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Procéué de sépuiation de particules de poussière et de cendres des g-z de famée.
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L présente invention se rapporte à un procédé de sé- parution ou d'élimination de particules de poussière et de cendres des gaz de fumée, dans lequel de l'humidité est a- menée aux gaz de fumée à un endroit de changement de direc- tion du chemin des gaz de fumée, lequel est limité vers le bas par une surface d'eau. On connaît déjà des procédés de ce genre. Toutefois les procédés connus se busent sur le fait que pour humidifier la poussière et les cendres con- tenues dans les gaz de fumée on introduisait simplement de l'eau ou de la vapeur d'eau, Ces dispositions connues ont de sérieux inconvénients.
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Si l'on introduit uniquement de la vapeur â'edu drns les gaz de fumée, cette vapeur en entrant dans les gaz de fumée sera immédiatement surchauffée. Or, dans cet état
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la vapeur n'est plus utilisable pour l'humidificbtion des particules de poussière et de cendres. C'est en vain qu'on a essayé d'éviter cet inconvénient en introduisant de gron- des quantités de vapeur. Lais ceci présente un utre in-
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convénient, celui d'augmenter notablement le prix de réa- lisation du procédé par la grande consommation de vapeur,
Lu simple introduction de l'eau présente les mêmes inconvénients. Si l'on introduit des quantités d'eau plus petites, l'eau se transformera en vapeur et la vapeur dé- veloppée sera rapidement surchauffée.
Si d'autre part on introduit de grandes quantités d'eau dans les gaz de fumée, une grande partie des quantités de chaleur contenues dans ceux-ci sera soustraite à ces gaz et cédée à l'eau d'injec- tion. La quantité de chaleur absorbée par l'eau est dé- pensée comme chaleur de vaporisation et de surohauffage du liquide. La forte oession de chaleur ainsi déterminée a pour conséquence une chute de température correspondante des gaz de fumée. Les gaz de fumée ainsi refroidis expo- sent non seulement la cheminée mais aussi le voisinage im- médiat de la oheminée, notamment à cause de leur teneur en acide sulfurique, au danger des attaques nuisibles des a- oides.
Il va sans dire que par la consommation de grandes quantités d'eau le prix de réalisation du procédé de sépa- ration ou d'élimination sera notablement augmenté,
Grâce à la présente invention,tous les inconvénients signalés seront complètement supprimés. Le principe de l'invention consiste à effectuer l'humidification des gaz de fumée en introduisant des quantités d'eau et de vapeur de sources indépendantes l'une de l'autre, dans les gaz de fumée, et en mélangeant ces quantités d'eau et de va- peur après leur entrée dans les gaz de fumée dans des pro- portions telles, que tout en évitant un surchauffage la vapeur reste à l'état aussi saturé que possible, et.en fai- sant passer les particules de poussière enveloppées dans un brouillard de vapeur, dans une zone plus froide située un-dessus de la surface de l'eau,
les particules de pous- sière étant alors recouvertes d'une pellicule d'eau et tom-
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bant, sous l'augmentation de poids déterminée de ce fuit, sur la surface de l'eau du récipient en se séparant insi des gaz de fumée.
Conformément à l'invention 1 la vapeur est amenée de préférence par une oa plusieurs ouvertures, qui sont dis- posées tout près uu-dessus de lu surface de l'eau de tel- le sorte que l'eau nécessaire pour lu formation de mélange d'eau et de vapeur est aspirée par les jets de vapeur sor- tant par les dites ouvertures, et pulvérisée en vue de son mélange avec la vapeur. Dans cette disposition il est a- vantageux de disposer les ouvertures destinées à la sortie de la vapeur le long au côté supérieur alun tuyau de dis- tribution placé horizontalement sur la surface de l'eau et susceptible d'être tourné autour de son centre dans le plan horizontal.
Pour la réalisation au procédé de cette invention on peut aussi se servir, conformément à l'invention, d'un dis - positif, dans lequel le canal à gaz de fumée contient, près de l'endroit de changement de uireotion du chemin des gaz dé fumée, des surfaces de ruissellement, disposées dans la direotion du courant des gaz de fumée. Entre ces sur- faces de ruissellement sont prévues ulors les amenées de vapeur, de telle sorte que la vapeur sortante est diri- gée vers les surfaces de ruissellement.
Pour l'amenée de la vapeur on emploie de préférence des tuyaux ae distri- bution disposés purallèlement dux surfaces de ruisselle- ment et sur lesquels des tuyeres sont formées et disposées de telle sorte que les jets de vapeur sortants sont diri- gés obliquement par rapport au courant de guz contre les surfaces de ruissellement et que par suite de leur vites- se de sortie ils impriment une vitesse additionnelle au mouvement des gaz.
Les surfaces ae ruissellement peuvent être prévues
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dans le chemin descendant tout aussi bien que dans le che- min ascendant des gaz de fumée. Si elles sont disposées dans le chemin ascendant des gaz de fumée, les tuyères seront appliquées avantageusement de telle sorte que les jets de vapeur sortants sont dirigés obliquement vers la bas de façon à écarter le voile d'eau des surfaces de ruis- sellement en augmentant ainsi les surfaces d'arrosage en vue d'une élimination plus forte, Conformément à l'inven- tion,on peut encore prévoir au-dessous de la surface d'eau d'autres surfaces d'eau, vers lesquelles les gaz de fumée sont ensuite conduits,et au-dessus desquelles ces gaz sont de nouveau déviés de leur direction,
un autre mélange d'eau et de vapeur étant également introduit dans les gaz de fu- mée près de ce point de déviation. Pour la production du mélange d'eau et de vapeur on peut disposer avantageusement aux autres points de déviation au-dessous des arêtes de débordement de la surface d'eau principale, les amenées de vapeur, qui peuvent de même être agencées en forme de tuyaux de distribution aveo rangées de tuyères de telle sorte que l'eau s'écoulant au-dessus des arêtes de débordement est entrainée et pulvérisée par la vapeur sortant de oes tuyères.
Grâce aux dispositions décrites ci-dessus de l'in- vention, on obtient avec certitude un malaxage intime des particules d'eau et de vapeur introduites dans le mélange à produire, et de ce fait la fixation la plus large des particules de poussière et de cendres sur le mélange d'eau et de vapeur.
Les proportions des quantités d'eau et de vapeur introduites peuvent être réglées de telle sorte que le mélange d'eau et de vapeur reste autant que possible à l'état saturé jusqutà ce qu'il vienne en contact avec les particules de poussière, tout en évitant un surohauf- fage nuisible de la vapeur. Dès lors , au moment où les
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particules de poussière enveloppées pur le brouillard de vapeur, passent dans la zone plus froide rormée au-dessus de la surface d'eau par le ruyonnement zroid ue celle-ci, il ae produira automatiquement une condensation de la vu- peur.
Les particules de poussière sont ulors enrobées dans une pellicule d'eau ut uéposées sur la surface d'eau du récipient pur suite de l'augmentation de polos aéter- minée par cette pellicule, ce qui élimine les particules de poussière dans les gaz de fumée, four lu formation du mélange d'eau et de vapeur nécessaire pour l'élimina- tion des poussières et ues cendres on ne consomme que des quantités extrêmement minimes a'eau et de vapeur.
Des formes de réalisation, données à titre d'exemple, de l'invention sont représentées aux dessins annexés, uans lesquels : fig. 1 ust une coupe longitudinale d'une installation de séparation par voie humide.
Fig. 2 est une coup; suivant la ligne II-II de lu fig. 1.
Fig. 3 est une coupe longitudinale d'un séparateur hu- mide suivant une forme de réalisation modifiée.
Fig. 4 est une coupe longitudingale d'une uutre varian- te,
Fig. 5 est une coupe longitudinale alune quatrièmu variante,
Conformément aux Figs. 1 et 2, les gaz de fumée ar- rivent par une conduite 1 en direction verticale vers le bas sur la surface d'eau d'un récipient 2, au-uessus duquel ils sont uéviés de leur direction et évacués de nouveau pur les canaux 3. Sur la surface d'eayu au récipient . est disposé un tuyau de distribution .rotatif 4, qui est muni de tuyeres 5. Par ces tuyeres, on Introduit de la va- peur d'eau (,oU point de déviation aes gazde fumée.
La
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vapeur introduite entraîne des quantités d'eau déterminées de la surface d'eau du récipient 2, de telle sorte qu'à l'extrémité inférieure de la conduite de gaz de fumée 1 il se forme un épais brouillard d'eau et de vapeur. Le tuyau de distribution 4 est mis en mouvement de rotation à partir de l'arbre de commande 5. afin de faire distri- buer le mélange d'eau et de vapeur uniformément sur toute la section transversale de la conduite 1 des gaz de fu- mée,Après leur déviation ou changement de direction les gaz de fumée quittent le séparateur par les canaux à fumée 3. à l'état épuré.
Le récipient d'eau 2 reçoit l'eau par la conduite d'amenée .6. L'eau souillée est évacuée en partie par trop plein au moyen du canal annulaire 1 et des tuyaux 8 y raccordés, et en partie par des ouvertures prévues au fond du récipient, au moyen ae raccords 9. Les ouvertures d'é- vacuation au fond uu récipient sont fermées par,les ob- turteurs 10, qu'il suffit drouvrir temporairement pour évacuer le magma de pussiére accumulé. L'eau souillée arrive pur les tuyaux 8 et 9 dans un bassin de olarifioa- tion .11, et est ramenée après épuration par un organe de transport 12 et les tuyaux 13 et 14 y raccordés dans le tuyau d'alimentation d'eau 6.
Dans le séparateur représenté à la fig. 3 le réci- pient d'eau 15 se rétrécit vers le bas et est muni d'un tuyau d'évacuation 16. Ce tuyau d'évacuation 16 traverse la paroi d'un récipient 17 également rétréci vers le bas et raccordé aux parois extérieures des canaux d'évacuation des gae de fumée 3. Ce récipient 17 possède également à sa partie inférieure un tuyau dévacuation 18. Pour l'arrivée de l'eau et de la vapeur dans l'extrémité infé- rieure de la conduite d'amenée de gaz de fumée 1 on a prévu dans ce cas les tuyaux de distribution respective-
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ment 19 et 20.
Ces tuyaux de distribution sont munis sur toute leur longueur respectivement d'orifices de sortie ou de tuyères. L'eau sortit pur les orifices ues tuyaux
19 arrosa les parois latéralesde la conduite d'amenée de gaz de fumée 1 sur toute leur largeur. Les jets de va- peur sortant par les tuyères ues tuyaux de distribution 20 sont dirigés oontre ces surfaces ue ruissellement. La vapeur frappant les surfaces ae ruissellement courte de oelles-ci le voile d'eau formé par le ruissellement, et produit le brouillard a'eau et de vapeur nécessaire pour humidifier les gaz de fumée. Après leur déviation sur la surface d'eau les gaz de fumée peuvent encore passer une seconde fois à travers le brouillard d'eau et de vapeur en vue d'une séparation de poussière ultérieure.
A cet effet on a prévu les tuyaux de distribution 21 et 22 Des orifices des tuyaux 21 l'eau s'écoule le long aes pa- rois intérieures ues canaux d'évacuation 3 aes gaz de in- mée. Les jets ae vapeur sortent des tuyères des tuyaux de distribution 22. sont dirigés obliquement d'en ous contra ces surfaces de ruissellement formées uinsi, et ce de tel- le sorte que le courant de gaz de fumée subit une augmen- tation de vitesse par la vitesse de sortie des jets de vla- peur.
La figure 4 montre un séparateur à douole déviation des gaz de fumée. Les gaz de fumée sont tout d'abord hu- midifiés et déviés de leur direction au-dessus de la surfu- ce d'eau au récipient 23. Pour la production au mélange d'eau et de vapeur on emploie un tuyau ue distribution 24. qui ast disposé d'une façon rotative sur la surface d'eau, de même que le tuyeu 4 de lu forme de réalisation de la fig. 1. Donc icil'eau de la surface d'eau au fé- cipient 23 est également entraînée par les jets ue vapeur sortants.
L'eau contenant ue la poussiere du récipient
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23 est évacuée en partie par trop plein au-dessus des pa- rois latérales du récipient,et en partie par l'évacuation inférieure 25. L'eau du trop plein ruisselle le long des parois du récipient et peut être utilisée pour former un nouveau mélange d'eau et de vapeur, si l'on dirige con- tre ces surfaces de ruissellement de la vapeur sortant de tuyaux de distribution 26. aprés leur déviation sur la surface de l'eau du récipient 23. les gaz de fumée sont donc ue nouveau humidifies lors de leur passage dans le canal 27 et débarrassés ainsi des dernières traces de pous- sière.
Les particules de poussière séparées aans le canal 27 tombent sur la surface de l'eau du récipient 17, qui est raccordé en bas aux parois oxtérieures des canaux d'évacuation 3 des gaz de fumée (suivant fig. 3). Le ré- cipient 17 est muni d'une ouverture d'évacuation inférieu- re 18 pour l'évacuation ae la boue déposée sur le fond du récipient. près leur déviation au-dessus de la surface de l'eau du récipient 17 les gaz de fumée épurés sont évacués par les canaux 3.
Dans la disposition de la fig. 5 on a prévu, de môlllo que dans celle de la fig. 4, au-dessous de la surface d'eau principale du récipient 28 encore d'autres surfaces d'eau aans le récipient 29. Dans l'extrémité inférieure de lea conduite d'amenée 1 des gaz de fumée sont montées des tôles parallèles 30, qui sont arrosées d'eau d'en haut et aes ueux côtés, cette eau sortant des orifices des tuyaux de distribution 31. Entre les tuyaux de aistribu- tion 31 sont disposés les niellées de vapeur 62, également agencées en forme de tuyaux de distribution ut desquelles les jets de vapeur se dirigent obliquement vers le bas coniru lus surfaces de ruissellement.
Apres uvoir Lrc.- versé le brouillard d'eau et de vapeur formé entre les tô- les 30, les gaz de fumée changent de direction au-dessus
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de la surface d'eau principale et sont humidifiés ae nouveau dans les canaux 33. L'humidification s'effectue ici de lu façon indiquée à la fig. 4, la vapeur sortant des tuyaux 26 étant dirigée contre le trop plein d'eau s'écoulant ue lu surface d'eau principale,Aprés leur passage à travers cette seconde zone d'épuration, les gaz de fumée changent de nouveuu de direction uu-dessus au niveau de l'eau du récipient 29 et arrivent dans les tuyaux d'évacuation 3. Dans ces tuyaux on u prévu une troisiéme humidification.
A cet effet on a monté dans l'extrémité inférieure des tuyaux à gaz de fumée 3. parallèlement au courant des gaz de fumée, des tôles 34, qui sont ..rrosées par l'eau sortant de tuyaux de distri/bution 35. La va- peur des tuyaux de distribution 36 est dirigée obliquement d'en bas contre les surfaces de ruissellement formées sur les dites tôles. Le récipient 29. est muni de tuyaux d'é- vacuation 37, servant à évacuer les particules de cendres déposées sur le fond du récipient. L'eau débordant pur trop plein sur le bord supérieur du récipient 29 est é- vecuée par les tuyaux 38. Le récipient 28 possède un tuyau d'évacuation inférieur 39.