Brevet FR2839301A1 — publié le 20031107

reservoir (3) dens lequel les pieces elementaires vent deversees. 1 2839301 L'invention concerne un dispositif de depoussierage d'un flux de particules combine a un appareil de chargement dense delivrant dans une enceinte ces particules associees a de la poussiere et son utilisation. II concerne en particulier le depoussierage lors du chargement de toutes les particules catalytiques et tous les types d'absorbants, zeolithiques ou pas sous forme de billes, de batonnets ou d'extrudes, que l'on charge dans un reacteur chimique, ainsi que les grains et cereales remplissant les silos, qui contiennent aussi des poussleres. Actuellement, les reacteurs vent charges sans que des dispositions particulieres solent prises, concernant ['extraction de la poussiere associee aux particules au cours des operations de chargement. On introduit generalement une manche rigide, reliee a un dispositif d'aspiration dans le reacteur, afin d'eliminer la poussiere en suspension dans ['atmosphere du reacteur avant toute inspection par un operateur du chargement. Ceci a pour but de rendre ['atmosphere plus respirable et le travail de l'operateur plus securise. Cette operation permet d'extraire ponctuellement une partie des poussiere, et done d'augmenter les couts de revient du catalyseur. De plus, lors d'un chargement dense, la projection des particules doit etre orientee et parfaitement repartie; la creation 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 poussiere associee aux particules catalytiques stemprisonne dans le lit au cours du chargement, se fixe sur les parois du reacteur et se depose sur les internee, dans le lit, et sur les divers elements de plateaux a l'exterieur du lit catalytique. Le lit catalytique ainsi charge de particules de plus petite taille sous forme de billes ou d'extrudes agit comme un filtre. Lors de la mise en marche du reacteur et durant la vie du catalyseur, la poussiere associee aux brisures et aux particules contenues dans le catalyseur migre dans les espaces inter granulaires, colmate 2 2839301 progressivement ces vices et perturbe la distribution des fluides a l'interieur du reacteur. Ce phenomene peut occasionner la formation d'un gateau occupant partiellement ou totalement la section du lit. II s'ensuit que le lit ne remplit que partiellement sa fonction du fait qu'il travaille peu ou malt De plus, il induit des pertes de charge supplementaires a plus ou moins long terme. L'objet de ['invention est de remedier aux inconvenients mentionnes ci-dessus. Plus precisement, I'invention concerne un dispositif de depoussierage d'un flux de particules associe a un appareil de chargement dense comprenant un bati (1) et au moins un moyen (3) de dispersion en rotation des particules au dessous du bati, ledit appareil delivrant lesdites particules et de la poussiere dans une enceinte selon une direction globalement descendante, ledit dispositif etant caracterise en ce qu'il comprend: - au moins une chambre inferieure contenant au moins un orifice, entourant l'appareil de chargement dense, disposee au niveau de la partie inferieure audit appareil, - au moins un tube de collecte de la poussiere et de support connecte a la chambre, - au moins un moyen de fixation du dispositif a l'appareil de chargement, - au moins un moyen d'aspiration de la poussiere associee aux particules, comprenant un moyen de stockage de la poussiere, connecte au tube de collecte et de support, dans lequel la chambre (9) inferieure est situee au dessus de l'extremite inferieure du bati, a une distance inferieure a au moins 10 fois la distance entre le bati et le moyen de dispersion, comptee selon un plan vertical et dans lequel les orifices de la chambre inferieure vent diriges vers la peripherie. Par exemple, la chambre inferieure est situee au dessus de l'extremite inferieure du bati a une distance inferieure a la distance entre le bati et le moyen de dispersion. La combinaison telle qu'elle vient d'etre decrite entre l'appareil de chargement dense et le dispositif de depoussierage est a l'origine d'un effet de synergic permettant a la fois: - de maintenir un fort taux de depoussierage du flux de particules, 3 2839301 - de ne pas generer de perturbations dans la distribution des particules dans le reacteur, - de minimiser les risques d'entranement de particules dans le dispositif de depoussierage. 11 a en effet ete trouve par le demandeur qu'il etait possible de resoudre le probleme technique complexe qui vient d'etre decrit par une construction telle que decrite et permettant notamment de disposer les moyens de depoussierage le plus pres possible des moyens de chargement, de maniere a profiler de la dispersion des particules creee par la mise en ceuvre desdits moyens de chargement pour aspirer les poussieres frachement liberees. Une telle construction permet de plus de limiter les risques d'entranement de particules puisque les orifices de la chambre inferieure vent diriges vers la peripherie et que seule une aspiration d'une intensite limitee est alors necessaire pour effectuer ledit depoussierage. Selon un mode de realisation avantageux de ['invention, le moyen de fixation est egalement un moyen de guidage de la chambre inferieure entre l'extremite inferieure et l'extremite superieur du bati. Une telle disposition permet une plus grande flexibilite par le regiage possible de la distance entre la chambre inferieure et le moyen de dispersion. Selon ce mode, il est possible d'optimiser le fonctionnement du dispositif en fonction de parametres donnes tels que la taille des particules, le taux de depoussierage souhaite, I'intensite de ['aspiration etc. La chambre inferieure entoure avantageusement l'appareil et comprend preferentiellement une pluralite d'orifices. Dans ces conditions, en retirant la poussiere contenue dans le catalyseur ou l'absorbant, juste avant son chargement dans le reacteur, on a constate une meilleure productivite du catalyseur ou de l'absorbant, et des pertes de charges reduites au maximum, par exemple inferieures d'au moins 15 % par rapport a celles que l'on observait avant l'utilisation du dispositif selon ['invention et par exemple inferieures de 15 a 30 %. 4 2839301 De plus, I'operation de chargement est plus securisee et les pertes en particules actives vent minimisees. Selon une caracteristique preferee du dispositif de depoussierage, la chambre inferieure entoure l'appareil de chargement dense en particules, qui peut etre sensiblement cylindrique. Tout autre forme, a section ovale par exemple peut aussi convening Selon une caracteristique avantageuse, le dispositif peut comprendre en outre au moins une chambre superieure percee d'orifices disposee au niveau de la partie superieure de l'appareil de chargement ou au dessus de l'appareil et de preference au-dessus de la zone interne de l'appareil. Cette chambre superieure et la chambre inferieure peuvent etre de forme annulaire. Wiles peuvent etre connectees a au moins deux organes de collecte et de support sensiblement verticaux qui les font communiquer. Ces organes de collecte vent preferentiellement fixes a l'appareil de chargement dense par des moyens de fixation qui peuvent etre aussi des elements de guidage dans une direction sensiblement verticale. Les organes de collecte de la poussiere et de support vent avantageusement tubulaires. Selon une caracteristique de ['invention, I'appareil de chargement dense peut comprendre un bati et au moins un moyen de dispersion en rotation des particules au dessous du bati, et la chambre inferieure est situee au dessus de l'extremite inferieure du bati, a une distance inferieure a 10 fois la distance (e) entre le bati et le moyen de dispersion comptee selon un plan vertical. De preference, elle peut etre inferieure a 5 fois la distance entre le bati et le moyen de dispersion. Par moyen de dispersion, on entend le premier etage de dispersion lorsqu'il y en a plusieurs des particules, qui provenant du bati de l'appareil, tombent sur ce premier etage. 2839301 Plusieurs chambres inferieures au-dessus du bati selon un plan vertical peuvent ainsi etre mises en oeuvre. Wiles peuvent etre situees a une distance de l'extremite inferieure du bati, inferieure a 10 fois ladite distance (e). Selon une autre caracteristique, la chambre inferieure peut etre situee a une distance du bati dans un plan horizontal compris entre 0,25 et 15 fois la distance entre le bati et le moyen de dispersion des particules, et de preference de 1 a 5 foist Les chambres inferieure et superieure, le plus souvent annulaires, peuvent avoir une section de forme quelconque mais de preference une section circulaire. Wiles peuvent par ailleurs comporter un ou plusieurs niveaux d'orifices, de preference plusieurs niveaux. Ceux de la chambre inferieure vent avantageusement diriges vers la peripherie. 11 est preferable que la chambre superieure soit situee au-dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense, avec un ou plusieurs niveaux d'orifices orientes le plus souvent vers le centre de l'appareil. On a obtenu de bons resultats lorsque la chambre superieure etait situee a une distance comprise entre 0 et 7 fois la distance du bati au moyen de dispersion des particules. Le nombre et la section des orifices de la chambre ou des chambres inferieure(s) et de la chambre superieure lorsqu'elle est presente, seront determines de fa,con que la somme des sections de ces orifices soit inferieure a la section du tube de collecte et de support ou a 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 etre inferieure, egale ou superieure a la granulometrie des particules. 6 2839301 L'invention sera mieux comprise au vu de la figure illustrant schematiquement le dispositif de depoussierage associe a un appareil de chargement dense de particules dans une enceinte. Selon cette figure, I'appareil de chargement dense comprend un bati 1, cylindrique relic par une manche 2 a une tremie non representee sur la figure qui contient des particules catalytiques. Un ensemble de plateaux de dispersion 3,4,5, de taille decroissante en allant vers le teas, pivote autour d'un axe 6, mobile grace a un moteur non represente sur la figure, et disperse les particules dans une enceinte reactionnelle de maniere homogene. Cet appareil est decrit par exemple dans le brevet EP-B-482.991 de la Demanderesse. Un dispositif 7 de depoussierage de la poussiere catalytique combine a l'appareil de chargement comprend dans le cas de la figure deux chambres 8, 9 inferieures annulaires a section circulaire entourant l'appareil. Wiles vent disposees au dessus de l'extremite inferieure du bati a une distance inferieure a la distance e, par exemple, 0,5 fois la distance e separant l'extremite inferieure du bati et du premier plateau 3. Dans un plan horizontal, la premiere chambre 8 est a une distance du bati egale a 1 fois la distance e tandis que la deuxieme chambre 9 est a une distance du bati egale a deux fois la distance e, par exemple. Ces chambres vent percees d'orifices 10 diriges vers la peripherie et orientes vers le haut et/ou vers le teas. Les chambres inferieures vent reliees par deux elements 11 de jonction, par exemple diametralement opposes, et vent connectees a 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 inferieure, percee d'orifices 10 diriges vers la peripherie. La chambre 13 est situee a une distance 1,5 fois la distance e mentionnee. Les tubes 12 de collecte et de support vent aussi connectes a une chambre 14 superieure, annulaire, situee a une distance egale a 0,5 fois le distance e du bati au premier plateau de dispersion, au dessus de l'extremite superieure du bati. La chambre 14 est de preference situee au dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense. Wile est de volume plus reduit que celui de la 7 2839301 chambre inferieure et dispose d'un nombre d'orifices 3 a 4 fois plus faible par exemple, disposes avantageusement vers l'interieur. Les chambres inferieures peuvent etre coiffees par une hotte (non representee sur la figure) entourant l'appareil de chargement des particules, la partie peripherique externe la plus basse se trouvant de preference sensiblement au niveau de l'extremite inferieure du bati. Les poussieres vent de ce fait concentrees dans le volume ainsi amenage et leur extraction est facilite. Les tubes de collecte vent fixes au bati 1 de l'appareil de chargement par deux organes 15 de fixation qui assurent le maintien du dispositif de depoussierage. Les organes 15 de fixation assurent aussi une fonction de guidage du dispositif a une hauteur appropriee des chambres inferieure et superieure par rapport respectivement a l'extremite inferieure et l'extremite superieure du bati. Les tubes de collecte des poussieres provenant des chambres inferieures et superieures vent relies par un flexible 16, a un aspirateur industrial 17 qui aspire et stocke les poussieres catalytiques. Durant ['operation de chargement, I'appareil de chargement du catalyseur et le dispositif de depoussierage selon ['invention auquel il est fixe, peuvent etre suspendus par une fixation appropriee a la bride d'entree de l'enceinte reactionnelle, notamment lorsque cette enceinte ne comporte qu'un lit catalytique. Eventuellement les tubes de collecte peuvent a la fois transporter les poussieres et assurer le support de ['ensemble sur les brides d'entree de l'enceinte. Lorsque l'enceinte comporte plusieurs fits catalytiques, I'appareil de chargement et le dispositif de depoussierage peuvent etre supportes pendant le chargement par le plateau de distribution des fluides mis en place dans l'enceinte correspondent a chaque lit catalytique. 8 2839301 REVENDICATIONS 1- Dispositif de depoussierage d'un flux de particules associe a un appareil de chargement dense comprenant un bati (1) et au moins un moyen (3) de dispersion en rotation des particules au dessous du bati, ledit appareil delivrant lesdites particules et de la poussiere dans une enceinte selon une direction globalement descendante, ledit dispositif etant caracterise en ce qu'il comprend: 10. au moins une chambre (9) inferieure contenant au moins un orifice (10) disposee au niveau de la partie inferieure audit appareil, au moins un tube (12) de collecte et de support connecte a la chambre, au moins un moyen (15) de fixation du dispositif a l'appareil de chargement, au moins un moyen (17) d'aspiration de la poussiere associee aux particules, comprenant un moyen de stockage de la poussiere, connecte au tube de collecte et de support, dans lequel la chambre (9) inferieure est situee au dessus de l'extremite inferieure du bati, a une distance inferieure a au moins 10 fois la distance entre le bati et le moyen de dispersion, comptee selon un plan vertical et dans lequel les orifices de la chambre inferieure vent diriges vers la peripherie. 2- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la chambre (9) inferieure est situee au dessus de l'extremite inferieure du bati a une distance inferieure a la distance entre le bati et le moyen de dispersion. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le moyen de fixation (15) est egalement un moyen de guidage de la chambre (9) inferieure entre l'extremite inferieure et l'extremite superieur du bati (1). 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, dans lequel l'appareil de chargement dense est sensiblement cyiindrique et dans lequel la chambre entoure ledit dispositif. 9 2839301 - Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4, comprenant en outre au moins une chambre (14) superieure percee d'orifices (10), disposee sensiblement au niveau de la partie superieure audit appareil ou au dessus de l'appareil. S 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, dans lequel la chambre inferieure et la chambre superieure vent de forme annulaire. 7- Dispositif selon l'une des revendications 5 a 6 dans lequel la chambre superieure et la chambre inferieure vent connectees a, au moins deux tubes de collecte et de support qui vent fixes a l'appareil par les moyens de fixation. 8- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la chambre inferieure est situee a une distance du bati dans un plan horizontal comprise entre 0,25 et 15 fois la distance entre le bati et le moyen de dispersion des particules. 9- Dispositif selon l'une des revendications 3 a 8 dans lequel la chambre superieure est situee au-dessus de la zone interne de l'appareil de chargement dense. - Dispositif selon l'une des revendications 6 a 9 dans lequel la chambre superieure est situee a une distance comprise entre 0 et 7 fois la distance du bati au moyen de dispersion des particules. 11- Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 a 10 pour le depoussierage d'un absorbent, d'un catalyseur, de grains ou de cereales lors du