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On connaît, pour séparer les brouillards des gaz, différents procèdes. Le procédé qui travaille de la façon la plus sûre et avec* le rendement le plus élevé est la séparation électrostatique, celle ci permet des rendements allant .jusque 99 % mais elle exige des dé penses d'investissement très élevées et, pour la séparation de matiè res corrosives, elle ne peut être employée qu'avec certaines res- trictions. Des ennuis- se présentent par exemple dans la séparation de brouillards d'aoide sulfurique dont les gouttelettes se composent d'un acide d'une concentration supérieure à 80 %
Depuis assez longtemps,
on connaît aussi des dispositifs mé caniques de séparation, par exemple les filtres en matière poreuse comme la céramique, les tissus, les feutres ou les ballasts de corps granulés (grains de coke, boules de verre, etc..,). En ce qui conoer-' ne le fonctionnement de oes filtres poreux, les deux points de vue suivants se sont fait jour jusqu'ici.
1) pur effet de criblage où seules sont séparées celles des matières
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en suspension dont les particules sont plus grosses que le diamè- tre des pores. L'évacuation du liquide séparé se trouve donc du côté de l'entrée des gaz. L'épaisseur de la couché filtrante ne joue ici qu'un rôle secondaire; il importe par contre de travail- ler avec une faible vitesse des ga parce que, sinon, du liquide serait pressé dans les pores et ceux-ci seraient bouchés.
Rappor- tées à la section libre des pores, les vitesses de gaz utilisées jusqu'ici sont inférieures à 1 m/sec ce qui, en pratique, corres- '. pond à peu près à une vitesse de 0,2 m/sec, rapportée à la.section totale du filtre.
2 II a.été proposé aussi d'utiliser des filtres dont les pores sont plus grands que le diamètre des gouttelettes à séparer et d'adap- ter entre' elles l'épaisseur des filtres et la vitesse de passage du gaz de façon que les particules trouvent le temps d'arriver, par mouvement de Brown, à la paroi des pores et à y adhérer.
Dans ce cas aussi, il est nécessaire de travailler à faible vitesse des gaz pour arriver . la durée de séjour nécessaire. pour les filtres fonctionnant de cette façon, les dépenses d'appareillage et de marche augmentent hors de proportion au fur et à mesure où le rendement de séparation recherché est plus grand ;
c'est pourquoi on s'est contenté en pratique, pour semblables appa- reils, de rendements de 80 - 90 %
On a connu en outre des filtres par secousses dont le fonc- tionnement repose sur le'fait que le courant de gaz est dévié de sa direction et que les gouttelettes de brouillard, envertu de leur plus grande inertie, sont lancées contre des obstacles quelconques, ces dispositifs ratent quand le diamètre des gouttelettes est infé- rieur à environ 5/ car alors Influence du frottement par rapport à l'inertie est déjà trop grande et les gouttelettes sont déviées aveo le courant de gaz et traversent le séparateur sans subir de changement A cette catégorie appartiennent également les cyclones qui eux aussi,
sont basés sur la séparation par des forces d'iner- tie ici aussi, on oonstate une efficacité totalement insuffisante
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lorsque les particules sont petites.
'On 'a essayé d'améliorer l'efficacité de ces cyclones en pro- jetant des ultra-sons sur le système contenant du brouillard. On réussit par là à agglomérer lès parties les plus fines de brouillard en gouttelettes assez grosses et à rendre ces dernières propres à la séparation par cyclones ou par secousses. La. consommation d'énergie et le coût des investissements sont toutefois très élevés et il est difficile d'éliminer le bruit. On a donc abandonne ce procédé.
Une autre méthode pour rendre les particules de brouillard plus grossières consiste à utiliser les épurateurs Venturi. A l'en.... droit'le plus étroit, c'est-à-dire au goulot d'un tube venturi, on introduit un liquide de lavage et, simultanément et à une vitesse d'environ 80 m/sec, le gaz dont il faut enlever le brouillard, Les gouttelettes du liquide de lavage pulvérisé absorbent les goutte- lettes de brouillard et le tube Venturi laisse dans le gaz une sus- pension de gouttelettes de liquide dont le diamètre est à ce point augmente par rapport au diamètre des particules initiales de brouil- lard qu'on peut les séparer sans difficulté à l'aide d'un séparateur centrifuge (cyclone) intercalé.
Dans le cas de brouillard à fines particules, c'est-à-dire de gouttelettes descendant jusqu'à environ 0,1 on obtient avec cet appareil des rendements de séparation allant jusqu'à 95 %. semblables rendements sont bien beaucoup meil- leurs que ceux des systèmes à filtres poreux connus jusqu'ici, mais ils restent encore de beaucoup inférieurs à ceux de la séparation électrostatique. Un inconvénient de l'épurateur Venturi* réside dans le fait que, si on traite des liquides corrosifs employés soit comme liquide de lavage soit comme brouillard, il se produit de fortes cor- rosions à cause de .la grande vitesse à l'endroit le plus étroit.
La présente invention décrit un procédé qui permet de sépa- rer des brouillards de composition quelconque, c'est-à-dire donc aussi des brouillards dont les gouttelettes de liquide se composent de liquides hautement oorrosifs, et d'un degré de finesse quelconque, c'est-à-dire jusqu'à un diamètre des gouttelettes de 0,01/ et moins
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tout en réalisant un rendement qui égale au moins ou dépasse même de beaucoup celui des meilleurs- filtres électrostatiques.
Le procédé qui fait -l'objet de l'invention nécessite des investissements d'un coût beaucoup plus faible que celui des investissements nécessaires pour une installation d'épuration électrostatique et, en pratique, il n'occasionne aucun ennui même au passage de matières excessivement corrosives.-
L'invention est basée en ordre essentiel sur cette constata- ti,on, que les dispositifs de filtrage poreux connus depuis longtemps, comme par exemple les masses céramiques ou les ballasts de matières en grains, peuvent fonctionner de telle façon qu'ils agissent comme un grand nombre d'épurateurs Venturi successifs et infiniment petits lorsque, contrairement à la méthode en usage jusqu'ici,
ils ne sont pas traversés par des gaz dont la vitesse soit aussi faible que pos- sible mais dépasse un minimum critique très élevé par rapport.aux vitesses employées antérieurement pour ces filtres, et lorsqu'on dis- pose derrière eux un séparateur simple basé sur l'effet d'inertie.
Etant donné que, en recourant au fonctionnement conforme à l'inven- tion, l'effet de nombreux épurateurs Venturi successifs se fait sen- tir, le rendement obtenu est beaucoup plus élevé que celui que donne un seul épurateur Venturi, Le rendement est amélioré encore par le fait que chacun des nombreux épurateurs Venturi minuscules est forcé- ment desservi de façon plus homogène que ne le serait un gros épura- teur venturi. . '
On peut en cela descendre fortement, pour ce qui concerne la vitesse des gaz, au-dessous du minimum nécessaire pour les épurateurs Venturi; cette vitesse restera cependant supérieure à celle habituel- lement employée pour les filtres poreux, par opposition au fonctionne-. ment usuel des filtres poreux, le brouillard n'est pas séparé, selon 1'invention, dans le filtre même :
il y est seulement épaissi à ce point qu'un.dispositif simple de séparation placé derrière le filtre suffit pour assurer la dissipation pratiquement complète du gaz.
Alors que jusqu'ici la vitesse maximum usuelle des gaz, en
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filtres poreux, a été d'environ 1 m/sec., rapportée à la section li- bre, et leur vitesse minimum, en épurateur Venturi, d'environ 50 m/ seo. rapportée à la section libre au goulot, la vitesse des gaz à employer selon l'invention est de 1,5 à 20 m/sec., rapportée à la section libre des pores ou d'environ 0,3 à 4 m/sec., rapportée à la section totale. De préférence, on emploie des vitesses de o,5 à 2 m/sec., rapportées la section libre des pores, plus exactement, la vitesse des gaz à employer selon l'invention est définie cornue devant rester au-delà de la zone de transition du flux laminaire au flux turbulent.
Ce n'est que dans cette gamme élevée de vitesses des gaz qu'on obtient un nouvel effet, non connu jusqu'ici avec les filtres poreux, décrit ci-après à l'aide de la figure 1.
Les capillaires de chaque filtre poreux se composent de ré- trécissements et élargissements successifs qui répondent à peu près à une section de genre Venturi, Les parois des pores sont aspergées soit artificiellement dès le début, soit par un liquide sépare du gaz, après un certain temps. Le liquide adhérant aux parois des pores est, si on emploie la grande vitesse des gaz que prévoit l'invention, dé- sagrégé et pulvérisé aux endroits les plus étroits des pores A-A1 Les gouttelettes de liquide détachées, qui ont un diamètre très dif- férent et, en conséquence, des moments d'inertie différents, sont freinées différemment dans l'élargissement qui suit, de sorte que les gouttes plus rapides cognent les gouttes plus lentes et les englou- tissent.
Après chaque élargissement presque, il y a déviation du courant gazeux, ce qui fait que, par l'effet de choc' et l'effet cen- trifuge, les particules grossières forcées sont à nouveau séparées.
Le liquide qui s'est accumulé est, de par la grande vitesse des gaz, poussé dans le rétrécissement suivant et y est à nouveau désagrégé et le phénomène se renouvelle plusieurs fois encore car des couches filtrantes relativement minces déjà présentent un grand nombre de ré- trécissements, élargissements et déviations de l'espèce En dernier ressort, le gaz brumeux entré dans le filtre quitte celui-ci avec la
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même teneur en brouillard presque que celle qu'il avait à l'entrée, la grosseur des particules étant toutefois considérablement augmen- tée. Un, cyclone simple placé derrière le filtre ou une plaque perfo- rée suffi.t donc pour éliminer pratiquement complètement ce brouillard ainsi épaissi.
L'épaississement du brouillard et, par là, le degré de séparation dans le séparateur qui suit sont d'autant plus pronon- cés que la vitesse des gaz est élevée. Il est possible sans plus non seulement d'atteindre mais aussi de dépasser de plusieurs puissances- dizaines' le degré de séparation des filtres électrostatiques. L'épais sissement du brouillard est même si fort que, dans la plupart des cas il ne faut même pas, pour séparer le brouillard épaissi, un cyclone ou une plaque perforée, mais'une simple plaque de choc respective- ment de déviation contre laquelle on fait affluer le gaz brumeux suf- fit.
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention est exposé ci- après au moyen de la figure 3 et des exemples d'exécution qui vont suivre.
Le gaz. entre en 1 dans l'appareil filtrant qui se compose, par exemple, d'un cer.tain nombre de tubes poreux 3. oes tubes sont traversés par le gaz, de l'intérieur vers l'extérieur. Le cas échéant et particulièrement pendant la période de mise en marche, ces tubes peuvent être humidifiés par un dispositif approprié, par exemple une douche 4. puor humidifier, on emploie de préférence un liquide qui a la même composition, que les gouttelettes de liquide du brouillard Séparer, par exemple le liquide séparé en 5 lui-même, 'Le gaz sor- tant des bougies filtrantes et dont le brouillard est fortement épais si arrive à la décharge 8 par un séparateur à secousses 6 qui ne pro- voque qu'une simpledéviation au moyen de la plaque de choc respecti- vement de déviation 7.
Quand le gaz n'arrive pas dans l'appareil avec suffismeent def pression pour vaincre la résistance du courant, on peut intercaler un ventilateur 9, Dans le dispositif qui fait l'objet de l'invention, la résistance du courant est, en général, beaucoup plus forte que dans les filtres poreux utilisés jusqu'ici car, dans
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la gamme de vitesses que l'on rencontre dans l'invention, la chute de pression augmente avec la vitesse plus fortement que dans la zone laminaire-et atteint de préférence 50 - 500 aaa de colonne dfeau. Le gaz brumeux perdu.quitte l'appareil en 10.
Si on attache de l'importance à un rendement particulièrement élevé- de la retenue des gouttelettes agglomérées (plus de 99,9 %), il peut '.être indiqué de prévoir, au lieu de la plaque de choc respec- tivement de déviation 7, une ou plusieurs plaques perforées consécu- tives placées en quinconce ou un cyclone.
Au lieu des bougies filtrantes 3 on peut employer toute au- tre matière filtrante poreuse connue, par exemple des feutres, des tissus, ou des couches de boules déversées l'une sur l'autre.
Il convient bien entendu d'employer une matière qui résiste au liquide à séparer. Il n'y a aucune difficulté à remplir cette con- dition car on peut, en pratique, employer tout corps solide sous quelque forme et de quelque granulométrie que ce soit, poux'autant qu'il reste poreux..La grandeur des pores est, de même, d'importance tout à fait secondaire il s'est toutefois avéré avantageux que la grandeur des pores ne soit pas inférieure à une certaine limite supé- rieure calculée' pour que la montée capillaire soit plus faible que le diamètre des grains composant la couche. Il y a aussi inconvénient à employer des.diamètres qui soient inférieurs à ceux des particules à épaissir parce que, alors, les avantages du fonctionnement selon l'in vention ne se marquent pas.
Il convient de choisir la couche filtrante d'une épaisseur telle qu'il y ait,dans chaque section, dans le sens du courant, au- moins plusieurs et, de préférence, au raoins dix rétrécisse:lents et élargissements successifs.
EXEMPLE l
On a introduit dans un dispositif selon figure 2 un gaz con- tenant au m3 110 gr de brouillard d'acide sulfurique et d'une tempé- rature de 40 0 dont la grosseur des gouttes allait de 0,04 à 2 et dont les gouttes se composaient d'acide sulfurique à 80 % Les
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éléments filtrants poreux se composaient d'une couche de 30 m/m de boules en verre de 3 m/m de diamètre. Le point de transition du cou- rant laminaire au courant turbulent se situait, dans ce cas, à une vitesse de gaz de 0,305 m/sec. rapportée à la section totale du fil- @ tre. A ce point, la chute de pression dans la couche filtrante était de 49,4 m/m de colonne d'eau.
Si les gaz entraient dans le filtre à une vitesse de 0,029 m/sec., rapportée à la section totale du filtre, ce qui amenait une chute de pression de 20 m/m de colonne dteau, le rendement de la sé- paration était de 74 % pour une vitesse de gaz de 0,375 m/sec., re- lativement peu. inférieure donc un minimum de 0,305 m/sec., prévu à ltinvention, le'rendement de séparation était de 86 % et la chute de pression dans la couche filtrante de 48,8 m/m de colonne d'eau. Dans les deux -cas, l'acide se séparait exclusivement dans la couche fil- trante et tombait tout dans le récipient 2.
En portant la vitesse des gaz au-delà de la vitesse minimum prévue à l'invention., à savoir 0,56 m/seo., le degré de séparation était déjà de 96 % et la chute de pression dans la couche filtrante était de 104 m/m de colonne d'eau. pour une vitesse de 1,38 m/sec., la chute de pression dans la couche filtrante étant alors de 310 m/m de colonne d'eau, on atteignait un rendement de.séparation de 99,35% Dans ces deux derniers cas, il ne tombait que peu d'acide dans le ré, cipient 2 la plus grosse partie de l'acide se séparait dans le sépa rateur à secousses 6.
EXEMPLE 2.-
On a dissipé dans un dispositif selon figure 2 un gaz avec, au m3, 1 gr de brouillard d'acide sulfurique, d'une température de 30 c d'une grosseur de particules de 0,01 à 1 et dont les goutte- lettes d'acide se composaient d'acide sulfurique à 97,5 %. Les élé ments filtrants étaient, dans ce cas, des tubes poreux selon 3 de . la figure 2 L'épaisseur de couche de la matière était de 12,.5 m/m La matière filtrante était composée de particules frittées d'oxyde d'aluminium de 1 - 3 m/m de diamètre, il n'était pas possible de
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mesurer exactement la grandeur des pores.
La porosité de la matière filtrante sèche était telle que, pour une chute de pression de 100 m/m de colonne d'eau, on pouvait maintenir une vitesse de l'air de
0,7 m/sec rapportée à la surface filtrante totale.
Le 'brouillard passait à la vitesse de 0,8 m/sec rapportée à la section totale de la surface filtrante et'il y avait, dans le filtre, une chute de pression de 200 m/m de colonne d'eau, Après le séparateur à secousses 6, le gaz contenait au m3 7,5 mg de H2SO4c e qui correspond à un degré de séparation-de 99,25 %. L'acide séparé tombait pour la plus grande partie dans le séparateur à secousses 6.
EXEMPLE- 3. ¯
On a dissipé dans un dispositif selon figure 3 un gaz avec une teneur en brouillard de 50 gr H3PO4/m3n une grosseur de parti- ouïes, de brouillard de 0,3 à 3 et une température de 60 c La. ma tière filtrante était une couche poreuse de grains de charbon arron- dis de 2 m/m de diamètre et agglomérés avec un goudron cokéfié l'é paisseur de la couche filtrante était de 10 m/m La. plaque 6 était remplacée, dans cet essai, par deux disques perforés placés en quin- conce.
A la vitesse de 1 m/sec,, rapportée à la section totale de la surface filtrante, on releva dans la couche filtrante une perte de charge de 450 m/m de colonne d'eau. Après les plaques perforées, le gaz perdu contenait 5 mg H3PO4/m3n ce qui correspondait à un de--. grs de séparation de 99,99 %
Il a été possible, de la même façon, d'éliminer complètement des brouillards de substances organiques, par exemple des brouillards , d'huile..
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Different methods are known to separate mists from gases. The process which works in the safest way and with the highest yield is the electrostatic separation, this allows yields of up to 99% but it requires very high investment expenses and, for the separation of corrosive materials, it can only be used with certain restrictions. Problems arise, for example, in the separation of sulfuric acid mists, the droplets of which consist of an acid with a concentration greater than 80%
For quite a long time,
mechanical separation devices are also known, for example filters made of porous material such as ceramic, fabrics, felts or ballasts of granulated bodies (coke beans, glass balls, etc.). With regard to the operation of these porous filters, the following two points of view have so far emerged.
1) pure screening effect where only those of the materials are separated
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in suspension, the particles of which are larger than the diameter of the pores. The outlet of the separated liquid is therefore on the side of the gas inlet. The thickness of the filter coating only plays a secondary role here; on the other hand it is important to work with a low speed of the ga because, otherwise, liquid would be squeezed into the pores and these would be blocked.
Compared to the free section of the pores, the gas velocities used hitherto are less than 1 m / sec which, in practice, corresponds to. lays at approximately a rate of 0.2 m / sec, relative to the total cross section of the filter.
2 It has also been proposed to use filters the pores of which are larger than the diameter of the droplets to be separated and to adapt between them the thickness of the filters and the speed of passage of the gas so that the particles find time to arrive, by Brown movement, at the pore wall and adhere to it.
In this case too, it is necessary to work at low speed of the gas to arrive. the length of stay required. for filters operating in this way, the equipment and operating expenses increase disproportionately as the desired separation efficiency is greater;
this is why in practice, for such devices, we have been satisfied with efficiencies of 80 - 90%.
Shake filters have also been known, the operation of which is based on the fact that the gas stream is deviated from its direction and that the mist droplets, under their greater inertia, are launched against any obstacles, these devices fail when the diameter of the droplets is less than about 5 / because then the influence of the friction with respect to the inertia is already too great and the droplets are deflected with the gas stream and pass through the separator without undergoing any change A this category also belongs to cyclones which also,
are based on separation by forces of inertia here too, we find a totally insufficient efficiency
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when the particles are small.
Attempts have been made to improve the efficiency of these cyclones by projecting ultrasound on the system containing the mist. This succeeds in agglomerating the finer parts of the mist into fairly large droplets and making the latter suitable for separation by cyclones or by shaking. The energy consumption and the investment cost are however very high and it is difficult to eliminate the noise. We therefore abandoned this process.
Another method of making the fog particles coarser is to use Venturi scrubbers. At the narrowest end, i.e. at the neck of a venturi tube, a washing liquid is introduced and, simultaneously and at a speed of about 80 m / sec, the gas from which the mist has to be removed, The droplets of the sprayed washing liquid absorb the mist droplets and the Venturi tube leaves in the gas a suspension of liquid droplets whose diameter is at this point increased in relation to the diameter of the initial mist particles that can be separated without difficulty using an interposed centrifugal separator (cyclone).
In the case of fog with fine particles, that is to say with droplets falling down to approximately 0.1, separation yields of up to 95% are obtained with this apparatus. Similar efficiencies are much better than those of the porous filter systems known heretofore, but they are still much lower than those of electrostatic separation. A disadvantage of the Venturi * scrubber is that, if corrosive liquids used either as washing liquid or as mist are treated, heavy corrosion will occur due to the high speed at the point. narrower.
The present invention describes a process which makes it possible to separate mists of any composition, that is to say therefore also mists in which the liquid droplets are composed of highly oorrosive liquids, and of any degree of fineness, i.e. up to a droplet diameter of 0.01 / and less
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while achieving an efficiency which at least equals or even greatly exceeds that of the best electrostatic filters.
The process which is the subject of the invention requires investments at a cost much lower than that of the investments necessary for an electrostatic purification installation and, in practice, it does not cause any trouble even when passing materials. excessively corrosive.
The invention is based in essential order on this finding that porous filtering devices known for a long time, such as for example ceramic masses or ballasts of granular materials, can function in such a way that they act as a large number of successive and infinitely small Venturi purifiers when, unlike the method in use until now,
they are not crossed by gases whose velocity is as low as possible but exceeds a very high critical minimum in relation to the velocities previously employed for these filters, and when a simple separator based on the inertia effect.
Since, by resorting to the operation according to the invention, the effect of many successive Venturi scrubbers is felt, the efficiency obtained is much higher than that of a single Venturi scrubber. The efficiency is improved. again by the fact that each of the many tiny Venturi scrubbers is necessarily served more evenly than a large Venturi scrubber would be. . '
As regards the gas velocity, it is possible to drop considerably below the minimum necessary for Venturi purifiers; however, this speed will remain higher than that usually employed for porous filters, as opposed to running. Usually porous filters, the mist is not separated, according to the invention, in the filter itself:
it is only thickened there to this point that a simple separating device placed behind the filter is sufficient to ensure practically complete dissipation of the gas.
While until now the usual maximum speed of gases, in
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porous filters, was about 1 m / sec., referred to the free section, and their minimum speed, in a Venturi scrubber, about 50 m / seo. relative to the free section at the neck, the speed of the gases to be used according to the invention is 1.5 to 20 m / sec., relative to the free section of the pores or approximately 0.3 to 4 m / sec. , referred to the total section. Preferably, one employs speeds of 0.5 to 2 m / sec., Related to the free section of the pores, more exactly, the speed of the gases to be employed according to the invention is defined after having to remain beyond the zone of transition from laminar flow to turbulent flow.
It is only in this high range of gas velocities that a new effect is obtained, not known until now with porous filters, described below with the aid of FIG. 1.
The capillaries of each porous filter are made up of successive narrowing and widening which respond roughly to a Venturi-like section. time. The liquid adhering to the walls of the pores is, if the high gas velocity provided for by the invention is used, disintegrated and sprayed at the narrowest places of the pores A-A1 The droplets of detached liquid, which have a very different diameter - ferent and, consequently, different moments of inertia, are braked differently in the subsequent widening, so that the faster drops hit the slower drops and engulf them.
After almost every widening, the gas stream is deflected, so that by the shock effect and centrifugal effect the coarse particles forced out are again separated.
The liquid which has accumulated is, by the high gas velocity, pushed into the next narrowing and is again broken up there and the phenomenon is repeated several times more because relatively thin filter layers already present a large number of re- narrowings, widenings and deviations of the species As a last resort, the misty gas entering the filter leaves it with the
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Almost same fog content as it had at the inlet, however the particle size being considerably increased. A simple cyclone placed behind the filter or a perforated plate is therefore sufficient to practically completely eliminate this fog thus thickened.
The thickening of the mist and hence the degree of separation in the separator which follows is all the more pronounced the higher the gas velocity is. It is possible without further not only to reach but also to exceed by several powers-tens' the degree of separation of the electrostatic filters. The thickening of the fog is even so great that in most cases it is not even necessary, to separate the thickened fog, a cyclone or a perforated plate, but a simple shock plate respectively deflection against which sufficient misty gas is made to flow.
The device which is the subject of the invention is explained below by means of FIG. 3 and the examples of execution which follow.
The gas. enters in 1 the filtering apparatus which consists, for example, of a certain number of porous tubes 3. These tubes are traversed by gas, from the inside to the outside. If necessary and particularly during the start-up period, these tubes can be humidified by an appropriate device, for example a shower 4.for humidification, preferably a liquid is used which has the same composition as the liquid droplets of the liquid. mist Separate, for example the liquid separated into 5 itself, 'The gas leaving the filter candles and the mist of which is very thick if it arrives at the discharge 8 through a shaking separator 6 which causes only simple deflection by means of the shock plate respectively deflection 7.
When the gas does not arrive in the apparatus with sufficient pressure to overcome the resistance of the current, it is possible to insert a fan 9, In the device which is the object of the invention, the resistance of the current is, in general , much stronger than in the porous filters used so far because, in
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In the range of speeds encountered in the invention, the pressure drop increases with speed more sharply than in the laminar zone - and preferably reaches 50 - 500 aaa of water column. The misty gas lost leaves the device at 10.
If importance is attached to a particularly high efficiency of the retention of agglomerated droplets (more than 99.9%), it may be advisable to provide, instead of the impact plate respectively deflection 7 , one or more consecutive perforated plates placed in staggered rows or a cyclone.
Instead of the filter candles 3, any other known porous filter material can be employed, for example felts, cloths, or layers of balls poured over one another.
It is of course advisable to use a material which resists the liquid to be separated. There is no difficulty in fulfilling this condition because, in practice, any solid body can be used in any form and of any particle size whatsoever, as long as it remains porous. The size of the pores is , likewise, of quite secondary importance, it has however proved advantageous that the size of the pores is not less than a certain upper limit calculated so that the capillary rise is smaller than the diameter of the component grains. layer. There is also a drawback in using diameters which are smaller than those of the particles to be thickened because, then, the advantages of the operation according to the invention are not evident.
It is advisable to choose the filter layer of a thickness such that there are, in each section, in the direction of the current, at least several and, preferably, at least ten narrows: slow and successive enlargements.
EXAMPLE l
A gas containing 110 g of sulfuric acid mist and a temperature of 40 ° C., the size of the drops of which ranged from 0.04 to 2 and the drops of which were introduced into a device according to FIG. consisted of 80% sulfuric acid
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Porous filter elements consisted of a 30 m / m layer of glass balls of 3 m / m in diameter. The transition point from the laminar current to the turbulent current was, in this case, at a gas velocity of 0.305 m / sec. referred to the total cross section of the filter. At this point, the pressure drop across the filter layer was 49.4 m / m water column.
If the gases entered the filter at a speed of 0.029 m / sec., Related to the total cross-section of the filter, which resulted in a pressure drop of 20 m / m of water column, the efficiency of the separation was 74% for a gas velocity of 0.375 m / sec., Relatively little. therefore lower than a minimum of 0.305 m / sec., provided for in the invention, the separation efficiency was 86% and the pressure drop in the filter layer was 48.8 m / m of water column. In both cases, the acid separated exclusively in the filter layer and all fell into vessel 2.
By raising the speed of the gases beyond the minimum speed provided for in the invention, namely 0.56 m / seo., The degree of separation was already 96% and the pressure drop in the filter layer was 104 m / m of water column. for a speed of 1.38 m / sec., the pressure drop in the filter layer then being 310 m / m of water column, a separation efficiency of 99.35% was reached. In these last two cases , there was little acid falling into the container 2, most of the acid separated in the shaking separator 6.
EXAMPLE 2.-
A gas was dissipated in a device according to FIG. 2 with, per m3, 1 g of sulfuric acid mist, at a temperature of 30 ° C. with a particle size of 0.01 to 1 and the droplets of which acid consisted of 97.5% sulfuric acid. The filter elements were, in this case, porous tubes according to 3 of. Figure 2 The layer thickness of the material was 12, .5 m / m The filter material consisted of sintered particles of aluminum oxide of 1 - 3 m / m in diameter, it was not possible of
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accurately measure the size of the pores.
The porosity of the dry filter material was such that, for a pressure drop of 100 m / m water column, an air velocity of
0.7 m / sec relative to the total filtering surface.
The mist passed at a speed of 0.8 m / sec related to the total cross-section of the filtering surface and there was, in the filter, a pressure drop of 200 m / m of water column, After the shaking separator 6, the gas contained 7.5 mg of H2SO4c e per m 3, which corresponds to a degree of separation of 99.25%. Most of the separated acid fell into the shaker separator 6.
EXAMPLE- 3. ¯
A gas with a mist content of 50 gr H3PO4 / m 3 was dissipated in a device according to FIG. 3, a particle size, mist of 0.3 to 3 and a temperature of 60 ° C. The filter material was a. porous layer of carbon grains rounded with a diameter of 2 m / m and agglomerated with a coked tar the thickness of the filter layer was 10 m / m Plate 6 was replaced, in this test, by two discs perforated in quadruple.
At a speed of 1 m / sec, referred to the total cross section of the filtering surface, a pressure drop of 450 m / m of water column was noted in the filter layer. After the perforated plates, the lost gas contained 5 mg H3PO4 / m3n which corresponded to one of--. 99.99% separation grs
It was also possible, in the same way, to completely eliminate mists of organic substances, for example mists, oil.