Brevet FR2923733A1 — publié le 20090522

PROCÉDÉ DE FILTRATION POUR AIR ET LIQUIDES, PAR PHOTO CATALYSE ET PHOTOLYSE, TRAVERSANT ET LÉCHANT Domaine technique de l'invention. La présente invention concerne un Ensemble de filtration permettant le traitement de l'air ou de liquides par photo catalyse et photolyse et à la fois traversant et léchant. État de la technique antérieure. Dans les appareils connus qui réalisent de la purification, on ne gère pas tous les éléments organiques. En effet certains produits traitent l'air ou les liquides par 15 photolyse, d'autres systèmes de filtration ont des cartouches de charbon actif etc.. En effet les systèmes ultra violet (UVA ou UVC) connus sur le marché fonctionnent par le procédé de photolyse (On appelle photolyse toute réaction chimique dans laquelle un composé chimique est décomposé par la lumière. Le processus direct est 20 défini comme l'interaction d'un photon inter réagissant avec une molécule cible) ce qui à pour effet de ne pas détruire tous les éléments organiques présents dans le milieu à traiter. C'est pour cela que l'on ajoute généralement à un système UV des ensembles de filtres de différents types comme le charbon actif en granulés ou des filtres "carbon 25 block" afin d'éliminer d'autre éléments organiques et certaines chaînes chimiques (comme le chlore, nitrate, etc ) ou les éléments organiques qui donnent du goût ou des odeurs. Des concentrations importantes d'éléments organiques, germes, virus, bactéries, COV, etc.... sont présents dans l'air que l'on respire et dans l'eau de boisson, ces 30 éléments organiques ne sont que peu ou pas éliminés. Il en de même pour l'air ou les eaux de rejets qui elles ne subissent généralement aucun traitement à la sortie des habitations ou des industries. io -2- Pour lutter contre ce phénomène l'idée est d'assainir l'air et les liquides entrants et sortants des habitations ou des entreprises. Pour ce faire l'idée est de développer un filtre photo catalyseur (Un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique thermo dynamiquement possible par diminution de l'énergie d'activation. La photo catalyse résulte de la catalyse hétérogène, c'est-à-dire que la réaction se produit uniquement à la surface du catalyseur) et photolyse qui soit à la fois léchant et traversant afin d'éliminer tous les éléments organiques présents. Objet de l'invention. La présente invention a pour but de détruire tous les éléments organiques présents dans l'air ou dans les liquides. A cet effet, on a imaginé un dispositif qui s'adapterait de manière simple sur des 15 filtres standard du commerce ou bien la réalisation d'un filtre photo catalyseur qui à l'aide d'un média comprenant une face de charbon actif et une face tressée sur laquelle est déposé un matériaux catalyseur (Les matériaux catalyseurs employés sont des semi-conducteurs à large bande interdite ou gap, bien souvent des oxydes ou des sulfures (TiO2, ZnO, Ce02, ZrO2, SnO2, CdS, ZnS, ...). De ce fait, l'énergie 20 potentielle des porteurs de charges photogénérés dans la bande de conduction et de valence est en accord avec les potentiels électrochimiques de couples redox (02, H2O, OH et composés organiques et peuvent réagir thermodynamiquement via des réactions d'oxydo-réduction pour aboutir à leur complète dégradation. Le dioxyde de titane a montré les meilleures performances, notamment sous la forme 25 cristallographique anatase) et sous l'action d'ultra violet (UVA OU UVC) capturent puis détruisent tous les éléments organiques présents dans l'air ou dans le liquide. D'autre part ce système tel qu'il est conçu permet le traitement en traversant et en léchant le photo catalyseur et permet aussi de réaliser une photolyse de l'air ou du liquide. 3o Par ailleurs de part sa construction un système de filtration crée une perte de charge plus ou moins importante suivant les débits et suivant le type de filtre. Le système filtre exposé travaillant de deux manières différentes (en traversant en léchant) on a imaginé la réalisation d'une ouverture sur la partie basse du filtre, de sorte à laisser passer directement de l'air ou du liquide (l'air ou liquide seront 35 respectivement traiter par léchage du photo catalyseur et par photolyse) ce qui aura pour effet de supprimer la perte de charge sans altérer le résultat du traitement. Description des dessins. La figure 1 est une vue isométrique de l'ensemble filtre objet de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe de l'ensemble filtre objet de l'invention. La figure 3 est une vue en coupe de détail de la partie supérieur de l'ensemble pouvant s'adapter sur un filtre du commerce et ainsi le transformer en filtre photo io catalyse objet de l'invention. La figure 4 est une vue en coupe de l'ensemble permettant de supprimer la perte de charge clu filtre objet de l'invention. 15 La figure 5 est une vue isométrique en coupe de l'ensemble filtre objet de l'invention. La figure 6 est une vue isométrique en coupe de détail de la partie supérieure de l'ensemble filtre objet de l'invention. 20 La figure 7 est une vue isométrique en coupe de l'ensemble permettant de supprimer la perte de charge du filtre photo catalyse objet de l'invention. 3 Description de l'invention. Sur les dessins, le repère 1 désigne la tête du filtre montée sur le bol 2 dans lequel se trouve l'ensemble 3 qui contient le média 4. Le repère 5 désigne la source Ultra Violet. (UVA ou UVC) ici une lampe Le repère 6 désigne le système de l'hélice qui permet une centrifugation de l'air ou du liquide 7 Le repère 8 désigne la pièce qui sera fixé sur la tête 1 à l'aide d'un écrou 9 et un joint 12 assurera l'étanchéité. Io La pièce 8 permet de maintenir une gaine Quartz 10 dans laquelle se trouve la source ultra violet 5 (UVA ou UVC) un joint 9 permet d'assurer l'étanchéité à l'aide d'un 10 serré sur la pièce 8. Le repère 13 désigne l'ouverture qui permet d'éliminer la perte de charge dans l'ensemble de filtration. 4 15 Revendications 1 û Un ensemble filtre photo catalyse pour le traitement d'air ou de liquide (7) caractérisé en ce qu'il comporte une tête (1) fixée sur un bol (2) dans lequel se trouve un élément grillagé (3), dans lequel est situé le média (4) qui est composé d'une couche absorbante (charbon actif) et d'une face comportant un dépôt de dioxyde de titane (TiO2), caractérisé en ce que ce média (4) transforme les éléments organiques sous l'action d'une source ultra violet (3) (UVA ou UVC) et qu'un système d'orifices réalisés à la base du média (4) permette d'éliminer les pertes de charges. 2 - Un procédé composé d'un ensemble filtre photo catalyse destiné à débarrasser un liquide ou de l'air de tous les éléments organiques pouvant s'y trouver, caractérisé en ce que l'on traite cet air ou ce liquide par un ensemble filtre photo catalyse selon l'une des quelconques revendications précédentes. 3 û Un ensemble filtre photo catalyse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est composé d'au moins deux parties, l'une étant un média photo catalyseur (4) et l'autre étant la source ultra violet (3) (UVA ou UVC) réalisant une photolyse des autres éléments organiques présents dan l'air ou dans le liquide (7). 20 4 û Un ensemble filtre photo catalyse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en que le média (4) a une ouverture (13) sur sa partie opposée à la sortie de l'air ou du liquide (7) afin de supprimer les pertes de charges et de permettre à l'air ou au liquide (7) non traité par photo catalyse de l'être par 25 photolyse. 5 - Un ensemble filtre photo catalyse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble (pièces 9,12,11,14,8) de fixation qui permet de tenir la gaine quartz (10) soit démontable et adaptable sur n'importe quelle 30 tête (5) de filtre du même modèle. 6 - Un ensemble filtre photo catalyse selon la revendications 5 qui permette le démontage de l'ensemble (pièces 9,12,11,14,8) en vue de son entretien. 35 7 û Dispositif selon la revendication 4 ou le média (4) photo catalyseur est maintenu par un élément grillagé (3).