..Appareil pour le traitement d'une phase gazeuse" <EMI ID=1.1>
solide ou un liquide très finement-divisé sous forme de particules notamment en vue de l'épuration de cette phase
gazeuse.
On connaît déjà un appareil de ce genre comportant au moins une paire d'électrodes dont l'une est mise à la terre et l'autre qui est disposée en regard de la précédente et parallèle à cette dernière, est portée à une haute tension de manière à créer
entre les deux électrodes un espace soumis à un champ électrique monoionisé. Cet appareil comporte par ailleurs des moyens pour faire circuler la phase gazeuse dans cet espace et d'autres
moyens pour disperser mécaniquement un liquide sous forme de gouttelettes grossières dans le courant gazeux afin de former
un ruissellement sur les électrodes.
L'eau qui ruisselle le long de la ou des électrodes au potentiel de la terre peut être fournie par des canalisations d'alimentation alors que l'eau qui ruisselle le long de la ou
des électrodes à haute tension peut être amenée soit par pulvérisations mécaniques de grosses gouttes qui atteignent
alors l'électrode à haute tension par effet d'inertie soit
par pulvérisations électrostatiques de petites gouttes qui sont alors attirées� sous l'effet du champ électrostatique par l'électrode à haute tension constituant une électrode collectrice.
Les appareils de ce genre connus actuellement présentent certaines limitations d'emploi., du fait de leur conception�
car ils sont souvent amenés à traiter une phase gazeuse corrosive et de ce fait les électrodes métalliques� entre lesquelles est créé le champ électrique mono ionise ) sont progressivement corrodées et doivent être très fréquemment changées'.
La présente invention vise essentiellement à remédier à cet inconvénient en procurant un appareil de ce genre de conception particulièrement simple.
A cet effet cet appareil de traitement d'une phase gazeuse (vapeur ou gaz} contenant en suspension un liquide ou un solide très finement divisé notamment en vue de la séparation de la phase liquide ou solide de la phase gazeuse comportant au moins une première électrode misé à la terre et au moins une seconde électrode disposée en regard de la première électrode et parallèlement à cette dernière) aes moyens pour porter cette seconde électrode à une haute tension continue de manière à créer entre les première et seconde électrodes un espace soumis à un champ électrique monoionisé des moyens pour faire circuler la phase gazeuse dans l'espace compris entre les deux électrodes des moyens pour réaliser un ruissellement sur les ^ électrodes^notamment par un- dispersion mécanique d'un liquide
sous forme de gouttelettes grossières qui atteignent les électrodes par inertie et des organes effilés en saillie portés par la première électrode mise à la terre, sur sa face tournée vers la seconde électrode � haute tension pour assurer, à l'extrémité de ces organes l'ionisation et la localisation de gouttes pendantes atomisées sous forme de fines gouttelettes, par pulvérisation électrostatique, lesquelles sont attirées par la seconde électrode jouant le rôle d'électrode collectrice�
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constituée en un matériau non conducteur électronique . la conduction électrique à la surface de la seconde électrode
étant assurée par la conductivité du film de liquide continu
qui ruisselle sur cette surface.
Suivant l'invention les électrodes ou parois collectrices portéesà haute tension ne comportent pas d'organes effilés en saillie tels qu'aspérités ou pointes,, en regard des premières électrodes au potentiel de la terre qui constituent des électrodes
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susceptibles soit de s'opposer au parfait lavage des secondes électrodes collectrices, soit de réémettre par une nouvelle pulvérisation électrostatique un brouillard chargé de signes contraires à la charge créée dans le dépoussiérieur.
Suivant l'invention les secondes électrodes collectrices sont constituées en un matériau non métallique. de préférence léger afin d'éviter de suspendre aux isolateurs haute tension
un point trop élevé, et chimiquement inerte, On peut avantageusement utilisér pour constituer les secondes électrodes collectrices, une toile de fibres de verre ou de fibres synthétiques. Chaque seconde électrode collectrice est reliée à une borne métallique à-haute tension et la conduction électrique entre cette borne et chaque point de la surface de l'électrode collectrice est assurée par le ruissellement formé le long de l'électrode ce ruissellement étant constitué par un électrolyte (eau par exemple%-.
Les'premières électrodes ou parois émissives qui portent les organes effilés en saillie sont portées au potentiel de la terre et doivent présenter une surface importante pour recueillir la plus grande quantité possible de l'eau dispersée mécaniquement dans l'appareil. Ces électrodes émissives doivent comporter,
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desquelles se produisent l'ionisation et la localisation'des gouttes pendantes atomisées sous forme de fines gouttelettes
par l'effet d'éclatement électrostatique. La présence du brouillard formé dans l'espace soumis au champ électrique
permet d'effectuer en même temps que la séparation des phases
de la suspension une élimination des composants gazeux polluants absorbables présents dans la phase gazeuse empoussiérée. Les parois émissives mises à la terre sont de préférence constituées en un matériau conducteur électronique. De ce fait ces électrodes émissives peuvent être alimentées en eau non seulement par pulvérisation grossière mais également par l'intermédiaire d'un déversoir ou de canalisations mises àla terre. La mise à la terre des électrodes émissives offre l'avantage que l'on obtient automatiquement une protection cathodique des parois de l'appareil qui sont mises à la terre et qui constituent en elles-même certaines des électrodes émissives.
Toutefois les électrodes émissives. à l'exclusion des parois gui délimitent l'appareil et qui doivent former un écran <EMI ID=5.1>
protection éfficace en métal par exemple peuvent être aussi constituées en un matériau non conducteur électronique.
On décrira ci-après à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel :
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trodes verticales respectivement êmissive et collectrice illustrant le principe mis en oeuvre dans l'appareil suivant l'invention l'électrode émissive étant mise à la terre et l'électrode collective étant portée à une haute tension positive.
.La figure 2 est une vue en coupe verticale et longitudinale suivant la ligne II d'un appareil de dépoussiérage suivant l'invention comportant des électrodes planes et dans lequel le gaz empoussiéré circule horizontalement. La figure 3 est une vue en coupe horizontale schématique faite avant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective schématique d'une électrode plane émissive et des deux.parois latérales de l'appareil. La figure 5 est une vue en perspective d'une variante d'exécution d'une électrode émissive : dans ce cas les deux parois latérales de l'appareil ne portent les aspérités que sur la face intérieure. La figure 6 est une vue en perspective d'une autre variante d'exécution d'une électrode émissive autre que l'une des deux ' parois latérales de l'appareil.
La figure 7 est une vue en coupe verticale et transversale schématique d'un appareil utilisant des plaques électrodes émissives telles que représentées sur la figure 5. La figure 8 est une vue en coupe verticale schématique d'une autre variante d'exécution de l'appareil suivant l'invention� dans laquelle le gaz à dépoussiérer circule verticalement.
Les figures9.. 10 et II sont des vues en coupe verticale schématique d'autres variantes d'exécution de l'appareil <EMI ID=7.1>
suivant l'invention avec des polarités différentes appliquées aux plates électrodes.
La figure 12 est une vue en coupe verticale d'une électrode collectrice en tissu de fibres de verre ou de fibres synthétiques. <EMI ID=8.1> de la figure 12. La figure 14 est une vue de dessus de l'électrode de la <EMI ID=9.1>
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illustrent les effets du brouillard fin de liquide obtenu
par pulvérisation électrostatique du ruissellement du ruissellement formé sur une électrode ionisante et qui constitue l'une des caractéristiques essentielles du procédé et de l'appareil suivant l'invention.
L'appareil de dépoussiérage comporte essentiellement
deux électrodes parallèles en regard l'une de l'autre à savoir*une électrode collectrice 10 portée à une haute tension positive+v et une électrode émissive II au potentiel de la terre, cette électrode portant des pointes 20 tournées vers l'électrode collectrice 10 qui est. elle totalement exempte de pointes. Le gaz à dépoussiérer circule dans l'espace compris
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comporte par ailleurs des moyens non représentés pour disperses mécaniquement un liquide. tel que l'eau sous forme de gouttelettes grossières, dans le courant gazeux, afin de former des ruissellements ro et r respectivement sur les électrodes collectrice 10 et émissive II. Le ruissellement r formésur l'électrode émissive II est drainé à l'extrémité des pointes 20 où se forment des gouttes pendantes G qui éclatent en gouttelettes g par effet électrostatique. Ces gouttelettes g, fortement chargées, viennent s'ajouter à la charge d'espace des poussières (non représentées) véhiculées par le gaz empoussiéré et qui sont chargées électriquement dans le champ ionisant des pointes 20.
Les gouttelettes g sont émises des pointes 20 avec une vitesse
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lettes g créent donc ainsi, transversalement par rapport au sens de circulation du gaz empoussiéré, un courant de balayage qui draine la charge d'espace vers l'électrode collectrice 10, comme on peut le voir sur la figure 1 A.
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renforcent ainsi la conductibilité électrolytique superficielle de l'électrode collectrice, et en outre facilitenie lavage de cette électrode.
Ce double effet, balayage rapide de l'espace gazeux par les gouttelettes pulvérisées électrostatiquement d'une part, participation de celles-ci à
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caractère original et ses qualités particulières de dépoussiéreur.
On décrira maintenant, en se référant tout particulièrement aux figures 2 et 3, une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention dans lequel le gaz empoussiéré suit un trajet horizontal, de gauche à droite sur le dessin, matérialisé par les flèches 1. L'appareil comporte une enceinte 2 délimitée par deux parois verticales 3, une paroi horizontale supérieure 4 et une paroi inférieure dont la forme de trémie 5 permet le drainage des boues vers un ou plusieurs conduits d'évacuation tels que 6. Dans l'enceinte 2 sont <EMI ID=16.1>
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une haute tension positive, fournie par un générateur haute tension 12 (électrodes 10). Les groupes 7, 8, 9 de parois con stituent des champs indépendants, alimentés chacun par un générateur tel que 12 et dont le nombre peut varier de un à quatre. L'isolement électrique des éléments au potentiel élevé est assuré par des isolateurs 13 chauffés par des résistance 14 pour éviter toute condensation d'eau sur les parois. Les parois 10 sont fixées à des traverses 19 qui en assurent l'espacement constant.
Des buses 15 de dispersion mécanique primaire grossière de liquide sont disposées dans un plan horizontal, parallèlement à la paroi supérieure 4, sur des rampes 16 et dans des plans verticaux sur des rampes 17 alimentées en eau ou en liquide approprié sous pression par des conduits 18, de manière à assurer un ruissellement continu du liquide sur les parois 10 et 11. Les parois Il mises à la terre sont des plaques planes supportées par une charpente non représentée. Cette charpente assure l'espacement constant des parois Il et est reliée à l'enceinte 2 au potentiel de la terre.
Les parois ou électrodes émissives 11 dont le rôle a été défini plus haut ont une forme appropriée pour obtenir les effets suivants :
a) présenter une surface maximale au ruissellement de liquide en vue d'assurer sa bonne répartition, b) assurer la pulvérisation électrostatique de ce ruissellement, de manière uniformément répartie en direction des parois 10.
Les figures 4 à 7 montrent, en représentation partielle, plusieurs réalisations des parois 11 constituant les électrodes émissives.
Sur la figure 4, une plaque plane 11 porte, disposée en quinconce, des pointes ou goulottes 20 à l'extrémité desquelles se produit simultanément l'ionisation du gaz et la pulvérisation électrostatique du liquide.
Sur la figure 5, une plaque plane 11 porte des ailettes 21 disposées horizontalement et inclinées latéralement vers le bas, c'est-à-dire ayant une section droite en V renversé, d'autres ailettes 22 s'étendant verticalement entre les ailettes horizontales 21 et étant disposées en quinconce. La pulvérisation électrostatique et l'ionisation sont localisées à l'endroit d'échancrures 23 présentées par les ailettes horizontales 21 et verticales 22.
Sur la figure 6, l'électrode émissive 11 comporte un ensemble d'ailettes symétriques horizontales 24 et verticales 25 maintenues dans un cadre en profilé non représenté. Les ailettes horizontales 24 ont une section droite en V renversé. La pulvérisation électrostatique et l'ionisation sont localisées à l'endroit d'échancrures 26 prévues dans les ailettes. Ces électrodes sont maintenues verticales par des cadres en tubes ou profilés appropriés non représentés, sur lesquels elles peuvent être soudées, rivées ou boulonnées. Elles sont utilisées comme parois Il au potentiel de la terre en regard des parois 10 planes au potentiel positif haute tension selon le schéma de la figure 7 qui est une vue perpendiculaire au courant gazeux.
<EMI ID=18.1> La figure 8 montre en vue de dessus une autre disposition des parois électrodes Il reliées à la terre du générateur 12' et des parois 10 portées à la haute tension positive. Dans cet arrangement, les parois à potentiel élevé 10 et les parois au potentiel de la terre 11 sont alternativement émissives et collectrices sur chaque face et ne portent des pointes ou ailettes d'ionisation et de pulvérisation électrostatique, telles que 20 par exemple, que
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émissives. Le gaz empoussiéré passant selon les flèches 27 rencontre des espaces 28 monoionisés du signe de la terre et d'autres espaces 29 monoionisés du signe de la haute tension, ces espaças étant disposés en parallèle. Dans les espaces 29 sont produits , par pulvérisation électrostatique, des brouillards de gouttelettes chargées positivement, issus des pointes
20a portées par chaque paroi 10 à potentiel élevé, sur sa face gauche, ces brouillards étant dirigés vers la paroi collectrice 11 en regard, dépourvue
de pointes sur sa face droite. Par contre, dans les espaces 28, des brouillards de gouttelettes du signe de la terre, c'est-à-dire négatif par rapport à la haute tension positive, sont issus de pointes 20 portées par la face gauche de chaque paroi 11 mise à la terre, ces brouillards étant dirigés vers la face droite , dépourvue de pointes 20, de la plaque 10à haute tension positive en regard, cette face droite jouant alors le rôle d'électrode collectrice
Dans tous les appareils'selon l'invention, le gaz empoussiéré peut circuler horizontalement ou verticalement de bas en haut ou de haut en bas. Dans ces appareils, on doit ménager des espaces de garde électrique entre les parties au potentiel de la terre (charpentes, buses de dispersion du liquide) et celles qui sont au potentiel élevé (électrodes collectrices, support de celle-ci). Les distances de garde doivent être au moins égales à celle
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phénomènes disruptifs parasites.
Pour résoudre certains problèmes liés à des difficultés de construction ou à une corrosion électrochimique accélérée, on peut également réaliser les électrodes émissives 11 en un matériau non conducteur électronique (plaques en résine synthétique, tissus de verre ou de fibre synthétique). Les pointes ou <EMI ID=21.1>
ailettes émissives devront être assez massives pour éviter de de se détruire lors des décharges disruptives: La conductivité du film d'eau qui ruisselle à la surface des_parois des électrodes II est suffisante pour assurer l'ionisation aux pointes de gouttes de liquide formées et la pulvérisation électrostatique de celles-ci. La mise en contact de cette électrode avec le potentiel de la terre est assurée par les barres métalliques support. Bien entendu les parois verticales de l'appareil sont constituées de toute manière d'un matériau bon conducteur électronique (métal par exemple' de manière
à assurer la sécurité du personnel vis-à-vis de la haute tension au cas où une décharge disruptive traverserait la paroi isolante.
Un avantage très important du procédé et de l'appareil proposé est un fonctionnement particulièrement silencieux. En effet la présence d'une conduction électrolytique constituée par le film d'eau sur les électrodes II et/ou les électrodes
10- limite l'intensité des décharges disruptives par la très forte résistance du film.
Les modes de réalisation préférentielle de l'appareil de
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électrodes émissives au potentiel de la terre à pulvérisation électrostatique d'eau à électrodes collectrices et éventuellement émissives en matériau isolant et à conductibilité électrique par film liquide. Un tel appareil associe aux avantages déjà connus des dépoussiéreurs électriques humides les avantages suivants :
Il) du fait de l'ionisation négative., bonne stabilité du courant d'ionisation et tension d'amorçage élevée ;
2[deg.]) protection cathodique des électrodes émissives lorsque celles-ci sont en métal ;
3[deg.]) protection cathodique de la caisse de l'appareil lorsque celle-ci est en métal ;
4[deg.]) légèreté des électrodes en matériau isolant suspendues aux isolateurs haute tension ;
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de la résistance électrique des films d'eau ;
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à la terre ;
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élevé qu'en métal.
Tout en restant dans le type de dépoussiéreur "à champ monoionisé négatif on peut concevoir un appareil tel que celui précédemment décrit mais dont toutefois les électrodes émissives, en matériàu isolant électriquement., sont portées
à une haute tension négative tandis que les électrodes collectrices, également en matériau isolant électriquement sont portées au potentiel de la terre- comme il est illustré schématiquement sur la figure 9. On perd toutefois dans cette réalisation les avantages 3 et 6 de la conception précédente.
La caisse de l'appareil n'étant plus protégée cathodiquement
on peut réaliser les parois verticales., supérieure et inférieure de l'appareil en une résine très fortement chargée en carbone. c'est-à-dire en un matériau bon conducteur électronique et
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Bien entendu, on peut de la même manière concevoir des variantes d'exécution de l'appareil suivant l'invention du type "à champ monoionisé positif" ainsi qu'il est représenté
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Dans le cas de l'appareil représenté sur la figure 10
les électrodes émissives II sont mises à la terre tandis que les électrodes collectrices 10 sont portées à une haute tension négative.
Dans la forme d'exécution illustrée sur la figure II
les électrodes émissives II sont portées à une haute tension possitives-tandis que les électrodes collectrices 10 sont mises à la terre.
Dans les deux cas des figures 10 et II on sacrifie l'avantage I indépendamment de la perte des avantages 2 et 3 pour
<EMI ID=30.1> avantages 2 et 6 pour la réalisation de la figure II.
On décrira maintenant en se référant plus particulièrement aux figures 12 à 14. une forme d'exécution non limitative, particulièrement avantageuse, d'une électrode collectrice 10. Cette électrode collectrice comprend une nappe 35 d'un tissu
de fibres de verre ou de fibres synthétiques. Au moyen de coutures transversales 36 et 37,on réalise aux deux extrémités
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39 respectivement pour le passage d'une barre supérieure de suspension 40 et d'une barre inférieure 41 formant lest
La barre supérieure de suspension 40 est soutenue par deux crochets de suspension métallique qui assurent la liaison' électrique avec le générateur à haute tension. Ori voit également
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formé sur l'électrode 10 et en 45 l'évacuation de l'eau de ruissellement et des boues vers une trémie sous-jacente non représentée soit sous forme de grosses gouttes, soit sous forme de pulvérisations électrostatiques de très fines gouttelettes.
On peut prévoir également le long des deux bords verticaux de la nappe de fibres 35� une garde 46 diminuant l'effet de bore et limitant ainsi la contre-émission.
La barre supérieure de suspension 40 est de préférence
en matériau inerte du point de vue électro-chimique^ par exemple en carbone ou en résine très fortement chargée de carbone.
Si l'on veut réaliser une électrode émissive de la manière
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est nécessaire de fixer des goulottes régulièrement réparties à la surface de l'électrode émissive et sur les deux faces de manière à réaliser la pulvérisation électrostatique du ruissellement.
Dans toutes les formes d'exécution de l'invention qui ont été décrites ci-dessus, le liquide de pulvérisation mécanique de pulvérisation électrostatique, et de ruissellement peut être de l'eau ordinaire, de l'eau désionisée, une solution aqueuse, ou un liquide quelconque, pur ou non, suffisamment conducteur ionique pour assurer le transport du courant électrique à la surface des électrodes constituées d'un matériau isolant électrique.
REVENDICATIONS
I - Appareil de traitement d'une phase gazeuse contenant
en suspension un liquide ou un solide très finement divisé notamment en vue de la séparation de la phase liquide ou
solide de la phase gazeuse comportant au moins une première électrode mise à la terre et au moins une seconde électrode disposée en regard de la première électrode et parallèlement
à cette dernière des moyens pour porter cette seconde
électrode à une haute tension continue par rapport à la terre
de manière à c-.éer entre les première et les seconde
électrodes un espace soumis à un champ électrique monoionisé
des moyens pour faire circuler la phase gazeuse dans l'espace compris entre les deux électrodes des moyens pour réaliser
un ruissellement sur les électrodes notamment par une dispersion mécanique d'un liquide sous forme de gouttelettes grossières qui atteignent les électrodes par inertie et des organes effilés en saillie portés par l'une des électrode constituant une électrode émissive. sur sa face tournée vers l'autre électrode, pour assurera l'extrémité de.-ses organes., l'ionisation et la localisation de gouttes pendantes atomisées sous forme de fines gouttelettes, par pulvérisation électro-
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le rôle d'électrode collectrice caractérisé en ce que la seconds- électrode à haute tension est constituée en un matériau non conducteur électronique la conduction électrique à la
surface de la seconde électrode étant assurée par la conductivité du film de liquide continu qui ruisselle sur cette surface.
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