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Procédé et dispositif pour le traitement préalable de gaz à épurer électriquement.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour le traitement préalable de gaz à épurer électriquement, par introduction d'un liquide à l'état finement divisé. Jusqu'à présent, lorsqu'on injectait ou répandait sous forme de brouil- lard des liquides ou de la vapeur dans un gaz se rendant dans un filtre électrostatique, on constatait qu'il n'est guère possible d'assurer une humectation efficace de toutes les par- ticules flottantes. La cause de cet insuccès doit être recher- chée dans le fait que les particules de poussière sont entou- rées d'une gaine d'air ou de gaz qui empêche les particules de
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liquide ou de vapeur de venir en contact avec la particule de poussière. Sachant cela, l'invention procure un moyen d'assurer l'humectation de toutes les particules flottantes.
Ce moyen consiste à injecter à travers une tuyère dans le gaz à traiter préalablement, simultanément et conjointement avec le liquide, un fluide gazeux soumis à une pression, par exemple de l'air comprimé, tandis que, par exemple, l'eau soumise à une pression effective d'environ 3 atmosphères sort de la tuyère à une vitesse d'au plus 24,5 mètres/seconde, l'air par exemple prend sous la même pression une vitesse d'environ 750 mètres/seconde. Par suite, l'énergie cinétique de 1 kilogramme d'air, proportionnelle au carré de la vitesse, est environ mille fois plus grande que celle de 1 kilogramme d'eau.
En raison de la coopération du liquide et du gaz comprimé pendant qu'ils s'écoulent de la tuyère, l'énergie cinétique du liquide se trouve accrue elle aussi dans une mesure telle que les particules de liquide pulvérisées percent la gaine de gaz adhérente des particules flottantes et qu'elles sont ainsi capables d'humecter efficacement les particules de poussière.
Dans le procédé conforme à l'invention, la pression totale des deux fluides injectés par la tuyère est plus élevée que la compression de la gaine de gaz adhérente des particules de poussière, si bien que celle-ci ne peut plus renvoyer les particules de liquide et les empêcher de venir en contact avec les particules de poussière.
Comme fluide gazeux on peut employer de l'air comprimé ou de la vapeur et comme liquide par exemple de l'eau qui, si elle n'est pas déjà réchauffée de manière appropriée par l'addition de vapeur, peut être tempérée, parce que comme le montre l'expérience, une température plus élevée de l'eau ou autre liquide influence favorablement sa possibilité de fixation sur les particules de poussière. On peut ajouter au li-
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quide des additions appropriées à l'état liquide ou dissous, par exemple des sels, alcalis ou additions analogues, pour augmenter l'effet. Dans certains cas il est recommandable d'injecter comme fluide supplémentaire, outre le liquide et le gaz comprimé, conjointement avec eux, de la vapeur sous pression. Ceci est notamment avantageux quand on ne veut introduire dans le gaz que des quantités de liquide limitées.
Pour assurer un mélange efficace des fluides à introduire dans le gaz, on opère avantageusement l'injection à l'aide de tuyères de pulvérisation qu'on peut orienter comme on le veut par rapport à la direction du courant de gaz à traiter préalablement, de manière que le jet sortant de la tuyère soit orienté en équicourant ou en contrecourant par rapport à la direction de la circulation principale ou encore obliquement par rapport à cette direction. Cette liberté du choix de la position de la tuyère et de l'orientation du jet qui en sort est possible parce que la vitesse des gaz à trai- ter préalablement est négligeable par rapport à la vitesse du gaz sortant de la tuyère.
L'invention procure la possibilité de monter la tuyère de pulvérisation dans une chambre adjacente à la chambre ou à la conduite contenant le gaz à traiter préalablement, de façon que la tuyère soit à tout moment facilement accessible sans qu'il faille l'isoler du gaz à traiter préalablement ou couper la circulation de ce gaz. Pour produire un mélange intime avec le gaz à traiter préalablement, il est recommandable de monter la tuyère de façon que le jet sortant atteigne un endroit de la chambre ou de la conduite de traitement de gaz dans lequel règne une circulation de gaz turbulente. Evidemment, il faut alors empêcher que le liquide sortant de la tuyère atteigne'la paroi entourante de la conduite et soit ainsi soustrait à sa véritable'destination.
En outre, il faut
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disposer d'un temps suffisant pour évaporer un excédent éventuel de liquide et empêcher une condensation dans les conduites tubulaires et dans le filtre électrostatique.
Le dessin annexé représente deux exemples de la manière dont on peut exécuter le procédé conforme à l'invention.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur la Fig. 1, les gaz dont on veut humecter les particules flottantes circulent dans le coude 1 dans le sens de la flèche. Dans une chambre adjacente 2 est montée une tuyère de pulvérisation 4 à laquelle on envoie par le tuyau 5 de l'air comprimé ou de la vapeur et par le tuyau 6 de l'eau sous pression. La chambre ,2 est isolée de l'extérieur, de manière étanche, par un couvercle 3. Un regard obturable 7 facilite l'accès de la tuyère. La paroi de la chambre 2 peut aussi être faite entièrement ou partiellement en une matière transparente pour qu'on puisse observer la tuyère et son mode de fonctionnement. Comme on le sait, l'angle de dispersion d'une tuyère est d'autant plus petit que la pression employée est élevée.
Or, étant donné que conformément à l'invention on doit faire intervenir une énergie cinétique importante, on est souvent obligé d'employer un angle de dispersion relativement petit. Le liquide à injecter doit se répartir le plus uniformément possible dans le gaz circulant, pour assurer une humectation uniforme. Grâce à l'invention, on fait l'économie d'une colonne de lavage ou d'injection spéciale. En opérant l'injection dans le tuyau 1 relativement étroit, où peut régner une circulation turbulente, on assure un mélange efficace.
Sur les Figs. 2 et 3, qui sont deux coupes schématiques suivant des plans perpendiculaires, est représentée une autre forme d'exécution. Un tuyau 8 de section transversale rectangulaire, dans lequel les gaz circulent de haut en bas ou de bas en haut, est aspergé par une tuyère de pulvérisation 9 qui est logée dans une chambre adjacente 10 passant
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transversalement dans le tuyau 8. Le contour de cette chambre adjacente 10 peut être aérodynamique, comme le montre la Fig. 3. L'air comprimé est envoyé à la tuyère 9 par le tuyau 11 et l'eau sous pression lui est envoyée par le tuyau 12.
L'ouverture de la chambre à tuyère 10, débouchant dans le tuyau 8, peut être circulaire et juste assez grande pour que le cône de dispersion 14 de la tuyère 9 en remplisse la section. A l'aide d'un registre 13 on peut séparer la chambre 10 du courant gazeux circulant dans le tuyau 8. On peut ensuite enlever les parois 16 de la chambre à tuyère 10 et rendre accessible la tuyère 9 sans interrompre le fonctionnement.
Sur la Fig. 3 on voit que dans ce mode d'exécution l'interpénétration du gaz avec les fluides sortant de la tuyère 9 est satisfaisante. Les filets 15 du courant gazeux sont indiqués par des traits interrompus. Vu que dans un tuyau la vitesse au centre est maximum, les filets de gaz centraux sont entraînés plus énergiquement par le cône de dispersion de la tuyère 9, de sorte qu'on obtient au total une aspersion uniforme. La chambre 10 contenant la tuyère de pulvérisation peut être soumise à une surpression pour empêcher toute éventualité que la.tuyère de pulvérisation 9 ellemême vienne en contact avec les gaz chargés de poussière. On obvie ainsi de manière efficace à tout risque d'encrassement de la tuyère.
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