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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de B R E V E T D' INTENTION pour : "Appareil pour le traitement des gaz par voie humide" faisant l'objet de deux demandes de brevet d'invention en France déposées respectivement le 1er Juin 1934 sous le N provisoire 369.717 et le 24 Mai 1935 sous le N provisoire 385.481.au nom de Jules Marie REVE et dont Marcel Jean CONCHON est le oo-ayant droit.
La présente invention se rapporte à un appareil de traitement des gaz par voie humide et trouvera particulièrement son application à l'épuration des fumées provenant de foyers ou analogues.
Dans ce qui précède, on entend par épuration la séparation des particules véhiculées, comme des poussières ou analogues, ou épuration physique aussi bien que l'épuration
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chimique, c'est-à-dire l'élimination des composés gazeux nocifs ou autres considérés comme indésirables.
Suivant l'invention, l'appareil est agencé de façon à former dans une chambre de traitement un couloir au moins en zig-zag sensiblement horizontal et dont les parois continues sont humidifiées par une mince couche de réaotif liquide et les gaz traversant le dit couloir changeant ainsi fréquemment de direction de façon à lécher les parois sur lesquelles les poussières plus denses se précipiteront.
Le choix judicieux de la vitesse de circulation de l'air dans ce couloir, de leur largeur et la forme des dites parois conduit à amener le contact des gaz avec la plus grande partie des dites parois.
De préférence, les paroisseront constituées par des surfaces affectant en coupe la forme d'une ligne brisée reotiligne ou curviligne, ou toute autre forme appropriée, et l'écartement des surfaces sera avantageusement tel que le prolongement d'une face d'une paroi rencontre sensible- ment la paroi opposée au milieu de la face correspondante.
Suivant un mode de réalisation, l'appareil comportera dans une chambre de traitement plusieurs couloirs, en nom- bre correspondant au débit de gaz à traiter et dont les parois sont formées par des éléments continus de forme ap- ces propriée, les deux surfaces latérales d'un de/ éléments formant les parois de deux couloirs successifs.
Dans ce dernier cas, des surfaces inclinées formant diffuseurs raccordent les extrémités de cette chambre de traitement à l'arrivée et au départ des gaz respectivement.
Les gaz détendus se trouvent séparée en minces filets
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gazeux par les surfaces précitées et se retrouvent à la sortie de la chambre de traitement complètement épurés sans être humidifiés.
Les parois humidifiées du ou des couloirs à travers lesquels circulent les gaz trempent à leur partie inférieure dans une cuve de façon à éviter toute cascade susceptible d'humidifier les gaz.
Le liquide forme une pellicule mince sur les dites parois,et, de préférence, l'appareil comportera des moyens pour modifier l'épaisseur de cette pellicule suivant la teneur du gaz en produits à éliminer, la dite épaisseur allant de préférence en décroissant dans le sens du déplacement du gaz.
Le liquide pdlué s'éooule de façon continue de préférence par siphonage à la partie supérieure de cette cuve et peut être réutilisé après régénération, tandis que les boues s'accumulent à la partie inférieure d'où elles sont éliminées.
Les éléments sont de préférence constitués en une seule pièce, en fonte par exemple, sans usinage, et maintenus directement ou non par une partie en saillie reposant sur une console disposée à l'intérieur de la chambre de traitement.
Suivant une réalisation de l'invention, la chambre de traitement présente à sa partie supérieure une cuve d'alimentation en liquide dans le fond de laquelle sont ménagées des fentes par lesquelles coule le liquide forment le film le long des éléments.
Ces fentes sont avantageusement ménagées entre la surface des éléments et une pièce portée par une poutre
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intermédiaire et dont la distance à la surface du dit élément est de préférence réglable.
Suivant une autre réalisation du dispositif selon l'invention, la surface supérieure de chacun des éléments présente sur toute sa longueur un évidement continu formant canal ou plusieurs évidements successifs remplis de liquide qui, se déversant de façon continue au-dessus des rebords du dit canal, forme une pellicule sur les deux surfaces du dit élément, l'alimentation de ce canal étant réalisée par des jets liquides distribués le long de chacun d'eux..
Ces jets sont avantageusement disposés à raison d'un au milieu de la longueur du canal entre deux changements de direction. Ils sont de préférence formés par des tubulures qui peuvent être, pour un seul élément, branchées sous une cuve à niveau constant ou sur un conduit d'alimentation rectiligne auquel le liquide est fourni par un bac à niveau constant, les modifications de ce niveau permettant de régler l'épaisseur des pellicules liquides formées.
L'épaisseur des éléments est avantageusement un peu augmentée au voisinage de leur partie supérieure de façon que les fumées traversant l'appareil n'aient pas tendance à passer au-dessus des dits éléments.
Suivant une autre réalisation de l'invention, chaque élément présente, d'un côté au moins et en suivant une ligne verticale de haut en bas, deux surfaces raccordées de préférence en évitant un angle vif et dont la première, de faible longueur, forme avec cette ligne un angle aigu, un jet de liquide sensiblement vertical au moins étant dirigé sur la première surface précitée .
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On comprend que ce jet de liquide s'épanouira au contact de cette surface et formera une nappe continue qui s'écoulera le long de la deuxième surface et, éventuellement, d'une surface verticale lui faisant suite. Plusieurs jets pourront être disposés de chaque côté d'un élément de façon que les films liquides ainsi formés se touchent en créant une seule nappe continue. En général, il suffira qu'il y ait sur un côté un jet liquide entre deux changements de direction. D'autre part, les points de raccordement de deux surfaces de deux éléments adjacents sont assez voisins pour empêcher la fumée traversant l'appareil longit- dinalement de passer au-dessus du col ainsi formé.
Cette dernière réalisation est extrêmement simple et les jets de liquide peuvent être obtenus et alimentés à l'aide de tubulures branchées sous un bac ou sur des tuyaux transversaux par rapport aux éléments. Une tubulure ooopé- rera alors respeotivement avec chaque face de chaque élément entre deux changements de direction de'oe dernier.
La présente invention vise également un moyen particulièrement avantageux d'élimination de ces boues, qui peut du reste trouver des applications autres que l'appareil d'épuration dont il a été question ci-dessus, auquel l'inven- tion n'est nullement limitée.
Suivant l'invention, un petit clapet, commandé par un levier ou analogue, permet l'évacuation continue d'une faible quantité de liquide boueux à la partie inférieure de la cuve et est agencé de façon à entraîner avec lui, à partir d'un certain soulèvement, un autre clapet dans lequel le dit petit clapet a de préférence son siège et qui permet une évacuation rapide de ces eaux boueuses.
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En marche normale, seul le premier clapet est ouvert pour économiser le liquide, le second clapet n'est ouvert que de temps en temps en vue d'une vidange complète.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la fig. 1 est une élévation sectionnelle schématique d'un mode de réalisation ; les figs. 2 et 3 sont des coupes suivant les lignes II-II et III-III de la fig. 1 ; la fig. 4 montre en plan diverses formes des éléments humidifiés ; la fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne V-V de la fig. 7 ; la fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 7 ; la fig. 7, une vue en plan correspondante ; la fig. 8 est une coupe partielle suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7 ; la fig. 9 est une coupe correspondant à la fig. 5, d'une autre réalisation ; la fig. 10 est une coupe transversale partielle suivant la ligne X-X de la fig. 9 ; la fig. 11 est une vue en plan partielle de deux éléments des figs. 9 et 10 ;
la fig. 12 est une vue en coupe perpendiculaire au trajet des gaz de la partie supérieure d'une chambre de traitement selon une autre réalisation de l'invention ; la fig. 13 montre un détail correspondant ; la fig. 14, une vue en plan partielloorrespondante ;
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les figs. 15 et 16 montrent, à deux positions diffé- rentes, le clapet d'évacuation des boues.
Suivant le mode de réalisation représenté aux figs. 1, 2 et 3, une chambre de traitement 1 est intercalée sur le conduit 2 de circulation des gaz à traiter auquel elle est raccordée par des diffuseurs 3 et 4 respeotivement. La chambre 1 comporte un grand nombre de couloirs 5 affectant en coupe la forme d'une ligne brisée reotiligne ou curvili- gne, les parois de ces couloirs 5 étant constituées par les surfaces extérieures d'éléments 6 disposés parallèlement l'un à l'autre. Une cuve d'alimentation 8 est disposée à la partie supérieure de la chambre 1. Cette cuve est remplie de liquide traitant et le niveau de ce liquide est maintenu constant par un robinet à flotteur 9. Les éléments 6 trempent à leur partie inférieure dans une cuve 10 remplie de liquide pollué.
Le liquide est évacué, à la partie supérieure de la cuve 10,par un conduit de trop plein 11. Ce conduit 11 forme de préférence siphon, ce qui peut être réalisé en prolongeant les parois 14 de la chambre 1 audessous du niveau 13 du liquide indiqué en traits mixtes sur le s figs. 1 et 2. Les boues s'accumulent à la partie inférieure de la cuve 10 dont le fond est de préférence en pente et d'où elles peuvent être éliminées par un orifice d'évacuation 15.
La fig. 4 montre en plan diverses formes que peuvent présenter en plan les éléments 6. Il est évident que le nombre de ces formes peut varier à l'infini, mais les diverses faces de chaque élément sont de préférence telles qu'elles rencontrent les faces correspondantes de l'élément opposé sensiblement au milieu de leur longueur.
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Aux figs. 6 à 8, on a représenté à plus grande échelle la partie supérieure de la chambre 1 et le mode de maintien des éléments 6. Ces éléments 6, pouvant être en fonte ou toute autre matière inattaquable au réactif et au gaz, sont fixée à une petite distance de leur sommet sur des poutres 16 dont les contours sont parallèles à ceux des éléments 6 et dont les côtés sont égaux à ceux des dits éléments, un espace 19 étant ménagé pour le passage du liquide. Cette fixation est réalisée à l'aide de boulons 17, avec interposition de rondelles 18.
Les extrémités des poutres 16 reposent sur un cadre 21 solidaire des parois de la chambre 1 par l'intermédiaire de joints d'étanchéité 22 tandis qu'un espace 23, du même ordre de grandeur que l'espace 19, est ménagé entre le dit cadre et l' extrémité des éléments 6 de faon que la pellicule de liquide recouvre tout le périmètre des éléments 6 et empêche toute accumulation de poussières.
L'espace 19 servant au passage de liquide est déterminé à l'aide de pièces de réglage 28, percées de trous ovalisés à travers lesquels passent les vis 29 de fixation aux poutres 16. Il est alors facile de régler avec grande précision l'épaisseur de la pellicule liquide coulant sur les faoes des éléments 6. Les pièces de réglage 28 sont terminées de préférence par un larmier empêchant le décollement de la pellicule liquide. La surface inférieure des poutres 16 comporte un évidement 26 empêchant l'obturation par des poussières de l'espace 19. Cet évidement 26 peut être nettoyé facilement par tout moyen approprié.
En référence aux autres réalisations, on a uniquement représenté la partie supérieure de la chambre de traitement étanche 1 que traversent les fumées, étant bien entendu que
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cette chambre est reliée à. l'arrivée et à la sortie des gaz, comme dans les exemples précédents, par des raccords formant diffuseurs, et que les parois latérales de cette chambre ainsi que des éléments qu'elle contient trempent à leur partie inférieure comme représenté aux figs. 1 et 2, dans une cuve remplie de liquide d'ou. sont évacués de façon connue, d'une part le liquide pouvant être régénéré et réu- tilisé et, d'autre part, les bou es.
Suivant le mode de réalisation représenté aux figs. 9
10 et 11, les éléments 6 affectent en plan la forme d'une ligne brisée (indiquée en pointillés à la fig. 11) et mé- nagent entre eux des couloirs de passage 5 pour les fumées.
Chacun des éléments 6 se termine à sa partie supérieure par une partie élargie 30 dans laquelle est ménagé un canal
31 régnant de façon continue sensiblement sur toute la lon- gueur de l'élément et dont les parois sont raccordées par un arrondi aux parois extérieures du dit élément. D'autre part, chaque élément est prolongé à ses deux extrémités par des parties en saillie 32 et 33 respectivement servant à le supporter et reposant sur des poutres 21 formant con- soles à l'intérieur de la chambre de traitement 1. De pré- férenoe, ces éléments sont supportés de façon réglable en vue de permettre d'obtenir et de maintenir l'horizontalité des rebords du canal 31 précité, ce qui est réalisé à la fig. 9 en faisant reposer une saillie 33 par l'intermédiaire d'une rotule 34 et l'autre, 32, par l'intermédiaire d'une vis 35.
Les jets liquides alimentant les canaux 31 sont repré- sentés réalisés par des tubulures 36 débouchant par exemple aux points a, b, c, d, et a', b', c', d' représentés à la
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fig. 11, tous les points a b c d et a' b' c' d' étant, de préférence, en ligne droite de façon que toutes les tubulures 36 puissent être alimentées par un conduit rectiligne unique 37. Ce conduit 37 est branché sur un réservoir à niveau constant 38, fixé sur une paroi de la chambre 1 elle-même, et dans lequel le liquide est introduit par une tuyauterie 39 obturée par un robinet 40 commandé par un flotteur 41. La commande du robinet est réglable à l'aide d'une vis 42 permettant de modifier le niveau du liquide pour lequel son ouverture se produit.
On comprend que le liquide arrivant de façon continue par les tubulures 36 alimente les canaux 31 qui se déversent au-dessus de leurs rebords plans et le liquide s'écoulant le long des surfaces latérales des éléments 6 forme une pellicule continue.
Les fumées arrivant dans les couloirs 5 seront épurées. comme dans les exemples précédents, et, d'autre part, la diminution de la largeur des dits couloirs à leur partie supérieure, par suite des parties élargies 30, les empêchera de traverser le chambre de traitement dans la partie de cette dernière disposée au-dessus des éléments.
En référence au mode de réalisation représenté aux Figa 12, 13 et 14, la fig. 12 montre une carpe de la chambre de traitement perpendiculairement au trajet des gaz. Chacun des éléments 6 dont la forme en plan est également celle d'une ligne brisée présente alors de haut en bas, le long d'une ligne verticale x'x et, de préférence$ symétriquement par rapport à un plan vertical, une surface 44 formant un angle aigu avec la verticale et, raccordée à celle-ci par un arrondi 45, une surface 46 formant un angle obtus avec
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cette même ligne x'x, et raccordée à une surface verticale 47 plongeant dans une cuve non représentée, de façon identique aux exemples précédents. Les deux surfaces 44 d'un même élément forment entre elles une arête 49.
Des jets de liquide verticaux 48 tombent sur les-surfaces 44 et sont de préférence répartis le long de chaque élément, de façon qu'il y ait au moins un jet entre deux changements de direction de la surface latérale du dit élément et disposé de préférence au milieu de l'espace ainsi défini.
Cet jets sont obtenus, dans l'exemple représenté, à l'aide de tubulures 36 branchées sur des conduits 37 parallèles entre eux et perpendiculaires au sens de déplacement des fumées. Chacun des conduits 37 coopérera donc avec tous les élém ents 6 contenus dans la chambre de traitement et pourra être alimenté, comme dans l'exemple précédent, à l'aide d'un réservoir 38 à niveau constant réglé par un flotteur 41.
On comprend que les jets 48, agissant sur chaque surface 44 limitée par une arête 49, s'étaleront sur ces surfaces et recouvriront complètement les surfaces 46 et 47 sans qu'aucun autre dispositif compliqué d'amenée de liquide ne soit nécessaire et sans que les éléments soient obligatoirement disposés horizontalement.
D'autre part, les points de raccordement 45 de deux éléments adjacents sont assez voisina pour empêcher les fumées introduites et prélevées au-dessus de ce point de circuler au contact des surfaces 44 sur lesquelles aboutit le jet liquide.
Les éléments 6 peuvent être terminés de préférence, comme dans l'exemple précédent, par des parties en saillie 32
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reposant sur le cadre 21 intérieur à la chambre de traitement, de préférence par l'intermédiaire d'une pièce prismatique 50 fixée sur la poutre 21 et coopérant avec un logement ménagé dans les saillies 32.
Il est évident que les éléments pourraient avoir toute autre forme et qu'en particulier les éléments ayant la forme en élé vation représentée à. la fig. 12 pourraient, en plan, avoir la forme des losanges de la fig. 4, chacun de ces losanges étant alors combiné avec quatre jets liquides. De même, on comprend que les jets liquides obtenus par les tubulures pourraient également être obtenus à ltaide d'ouvertures ménagées dans le fond d'une cuve disposée à la partie supérieure de la chambre 1.
Les figs. 15 et 16 montrent un dispositif perfeotionné d'évacuation du liquide boueux à la partie inférieure de la cuve 10, mais qui pourrait naturellement trouver d'autres applications, Un grand clapet 61 a son siège fixe 62 porté par la cuve 10 et est percé d'un évidement 63 servant de siège à un petit clapet 64 solidaire d'une tige 65. La tige 65 est commandée par un levier 66, articulé en 67, et coulisse librement dans une glissière 68, solidaire du siège 62, et dans une glissière 69 disposée à faible hauteur audessus du siège 63 et solidaire du clapet 61.
On conçoit que, dans la position de marche normale, le clapet 64 sera légèrement soulevé, comme représenté à la fig. 15, pour permettre un écoulement continu du liquide afin d'éviter l'accumulation abondante de boues au fond de la cuve 10, écoulement qui ne doit pas être trop important car la plus grande quantité de liquide s'écoule par le tropplein 11 et peut être réutilisée. Quand la tige 65 est
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poussée davantage vers le haut, le clapet 64 rencontrant la glissière 69 la soulève avec lui en entratnant le clapet 61 découvrant un grand orifice de vidage (Fig. 16).
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS
1. - Un appareil pour le traitement des gaz par voie humide caractérisé en ce qu'il est agencé de façon à former dans une chambre de traitement au moins un couloir en zigzag sensiblement horizontal dont les parois continues sont humidifiées par une mince couche de réactif en mouvement, les gaz traversant le dit couloir changeant ainsi fréquemment de direction et venant lécher les dites parois.