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"Procédé et dispositif pour l'épuration des gaz et notamment ceux issus des gazogènesalimentant les moteurs d'automobiles".
La présente invention concerne les installations de gazogènes en général, mais plus particulièrement les installations de gazogènes destinés à l'alimentation des moteurs d'automobiles. Ces installations comprennent en général le générateur proprement dit, le dépoussiéreur et le filtre. Les gaz issus du générateur sont filtrés avant leur admission au moteur. Le filtrage a en général uniquement pour résultat de débarrasser les gaz des matières solides en suspension. Dans ce but, on utilise des moyens divers, mais généralement basés sur le même principe, soit qu'il s'agisse de filtres secs ou de filtres humides.
On a constaté néanmoins que les gaz, pour être plus ou moins bien filtrés, ne présentent pas moins un danger réel pour le moteur, à raison des produits corrosifs qu'ils comportent et
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qui sont révélés par l'analyse. Ces produits corrosifs sont généralement l'acide sulfurique ou le soufre libre et l'ammoniaque. Les inventeurs estiment qu'il faut attribuer à la présence de ces deux agents de corrosion une grande partie des insuccès accusés par les générateurs actuels alimentant les moteurs d'automobiles.
S'il est exact qu'à la mise en marche d'une installation de gazogène alimentant un moteur d'automobile, on obtient en général un certain taux de satisfaction, on constate rapidement que les résultats initiaux baissent au fur et à mesure de l'utilisation et après un temps d'usage relativement réduit, on se trouve en présence de difficultés de fonctionnement, dont les causes n'apparaissent pas toujours au premier abord. Or il est certain que l'envoi dans les cylindres de certaines quantités d'acide sulfurique et/ou soufre libre et d'ammoniaque, détermine une corrosion pelliculaire qui fausse rapidement les conditions de fonctionnement du moteur. Il s'ensuit un encrassement et une ovalisation assez rapide des pistons.
Les inventeurs ont donc étudié la nature des gaz généralement admis dans les cylindres par les principaux gazogènes actuellement en usage. Les analyses ont révélé, suivant les genres de filtres et surtout la nature des combustibles utilisés, des quantités d'acide sulfurique et d'ammoniaque très variables, mais parfois très grandes. L'examen des cylindres et pistons, après un certain temps d'usage, accusait des détériorations qui ne pouvaient être imputables qu'à la présence des agents de corrosion.
Dès lors, il s'imposait de trouver le moyen d'obvier à ces inconvénients, indépendamment de l'installation, du genre de moteur et de la nature des combustibles employés.
Dans ce but, les inventeurs ont créé unproduit industriel nouveau sous la forme d'un purificateur universel applieable à toutes les installations de gazogènes en général et plus particulièrement aux installations destinées aux moteurs d'automobiles. Cet appareil est complet par lui-même et se présente sous la forme d'un réceptacle comportant les produits nécessaires à
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l'épuration cherchée conformément à l'invention. Ces produits ont pour but de retenir le soufre ou l'acide sulfurique et l'ammonia-
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,,t ,3 que, de manière à en débarrasser les gaz Xblmat avant l'admission de ceux-ci au moteur. Evidemment, cesproduits peuvent être insé- rés dans le circuit des gaz à des endroits très différents, suivant le genre d'installation, les facilités de montage ou pour tou- te autre raison.
L'appareil, objet de l'invention, peut se présenter sous des formes constructives très différentes. A l'effet de dé- gager le mieux possible les caractéristiques de cet appareil, certains modes d'exécution basés sur le même principe, sont dé- crits en détail ci-après et schématisés aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale par un appareil épurateur; la figure µ est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; les figures 3, 4 et 5 sont des coupes longitudinales schématiques par trois variantes de construction.
Quelle que soit la forme sous laquelle l'appareil est présenté, il importe que le circuit des gaz soit établi en sorte qu'ils traversent successivement une couche de charbon de bois activé, une masse d'un liquide susceptible de retenir les matières solides en suspension et certains gaz dangereux, une couche de coke et, enfin, une couche de chlorure de sodium.
Bien entendu, ces différents produits sont cités comme exemple et peuvent 'être remplacés d'emblée par leurs équivalents chimiques ou par des produits ou groupes de produits, simples ou complexes capables de remplir la même fonction ou une fonction équivalente à celle des produits cités en exemple.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, l'appareil est con- stitué substantiellement par une enveloppe 1, généralement métalli- que, divisée intérieurement en deux compartiments distincts par
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une paroi intermédiaire 2. Le compartiment supérieur est à son tour divisé en trois chambres 3,4 et 5. La cellule 3 est mise en relation avec le compartiment inférieur par un conduit 6, terminé par une crapaudine ? ou d'une manière quelconque. A son tour le compartiment inférieur est mis en relation avec la cellule cen- trale 4 par un espace libre , prévu entre le conduit 6 et un fond conique 9 et, d'autre part, par la présence d'une paroi ajourée 10 constituant le fond ou une partie du fond de la cellule centrale 4. Celle-ci communioue avec la troisième cellule par au moins un orifice supérieur 11.
La cellule 5 comporte à sa partie inférieure un départ 12 vers l'utilisation. Les gaz sont admis dans l'appareil par une entrée 13 se plaçant au bas dè la première cellule 3. Celle-ci est chargée d'une certaine quantité de charbon activé. La cellule 4 comporte une certaine quantité de coke, tan- dis que la cellule 5 loge une certaine masse de chlorure de so- dium. Les gaz entrant dans l'appareil par la tubulure 13, traversent donc de bas en haut la masse de charbon activé. Après cette première purification les gaz barbotent dans la masse d'eau préalablement admise dans le compartiment inférieur de l'appareil. Ce barbotage est facilité par l'adduction du gaz sous forme finement divisée. Ensuite, le gaz passe par l'orifice 8 et la paroi ajourée
10 et traverse ainsi la masse de coke prévue dans la cellule cen- trale 4.
Enfin, le gaz s'accumulant à la partie supérieure de cette cellule, passe dans la troisième cellule 5 où il traverse la masse de chlorure de sodium avant d'être dirigé vers l'utilisa- tion. L'appareil est évidemment complété par une admission d'eau 14 et une purge de vidange 15. De cette manière on a réalisé un appareil qui remplit toutes les conditions développées précédemment tout en offrant un minimum de freinage au déplacement de gaz entre le générateur et l'utilisateur.
On peut aisément comprendre que les différentes cham- bres et notamment les différentes masses de produits devant être traversées par les gaz, peuvent être disposées de manières extré-
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mement diverses et dans des conditions très différentes, tout en remplissant exactement le même office.
Dans les exemples des figures 3, 4 et 5, on retrouve exactement les mêmes éléments, mais avec des variantes de construction. Notamment dans la figure 3, les 'inventeurs ont cherché des facilités de fabrication et de montage. En effet, les différentes cellules sont concentriques et peuvent donc être réalisées par le simple emboîtement d'éléments cylindriques. Dans ce but, l'enveloppe 1 est pourvue d'une chambre tubulaire intérieure 16 et d'un manteau concentrique extérieur 17. La cellule axiale limitée par l'élément tubulaire 16, forme la chambre à charbon activé, dans laquelle le gaz est directement admis par l'entrée 13.
Cette chambre se prolonge par le conduit 6, terminé par la crapaudine 7. Le gaz débouché ainsi dans la partie inférieure de l'enveloppe 1 de la manière indiquée au premier exemple. Le gaz traverse alors l'espace annulaire compris entre l'enveloppe 1 et l'élément tubulaire central 16, cet. espace annulaire étant rempli de coke. Enfin, le gaz passe automatiquement dans l'espace annulaire limité entre l'enveloppe 1 et le manteau extérieur 17, lequel est rempli de chlorure de sodium. On a donc réalisé exactement le même procédé, mais en partant d'un appareil de construction plus simple.
La figure 4 est une exécution dans laquelle les entrée et sortie du gaz sont voisine;l'une de l'autre. L'enveloppe extérieure 1 de section quelconque, est encore compartimentée sur sa hauteur par une paroi 18 et le compartiment supérieur est également fragmenté en trois cellules 19,20 et 21. L'entrée des gaz 13 se place au pied de la première cellule 19, tandis que la sortie des gaz 12 est disposée dans le compartiment inférieur.. La première cellule 19 est mise en relation avec la deuxième cellule 20 par le conduit 6, terminé par la crapaudine 7. La deuxième cellule est mise en relation avec la troisième par un orifice supérieur 11 et, enfin, la troisième cellule 21 est mise en relation avec le compartiment inférieur par une paroi ajourée 22.
La cellule 19
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comporte du charbon activé, la cellule 20 un liquide,généralement de l'eau, la cellule 21 du coke et le compartiment inférieur du chlorure de sodium. Le gaz venant de l'entrée 13 suit donc exactement le même circuit que précédemment exposé.
Enfin, la figure 5 schématise une exécution dans la- quelle on a notamment remplacé la crapaudine 7 par un dispositif efficace et économique constitué en l'occurrence par une rampe perforée 23.
L'exécution est assez semblable à celle de la figure
1, puisqu'on a divisé l'enveloppe extérieure 1 en deux compartiments superposés, dont le compartiment supérieur est divisé en trois cellules 3, 4 et 5, comportant respectivement du charbon activé, du coke et du chlorure de sodium. Le compartiment inférieur comprend un liquide,généralement de l'eau, Mais dans cette exécution, le conduit 6 de l'exemple de la figure 1, est remplacé par une rampe 23, issue du fond de la première cellule 3. Les gaz se déplacent donc dans celle-ci de haut en bas, traversent la rampe 23, barbotent dans l'eau du compartiment inférieur et traversent alors successivement les cellules 4 et 5.
Comme on le voit, les exécutions peuvent être variées de nombreuses manières tout en maintenant le principe même de l'in- vention. Quelle que soit l'exécution adoptée, les gaz suivent donc le même circuit et subissent donc les mêmes effets épurateurs. On choisira donc la forme constructive suivant le cas pratique devant lequel on se trouve et notamment suivant les facilités de fabrica- tion et de montage du moment.
On pourrait évidemment réduire ou multiplier le nom- bre de cellules ou compartiments, ou bien encore répéter plusieurs fois le même circuit avant l'admission vers l'utilisateur. Les différents produits peuvent être remplacés par leurs équivalents chimiques, ou bien encore par un ou des produits susceptibles de remplir les mêmes fonctions.
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"Process and device for the purification of gases and in particular those from gasifiers supplying automobile engines".
The present invention relates to gasifier installations in general, but more particularly to gasifier installations intended for supplying automobile engines. These installations generally include the generator itself, the dust collector and the filter. The gases from the generator are filtered before being admitted to the engine. Filtration generally only results in the removal of suspended solids from the gases. For this purpose, various means are used, but generally based on the same principle, whether they are dry filters or wet filters.
It has nevertheless been observed that the gases, to be more or less well filtered, do not present less a real danger for the engine, because of the corrosive products they contain and
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which are revealed by analysis. These corrosives are generally sulfuric acid or free sulfur and ammonia. The inventors believe that the presence of these two corrosion agents must be attributed to a large part of the failures accused by current generators supplying automobile engines.
While it is true that when a gasifier installation supplying an automobile engine is put into operation, a certain level of satisfaction is generally obtained, it is quickly observed that the initial results decline as time goes by. 'use and after a relatively short period of use, there are operating difficulties, the causes of which do not always appear at first. Now it is certain that sending certain quantities of sulfuric acid and / or free sulfur and ammonia into the cylinders causes skin corrosion which rapidly distorts the operating conditions of the engine. It follows a fouling and rather rapid ovalization of the pistons.
The inventors therefore studied the nature of the gases generally admitted into the cylinders by the main gasifiers currently in use. The analyzes revealed, according to the types of filters and especially the nature of the fuels used, very variable quantities of sulfuric acid and ammonia, but sometimes very large. Examination of the cylinders and pistons, after a certain period of use, showed deterioration which could only be attributed to the presence of corrosion agents.
Therefore, it was essential to find a way to overcome these drawbacks, regardless of the installation, the type of engine and the nature of the fuels used.
To this end, the inventors have created a new industrial product in the form of a universal purifier applicable to all gasifier installations in general and more particularly to installations intended for automobile engines. This device is complete by itself and comes in the form of a receptacle containing the products necessary for
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the desired purification in accordance with the invention. These products are intended to retain sulfur or sulfuric acid and ammonia-
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,, t, 3 that, so as to get rid of the Xblmat gases before they are admitted to the engine. Obviously, these products can be inserted into the gas circuit at very different places, depending on the type of installation, the ease of assembly or for any other reason.
The apparatus, object of the invention, can be in very different construction forms. In order to identify the characteristics of this apparatus as far as possible, certain embodiments based on the same principle are described in detail below and shown diagrammatically in the appended drawings, in which: FIG. 1 is a longitudinal section by a scrubber; FIG. µ is a section taken along line II-II of FIG. 1; Figures 3, 4 and 5 are schematic longitudinal sections by three construction variants.
Whatever the form in which the apparatus is presented, it is important that the gas circuit be established so that they pass successively through a layer of activated charcoal, a mass of a liquid capable of retaining solids in suspension and some dangerous gases, a layer of coke and, finally, a layer of sodium chloride.
Of course, these different products are cited as an example and can 'be replaced from the outset by their chemical equivalents or by products or groups of products, simple or complex capable of fulfilling the same function or a function equivalent to that of the products mentioned in example.
In the example of Figures 1 and 2, the apparatus is constituted substantially by a casing 1, generally metallic, divided internally into two separate compartments by
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an intermediate wall 2. The upper compartment is in turn divided into three chambers 3, 4 and 5. Cell 3 is connected to the lower compartment by a duct 6, terminated by a crapaudine? or in any way. In turn, the lower compartment is connected with the central cell 4 by a free space, provided between the duct 6 and a conical bottom 9 and, on the other hand, by the presence of a perforated wall 10 constituting the bottom or part of the bottom of the central cell 4. The latter communicates with the third cell by at least one upper orifice 11.
The cell 5 has at its lower part a departure 12 towards use. The gases are admitted into the device through an inlet 13 placed at the bottom of the first cell 3. The latter is charged with a certain quantity of activated carbon. Cell 4 contains a certain amount of coke, while cell 5 contains a certain mass of sodium chloride. The gases entering the device through the pipe 13 therefore pass through the mass of activated carbon from bottom to top. After this first purification, the gases bubbled through the body of water previously admitted into the lower compartment of the device. This bubbling is facilitated by the adduction of gas in finely divided form. Then the gas passes through port 8 and the perforated wall
10 and thus passes through the mass of coke provided in the central cell 4.
Finally, the gas accumulating at the top of this cell passes into the third cell 5 where it passes through the mass of sodium chloride before being directed to use. The apparatus is obviously completed by a water inlet 14 and a drain purge 15. In this way an apparatus has been produced which fulfills all the conditions developed previously while offering a minimum of braking to the movement of gas between the generator and the user.
It can easily be understood that the different chambers and in particular the different masses of products to be passed through by the gases can be arranged in extreme ways.
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very different and under very different conditions, while fulfilling exactly the same function.
In the examples of Figures 3, 4 and 5, we find exactly the same elements, but with construction variants. Particularly in Figure 3, the inventors sought ease of manufacture and assembly. Indeed, the different cells are concentric and can therefore be produced by the simple interlocking of cylindrical elements. For this purpose, the casing 1 is provided with an inner tubular chamber 16 and an outer concentric mantle 17. The axial cell limited by the tubular element 16, forms the activated carbon chamber, in which the gas is directly admitted through entrance 13.
This chamber is extended by the conduit 6, terminated by the crapaudine 7. The gas thus opens into the lower part of the casing 1 in the manner indicated in the first example. The gas then passes through the annular space between the casing 1 and the central tubular element 16, this. annular space being filled with coke. Finally, the gas automatically passes through the limited annular space between the casing 1 and the outer casing 17, which is filled with sodium chloride. Exactly the same process has therefore been carried out, but starting from an apparatus of simpler construction.
Figure 4 is an embodiment in which the gas inlet and outlet are adjacent to each other. The outer casing 1 of any section is further compartmentalized over its height by a wall 18 and the upper compartment is also fragmented into three cells 19, 20 and 21. The gas inlet 13 is placed at the foot of the first cell 19. , while the gas outlet 12 is disposed in the lower compartment. The first cell 19 is connected with the second cell 20 by the conduit 6, terminated by the slider 7. The second cell is connected with the third by an upper orifice 11 and, finally, the third cell 21 is connected with the lower compartment by a perforated wall 22.
Cell 19
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has activated carbon, cell 20 contains liquid, usually water, cell 21 contains coke and the lower compartment contains sodium chloride. The gas coming from the inlet 13 therefore follows exactly the same circuit as previously explained.
Finally, FIG. 5 shows schematically an embodiment in which the crapaudine 7 has in particular been replaced by an efficient and economical device constituted in this case by a perforated ramp 23.
The execution is quite similar to that of the figure
1, since the outer casing 1 has been divided into two superimposed compartments, the upper compartment of which is divided into three cells 3, 4 and 5, comprising respectively activated carbon, coke and sodium chloride. The lower compartment comprises a liquid, generally water, but in this embodiment, the duct 6 of the example of FIG. 1 is replaced by a ramp 23, coming from the bottom of the first cell 3. The gases move therefore in the latter from top to bottom, cross the ramp 23, bubble in the water of the lower compartment and then pass successively through cells 4 and 5.
As can be seen, the executions can be varied in many ways while maintaining the very principle of the invention. Whatever execution is adopted, the gases therefore follow the same circuit and therefore undergo the same purifying effects. We will therefore choose the constructive form according to the practical case we are faced with and in particular according to the ease of manufacture and assembly at the time.
We could obviously reduce or increase the number of cells or compartments, or even repeat the same circuit several times before admission to the user. The different products can be replaced by their chemical equivalents, or even by one or more products capable of fulfilling the same functions.