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BREVET D'INVENTION DISPOSITIF DE PURIFICATION DE GAZ (TOUR-COLONNE)
Les gaz de distillation contenant de l'hydrogène sulfuré et de l'acide cyanhydrique sont purifiés par un passage à travers des matières dites de purification, soit constituées/par de la limonite ou par de l'oxyde de fer hydraté et aloalinisé Les appareils servant à oette u- rifioation à sec sont constitues prinoipalement par 3 ou 4 cuves plates en fer ou en béton, disposées les unes derrière les autres, couvertes par des couvercles en fer amovibles et dans lesquelles la matière de purification est disposée en deux, trois ou davantage de couches de 300 à 500 mm. d'épaisseur sur des grilles en bois, ou claies.
Ces purificateurs plats exigent naturellement une grande surface et des dispositifs de levage spéciaux
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pour la manipulation des couvercles pesants, ainsi qu'un travail long, fastidieux et malsain lors de leur charge- ment ou déchargement. La matière laissée longtemps dans les cuves durcit à mesure et forme des amas imperméables, n'absorbant plus les gaz ; de ce fait, le rendement de l'installation diminue, il se orée des surpressions, et les fissures qui apparaissent dans la matière donnent li- bre passage aux gaz qui la traversent alors sans être pu- rifiés.
En disposant les cuves l'une au-dessus de l'autre, o'est-à-dire en formant une colonne par empilage de 3 à 4 de ces cuves, on arrivait à économiser de la place, mais les autres difficultés subsistaient comme on conti- nuait à employer des matières inertes.
Afin de pallier à ces inconvénients inhérents aux dispositifs employant des matières en repos, on pré- conisa divers systèmes de tours, avec matières en mouve- ment ; dans l'un de ces systèmes, la matière est soutirée de façon continue, jusqu'à saturation, au bas de la tour, au moyen d'une vis transporteuse et ramenée vers le haut pour y descendre en pluie sur des ones creux, à sus- pension pendulaire, ou montés sur un dispositif à secous- ses, ou munis de saillies formant en quelque sorte une vis transporteuse; ces cônes creux sont en tôle perforée et à parois peu inclinées.
Le gaz à purifier passe dans ces cônes en contre-courant, les quitte par les perforations des pa- rois et traverse ensuite la matière purifiante qui glisse le long des parois extérieures.
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L'avancement continu et commandé de la matière, par mouvements oscillants, basculants ou alternatifs, ou par saillies hélicoïdales, l'amené dans le collecteur in- férieur où elle pourra bien se désagréger quelque peu, mais on ne pourra éviter qu'elle ne s'agglomère plus ou moins, étant donné qu'il n'y a aucun dispositif assurant son broyage en fines particules, broyage nécessaire pour utiliser le pouvoir absorbant de chacune de ces particu- les.
Dans une autre forme de réalisation connue, on utilise un courant gazeux dérivé sur le courant principal du gaz purifié ou à purifier, ce jet dérivé étant comprimé par un compresseur spécial et quittant sous pression un ajutage qui l'envoie en même temps que la masse filtrante finement divisée en contre-courant dans lecourant princi- pal. Ce courant dérivé s'intègre dans le courant princi- pal et l'ensemble traverse alors un filtre contenant soit la masse filtrante accumulée, soit de la masse fraîche pour débarrasser le gaz des dernières traces d'impuretés ainsi que des poussières qui auraient pu être entraînées.
Dans cette forme de réalisation, la masse fil- trante doit être pulvérisée par un jet de gaz comprimé à l'aide d'un compresseur spécial, celui-ci devant d'une part donner au gaz une accélération suffisante pour assu- rer l'entraînement de la masse filtrante fraîche par un effet d'éjecteur, et d'autre part l'amener à une pression suffisante pour faire traverser au gaz et à la masse l'ajutage de sortie et assurer leur projection vers le haut.
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Mais le fait que le gaz est susceptible d'en- traîner une quantité suffisante et régulièrement répartie de masse filtrante, dont le degré d'humidité obligatoire n'est pas négligeable, dépend essentiellement d'un broya- ge suffisamment poussé de la masse avant son aspiration, sinon l'installation peut facilement rester en panne.
Tous les inconvénients des tours de purifica- tion connues à ce jour sont évités par le dispositif ci- après décrit, dispositif présentant des avantages parti- culiers et dont les caractéristiques sont les suivantes :
Dans une tour de purification cylindrique ou de toute autre forme convenable, est établie une circulation de la masse filtrante; cette dernière est soutirée au bas de la tour, élevée ensuite jusqu'à saturation par un dispositif transporteur au niveau du dessus, puis intro- duite dans un moulin combiné broyeur et centrifuge. Ce moulin pulvérise et désagrège la masse pour obtenir le maximum de pouvoir d'absorption de chaque particule, et envoie ensuite la masse sous cette forme au travers du conduit de gaz débouchant à la partie supérieure de la tour, celle-ci étant munie de claies basculantes.
Dans le conduit d'amenée du gaz est disposé, avant l'embouchure du conduit d'amenée de la masse fil- trante, une spirale réglable correspondant à la section libre du conduit formée par exemple par une spirale ou hélice métallique, et destinée à animer d'un mouvement tourbillonnant le courant de gaz à purifier arrivant roua pression normale ; cette spirale peut à tout moment être réglée de l'extérieur, de sorte que le courant gazeux puisse saisir la masse filtrante, pulvérisée et envoyée
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dans la tour par le moulin au travers du conduit d'amenée, au meilleur endroit du conduit de mélange, pour l'entraî- ner dans son mouvement tourbillonnant, et assurer ainsi son mélange intime avec la masse avant son entrée dans la tour.
Le remplissage continu du réservoir inférieur de la tour s'effectue par basculement de la claie bascu- lante inférieure, cette claie étant elle-même alimentée par la claie basculante située au-dessus, de telle maniè- re que toutes les claies basculantes soient commandées automatiquement et ensemble par un indicateur électrique du niveau de masse filtrante dans la partie supérieure de la tour, au moyen de moteurs et de transmissions con- venables. Le contrôle de l'épaisseur de masse sur chaque claie et de la quantité contenue dans le réservoir infé- rieur est possible à chaque instant au moyen d'indicateurs spéciaux et d'orifices ad hoc.
Pour obtenir une épaisseur uniforme sur les dif- férentes claies, l'ensemble comporte un agitateur muni de bras répartiteurs au-dessus de chaque claie, cet agitateur étant commandé de l'extérieur et assurant de façon oonti- nue par son mouvement circulaire au moyen des bras répar- titeurs, une épaisseur uniforme sur les claies.
Pour donner à la masse filtrante une certaine accélération et pour compenser l'effet d'exhausteur des pales du moulin, on introduit la quantité nécessaire de gaz du côté entrée, le gaz étant prélevé sur le conduit principal au moyen d'une dérivation et sa quantité étant réglable.
Dans les dessins ci-annexés on a représenté les caractéristiques de l'invention et à titre d'exemple.
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La fig. 1 est une coupe longitudinale à tra- vers l'ensemble du dispositif, montrant le fonctionnement du moulin broyeur et le conduit de dérivation, la spirale disposée dans le conduit d'amenée du gaz, le mécanisme de commande des claies basculantes et l'indicateur de niveau qui le déclenche, ainsi que l'agitateur avec ses bras répartiteurs au-dessus de chaque claie.
La fig. 2 est une coupe horizontale de la par- tie supérieure de la tour, montrant le fonctionnement du mécanisme de commande de l'une des claies basculantes (en l'occurence, la claie supérieure) et laissant voir l'agitateur tournant au-dessus de la claie, ses bras ré- partiteurs ainsi que l'indicateur de niveau qui contrôle électriquement l'ensemble. Les claies à bascule ne sont représentées qu'en partie.
Le gaz de distillation pénètre dans le conduit 1 sous sa pression normale; une hélice 3 de diamètre cor- respondant à la section libre du conduit 1, disposée dans celui-ai et réglable en 2 anime le gaz d'un mouvement de rotation. Le gaz pénètre ensuite dans le conduit de mélange 4 où il rencontre la masse filtrante pulvérisée et désagrégée dans le moulin broyeur centrifuge 5 et pro- jetée par celui-ci à travers le conduit d'amenée 6 dans ledit conduit de mélange. Le mouvement tourbillonnant provoqué par la rotation de l'hélice 3 assure le mélange intime du gaz et de la matière filtrante.
Ce mélange vient alors frapper sur la tôle bombée 7 formant déflec- teur qui assure d'une part la déviation du courant gazeux vers le bas et, d'autre part, le ralentissement
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du brouillard de masse filtrante qui, par suite de son ex- pansion dans le grand espace cylindrique, se met à desoen- dre lentement. Cela assure à nouveau un contact intime du gaz et de la masse, contact ayant pour conséquence l'absorp- tion d'une partie des impuretés (hydrogène sulfuré et acide oyanhydrique) par la masse filtrante.
La masse filtrante tombe alors sur la claie su- périeure 8 et y est répartie en couche régulière au moyen des bras répartiteurs 11 de l'agitateur rotatif commandé de l'extérieur parles pignons 9 et l'arbre 10. La masse s'accumule jusqu'à occuper une certaine épaisseur au- dessus de la claie, épaisseur enregistrée par l'indicateur de niveau électrique 12 et signalée par celui-ci par exem- ple au moyen d'une lampe de couleur rouge.
Toutes les claies de l'installation ayant reçu leur charge de masse filtrante avant la mise en route de l'installation, l'in- dicateur 12 met automatiquement en circuit le moteur élee- trique 13 entraînant la démultiplicateur 14, lequel déclen- che alors au moyen de la bielle 15 les tringles 17, situées à l'extérieur de la tour et reliées aux axes 16 des éléments basculants des claies; les éléments 16 tournent de 90 degrés et la claie inférieure 49 vient occuper la position indi- quée. La masse qui s'y trouvait tombe donc dans le réservoir 18.
Les éléments reprennent ensuite leur position horizon- tale comme 8 et 48 et reçoivent la masse basculée par la claie située au-dessus 48, dont le fonctionnement est assu- ré par le moteur 52, mis en circuit par le contacteur 19 du moteur 13, la masse étant par ailleurs constamment éga- lisée à sa surface par les bras répartiteurs 51. Ce jeu
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se répète jusqu'à la claie supérieure 8 commandée par le moteur 53, dont le contacteur 60 est actionné par le moteur 52 et le cycle recommence comme précédemment.
De cette manière, on a constamment plusieurs claies chargées de masse filtrante, agissant tant comme purificateurs principaux et secondaire pour l'absorption totale de l'hydrogène sulfuré et de l'acide cyanhydrique que comme absorbeurs de poussières.
On peut aussi, selon le cas et suivant la quan- tité de gaz traversant l'appareil, superposer un nombre quelconque de claies.
L'agitateur aveo ses bras répartiteurs 11, 50 et 51, entraîné par l'axe commun 10, a pour but d'éviter la formation de tas irréguliers sur les claies et d'em- pêcher le passage de gaz non purifié en maintenant la masse en épaisseur uniforme et régulière.
Le fait que le gaz de distillation à purifier circule de haut en bas à travers là masse filtrante s'op- pose au durcissement superficiel de celle-ci, durcissement qui rend difficile la rotation des éléments 16 de la claie.
De plus, la masse filtrante étant constamment en mouvement et pulvérisée à nouveau par le moulin broyeur ne peut dur- cir dans sa masse ou former des blocs, mais reste bien désagrégée et poudreuse; par conséquent, elle reste plus active par l'effet de surface de toutes ses fines parti- cules, et peut donc occuper une plus grande épaisseur sur les claies 8,48, 49, que dans n'importe quel autre sys- tème de purification à sec. De ce fait, le gaz peut traverser facilement et presque sans perte de charge, la
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coucheépaisse disposée sur les claies, sa vitesse peut être accrue, donc les dimensions de l'appareil peuvent être plus réduites, et son prix de revient sera plus faible.
Après avoir traversé la masse filtrante de la dernière claie, le gaz purifié quitte l'appareil en 20: Les claies proprement dites 8, 48, 49, se composent d'un certain nombre d'éléments ou doigts se nettoyant automa- tiquement à chaque rotation, et de tout modèle convena- ble.
La masse filtrante projetée à chaque manoeuvre de la claie inférieure 49 vient tomber dans le réservoir inférieur 18 en forme d'entonnoir et va alimenter réguliè- rement au moyen du disque ad hoc 21, muni d'un orifice circulaire 22 le réservoir intermédiaire 23, et tombe en- suite à travers l'orifice circulaire 24 du disque d'ali- mentation inférieur 25 dans la ooulotte 26 qui alimente ainsi le transporteur 27 en quantités régulières.
Le transporteur l'amené ensuite au moulin broyeur centrifuge 5, qui la pulvérise et la projette vers le haut.
Afin d'assurer le libre écoulement de la masse dans le réservoir 18, un agitateur 28 est disposé au-des- sus du disque d'alimentation supérieur 21; de même, un autre agitateur 29 est prévu dans le réservoir intermédiaire.
Les disques 21 et 25, ainsi que les agitateurs 28 et 29, sont entraînés par les poulies 30, 64, 65 et 66.
Les orifices des deux disques d'alimentation sont décalés l'un par rapport à l'autre, de manière à en-
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fermer le gaz entre %on entrée 1 et sa sortie 20 et de telle sorte que les orifioes 62 et 63 des tôles limitant le réservoir intermédiaire, correspondant aux orifices 22 et 24 des disques dtalimentation, soient alternativement ouverts et fermés.
Lorsque la masse filtrante est saturée, le dis- que supérieur 21 est arrêté et la masse est extraite du réservoir au moyen de la vis transporteuse 33 pour être conduite dans le réservoir 34 d'où. elle peut passer à l'air libre.
Simultanément, la vis d'alimentation 35 amène de la masse fraîche prise dans le réservoir 36 et l'envoie dans le réservoir intermédiaire 23, d'où. elle parvient à travers l'orifice 24 du disque inférieur 25 et la coulotte 26 dans le transporteur 27 qui l'amené au moulin broyeur 5, de telle sorte qu'il ne peut y avoir d'interruption dans le fonctionnement de l'appareil.
Une fois que toute la masse saturée a été éva- cuée et que toutes les claies ont à nouveau reçu leur charge de masse fraîche, la vis 33 est débrayée, puis le disque supérieur 21 est remis en marche et le cycle recom- mence,
Afin de donner à la masse broyée une certaine accélération et pour amener au moulin du côté entrée la quantité de gaz nécessitée par l'effet d'exhausteur des disques à ailettes, une petite dérivation 37 est prise sur le conduit principal 1 et vient déboucher à l'entrée du moulin; cette dérivation comporte un dispositif régu- lateur 38. Les gaz de distillation non purifiés, dérivés à cet endroit se mélangent intimement dans le moulin
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à la masse pulvérisée et retrouvent le courant principal dans le conduit mélangeur 4.
Pour enlever la masse qui a pu se déposer par effet centrifuge dans les conduits 6 et 4, ceux-ci compor- tent un dispositif de nettoyage de forme convenable 41, relié par la tige 40 et commandé de l'extérieur en 39.
Afin de pouvoir comme d'usage régénérer et humi- difier la masse pendant la marche de l'appareil, un tuyau ad hoc amené dans le conduit principal 1 de l'air et de la vapeur.
L'observation du fonctionnement et le prélève- ment d'échantillons de matières se font par les orifices de contrôle 43,44, 45,46, 47.
REVENDICATIONS.
1 -Tour de purification pour gaz de distillation contenant de l'hydrogène sulfuré et de l'acide cyanhydrique, dans laquelle la masse filtrante effectue un circuit et est soutirée au bas de la tour pour être ramenée jusqu'à saturation vers lehaut par un transporteur, caractérisée en ce qu'un moulin broyeur et centrifuge réduit la masse amenée par le transporteur en poudre fine et la désagrège, et la projette ensuite sous cette forme à travers le con- duit de gaz débouchant à la partie supérieure de la tour, celle-ci comportant des claies basculantes.