Brevet FR2836464A1 — publié le 20030829

L'invention concerne un dispositif de dépoussiérage d'un flux de particules combiné à un appareil de chargement dense délivrant dans une enceinte ces particules associées à de la poussière et son utilisation. Il concerne en particulier le dépoussiérage lors du chargement de toutes les particules catalytiques et tous les types d'absorbants, zéolithiques ou pas sous forme de billes, de bâtonnets ou d'extrudés, que l'on charge dans un réacteur chimique, ainsi que les grains et céréales remplissant les silos, qui contiennent aussi des poussières. Actuellement, les réacteurs sont chargés sans que des dispositions particulières soient prises, concernant l'extraction de la poussière associée aux particules au cours des opérations de chargement. On introduit généralement une manche rigide, reliée à un dispositif d'aspiration dans le réacteur, afin d'éliminer la poussière en suspension dans l'atmosphère du réacteur avant toute inspection par un opérateur du chargement. Ceci a pour but de rendre l'atmosphère plus respirable et le travail de l'opérateur plus sécurisé. Cette opération permet d'extraire ponctuellement une partie des fines en suspension. Lorsque l'on décide de mettre une manche d'aspiration dans le réacteur, pendant le chargement, si l'on veut augmenter l'efficacité de cette opération, on risque de prélever du catalyseur en plus de la poussière, et donc d'augmenter les coûts de revient du catalyseur. De plus, lors d'un chargement dense, la projection des particules doit être orientée et parfaitement répartie ; la création d'un flux d'air violent et ponctuel, va perturber la distribution des particules, et induire un mauvais chargement dense. En fait, la majeure partie de la poussière associée aux particules catalytiques s'emprisonne dans le lit au cours du chargement, se fixe sur les parois du réacteur et se dépose sur les internes, dans le lit, et sur les divers éléments de plateaux à l'extérieur du lit catalytique. Le lit catalytique ainsi chargé de particules de plus petite taille sous forme de billes ou d'extrudés agit comme un filtre. Lors de la mise en marche du réacteur et durant la vie du catalyseur, la poussière associée aux brisures et aux particules contenues dans le catalyseur migre dans les espaces inter granulaires, colmate progressivement ces vides et perturbe la distribution des fluides à l'intérieur du réacteur. Ce phénomène peut occasionner la formation d'un gâteau occupant partiellement ou totalement la section du lit. Il s'ensuit que le lit ne remplit que partiellement sa fonction du fait qu'il travaille peu ou mal. De plus, il induit des pertes de charge supplémentaires à plus ou moins long terme. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de dépoussiérage d'un flux de particules associé à un appareil de chargement dense délivrant lesdites particules et de la poussière dans une enceinte selon une direction globalement descendante, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une chambre inférieure contenant au moins un orifice, entourant l'appareil de chargement dense, disposée au niveau de la partie inférieure dudit appareil, - au moins un tube de collecte de la poussière et de support connecté à la chambre, - au moins un moyen de fixation du dispositif à l'appareil de chargement, - au moins un moyen d'aspiration de la poussière associée aux particules, comprenant un moyen de stockage de la poussière, connecté au tube de collecte et de support. La chambre inférieure entoure avantageusement l'appareil et comprend préférentiellement une pluralité d'orifices. Dans ces conditions, en retirant la poussière contenue dans le catalyseur ou l'absorbant, juste avant son chargement dans le réacteur, on a constaté une meilleure productivité du catalyseur ou de l'absorbant, et des pertes de charges réduites au maximum, par exemple inférieures d'au moins 15 % par rapport à celles que l'on observait avant l'utilisation du dispositif selon l'invention et par exemple inférieures de 15 à 30 %. De plus, l'opération de chargement est plus sécurisée et les pertes en particules actives sont minimisées. Selon une caractéristique préférée du dispositif de dépoussiérage, la chambre inférieure entoure l'appareil de chargement dense en particules, qui peut être sensiblement cylindrique. Tout autre forme, à section ovale par exemple peut aussi convenir. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif peut comprendre en outre au moins une chambre supérieure percée d'orifices disposée au niveau de la partie supérieure de l'appareil de chargement ou au dessus de l'appareil et de préférence au-dessus de la zone interne de l'appareil. Cette chambre supérieure et la chambre inférieure peuvent être de forme annulaire. Elles peuvent être connectées à au moins deux organes de collecte et de support sensiblement verticaux qui les font communiquer. Ces organes de collecte sont préférentiellement fixés à l'appareil de chargement dense par des moyens de fixation qui peuvent être aussi des éléments de guidage dans une direction sensiblement verticale. Les organes de collecte de la poussière et de support sont avantageusement tubulaires. Selon une caractéristique de l'invention, l'appareil de chargement dense peut comprendre un bâti et au moins un moyen de dispersion en rotation des particules au dessous du bâti, et la chambre inférieure est située au dessus de l'extrémité inférieure du bâti, à une distance inférieure à 10 fois la distance (e) entre le bâti et le moyen de dispersion comptée selon un plan vertical. De préférence, elle peut être inférieure à 5 fois la distance entre le bâti et le moyen de dispersion. Par moyen de dispersion, on entend le premier étage de dispersion lorsqu'il y en a plusieurs des particules, qui provenant du bâti de l'appareil, tombent sur ce premier étage. Plusieurs chambres inférieures au-dessus du bâti selon un plan vertical peuvent ainsi être mises en oeuvre. Elles peuvent être situées à une distance de l'extrémité inférieure du bâti, inférieure à 10 fois ladite distance (e). Selon une autre caractéristique, la chambre inférieure peut être située à une distance du bâti dans un plan horizontal compris entre 0,25 et 15 fois la distance entre le bâti et le moyen de dispersion des particules, et de préférence de 1 à 5 fois. Les chambres inférieure et supérieure, le plus souvent annulaires, peuvent avoir une section de forme quelconque mais de préférence une section circulaire. Elles peuvent par ailleurs comporter un ou plusieurs niveaux d'orifices, de préférence plusieurs niveaux. Ceux de la chambre inférieure sont avantageusement dirigés vers la périphérie. Il est préférable que la chambre supérieure soit située au-dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense, avec un ou plusieurs niveaux d'orifices orientés le plus souvent vers le centre de l'appareil. On a obtenu de bons résultats lorsque la chambre supérieure était située à une distance comprise entre 0 et 7 fois la distance du bâti au moyen de dispersion des particules. Le nombre et la section des orifices de la chambre ou des chambres inférieure (s) et de la chambre supérieure lorsqu'elle est présente, seront déterminés de façon que la somme des sections de ces orifices soit inférieure à la section du tube de collecte et de support ou à la somme des sections des tubes de collecte et de support quand il y en a au moins deux. Par ailleurs, la taille de ces orifices peut être inférieure, égale ou supérieure à la granulométrie des particules. L'invention sera mieux comprise au vu de la figure illustrant schématiquement le dispositif de dépoussiérage associé à un appareil de chargement dense de particules dans une enceinte. Selon cette figure, l'appareil de chargement dense comprend un bâti 1, cylindrique relié par une manche 2 à une trémie non représentée sur la figure qui contient des particules catalytiques. Un ensemble de plateaux de dispersion 3,4, 5, de taille décroissante en allant vers le bas, pivote autour d'un axe 6, mobile grâce à un moteur non représenté sur la figure, et disperse les particules dans une enceinte réactionnelle de manière homogène. Cet appareil est décrit par exemple dans le brevet EP-B-482.991 de la Demanderesse. Un dispositif 7 de dépoussiérage de la poussière catalytique combiné à l'appareil de chargement comprend dans le cas de la figure deux chambres 8,9 inférieures annulaires à section circulaire entourant l'appareil. Elles sont disposées au dessus de l'extrémité inférieure du bâti à une distance inférieure à la distance e, par exemple, 0,5 fois la distance e séparant l'extrémité inférieure du bâti et du premier plateau 3. Dans un plan horizontal, la première chambre 8 est à une distance du bâti égale à 1 fois la distance e tandis que la deuxième chambre 9 est à une distance du bâti égale à deux fois la distance e, par exemple. Ces chambres sont percées d'orifices 10 dirigés vers la périphérie et orientés vers le haut et/ou vers le bas. Les chambres inférieures sont reliées par deux éléments 11 de jonction, par exemple diamétralement opposés, et sont connectées à au moins deux tubes 12 de collecte et de support, cylindriques et sensiblement verticaux. Ces tubes assurent aussi la liaison avec une autre chambre 13 inférieure, percée d'orifices 10 dirigés vers la périphérie. La chambre 13 est située à une distance 1,5 fois la distance e mentionnée. Les tubes 12 de collecte et de support sont aussi connectés à une chambre 14 supérieure, annulaire, située à une distance égale à 0,5 fois le distance e du bâti au premier plateau de dispersion, au dessus de l'extrémité supérieure du bâti. La chambre 14 est de préférence située au dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense. Elle est de volume plus réduit que celui de la chambre inférieure et dispose d'un nombre d'orifices 3 à 4 fois plus faible par exemple, disposés avantageusement vers l'intérieur. Les chambres inférieures peuvent être coiffées par une hotte (non représentée sur la figure) entourant l'appareil de chargement des particules, la partie périphérique externe la plus basse se trouvant de préférence sensiblement au niveau de l'extrémité inférieure du bâti. Les poussières sont de ce fait concentrées dans le volume ainsi aménagé et leur extraction est facilité. Les tubes de collecte sont fixés au bâti 1 de l'appareil de chargement par deux organes 15 de fixation qui assurent le maintien du dispositif de dépoussiérage. Les organes 15 de fixation assurent aussi une fonction de guidage du dispositif à une hauteur appropriée des chambres inférieure et supérieure par rapport respectivement à l'extrémité inférieure et l'extrémité supérieure du bâti. Les tubes de collecte des poussières provenant des chambres inférieures et supérieures sont reliés par un flexible 16, à un aspirateur industriel 17 qui aspire et stocke les poussières catalytiques. Durant l'opération de chargement, l'appareil de chargement du catalyseur et le dispositif de dépoussiérage selon l'invention auquel il est fixé, peuvent être suspendus par une fixation appropriée à la bride d'entrée de l'enceinte réactionnelle, notamment lorsque cette enceinte ne comporte qu'un lit catalytique. Eventuellement les tubes de collecte peuvent à la fois transporter les poussières et assurer le support de l'ensemble sur les brides d'entrée de l'enceinte. Lorsque l'enceinte comporte plusieurs lits catalytiques, l'appareil de chargement et le dispositif de dépoussiérage peuvent être supportés pendant le chargement par le plateau de distribution des fluides mis en place dans l'enceinte correspondant à chaque lit catalytique. REVENDICATIONS 1-Dispositif de dépoussiérage d'un flux de particules associé à un appareil de chargement dense délivrant lesdites particules et de la poussière dans une enceinte selon une direction globalement descendante, caractérisé en ce qu'il comprend : . au moins une chambre (9) inférieure contenant au moins un orifice (10) disposée au niveau de la partie inférieure dudit appareil, . au moins un tube (12) de collecte et de support connecté à la chambre, . au moins un moyen (15) de fixation du dispositif à l'appareil de chargement, . au moins un moyen (17) d'aspiration de la poussière associée aux particules, comprenant un moyen de stockage de la poussière, connecté au tube de collecte et de support. 2-Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'appareil de chargement dense est sensiblement cylindrique et dans lequel la chambre entoure ledit dispositif. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant en outre au moins une chambre (14) supérieure percée d'orifices (10), disposée sensiblement au niveau de la partie supérieure dudit appareil ou au dessus de l'appareil. 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la chambre inférieure et la chambre supérieure sont de forme annulaire. 5-Dispositif selon l'une des revendications 3 à 4 dans lequel la chambre supérieure et la chambre inférieure sont connectées à, au moins deux tubes de collecte et de support qui sont fixés à l'appareil par les moyens de fixation. 6-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'appareil de chargement dense comprend un bâti (1) et au moins un moyen (3) de dispersion en rotation des particules au dessous du bâti et dans lequel la chambre (8) inférieure est située au dessus de l'extrémité inférieure du bâti, à une distance inférieure à au moins 10 fois la distance entre le bâti et le moyen de dispersion, comptée selon un plan vertical. 7-Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la chambre inférieure est située à une distance du bâti dans un plan horizontal comprise entre 0,25 et 15 fois la distance entre le bâti et le moyen de dispersion des particules. 8-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel les orifices de la chambre inférieure sont dirigés vers la périphérie. 9-Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8 dans lequel la chambre supérieure est située au-dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense. 10-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9 dans lequel la chambre supérieure est située à une distance comprise entre 0 et 7 fois la distance du bâti au moyen de dispersion des particules. 11-Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 pour le dépoussiérage d'un absorbant, d'un catalyseur, de grains ou de céréales lors du chargement dans une enceinte.