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" Procédé et dispositif pour l'épuration des gaz.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour l'élimination des impuretés et corps de mélange à l'é- tat solide ou liquide (poussière, goudron, huile, eau, etc..) que contiennent les gaz (vapeurs) et mélanges de gaz, et est applicable sous des températures quelconques, sans nuire à la chaleur propre des gaz. La principe de l'invention con- siste dans le fait qu'on communique au gaz à épurer, avec le minimum de pertes de pression et aussi, par suite, le mini- mum de dépense d'énergie, une vitesse telle que les impuretés sont évauées en courant fermé dans la direction originelle
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pendant que le gaz s'échappe de ce courant latéralement, par rapport à la direction du dit courant, lentement et aussi symétriquement que possible.
Comme le courant des impuretés n'est pas dévié de façon appréciable, le gaz épu- ré n'a plus l'occasion d'absorber de nouveau des impuretés.
Pour mettre le procédé en pratique, on communi- que gaz une vitesse déterminée par un dimensionnement cor- respondant de la section de conduit et on lui conserve cette vitesse pendant une courte période de temps; ensuite, par un élargissement graduel de cette section, on diminue la vitesse du gaz selon le principe de venturi avec récupé- ration de la perte de pression et l'on évacue le gaz dans une direction latérale.
Les impuretés ou corps de mélange du gaz sont projetés plus loin dans la direction originelle en un courant fermé dont la section correspond approxima- tivement à la section la plus étroite du conduit avant son élargissement et dont la vitesse correspond approximative- ment à la section la plus étroite du conduit avant son élar- gissement et dont la vitesse correspond approximativement à celle du gaz brut dans cette section (abstraction faite de l'accélération de chute s'ajoutant à celà). La dépense de force nécessaire pour mettre le procédé en pratique est très faible, par suite de l'action de venturi, c'est-à-dire de la récupération - se produisant dans la réduction de vi- tesse - de la perte de pression précédemment produite.
Le choix de la vitesse du gaz, dans la section la plus étroi- te, est fixé entre des limites déterminées de telle sorte que, dans l'esprit de l'invention, un effet de venturi s'ef- fectue simultanément avec l'épuration du gaz.
Dans le but de parfaire l'épuration, on oblige aussi les corps en suspension légers à se séparer du gaz
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avec les impuretés plus lourdes; à cet effet, on alourdit ces corps en les enveloppant de gouttes de liquides ou de nuages, ce qui s'obtient en faisant ruisseler des liquides d'une Manière connue en soi, sur le gaz, avant ou pendant la mise en pratique du procédé décrit plus haut. Les gouttes de liquide conservent avec les corps en suspension égale- ment la direction et la vitesse originelles et sont ainsi séparées du gaz, conjointement avec les autres impuretés, dans le courant fermé.
Des gaz chauds peuvent, suivant l'invention, être soumis également à. l'épuration finale et ce, sans perte de chaleur propre par abandon de chaleur au liquide de ruis- sellement, ce qui s'obtient en utilisant pour le ruissel- lement des liquides dont le point d'ébullition est élevé de faon correspondante, comme par exemple des huiles de gouaron, aussi chauds que le gaz lui-même, ces liquides peuvent être .réutilisés en circuit fermé, ce qui s'obtient en les débarrassant à l'état chaud des impuretés absorbées par filtration, par exemple dans des filtres d'amiante, et ils sont alors renvoyés au dispositif de ruissellement par pompage.
Le dispositif nécessaire pour mettre le procédé en pratique consiste essentiellement en un tube de Venturi qui est construit préférablement verticalement dans une boite recevant les impuretés et le gaz pur. La boîte con- tient un dispositif de vidange pour les impuretés,, et une tubulure d'échappement pour le gaz pur. Dans le cas de gaz chauds, le tube de venturi et la boite sont établis.en matière réfractaire, mauvaise conductrice de la chaleur; telle que la brique réfractaire, avec un revêtement de fer et, dans le cas de gaz froids ou modérément chauds, ils sont
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faits en fer, le cas échéant avec une enveloppe isolante ex- t érieure. Dans certains cas particuliers, on peut bien en- tendu aussi utiliser d'autres matériaux de construction.
Dans les figs. 1 et 2 sont représentées en cou- pes verticales une forme de réalisation du dispositif muni d'une enveloppe réfractaire et une forme de reali&ation au dispositif servant à épurer des gaz froids.
Dans le dispositif de fig. l, le gaz brut chaud passe en premier lieu de haut en bas, d'abord, en vue de l'obtention de la vitesse désirée, dans la partie l retrecie de façon correspondante, puis dans la partie droite 2, et finalement dans la partie 3, allant graduellement en s'élar- gissant, de la construction interne réfractaire 4 établie suivant le principe de Venturi et appelée ci-après "Venturi".
Dans la partie 3, le gaz reçoit donc, sous récupération de la perte de pression produite dans la partie 1 par l'élé- vation de vitesse, une vitesse plus faible ; enmême temps, ce gaz passe .latéralement vers l'extérieur dans une direc- tion approximativement horizontale, hors du courant médian contenant les impuretés, sans entraîner celles-ci, étant don- né que la vitesse des impuretés est grande dans la direction verticale, et que celle du gaz est par contre faible dans la airection horizontale.
Le gaz débarrasse des impuretes dans la partie 3 est alors conduit, en passant autour du bcrd inférieur 5 de Venturi 4 puis verticalement vers le haut, danb la chambre annulaire 6, sanb qu'il puisse entrer de nouveau en contact avec des impuretés. En quittant l'espace annulaire 6, le gaz pur arrive à l'ouverture de sortie 7.
Les impuretés, par suite de la vitesse élevée qu'elles re- çoivent dans la partie 2, laquelle vitesse est encore aug- mentée dans la partie 3 par l'accélération de chute dont
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l'effet s'ajoute, sontprojetées verticalement vers le bas dans la chambre collectrice 8 hors de laquelle elles peu- vent être enlevées à volonté par la porte 9. La chambre annulaire 6 et la chambre collectrice 8 sont également cons- tituées par un ouvrage en maçonnerie réfractaire 10.Autour des ouvrages 4 et 10 est disposée une enveloppe de fer 11 hermétique aux gaz.
De la manière décrite, le gaz chaud et très chargé de poussières provenant de générateurs à trou de coulée et de hauts-fourneaux, par exemple, peut être épuré par voie sèche sans pertes de chaleur appréciables et sans dépense de force appréciable, de telle sorte que ses propres calo- ries peuvent être utilisées dans des chaudières à chaleur perdue avec une sécurité de service complète, Un autre exem- ple d'application est la séparation de cendres à l'état so- lide ou fluide dans les foyers à charbon pulvérisé.
Dans les cas dans lesquels l'épuration du gaz chaud doit être complétée sans perte de chaleur, on cons- truit intérieurement en avant de la partie 3 un dispositif de ruissellement 12 qui est composé d'une ou plusieurs tuyè- res de pulvérisation et, à l'aide de ces tuyères, on injecte à l'étst finement divisé le liquide de lavage dont le point d'ebullition est supérieur à la température du gaz. Le li- quide de lavage est évacué par l'ouverture 13 ; il peut alors être débarrassé dans un filtre des impuretés absorbées et être ramené en circuit fermé à l'appareil de ruissellement 12.
Pour nettoyer des gaz froids et des gaz dans les- quels la chaleur inhérente doit en même temps être écartée par un refroidissement à ruissellement, on utilise le dis- positif sefon fig. 2. :jans ce cas encore, le gaz brut est en (premier lieu conduit verticalement vers le bas danb la partie
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21 rétrécis aussi largement que cela est nécessaire, puis dans la partie droite 22 et, directement après, dans la par- tie allant en s'élargissant graduellement 23 du Venturi 24 ; il est alors conduit sous forme de gaz pur, en passant autour au bord inférieur 25 du Venturi 24 et verticalement vers le haut, dans la chambre annulaire 2o et, de la, a l'ouverture de sor- tie 27.
Les impuretés sont projetées verticalement vers le bas dans la diacre collectrice 28 hors de .Laquelle elles parviennent par exemple à. travers un joint hermétique 29, dans la caisse 30 ouverte vers l'extérieur. La chambre annu- laire 26 et la chambre collectrice 28 sont limitées vers l'extérieur par une enveloppe 31 hermétique aux gaz, Le liquide de ruissellement destiné à parfaire l'épuration est injecté par le dispositif de ruissellement 32 dans le gaz et évacué par la tubulure, 33 de la caisse 30.
Le refroidissement auquel il peut être nécessaire' de soumettre le gaz peut être effectua par le liquide de ruissellement. Toutefois, le dispcsitifperuet aussi d'ef- fectuer le refroidissement de l'extérieur en ce sens qu'on dispose, par exemple autour de la partie la plus étroite du Venturi 24, une enveloppe de refroidissement 34 dans le,quel- le le liquide réfrigérant pénètre en 35 et sort en 30. suivant l'invention, on peut en outre, pour cb- tenir une plus grande pureté) aibposer au bord inférieur 25 du Venturi 24 un rideau de liquide que le gaz pur est obligé de traverser en vue de l'épuration finale.
A cet effet, on utilise un revêtement 37 formant tuyère, entourant la partie inférieure du Venturi et hors duquel s'écoule sous forme d'un rideau le liquide amené par le tuyau 38.
Pour ampêcher que le liquide de ruissellement coule en partie le long des parois de l'élément s'élargissant 23
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du Venturi 24, la partie droite 22, indiquée en pointillé, peut être munie d'un prolongement 39 pénétrant dans l'élé- ment 23.
Le procédé et le,dispositif conviennent égale- ment pour le séchage de gaz ainsi que pour débarrasser les gaz des goudrons qu'ils contiennent, ce qui s'obtient en éli- minant condensats contenus dans le gaz, de la même façon que les impuretés . En outre, le procédé, étant donné qu'il se distingue par des frais d'installation et d'exploitation très faibles, peut être appliqué avec un avantage spécial partout où J'épuration des gaz ne peut entrer en ligne de compte que si les frais d'épuration sont très faibles com- me dans l'épuration de gaz résiduels qui doivent être éva- oués, à l'extérieur, et qui seraient préjudiciables pour les environs à. cause des poussières volantes, etc...
Bien entendu, l'épuration de gaz peut être réa- lisée, en disposant les uns à. la suite des autres plusieurs épurateurs à Venturi, de fson particulièrement efficace..
L'épuration peut aussi être effectueeen u ne phase préalable sèche peur obtenir le plus possible d'impuretés à l'état sec, puis dans une phase mouillée pour parfaire l'épuration.
Dans le cas de gaz chauds on peut, pour utiliser, leur cha- leur propre, effectuer dans la phase préalable l'épuration bêche par l'application du dispositif de fig. 1, dans le but de pouvoir conduire-les gaz à travers des chaudières à cha- leur perdue; en amont de ces chaudières s'effectue alors l'- épuration mouillée finale à l'aide du dispositif de fig. 2, On peut aussi disposer en parallèle un nombre quelconque d'é- purateurs à Venturi ou de groupes d'épurateurs et les mettre en et hors service séparément en prévoyant pour chacun un re- gistre d'entrée et de sertie de gaz.
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Les dispositifs selon les figs. 1 et 2 ne sont que des exemples d'exécution pour les épurate.urs @écessai- res pour la mise en pratique du procédé, épurateurs aui sont en général de construction ronde. Toutefois, ils pourraient aussi être de construction polygonale, dans ce cas, les deux figures représentent également des coupes verticales parie côté étroit des épurateurs.
R E S- U M E -:=:c0o:-:-
1.- Procédé pour épurer des gaz, caractérisé par le fait qu'on communique au gaz d'abord une vitesse élevée, puis une vitesse allant graduellement en diminuant, suivant le principe de venturi et que, par conséquent, les impuretés sont éliminées en courant fermé dans la direction originelle, pendant que le gaz débarrassé des impuretés s'échappe hors de ce courant latéralement par rapport à la direction du dit courant.
2.- Une forme d'exécution du procédé suivant 1 , suivant laquelle, pour séparer les matières en suspension, on soumet le gaz brut à l'action de ruissellement d'un li- quide et, comme tel, on utilise dans le cas de gaz chauds, pour éviter les pertes de chaleur, des liquides à point d'ébullition élevé à l'état chaud.
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