Brevet FR3083713A1 — publié le 20200117

La présente invention concerne un réacteur destine a l'épuration d'un flux gazeux par contact avec un liquide. L'invention concerne également une installation comprenant un tel réacteur mais aussi l'utilisation d'une telle installation. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION L'absorption par voie humide est une technique couramment utilisée pour le traitement de polluants contenus dans des émissions gazeuses. Elle s'applique 10 notamment aux émissions liées à la combustion, aux émissions acides et aux odeurs. Ces polluants sont produits par exemple par des entreprises procédant à des traitements de surface, à l'incinération de déchets, à l'épuration d'eaux usées ou encore A l'équarrissage. 15 Le traitement des émissions gazeuses par la méthode d'absorption pur voie humide consiste à neutraliser Les contaminants à l'aide d'un liquide d'épuration. Ce liquide d'épuration, donc la nature varie en fonction des contaminants traiter, est mis en contact avec les 20 émissions gazeuses à l'intérieur d'un réacteur tel qu'un laveur de gaz (« Scrubber »). Les contaminants sont alors captés par le liquide et ainsi extraits du flux gazeux. Généralement réalisé en matériaux déformablés comme un matériau thermoplastique 25 tel que l'acier inoxydable, le réacteur certains problèmes, notamment dans le cas où rigides non ou un métal peut poser le débit de gaz à traiter est important. Le réacteur peut en effet dans ce cas être particulièrement volumineux et mesurer pl pour plusieurs dizaines de mètres de haut un diamètre de 30 plusieurs mètres, typiquement cinq mètres. Le réacteur peut ainsi nécessiter des moyens spécifiques de transport, tels qu'un convoi routier exceptionnel, pour le transporter de son lieu de fabrication : à: celui de son installation, lesquels peuvent être situés dans des pays différents. Le transport du a réacteur peut dès lors s'avérer extrêmement coûteux, rendant le réacteur in abordable pour certains exploitants Deplus, le poids du réacteur peut être, très élevé, 5 ce qui peut entraîner des difficultés pour son installation ou son déplacement, notamment en cas de maintenance ou de remplacement. Par ailleurs, le coût en matière première du réacteur, qu'il soit réalisé en métal ou bien en polymère rigide, peut être très important. Le prix de vente du réacteur, qui dépend en partie du coût en matière première, peut alors s'avérer excessif pour certains exploitants. OBJET DE L'INVMTTON L' invention a donc pour objet de proposer un réacteur, destiné à l'épuration d'un flux gazeux, qui obvie au moins en partie aux inconvénients précités. PRESENTATION Dl L'INVENTION A cet effet, l'invention propose un réacteur destiné à l'épuration d'un flux gazeux par contact avec un liquide. Le réacteur comprend une enceinte délimitant un canal ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie da flux gazeux. Selon l'invention, l'enceinte a des parois en 75 matériau souple solidaires d'une structure gonflable pourvue de moyens pour y retenir de l'air sous pression de façon à former une structure souple autopoitante. Une telle structure à air captif permet de réduire le volume d'encombrement du réacteur lorsque ce dernier 30 n'est pas on fonctionnement et qu'il est_ en état dégonflé. Sun transport s'en trouve ainsi facilité et son poids diminué. De plus, l'utilisation d'une structure souple permet de diminuer la quantité de matière première nécessaire à la fabrication du réacteur, et donc d'en diminuer son con de production. De manière particulière, la structure gonflable est sensiblement conformée pour un lonctionnement avec le canal en position verticale. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'enceinte comprend une première portion de forme sensiblement cylindrique et une deuxième portion de forme sensiblement tronconique agencée dans le prolongement de 10 la première portion. Lesdites portions sont liées hermétiquement entre elles et les orifices d'entrée et de sortie du flux gazeux sont respectivement ménagés à une extrémité libre des première et deuxième portions. La conception du réacteur en deux parties permet 15 notamment d'en faciliter la fabrication mais aussi le transport. Elle permet également de faciliter l'installation d'équipements à l'intérieur du réacteur, tels qu'une rampe d'arrosage/pulvérisation ou un dévésiculeur. 90 Selon une caractéristique particulière, la structure gonflable a une première partie en regard de la première portion de l'enceinte qui comprend des chambres communiquant entre elles et s'étendant sur sensiblement toute la longueur de ladite portion. Un tel agencement de la première partie de la structure gonflable permet notamment un bon maintien en volume de la première portion dudit réacteur. Selon une autre caractéristique particulière, la structure gonflable a une deuxième partie en regard de la 30 deuxième portion de l'enceinte gui comprend une chambre formant des anneaux superposés les uns aux autres. Un tel agencement de la deuxième partie de la structure gonflable permet notamment un bon maintien en volume de la deuxième portion dudit réacteur. 4 De manidre particulière, la première partie et la deuxième partie de la structure sent liées entre elles par des câbles en. scier inoxydables. Selon Une caractéristique particulière, la structure comprend des armatures rigides telles que des anneaux.. métalliques pour rigidifier l'enceinte. La présence d'armatures rigides permet aussi de faciliter le.. pliage de la structure gonflable, notamment pour son stockage et sen transport. 10 De: manière particulière, les parois de l'enceinte comprennent au moins. une ouverture recevant, de manière étanche.. un obturateur. La présence d'une tdlle ouverture permet de pouvoir . . . . . . . . accéder à l'intérieur de l'enceinte et.. plus 15 particulièrement de former des regards pour là maintenance. Dc.. manière particulière, les: parois de l'enceinte: comprennent au. Moins deux ouvertures en regard i'une de. l'autre recevant chacune de manière étanche une portion 20 d'une barre de renfort traversant 1' enceinte de part en. part. La présence de barre.. de renfort permet notamment. d'améliorer la rigidité de l'enceinte et donc da, tenue. en fonctionnement, 25 De Mani:êta particulière, au moins: une rampe:. d'arrosage permettant d'injecter lé liquide à: l'intérieur de l'enceinte .sous forme bilin brouillard de fines gouttelettes. Selon une.. caractéristique particuliers, la. rampe. d'arroeago est raccordée à Un Conduit. d'arrivée .da liquida et comprend des trous permettant au liquide. de. àirhappet en gouttelettes oui sont alors pulvérisées pan le flux gazeux circulant ù l'Intérieur da canal. De manière particulière, un dévésiculeur permettant 35 de coalescer ledit. liquide est agencé sensiblement au. niveau de la jonction entre la première portion et la deuxième portion de l'enceinte. De manière particulière, les parois de l'enceinte sont réalisées dans un matériau souple constitué d'un polymère thermoplastique, ici du polychlorure de vinyle (PVC). D'autres matériaux sont envisageables comme le polyéthylène haute-densité (HDPE) ou le polypropylène (PP). L'invention concerne également une installation de 10 traitement d'un flux gazeux par un liquide, comprenant au moins un réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le flux gazeux est un gaz chargé en composés odorants et/ou toxiques qui sont piégés dans le liquide amené simultanément dans le 15 reacter. L'invention concerne également une utilisation d'une telle installation pour l'épuration, avant son rejet dans l'atmosphère environnant, d'un flux gazeux issu d'un dispositif générant un gaz chargé en composés odorants 20 et/ou toxiques indésirables. Selon une caractéristicue particulière, Je dispositif générant un gaz chargé en composés odorants et/ou toxiques est une unité de compostage de déchets organiques, une entreprise procédant à des traitements de 25 surface, une station d'épuration d'eaux usées, une usine agroalimentaire ou une usine d'équarrissage. Il faut comprendre par là qu'une telle installation peut être utilisée dans des domaines d'activité très varies comme l'agroalimentaire, la métallurgique, 30 l'automobile, l'aéronautique, le nucléaire... Elle vise de manière générale à être utilisée pour tout traitement de lavage de gaz. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la 35 description qui suit, laquelle est purement illustrative 6 et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 représente schématiquement un réacteur selon un mode de réalisation particulier de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du réacteur illustré à la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un obturateur agencé sur une ouverture du réacteur illustré à la figure 1, 10 - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une barre de renfort traversant le réacteur illustré à la figure 1. DESCRIPTTON DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PARTICULIER D: IIINVENTION 15 En référence aux figures 1 et 2, un réacteur 1, destiné à l'épuration d'un flux gazeux F, comprend une enceinto 2 délimitant un canal 3 ayant un orifice d'entrée 3a et un orifice de sortie 3b du flux gazeux. L'enceinte 2, de forme sensiblement tubulaire d'axe X 20 (ici vertical), comporte successivement le long de l'axe X une première portion 2a et une deuxième portion 2b. La première portion 2a a une forme sensiblement cylindrique à section circulaire et a des parois en matériau souple constitué ici d'une feuille de polychlorure de vinyle 25 (PVC). L'orifice d'entrée 3a du flux gazeux est ménagé horizontalement en partie basse de la première portion 2e. Les parois de la première portion 2a sont solidaires d'une première partie d'une structure gonflable qui 30 comprend doux chambres Cl annulaires, s'étendant chacune horizontalement a une extrémité de la première portion 9a, et des chambres 02 cylindriques s'étendant verticalement sur toute la hauteur de la première portion 2e pour lier les deux chambres Cl annulaires entre 7 De L'air sous pression est injecté via un orifice de. remplissage dans lès chambres. Cl, C2., Cet Orifice étant pourvu d'Un clapet permettant de: retenir. l'air une, fois. le" remplissage. terminé, Les parois de la première portion 2a comprennent trois ouvertures 4. circulaires de.. taille. identique. donnant sur le canal 3. Les trois ouvertures 4 sont alignées et sont reparties sur la hauteur de ladite.. portion 2e (visibles: sur la figure. U. La série 10 d'ouvertures 4. est réalisée entre deux chambres 02 reliées entre elles par des chambres transversales 02. permettant de rigidifier l'enceinte: et. limiter le risque d'un déchirement de l'enceinte. du fait dn... poids des éléments fixés aux bords des ouvertures 4. LeS: parois de. 15 la première portion 2a: comprennent également trois antres ouvertures :non visibles sur là figure 1). en reg4rds des ouvertures 4. Gomme illustré à la figure 3, chacune de ces six ouvertures reçoivent ici de manière étanche un obturateur rni 5 de façon ê empêcher le friijç crEiZetik F dé s'échapper par: lesdites ouvertures. Le maintien: des obturateurs 5 dans les ouvertures. A peut par.. exemple être réalisé par des colliers de:: serrage 6. de. type" ...SERFLEX. ou pair vissage. (Zante illustré à la figure 4, chacune des ouvertures: 25: 4. peut aussi recevoir de manière étanche une portion d'une barre de.. renfort 7 traversant de.: part en part la. première 'portier'. 2e. le maintien: des barres de renfort 7 dans: les ouvertures. 4 peut.. pax exemple. :erre" réalisé par clea colliers de serrage 6 de type SERFLEX", 30 L'eneeinte OeMexend également une deuxième portion 2b Pe. fore sensiblement tronconique s' étendant selon 'faxe X. et: ayant une base (section de: plus grand diamètre) erientPe vers le bas. La deuxième portion 2h est agencée.. dans le prolongement de la promiere. portion. 2a, la. base. 35 de la deuxième portion. .2.a venant ainsi reposer. sur l'extrémité supérieure de la première portion 2a. Le diamètre de la base do la deuxième portion 2b tronconique est ici sensiblement égal au diamètre de la première portion 2a cylindrique. De manière identique à la première portion 2a, la deuxième portion 2b a des parois en matériau souple constitué ici d'une feuille de polychlorure de vinyle (PVC). L'orifice de sortie 3b du flux gazeux est ménagé en 10 partie haute de la deuxième portion 2b selon l'axe X et a un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'extrémité supérieure (section de plus petit diamètre) de la deuxième portion 2h tronconique. Les parois de la deuxième portion 2b sont solidaires 15 d'une deuxième partie de structure gonflable qui comprend unc chambre s'étendant sur sensiblement toute la hauteur de la deuxième portion 2b tronconique en formant des anneaux superposés horizontalement les uns aux autres. Comme pour la première portion 2a, de l'air sous 20 pression est injecté via un orifice de remplissage dans la chambre, cet orifice étant pourvu d'un clapet permettant de retenir l'air une fois le remplissage terminé. L'extrémité supérieure de la première portion 2e 25 recouvre en totalité l'anneau inférieur de la deuxième portion 2b et partiellement une partie de l'anneau accolé audit anneau inférieur. L'extrémité supérieure de la première portion 2a et l'anneau inférieur de la deuxième portion 2b sont pourvus de pattes ou de crochets 30 permettant le passage d'un câble de fixation qu'il est possible de tendre pour plaquer la première portion 2a et la deuxième portion 2u l'une contre l'autre. Le câble est ici en acier inoxydable et est agencé entre ces deux anneaux pour placuer les première et deuxième parties de la structure gonflable de l'enceinte 2 l'une contre l'autre. Le câble n'est pas représenté sur les figures pour des raisons de clarté. Les première et deuxième partie dc la structure gonflable de l'enceinte 2 forment ainsi une structure souple autcportante qui est ici conformée pour un fonctionnement avec le canal 3 en position verticale. Pour des raisons de rigidité du réacteur, la structure gonflable de l'enceinte 2 comprend 'c' anneaux métalliques 8 répartis sur la hauteur de 10 l'enceinte 2 de façon à garantir des zones non déformables. Ainsi, la structure de la première portion 2a de l'enceinte 2 comprend deux anneaux métalliques 8 agencés à chacune des deux extrémités de ln cite portion 2e, soit 15 aux niveaux des chambres c1, et un troisième anneau métallique 8 agencé sensiblement au centre de ladite portion 2a. La structure de la deuxième portion 2b de l'enceinte comprend un anneau métallique 8 en partie basse à la base 20 de ladite portion 2b. Le réacteur 1 comprend une rampe d'arrosage R auencee à l'intérieur de la première portion 2a de l'enceinte au-dessus de l'orifice d'entrée 3a du flux gazeux F, sensiblement au centre de la première portion 2a. La 25 rampe d'arrosage R est fixée sur des tubes rigides qui traversent intégralement la structure gonflable de la première portion 2a et reprennent la charge au niveau de l'épaisseur de ladite structure gonflable. La rampe d'arrosage R comprend des trous permettant au liquide, 30 appelé aussi liquide de lavage, de s'échapper en gouttelettes qui sont alors pulvérisées par lé flux gazeux circulant à l'intérieur du canal 3. Le ga7 à purifier entre alors en contact avec le liquide dispersé dans 1,' enceinte-2 sous forme de brouillard. 10 Après contact avec le liquide et la réaction chimique avec ce dernier, le gaz épuré s' échappe ensuite Par l'orifice de sortie 3b. Toutefois, le liquide est retenu à l'intérieur de l'enceinte 2 au moyen d'un dévésiculeur 5 D agencé sensiblement au niveau de la jonction entre la première portion 2a et la deuxième portion 2b de l'enceinte 2. Le devesiculeur D est fixé sur des tubes rigides qui traversent intégralement la structure gonflable de la première portion 2a et reprennent la 10 charge ECU:- niveau de l'épaisseur de ladite structure gonflable. Le dévésiculeur D permet ainsi de coalescer et de collecter ledit liquide de lavage. A titre d'exemple de réalisation, le réacteur présente un diamètre de sensiblement 5 mètres Pt une 15 hauteur de sensiblement 10 mètres. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au modo de réalisation décrit mais englobe toutc variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. 20 Bien qu'ici la structure gonflable soit conformée pour-un fonctionnement avec le canal 3 en position verticale, un fonctionnement en position horizontale est bien entendu envisageable. Toute autre forme de structure gonflable est bien 25 entendu envisageable, pour peu qu'elle forme une structure souple autoportante. Bien qu'ici un seul orifice de remplissage soit prévu pour remplir d'air sous pression la structure gonflable de la première Portion 2a, il est aussi possible de 30 prévoir plusieurs orifices de remplissage, notamment dans le cas où toutes les chambres ne communiquent pas entre elles. Rien qu'ici la deuxième. portion 2h de l'enceinte ne comprenne qu'une seule chambre, elle pourra aussi en II comprendre plusieurs, ce qui nécessitera alors plusieurs orifices de terupliSsào:e. REVENDICATIONS1. Réacteur (1) destiné à l'épuration d'un flux gazeux (F) par contact avec un liquide, comprenant une enceinte (2 délimitant un canal (3) ayant un orifice d'entrée (3a) et un orifice de sortie (3b) du flux gazeux, caractérisé en ce que l'enceinte (2) a des parois en matériau souple solidaires d'une structure gonflable pourvue de moyens pour y retenir de l'air sous pression JO de façon à former une structure souple autoportante. 2. Réacteur selon la revendication 1, dans lequel la structure gonflable est sensiblement conformée pour un fonctionnement avec le canal en position verticale. 3. Réacteur selon I' une quelconque des 15 revendications Précédentes, dans lequel l'enceinte comprend une première portion (2a) de forme sensiblement cylindrique et une deuxième portion de forme sensiblement tronconique (2b) agencée dans le prolongement de la première portion (2a), lesdites portions étant liées 20 hermétiquement entre elles, et les orifices d'entrée (3a) et de sortie (3b) du flux gazeux étant respecLivement ménagés à une extrémité libre des première eL deuxième portions. 4. Réacteur selon la revendication 3, dans lequel 25 la structure gonflable a une première partie, en regard de la première portion de l'enceinte, qui comprend des chambres (C2) communiquant entre elles et s'étendant sur sensiblement toute la longueur de ladite portion. 5. Réacteur selon la revendication 3, dans lequel 30 la structure gonflable a une deuxième partie, en regard dela deuxième porLion de l'enceinte, qui comprend une chambre formanL des anneaux superposés los Rns aux autres. 6. Réacteur selon la revendication 3, dans lequel 35 la première partie et la deuxième partie de la structure 13 sont liées entre elles par des câbles en acier inoxydables- 7. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure 5 comprend des armatures rigides telles que des anneau>c métalliques. (8) pour rigidifier l'enceinte. 8. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l'une des parois de l'enceinte comprend au moins une ouverture 10 (4) recevant de manière étanche un obturateur (5). 9. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les parois de l'enceinte comprennent au moins deux ouvertures (4) en regard l'une de l'autre recevant chacune de manière 15 étanche une portion d'une barre de renfort (7) traversant l'enceinte de part en part. 10. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une rampe d'arrosage (R) permettant d'injecter le liquide à 20 l'intérieur de l'enceinte sous forme d'un brouillard de fines gouttelettes. Réacteur selon la revendication 8, dans lequel la rampe d'arrosage (R) est raccordée à un conduit d'arrivée du liquide et comprend des trous permettant au 25 liquide de s'échapper en gouttelettes qui sont alors pulvérisées par le flux gazeux (F) circulant à l'intérieur du canal. 12. Réacteur selon l'une quelconque des revendications Précédentes, dans lequel un dévésiculeur 30 (FJ) permettant de coalescer ledit liquide est agencé sensiblement au niveau de la jonction entre la première portion (2a) et la deuxième portion (2h) de l'enceinte. 13. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les parois de 35 l'enceinte sonl réalisées dans un matériau constitué d'un 14 polymère thermoplastique tel que le polychlorurc de vinyle (PVC), le polyéthylène haute-densité (PUPE) ou le polypropvlene (PP). 14. Installation de traitement d'un flux gazeux (F) par un liquide, comprenant au moins un réacteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le flux gazeux (F) est un gaz chargé en composés odorants et/ou toxiques amené dans le réacteur. 10 15 Utilisation de revendication 14, pour l'épuration, l'atmosphère environnant, d'un flux la dans d'un qui sont piégés dans le liquide l'installation selon avant son rejet gazeux (F) issu dispositif générant un gaz chargé en composés odorants et/ou toxiques indésirablos. 15 16. Utilisation de l'installation selon la revendication 75, dans laquelle le dispositif générant un gaz chargé en composés odorants et/ou toxiques est une unité de compostage de déchets organiques, une entreprise procédant à des traitements de surface, une station 20 d'épuration d'eaux usées, une usine agroalimentaire ou une usine d'équarrissage.