FR2483800A1

FR2483800A1 - Purificn. of fluid contg. solid particles - esp. removing fumes from hot gases by accelerating gas, slowing suddenly and sepg. particles by directing along labyrinthine paths

Info

Publication number: FR2483800A1
Application number: FR8012586A
Authority: FR
Original assignee: FLORIOT MICHEL
Current assignee: FLORIOT MICHEL
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1981-12-11
Also published as: FR2483800B1

Abstract

A fluid, esp. a hot gas, is fed up a chimney so its velocity is increased and then suddenly reduced. The gas is next directed along labyrinthine paths, so solid particles, esp. fumes, in the gas are sepd. by centrifugal action and then by shock and friction. The gas pref. flows into the venturi at 10-15 m/s, and is subsequently braked to ca. 2m/s. The pref. purificn. appts. consists of a box with a square horizontal cross-section and located on a chimney. The box is provided with a venturi inlet and several baffles and grids employed to remove soot from the gas. Used esp. on incinerators used for burning industrial scrap and domestic waste, where the combustion gases are purified before their release into the environment.

Description

La présente invention concerne un nouveau procédé pour l'épuration de fluides chargés de particules solides, en particulier de fumées, du genre de celles qui sont obtenues par la combustion de déchets industriels et d'ordures ménagères. Ces fumées contiennent en effet des particules solides de dimensions très variables et leur épuration pose des problèmes complexes, notamment en ce qui concerne l'en crassement des dispositifs épurateurs et, aussi, leur aptitude à séparer des particules de grosseurs très variables. The present invention relates to a new process for the purification of fluids laden with solid particles, in particular smoke, of the kind obtained by the combustion of industrial waste and household waste. These fumes indeed contain solid particles of very variable dimensions and their purification poses complex problems, in particular with regard to the fouling of the purifying devices and, also, their ability to separate particles of very variable sizes.

Ce problème est résolu par le procédé de l'invention qui est caractérisé en ce qu'on amène les fluides à température élevée dans une enceinte en les faisant passer par un venturi, de sorte que lesdits fluides sont tout d'abord accélérés, puis brutalement ralentis dans l'enceinte, et en ce qu'on leur fait parcourir des trajets semi-cycloniques successifs, trajets qui sont ensuite perturbés, de sorte que les particules solides sont séparées tout d'abord par centrifugation puis ensuite par effet de choc et de friction
L'invention s'étend, en outre, à un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus.Conformément à cette seconde disposition de l'invention, l'appareil comporte une enveloppe placée au sommet de la cheminée et délimitant intérieurement une enceinte dans laquelle sont disposés de part et d'autre de l'axe de ladite enceinte des déflecteurs à action semi-cyclonique suivis par des grilles.This problem is solved by the method of the invention which is characterized in that the fluids are brought to a high temperature in an enclosure by passing them through a venturi, so that said fluids are first accelerated, then suddenly slowed down in the enclosure, and in that they are made to travel successive semi-cyclonic paths, paths which are then disturbed, so that the solid particles are separated first by centrifugation and then by shock and friction
The invention also extends to an apparatus for implementing the above method. In accordance with this second arrangement of the invention, the apparatus comprises an envelope placed at the top of the chimney and internally defining a enclosure in which are arranged on either side of the axis of said enclosure deflectors with semi-cyclonic action followed by grids.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. An embodiment of the object of the invention is shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawing.

La fig. 1 est une coupe-élévation verticale schématique illustrant un mode de réalisation de l'appareil épurateur de fumées de l'invention. Fig. 1 is a schematic vertical sectional elevation illustrating an embodiment of the smoke purifier of the invention.

La fig. 2 est une coupe prise suivant la ligne Il-Il de la fig. 1. Fig. 2 is a section taken along the line Il-Il of FIG. 1.

La fig. 3 est une coupe partielle schématiquef à plus grande échelle, d'éléments séparateurs dont est muni l'appareil épurateur des figures précédentes,
Dans la forme d'exécution représentée au dessin, les fumées provenant de la combustion d'un feu arrivent par la cheminée 1 qui présente la forme d'un caisson et au sommet de laquelle est fixé l'appareil de l'invention, par exemple au moyen d'une bride la. L'appareil comporte une enveloppe 2 au sommet de laquelle sont montés deux conduits d'évacuation 3, 4.Les conduits 3, 4 sont avantageusement pa rois convergentes comme cela est illustré pour accélérer la vitesse d'évacuation des gaz vers l'atmosphere,
La partie de l'enveloppe séparant les conduits 3, 4 est fermée à son sommet par un dessus 2a. A sa partie inférieure l'enveloppe forme deux trémies 5, 6 se terminant par des boîtes à suie ~ Sa, 6a pouvant être vidées au moyen de trappes 5b, 6b.Fig. 3 is a schematic partial section on a larger scale, of separating elements with which the purifying apparatus of the preceding figures is provided,
In the embodiment shown in the drawing, the fumes from the combustion of a fire arrive through the chimney 1 which has the shape of a box and at the top of which is fixed the apparatus of the invention, for example by means of a clamp la. The apparatus comprises a casing 2 at the top of which are mounted two exhaust ducts 3, 4. The ducts 3, 4 are advantageously par rois converging as illustrated to accelerate the speed of evacuation of gases to the atmosphere,
The part of the envelope separating the conduits 3, 4 is closed at its top by a top 2a. At its lower part the envelope forms two hoppers 5, 6 ending in soot boxes ~ Sa, 6a which can be emptied by means of hatches 5b, 6b.

7 désigne un collecteur central qui prolonge la cheminée 1 et qui présente des parois convergentes se termi- nant à leur sommet par un venturi 8. Le venturi 8 débouche dans l'enceinte 9 délimitée par l'enveloppe 2 qui présente, à son sommet, un déflecteur 10 pour diriger les fumées chargées de suie vers des séparateurs 11 et grilles 12 disposés de part et d'autre de l'axe vertical de l'en veloppe 2 qui, de préférence, est de section rectangulaire. 7 designates a central manifold which extends the chimney 1 and which has converging walls ending at their top by a venturi 8. The venturi 8 opens into the enclosure 9 delimited by the envelope 2 which has, at its top, a deflector 10 for directing the fumes loaded with soot towards separators 11 and grids 12 arranged on either side of the vertical axis of the envelope 2 which, preferably, is of rectangular section.

Comme l'illustre la fig. 3, chaque séparateur est constitué par des cellules identiques successives 13, 13a présentant sensiblement la forme d'un S, ces cellules étant imbriquées les unes dans les autres pour délimiter des couloirs successifs 14, 14a .. partiellement fermés par des déflecteurs 15 qui sont sensiblement tangents à l'une des courbes de chaque séparateur et qui se terminent par une ex trématé en arc de cercle 16. Derrière chaque rangée de séparateurs est disposée une grille 12 constituée par des pièces 17 séparées les unes des autres et délimitant deux volutes symétriques 18, 19. As illustrated in fig. 3, each separator is constituted by successive identical cells 13, 13a having substantially the shape of an S, these cells being nested one inside the other to delimit successive corridors 14, 14a .. partially closed by deflectors 15 which are substantially tangent to one of the curves of each separator and which end in an ex-raster in an arc of a circle 16. Behind each row of separators is arranged a grid 12 made up of parts 17 separated from each other and delimiting two symmetrical volutes 18, 19.

L'appareil fonctionne de la façon suivante
Les fumées à épurer provenant d'une chambre de combustion sont amenées par la cheminée 1 et subissent une accélération dans le collecteur 7 avant de se détendre dans l'enceinte 9 après leur passage dans le venturi 8.The device operates as follows
The fumes to be purified coming from a combustion chamber are brought through the chimney 1 and undergo an acceleration in the manifold 7 before relaxing in the enclosure 9 after their passage in the venturi 8.

Ces variations de vitesse provoquent une agglomération des particules solides dans les fumées, Les fumées pénètrent ensuite dans les séparateurs 11 se trouvant de part et d'autre de l'axe de l'enceinte 9 et sont amenées à suivre les trajets illustrés à la figv 3, c'est-à-dire que les parv ticules solides encore contenues dans les fumées subissent l'effet de forces centrifuges, des effets de chocs et des effets de paroi pour celles qui longent les parois des dé- flecteurs. .Ce sont particulièrement les particules qui viennent heurter les déflecteurs 15 qui-subissent des chocs.These variations in speed cause the solid particles to agglomerate in the fumes. The fumes then enter the separators 11 located on either side of the axis of the enclosure 9 and are led to follow the paths illustrated in FIG. 3, that is to say that the solid particles still contained in the fumes undergo the effect of centrifugal forces, shock effects and wall effects for those which run along the walls of the deflectors. .These are particularly the particles which strike the deflectors 15 which are subjected to shocks.

La plupart des particules solides sont ainsi collectées et dirigées vers les trémies 5 et 6. Celles des particules qui quittent avec les fumées les séparateurs 11 sont amenées a tourbillonner et buter dans les pièces constitutives de la grille 12. Finalement, d'autres particules encore butent contre les parois de l'enveloppe 2. Most of the solid particles are thus collected and directed towards the hoppers 5 and 6. Those of the particles which leave with the fumes the separators 11 are caused to swirl and abut in the constituent parts of the grid 12. Finally, still other particles abut against the walls of the casing 2.

Les gaz épurés sont ensuite dirigés par les conduits 3, 4 vers l'atmosphère. Il est avantageux, compte tenu des volumes de fumée à traiter, que la vitesse d'éjection à l'at mosphère par les conduits 3, 4 soit de préférence égale ou supérieure à 8 m/s. The purified gases are then directed through the conduits 3, 4 to the atmosphere. It is advantageous, taking into account the volumes of smoke to be treated, that the speed of ejection to the atmosphere through the conduits 3, 4 is preferably equal to or greater than 8 m / s.

De même, les dimensions de l'appareil, compte tenu du débit moyen prévu pour les fumées, sont calculées pour que la vitesse d'éjection des fumées au niveau du venturi soit d'environ 10 à 15 m/s et que la vitesse des fumées et des particules qu'elles contiennent soit encore de l'ordre de 2 m/s lorsque les fumées viennent heurter les séparateurs 11 et grilles 12. Likewise, the dimensions of the device, taking into account the average flow forecast for the fumes, are calculated so that the speed of ejection of the fumes at the venturi is approximately 10 to 15 m / s and that the speed of the smoke and particles they contain is still of the order of 2 m / s when the smoke strikes the separators 11 and grids 12.

Comme le montre la fig. 1, il est avantageux que les grilles 12 convergent légèrement depuis le bas vers le haut de l'enceinte et que les conduits 3 ! 4 ouvrent au-delà des grilles 12. As shown in fig. 1, it is advantageous for the grids 12 to converge slightly from the bottom to the top of the enclosure and for the conduits 3! 4 open beyond the grids 12.

-Dans ce qui precede, on a considéré que l'enceinte contenait seulement un jeu de séparateurs 11 et un jeu de grilles 12 de part et d'autre de l'axe mais il est possiv ble de prévoir plusieurs jeux successifs de ces mêmes organes,
L'invention n'est pas limitée a l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. -In the above, it was considered that the enclosure contained only a set of separators 11 and a set of grids 12 on either side of the axis but it is possible to provide several successive sets of these same members ,
The invention is not limited to the embodiment shown and described in detail, because various modifications can be made without departing from its scope.

Claims

CLAIMS v t

1 - Process for the purification of fluids charged with solid particles, in particular smoke ', characterized in that the fluids are brought to high temperature in an enclosure by passing them through a venturi so that said fluids are completely first accelerated then brutally slowed down in the enclosure and in that they are made to travel successive semi-cyclonic paths, paths which are then disturbed, so that the solid particles are separated first by centrifugation and then by effect shock and friction.

2 - Method according to claim 1, characterized in that the fluids are brought into the venturi at a speed between 10 and 15 m / s, said speed being reduced to around 2 m / s in the enclosure.

3 - Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the purified fluids are discharged from the enclosure by conduits accelerating them again.

4 - Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ejection speed at the outlet of the conduits of the enclosure is close to 8 m / s.

5 - Apparatus for purifying fluids, in particular smoke, disposed at the outlet of a chimney, characterized in that it comprises an envelope placed at the top of the chimney and internally delimiting an enclosure in which are arranged on the side and on the other of the axis of said enclosure of the semi-cyclonic separators followed by grids.

6 - Apparatus according to claim 5, characterized in that the fluids are brought to the enclosure by a manifold with converging walls extended by a venturi.

7 - Apparatus according to one of claims 5 and 6, characterized in that the separators and the grids extend in the enclosure in a substantially vertical direction on either side of the axis of said enclosure and are arranged above hoppers leading to soot boxes,

8 - Apparatus according to one of claims 5 to 7, characterized in that the grids are arranged obliquely to converge towards the top of the enclosure.

9 - Apparatus according to one of claims 5 to 8, characterized in that the separators have the form of imbricated S-ones in the au # very to delimit corridors with double curvature at the outlet of which are disposed deflectors ending in an arc.

10 - Apparatus according to one of claims 5 to 9, characterized in that the grids arranged beyond the separators have symmetrical scrolls at their ends,

11 - Apparatus according to one of claims 5 to 10, characterized by a deflector disposed at the top of the enclosure to inflect the path of the fluids.

12 - Apparatus according to one of claims 5 to 11, characterized in that the evacuation pipes of the enclosure are arranged at its top and on its sides and have converging walls.