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"Procédé pour la séparation électrique de particules en suspension dans des gaz ou mélanges de gaz."
L'épuration électrique de gaz au moyen d'électrodes d'ionisation et d'électrodes de précipitation de polarité contraire présente l'inconvénient que la zone d'ionisation proprement dite est limitée au voisinage immédiat des élec- trodes d'ionisation,de sorte que les particules véhiculées par une partie importante du courant gazeux ne sont pas char- gées électriquement dès le début.
C'est seulement quand, en continuant à traverser le dépoussiéreur électrique, elles se rapprochent de la zone d'ionisation que ces particules sont chargées et subissent, dans le champ électrique entre les électrodes d'ionisation et de précipitation, l'attrac-
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tion de ces dernières et sont précipitées. En raison de la différence de potentiel élevée qui doit exister entre les électrodes d'ionisation et de précipitation pour que l'io- nisation se produise, on est obligé de maintenir ces orga- nes à une distance assez grande pour éviter des éclatements.
Cette distance diminue également l'effet de l'épuration élec- trique des gaz, car une partie des particules déjà chargées et se dirigeant,.vers l'électrode de précipitation perdent de nouveau leur charge par recombination et ne peuvent plus être précipitées.
La présente invention permet d'éviter ces incon- vénients en chargeant les particules en suspension sans re- courir à des électrodes spéciales d'ionisation, au moyen de parties ionisantes des électrodes de précipitation, c'est-à-dire au moyen d'électrodes dans lesquelles sont réunies les électrodes d'ionisation et de précipitation, et en précipitant les particules ainsi chargées, dans un champ électrique créé par les mêmes électrodes de précipi- tation et dépourvu d'effet Corona. La différence de potentiel entre les électrodes de précipitation qui créent ce champ électrique sans effet Corona peut être relativement faible malgré la forte intensité de champ.
Cette faible différence de potentiel permet de rapprocher les électrodes de précipi- tation qui créent le champ, à une distance si petite que le chemin de recombination que parcourt une particule char- gée peut être réduit en-dessous de toute limite voulue.
Dans le procédé suivant l'invention, on utilise avantageusement une électrode auxiliaire qui n'a d'autre but que de provoquer.la décharge ionisante de certaines parties de l'électrode de précipitation située en face d'elle.
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Les électrodes de précipitation peuvent consister, comme les condensateurs à plaques, d'une série de plaques dont chacune est portée à un potentiel électrique élevé, mais entre lesquelles la différence de potentiel est faible.
Les bords de cette série de plaques sont situés en face de l'électrode auxiliaire qui peut être par exemple mise à la terre. On a alors, par rapport à cette électrode auxiliaire, un potentiel élevé qui détermine la décharge ionisante des bords des plaques vers l'électrode auxiliaire. Entre les pla- ques règne une différence de potentiel relativement faible mais qui crée un champ électrique intense, par suite de la petite distance entre les plaques. Un courant gazeux conduit à travers la série de plaques, subit aux bords une forte ionisation qui cause la charge des particules en suspension.
Immédiatement après la charge, les particules arrivent en- tre les plaques dans le champ électrique intense mais dé- pourvu d'effet Corona, et sont rapidement précipitées.
Le procédé présente un avantage particulier si l'on emploie du courant alternatif. On sait que dans les dépoussiéreurs électriques usuels le rendement du courant alternatifs à haute tension est de loin inférieur à celui du courant continu. Ce rendement inférieur s'explique simplement par le fait qu'on crée dans l'espace entre les électrodes d'ionisation et de précipitation des couches d'ions positifs et négatifs qui se fixent sur les particules en suspension et les recombinent en particules neutres de poussière avant que celles-ci atteignent l'électrode de précipitation.
Pour réduire le temps de recombination on devrait pouvoir pré- cipiter les particules de poussière chargées par le courant alternatif, immédiatement après leur avoir communiqué la charge, c'est-à-dire qu'il faudrait les placer, immédiatement
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après la charge, dans un champ électrique intense qui aurait pour effet de les précipiter. Mais les électrodes de ce champ ne doivent pas être très écartées l'une de l'autre, car dans le cas contraire une poussière chargée positivement, par exemple, serait projetée contre la plaque négative rap- prochée qui serait entretemps redevenue positive. La particule de poussière oscillerait alors autour de son centre de gra- vité sans être précipitée.
La mobilité, et par conséquent l'amplitude d'oscil- lation d'une telle particule de poussière étant, comme on le sait, fonction de son diamètre, il devient possible, suivant le nouveau procédé, de choisir une distance si fai- ble entre les électrodes de précipitation que, même dans le cas de courant alternatif, l'amplitude d'oscillation d'une telle particule de diamètre donné soit plus grande que la distance entre les électrodes de précipitation. S'il en est ainsi, une particule chargée sera certainement projetée contre l'électrode de précipitation, et précipitée avant que le courant alternatif ait changé de polarité.
Les avantages de l'emploi du courant alternatif résident surtout dans la suppression de l'appareillage pour le redressement du courant alternatif de-haute tension.
Cependant, l'invention n'est évidemment pas limitée à la précipitation au moyen de courant alternatif, mais s'applique également aux installations à courant continu'et aux ins- tallations mixtes. L'ionisation peut également être provo- quée à volonté par du courant continu constant ou pulsatoire ou par du courant alternatif.
On a pu constater qu'une tension continue invariable est particulièrement avantageuse pour la précipitation d'im-
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puretés qui se trouvaient préalablement dans un courant de gaz ionisé, tandis que par exemple du courant continu pulsatoire de fréquence moyenne ou élevée est avantageux pour l'ionisation. Suivant l'invention, on peut mettre à profit ces constatations, en employant du courant continu pulsatoire pour créer la différence de potentiel entre les électrodes de précipitation et l'électrode auxiliaire, et une tension continue invariable entre les différentes élec- trodes de précipitation, c'est-à-dire là où subsiste le champ électrique provoquant la précipitation.
Les électrodes de précipitation employées dans le procédé suivant l'invention pour charger les particules en suspension, peuvent être rendues. de différentes manières en partie ionisantes, par exemple au moyen de pointes proémi- nentes ou d'arêtes vives. Si les électrodes sont faites de tôles, il suffit de conformer les bords ou arêtes situés en face de l'électrode auxiliaire de façon ue la décharge s'y produise.
L'électrode auxiliaire peut être mise à la terre ou être reliée à l'enveloppe du dépoussiéreur qui est mise à la terre, ou constituer une parties de cette mais elle peut également être isolé et portée à une\tension éle- vée, tandis que les électrodes d'ionisation qui déchargent vers cette électrode auxiliaire sont alternativement mises à la terre et portées à une haute tension moins élevée ou à une basse tension.
Le dessin annexé représente schématiquement plusieurs exemples de réalisation de l'invention.
Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 1, l'ins- tallation de dépoussiérage se compose d'une enveloppe 1 mise à la terre et ayant utilement la forme d'un tube, muni
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d'une entrée 2 pour le gaz qui avance dans la direction de la flèche. Le tube 1 servant de surface de précipitation renferme axialement un corps de révolution 3 à surface lisse reposant au moyen d'une traverse 4 sur des isolateurs 5 et connecté à la source de haute tension, continue ou alterna- tive.
La disposition peut également être inverse, c'est- à-dire que l'enveloppe 1 peut être connectée à la source de haute tension, et l'électrode 3 mise à la terre.
Le corps de révolution 3 présente une ou plusieurs pointes ou arêtes vives dirigées vers l'électrode auxiliai- re 7 qui est perforée ou a la forme d'un tamis et est reliée à l'enveloppe 1 derrière l'entrée de gaz 2. La décharge se produit à la pointe 6 dans-le sens opposé à celui de la circulation du gaz, vers l'électrode auxiliaire et l'enve- loppe qui l'entoure, de sorte que les particules en suspen- tion dans le gaz sont chargées avant que le gaz arrive dans le champ sans effet Corona, situé entre la paroi de l'enve- loppe 1 et l'électrode 3 et dans lequel se produit la pré- cipitation.
La distance entre les organes 1 et 3 peut être si petite et l'intensité de champ si élevée, que même si les organes 1 ou 3 sont mis sous tension alternative, l'amplitude d'oscillation des particules chargées sera plus grande que cette distance, de sorte que les particules seront certaine- ment précipitées sur l'une des surfaces 1 ou 3. L'électrode auxiliaire 7 reste libre de tout dépôt par suite de l'action du vent électrique dirigé contre cette électrode.
Dans l'exemple suivant la Fig. 2, le gaz à épurer destiné à recevoir la charge ,électrique circule utilement le
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long des surfaces de guidage 8 et arrive dans une chambre 9 mise à la terre, dans laquelle est disposée une électrode auxiliaire perforée 10, isolée et connectée à une source de haute tension, par exemple de tension alternative.
Dans la: partie 11 de la chambre sont disposées, en-dessous de cette électrode auxiliaire, les électrodes de précipitation 12, 13 en forme de plaques, faites par exemple de t8les, entre les- quelles on maintient une certaine différence de potentiel en reliant les électrodes 12 à une source de tension (basse ou haute) fournie par une prise au secondaire 21 du transfor- mateur, mais inférieure à la tension appliquée à l'électrode auxiliaire 10, tandis que les électrodes 13, connectées à la paroi extérieure de la chambre 11, sont mises à la terre, tout comme l'enveloppe entière.
Les arêtes ou les bords des électrodes de précipitation dirigés vers l'électrode d'io- nisation provoquent une décharge qui a pour effet de char- ger les particules en suspension dans le gaz après leur pas- sage à travers l'électrode auxiliaire 10, après quoi ces particules sont précipitées entre les électrodes 12 et 13, dans le champ sans effet Corona qui y règne. Ici encore la distance entre les électrodes de précipitation peut être si petite, que les particules chargées soient précipitées dans cet espace avant que la tension alternative appliquée change de polarité. Les dép8ts tombent des électrodes 12 et 13 dans l'espace collecteur usuel 14, tandis que les gaz dé- poussiéré s'en va vers la conduite d'évacuation de gaz propre 15.
Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 3, l'é- lectrode auxiliaire 16 coopérant avec les parties ionisantes des électrodes de précipitation est en contact électrique avec l'enveloppe 17 du filtre, cette enveloppe étant à son
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tour mise à la terre. Les électrodes de précipitation 18, 19 sont séparées l'une de l'autre par des isolateurs 20, ali- gnées l'une à c8té de l'autre, fixées par l'intermédiaire d'isolateurs, à l'enveloppe 17, et connectées à une source de haute tension, par exemple de tension alternative* Afin d'établir et de maintenir une différence de potentiel entre les électrodes 18 et 19, on applique aux électrodes 18 la tension entière, et aux électrodes 19 une tension inférieure obtenue à l'aide de prises intermédiaires du secondaire 21 du transformateur.
Les arêtes des électrodes 18 et 19 dirigées vers l'électrode auxiliaire 16 provoquent la décharge et ef- fectuent, comme décrit ci-dessus, la charge des particules qui sont ensuite précipitées dans le champ sans effet Corona, subsistant entre les électrodes 18 et 19. La distance séparant les électrodes 18 et 19 est choisie, comme dans les cas pré- cédemment décrits, suffisamment faible pour que la précipi- tation soit certaine même'dans le cas d'emploi de courant ,alternatif.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour la séparation électrique de parti- cules en suspension dans des gaz ou mélanges de gaz, dans le- quel les particules sont d'abord chargées électriquement puis précipitées, caractérisé en ce que la charge des particules en suspension est effectuée exclusivement par les parties ionisantes des électrodes de précipitation et que la préci- pitation se produit dans le champ électrique sans effet Corona entre ces électrodes de précipitation.