageuse de l' agent de destruction chimique est le suivant: - sultate d'ammonium: 50 à 70 % nitrate de potassium: 15 à 30 % - carbonate de potassium: 10 à 25 % acétate de nickel: 2 à 8 % pour un total de 100 % de l' agent de destruction chimique, les pourcentages étant exprimés en poids. Cette formulation optimise le ramonage du conduit de fumée, en favorisant un fort dégagement de gaz actif à température de foyer relativement faible, et en favorisant l' action chimique sur la suie dans toutes les zones du conduit de fume et notamment dans les zones les plus froides. L'acAtate de nicLel N1(0COCh1) catalye l'act10n des sels sur la suie. L'uLilisation du produit solide selon l' invention est illustre sur la figure 2. On a reprsent une chemine 4 dont le foyer 5 contienL un lit de braises supportant une hAche 1 selon l'invention. On a pralablement fait un feu dans la chemine 4, pour amener le conduit de fume 8 temprature voisine de la tempArature habituelle de fonct10nnement de la chemine. On a constituA le lit de braises 6 avec les rAsidus du feu. On a placA le produit solide sous forme de bache 1 sur le lit de braises 6. On laisse ensuite agir: la chaleur dgage par le lit de braises 6 provoque la combustion lente de la matiAre combustible cellulosique solide particulaire prAsente dans le produit solide sous [orme de bche 1, cette cobustion assurant le maintien d'une tempArature suffisante pour la sublimation et le dgagement des ga issus des matiAres constituant 1' agent de destruction chimigue. Les ga 7 se propagent dans le conduit 8, et agissent sur les dApats carbons chauds tels que la suie prAsents dans le conduit 8. La combustion lente de la bAche 1 peut durer plusieurs heures, permettant une destruction quasi complte des dApats carbonAs. La figure 3 illustre les Atapes d'un procAdA de fabrication d'un produit solide de destruction des dpts carbonAs selon 1' invention. Le procAdA comprend les Atapes suivantes. Sur la figure 3a, on mAlange la matiAre combustible solide particulaire et l' agent de destruction chimique en poudre ou cristaux, dans un rAcipient 9 l' aide d'un d1spositif mAlangeur 10. Sur la figure 3b, on place le mAlange ainsi obtenu dans une presse 11 qui comprime le mAlange 1' aide d'un piston 12. Sur la figure 3c, on trongonne longueur approprie, au moyen d'une scie 13, le barreau de matiAre compacte ains1 obtenu. Sur la figure 4, on a 111ustrd plus prAcisAment les moyens physiques de pressage permettant 1'obtention de bAches de produit selon l' invention. On utilise pour cela une presse alternative ayant essentiellement une structure toLulaire 14 paroourue par un piston axial 12. Dans la structure tubulaire 14, on distingue, de l'amont vers l'aval, une chambre de réception 15 à orifice supérieur 16 d' introduction du mélange préalablement formé de matière combustible solide particulaire et d' agent de destruction S chimique. Par exemple, la structure tubulaire 14 est orientée horizontalement, et l' orifice supérieur d' introduction 16 est orienté vers le haut, au-dessous d'une trémie 17. En aval de la chambre de réception 15, on distingue dans la structure tubulaire 14 une chambre adjacente de compression 18, suivie d'une chambre de sortie axiale 19. Entre la chambre de compression 18 et la chambre de sortie axiale 19, on distingue un dispositif de freinage 20, constitué par exemple d'une mâchoire radiale pouvant comprimer radialement une partie de matière présente dans la structure tubulaire 14 au droit de la mâchoire, pour freiner la progression axiale des matières et permettre la compression par le piston 12 dans la chambre de compression 18. Sur la figure 4a, le dispositif est dans l'état initial de réception de matière dans la chambre de réception 15. La matière particulaire préalablement mélangée pénètre dans la chambre de réception 15 par l'orifice supérieur 16 en provenant de la trémie 17 supérieure. Le piston 12 est alors en position de recul maximal. Sur la figure 4b, on avance le piston 12 à grande vitesse, jusqu'à ce qu'il atteigne la chambre de compression 18. La matière contenue dans la chambre de compression 18 est alors relativement comprimée, et l'on poursuit la compression par avance du piston 12. Pendant cette compression, le dispositif de freinage 20 est sollicité radialement vers l'intérieur, pour s'opposer à la progression de la matière vers la chambre de sortie 19. Sur la figure 4c, le dispositif de freinage 20 est relâché, et le piston 12 poursuit sa course en poussant le tronçon de matière comprimoe vers la chambre de sortie 19. Le piston 12 recule alors jusqu'en position illustrée sur la figure 4a. On comprend que la presse alternative ainsi constituée permet de réaliser des troncons successifs de matière comprimoe et agglomérée. La matière sort en continu de la chambre de sortie 19 sous forme d'un barreau continu, que l'on peut ensuite scier par la scie 13 selon les longueurs appropriées. La sol idarisation des tronçons comprimés succes s ifs pour former le barreau continu est assurée par la simple compression de la matière particulaire. On peut toutefois améliorer cette liaison des tronçons successifs en prévoyant, sur la tête de piston 21, une partie centrale proéminente 22 qui produit une poussoe différentielle de la partie centrale de matière par rapport à la partie périphérique. I0 La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Produit solide pour la destruction des dApats carbons tels que la suie, - constituA d'un agrAgat mAlang et comprimA de matiAre combustible cellulosique solide particulaire et de poudre ou cristaux d' agent de destruction chimique des dApats carbonAs, - la matiAre combustible cellulosique solide particulaire Atant prAsente en proportion d'au moins 30 en poids du produit, - l'agent de destruction chimique des dApats carbonAs Atant prAsent en proportion d'au moins 20 en poids du produit. 2 - Produit selon la revendication 1, caractArisA en ce que la matidre combustible cellulosique solide particulaire est de la sciure de bois. 3 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractArisA en ce que 1' agent de destruction chimique des dApats carbonAs contient au moins un sel d' ammonium et au moins un sel de mAtal alcalin ou alcalino-terreux. 4 - Produit selon la revendication 3, caractAris en ce gue le sel d'ammontum est choisi parmi la tamille comprenant le sultate d'ammonium, le phosphate d' _ ontum et le chloure d' ammonium. - Produit selon la revendication 3, caractArisA en ce que le sel d' _ onium est le sultate d'ammontum. 6 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractrisA en ce que l' agent de destruction chimique des dpats carbonAs contient, en mlange, un sel d' ammonium, du nitrate de potassium, et du carbonate de potassium. 7 - Produit selon la revendication 6, caractArisA en ce que le sel d' ammonium est prAsent dans 1' agent de destruction ]O chimique des dApats caLbonAs en proportion supArieure 50 en poids de l' agent. 8 - Produit selon la revendication 7, caractAris en ce que le nitrate de potassium et le carbonate de potassium sont prAsents dans l' agent de destruction chimique selon des pourcentages voisins l'un de l'autre. 9 - Produit selon la revendication 8, caractrisA en ce que le nitrate de potassium est prAsent selon une proportion de environ, et le carbonaLe de potassium est prsent selon une proportion de 15 environ en poids dans l' agent de desLrucLion chimique des dApts carbonds. - ProduiL selon l'une queleonque des revendications 6 9, caractrlsA en ce que l' agent de destruction chimique contient, en mAlange: - de 50 70 de sultate d' _ onium, - de 15 10 de nitrate de potassium, - de 10 25 de carbonate de potassium, - de 2 8 d'acAtate de nicLel, pour un total de 100 en poids de l' agent de destruction chimique. 11 - ProcAdA de {abrication d'un produit solide de destruction des dApOts carbonAs selon l'une quelconque des revendications 1 10, caractArisA en ce qu'il comrend les tapes suivantes: a) mAlanger la matiAre combustible solide particulaire et 1' agent de destruction chimique en poudre ou cristaux, selon les proportions en poids d' au moins 10 de matiAre combustible solide particulaire et d'au moins 20 d' agent de destruct10n ch11que, b) comprimer le mlange une press10n supArieure 20.105 Pa. 12 - ProcAdA selon la revendication 11, caractArisA en ce que, lors de la fabricat10n du produit, le mlange contient moins de 15 d'eau en poids. 13 - ProcAdA selon l'une des revendications 11 ou 12, caractArisA en ce que: - on utilise une presse alternative ayant une structure tuLulaire (14) parcourue par un piston axial (12) et dans laquelle on distingue une chambre de rception (15) orifice supArieur (16) d'introUnction du mAlange, une chambre adjacente de compression (18), et une chambre de sortie axiale (19), - en sortie de la presse, le produit comprimA sous forme de cylindre continu est trongonnA longueur approprie par une scie (11). 14 - Utilisation d'un produit solide pour la destruction des dApts carbonAs tels que la suie dans une chemine (4), comprenant les Atapes de: 1) faire un feu dans la cheminée (4) pour amener le conduit (8) de cheminée à temperature voisine de la temperature habituelle de fonctionnement de la cheminée, 2) constituer un lit de braises (6) avec les résidus du feu, 3) placer le produit solide (1) sur le lit de braises (6), et