Brevet FR2824758A1 — publié le 20021122

rafra'chissement. Introduction: L' adsorption est un phénomène largement utilisé, soit pour réaliser des séparations (gaz-gaz ou liquide liquide) soit pour réaliser des réactions chimiques (catalyse hétérogène). Ce phénomène est réalisé aujourd'hui de deux manières différentes: - passage frontal d'un flux de matière au travers d'un lit d'adsorbant, par exemple passage de l'eau chargée de pesticides ou de métaux lourds au travers d'un lit de charbon actif, pour la rendre potable, ou encore passage de l'air chargé de vapeurs odorantes, toxiques et/ou organiques au travers d'une couche de charbon actif pour le rendre respirable (hoLtes de cuisine). - Mélange d'un flux de matière avec l'adsorbant, par exemple lit fluide de catalyseur pour le craquage catalytique en raffinerie, ou encore injection de poudre de charbon actif dans les fumées d'incinérateur pour piéger les dioxines. Tous ces procédés pour être efficaces demandent soit une mise en _uvre délicate et coûteuse (lit fluidisé par exemple), soit un encombrement excessif, soit une consommation d'énergie excessive pour mettre en mouvement le flux de matière. La présente invention vise à réduire ces inconvénients. Description de l' invention: L' invention proprement dite est un aUsorbour composée d'une couche d'adsorbant 1, par exemple un feutre de fibre de carbone activé ou tout autre média adsorbant (tissu de carbone activé, mélange de fibre de carbone activé et d'autres fibres, carbone activé sous forme de poudre ou de grains, papiers imprégnés de charbon actif, zéolithes, argiles, silicealumine, alumine, silice, polymères), et d'un espaceur ouvert 2 permettant le passage du fluide à traiter entre deux couches d'adsorbant, par exemple un grillage métallique ondulé ou plissé, maintenant un écart judicieux entre deux couches d'adsorbeur. Cet assemblage peut être réalisé soit sous forme cylindrique figure 1 2 et 3 (enroulement d'un nombre pair de spirales, couches concentriques), soit sous forme de parallélopipède figure 4 ou tout autre forme de révolution. La dite invention peut être facilement placée dans un corps cylindrique ou parallélépipédique ou un caisson pour être traversce par un flux de matière figure 3. L'espaceur 2 (ex. grillage métallique ondulé ou plissé) permet alors au flux de matière de passer tangentiellement à la couche d'adsorLant tout en favorisant la mise en contact entre le fluide à traiter et l'aUsorLant 1 et par conséquent le phénomène d' adsorption. Cette mise en contact est accélérée par le mélange turbulent généré par le passage du fluide au travers de l'espaceur 2. De cette manière les paramètres fondamentaux (débit, perte de charge, temps de contact) sont très facilement maîtrisés et faciles à optimiser en jouant sur le nombre de couches, la largeur de ces couches, la géométrie de l'espaceur 2 (forme de l'ondulation ou maille du grillage). Grâce à cette conception, la dite invention pourra également facilement être régénérée en appliquant un courant électrique à l'espaceur ondulé 2 au moyen de deux contacts électriques 4 (dans le cas o ce dernier est métallique): en effet ce dernier se mettra alors à chauffer (par l'effet Joule) ce qui est très favorable pour provoquer le phénomène inverse de l' adsorption à savoir la désorption et par là même la régénération de l'adsorbeur. Cette propriété est particulièrement intéressante lorsque l'on souhaite épurer un air fortement chargé de vapeurs de solvant et récupérer par la suite ces vapeurs de solvant pour les valoriser. La dite invention pourra également être régénérée en étant placée dans un système de chauffage indirect par induction. La conception spiralée de la dite invention est très favorable à la formation de courants de Foucault, qui se dissipent par effet Joule. Cette propriété voit tout son intérêt si l'on souhaite utiliser la dite invention dans des zones classces antidéflagrantes. La dite invention pourra également être régénérce par passage d'un flux de gaz inerte chaud (par exemple de l'azote ou de la vapeur d'eau) sans risque de destruction grâce à la stabilité thermique des matériaux utilisés pour sa conception. Ceci peut par exemple permettre d'utiliser la dite invention en lieu et place de systèmes existant tout en réalisant un gain de place important. -3- Cette régénération par passage de gaz inerte chaud pourra également être combinée avec la régénération par effet Joule décrite plus haut. -4 Revendications: -1- Adsorbeur caractérisé par le fait qu'il se compose au minimum d'un média adsorLant 1 et d'un espaceur ouvert 2. -2- Adsorbeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le média aUsorbant 1 peut être préférentiellement un feutre de fibre de carbone activé ou tout autre média du moment qu'il comporte un adsorbant à forte surface spécifique (tissu de carbone activé, mélange de fibre de carbone activé et d'autres fibres, carbone activé sous forme de poudre ou de grains, papiers imprégnés de charbon actif, zéolithes, argiles, silice-alumine, alumine, silice, polymères...). -3- Adsorbeur selon la revendication 1 et 3 caractérisé par le fait que l'espaceur 2 est un grillage ou tout autre forme mécanique ouverte permettant la génération d'un écoulement tangentiel et turbulent entre les couches d'adsorbant -4- Adsorbour selon les revendication 1 et 3 caractérisé par le fait que l'espaceur 2 est un support ondulé ou plissé placé de telle sorte qu'un flux de matière y circule dans le sens longitudinal (tangentiellement à l'adsorLant). -5- Adsorbour selon la revendication 1,3 et 4 caractérisé par le fait que l'espaceur 2 est un grillage métallique pouvant être traversé par un courant électrique directement ou indirectement (induction) -6- Adsorbeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'assemblage entre le média 1 et l'espaceur 2 est réalisé sous forme d'enroulement autour d'un noyau 3 ou non comportant au moins deux spirales, l'une étant formée par le média, l'autre par l'espaceur (figure 1) ou 4 spirales (figure 2) ou un nombre entier de spirales du moment que l'alternance entre le média 1 et l'espaceur 2 est respecté. -7- Adsorbeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l' assemblage est réalisé sous forme de parallélopipède (figure 4) -8Adsorbeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l' assemblage est réalisé sous forme de couches concentriques formant finalement un cylindre -9- Adsorbeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l' assemblage est réalisé sous toute forme permettant un écoulement tangentiel d'un flux de matière par rapport à l'adsorbant: polygonale, cylindrique, ovoïde, conique, combinaison de formes de révolution -10- Adsorbeur salon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 9 caractérisé par le fait qu'un courant électrique pent être appliqué par deux connexion 4 afin de provoquer l'échauffement de