Guide des techniques des industries de procédé
Un grand nombre de procédés industriels produisent inévitablement
des brouillards constitués de liquides ou de solutions de solides en
suspension dans de la vapeur ou dans un gaz.
Ces brouillards peuvent causer un certain nombre de problèmes, notament:
- des corrosions d'équipements
- des contaminations de produits
- l'entartrage d'échangeurs
- des dépots sur des catalyseurs
- une déterioration de l'instrumentation.
Lorsqu'ils sont rejetés à l'atmosphère, ces brouillards peuvent être
infraction des règlementations existantes sur les niveaux de pollution
de l'air ou l'opacité des fumées.
Des brouillards peuvent se former dans les procédés de fabrication selon les trois mécanismes suivants:
- par atomisation d'un liquide sous l'action de forces mécaniques
- par refroidissement d'un courant gazeux entrînant une condensation des vapeurs sous forme de brouillard
- par réaction chimique entre des constituants conduisant à la formation de produits de réaction condensés.
En général les brouillards créés sous l'action de forces mécaniques
présentent des particules de grande taille, alors que les particules
formées par condensation et par réaction chimique sont habituellement
de petite taille (<1micron).
Trois mécanismes interviennent dans la collecte des particules:
- l'impact inertiel
- l'interception directe
- le mouvement Brownien
Les particules >3microns sont arrêtées lorsque leur moment cinétique
les empêchent de suivre le courant gazeux qui contourne la fibre.
Elles entrent alors en collision avec la fibre et sont retenues.
Les particules de 1 à 3microns ont tendance à suivre le courant gazeux.
Au voisinage immédiat de la fibre une particule léchant la fibre sera retenue.
Les très petites particules se déplacent
de façon désordonnée sous l'effet des collisions avec les molécules de gaz.
Ainsi une particule de 0,1micron sera soumise à un mouvement Brownien 10 fois plus important qu'une particule de 1 micron.
Ce mouvement va accroître sa probabilité de collision avec la fibre.
Ces dévésiculeurs sont particulièrement adaptés à la capture des particules de brouillards de dimensions submicroniques.
Les gaz chargés sont envoyés horizontalement à travers un lit filtrant.
Les particules sont collectées sur les fibres composant le lit, où
elles coalescent avec création d'un film liquide qui s'écoule à travers
le lit de fibres sous l'action du courant gazeux, puis par gravité à
travers la face inférieure du lit.
Les dévésiculeurs à lit de fibres sont généralement installés dans des réservoirs ou des citernes.
Le liquide collecté s'écoule en continu dans ces récipients.
L'efficacité est basée sur le pourcentage de particules collectées en fonction de leur taille.
Efficacité attendue:
95 à 99% pour diamètre de 3microns
50 à 70% pour diamètre de 0,5microns
Perte de charge:
10 à 30mbars
Des lames planes, disposées en chevrons, forment un obstacle placé sur le trajet du gaz à traiter.
Le mouvement du gaz peut être horizontal ou vertical, mais dans le sens horizontal, le débit de gaz peut être supérieur.
Les particules les plus grosses, sous l'effet de leur énergie cinétique, viennent se coller à leur surface.
Ils peuvent être en métal ou en plastique, et constitués de 2 ou 3 couches placées en quinconce.
Ils sont particulièrement adaptés aux grands débits, et aux flux encrassants.
Un lavage périodique (débit de 2,5m3/h.m2) est nécessaire si le flux à traiter contient des particules solides en suspension.
- vitesse de gaz : 2 à 8m/sec
- perte de charge: 0,1 à 3mbar
- taille des particules retenues: 10 à 25microns
L'efficacité est meilleure pour les vitesses et les pertes de charge les plus élevées.
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