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Laveurs humides : Filtration et lavage des gaz par voie humide

Les laveurs par voie humide, également appelés épurateurs, sont un élément clé dans la recherche de solutions durables pour atténuer la pollution de l’air provenant de multiples processus industriels. Conçus pour la purification de l’air de gaz et de particules, ils jouent un rôle essentiel dans diverses applications industrielles, en relevant les défis environnementaux et en améliorant la qualité de l’air de l’environnement de production et de l’environnement.

Quel est le fonctionnement de base des épurateurs?

Par essence, les épurateurs par voie humide fonctionnent par un processus d’absorption et de neutralisation des polluants gazeux. Leur fonctionnement implique l’introduction du gaz contaminé dans une chambre où il entre en contact avec un liquide absorbant. Ce liquide, généralement de l’eau ou une solution alcaline, réagit avec les contaminants et les élimine du flux gazeux.

Différents types d’épurateurs:

Il existe plusieurs types d’épurateurs, chacun adapté à des besoins spécifiques :

  • Épurateurs à lit garni (Packed Bed Scrubbers) :
    Dans les épurateurs à lit garni, le processus consiste à mettre le flux de gaz contaminé en contact avec un absorbant qui réagit avec les contaminants.

    Le flux de gaz est introduit dans la base de la tour et monte vers le haut où il traverse un lit de matériaux absorbants imprégnés de liquide où les réactions d’absorption chimique ont lieu, puis les gaz propres sortent par le haut.

    Pour optimiser l’efficacité de l’élimination des contaminants, le contact entre l’air contaminé et le liquide absorbant doit être maximal. Pour ce faire, on utilise des lits où des matériaux de remplissage spécialement conçus sont placés pour remplir la tour à une profondeur donnée. La combinaison du matériau du lit, de l’épaisseur, de la vitesse du lit, de la composition chimique et de la quantité d’absorbant de lavage permet d’obtenir les résultats souhaités.

 

  • Épurateurs polyvalents (Emtrol MPS) :
    L’épurateur polyvalent Emtrol MPS a fait ses preuves depuis longtemps dans de nombreuses applications industrielles. L’épurateur est capable de refroidir efficacement les flux de gaz, de capturer les particules et d’absorber les contaminants gazeux en un seul ensemble.

    La section d’entrée, qui peut inclure une section de refroidissement pour traiter des températures de gaz allant jusqu’à 1100 °C, utilise une gorge Venturi pour capturer les particules avec des gouttelettes d’eau et les envoyer vers le séparateur. Le séparateur, ou tour, comprend une section de garnissage pour l’absorption des gaz ainsi qu’un éliminateur de dérive pour assurer la propreté de la cheminée d’échappement.

    Comment fonctionne-t-il ? Lorsque la température du gaz est supérieure à 200 °C, de l’eau fraîche est injectée dans une section de refroidissement pour ramener le gaz à un état proche de la saturation.  L’eau de lavage est ensuite introduite et passe à travers une gorge Venturi où elle frappe les particules et les capture. Ces boues sont éliminées dans une section séparatrice qui comprend un réservoir de recyclage de l’eau.  Une fois les particules de gaz éliminées, le gaz pénètre dans une colonne à garnissage où les contaminants gazeux sont absorbés par une solution de réactif chimique qui a été pulvérisée sur la colonne à garnissage au moyen de buses de pulvérisation à haute pression. Cette solution de lavage est recyclée séparément afin de minimiser l’utilisation de produits chimiques.  La hauteur et le diamètre de la colonne à garnissage sont déterminés en fonction des polluants présents et de l’efficacité d’élimination requise.

    Enfin, le gaz passe par un éliminateur de brouillard à mailles pour garantir l’élimination des gouttelettes d’eau libres avant de quitter la tour de lavage.

 

  • Épurateurs Venturi :
    Les épurateurs Venturi (ou Venturi scrubbers en anglais) sont largement utilisés et constituent le meilleur choix pour le dépoussiérage en présence de flux gazeux humides et/ou collants, ainsi qu’en cas de présence de contaminants gazeux dans le flux gazeux.

    Comment fonctionnent-ils ?

    Les gaz contaminés pénètrent dans l’épurateur par un Venturi où les solides sont impactés par de l’eau pulvérisée. Les microgouttelettes d’eau pulvérisée capturent les particules par impact, interception et diffusion. Une fois que l’eau a capturé la poussière, celle-ci est séparée à l’aide d’un séparateur cyclonique et déversée dans un réservoir de recyclage. Une partie du liquide accumulé dans le réservoir est continuellement purgée pour limiter la concentration de solides dans l’eau et permettre la recirculation de l’eau vers les pulvérisateurs Venturi. D’autre part, les gaz dépoussiérés sont évacués proprement par le haut de l’appareil.

 

Tous les laveurs humides sont conçus et fabriqués par notre partenaire stratégique CECO ENVIRONMENTAL

Applications et domaines d'application des laveurs humides:

Les laveurs humides sont utilisés dans une grande variété de procédés industriels et de conditions gazeuses. Leur polyvalence et leur efficacité en font une option précieuse pour atténuer les émissions de polluants dans diverses situations. Certains des processus, applications et conditions dans lesquels les laveurs humides sont couramment utilisés incluent :

  • Élimination des gaz acides (HCl, H2S, HF et bien d’autres)
  • Élimination des NOx
  • Réduction des COV
  • Contrôle des odeurs
  • Chaudières, fours, fourneaux, incinérateurs, séchoirs, calcinateurs
  • Gazéification et pyrolyse
  • Électronique (fabrication de puces)
  • Pétrochimie
  • Produits pharmaceutiques
  • Alimentation et boissons
  • Production et transformation d’engrais
  • Pulpe et papiers

 

En résumé, les épurateurs par voie humide sont applicables à un large éventail d’industries et de processus générant des émissions gazeuses et des particules polluantes. Leur capacité à traiter différents types de polluants et à s’adapter à diverses conditions en font un outil essentiel pour la gestion de l’environnement et le développement durable dans l’industrie.

Avantages des épurateurs par voie humide par rapport au traitement des gaz par voie sèche :

Le choix entre le traitement des gaz par voie sèche et les laveurs par voie humide dépend de plusieurs facteurs, notamment la composition des gaz, la nature des polluants, les conditions d’exploitation et les exigences environnementales. Voici quelques éléments à prendre en compte pour déterminer quand il convient d’utiliser des épurateurs par voie humide :

  • Gaz polluants solubles dans l’eau : Les épurateurs humides sont très efficaces pour éliminer les polluants gazeux solubles dans l’eau tels que le dioxyde de soufre (SO2) et les oxydes d’azote (NOx).
  • Gaz corrosifs ou réactifs : En présence de gaz corrosifs ou réactifs, les épurateurs humides offrent une protection supplémentaire, car le liquide absorbant peut effectivement neutraliser ces composés ou réagir avec eux.
  • Brouillards humides : Pour la capture des brouillards, les laveurs humides sont très efficaces, tandis qu’en présence d’humidité et de condensation, les systèmes de traitement à sec ne sont pas une option.
  • Contrôle des odeurs : Les épurateurs humides sont également efficaces pour contrôler les odeurs, car le liquide absorbant peut adsorber les composés organiques volatils responsables des mauvaises odeurs.

 

D’autre part, les épurateurs humide ne seraient pas viables pour certaines applications :

  • Particules sèches : Les systèmes de traitement des gaz secs sont les plus efficaces lorsqu’ils traitent principalement des particules sèches en suspension dans le gaz.
  • Éviter la production d’effluents liquides : Certaines industries ne disposant pas de traitement des effluents liquides, il serait plus rationnel d’utiliser le traitement à sec s’il est techniquement et économiquement plus réalisable.
  • Économie des ressources en eau : Dans les régions où les ressources en eau sont rares ou coûteuses, le traitement des gaz par voie sèche peut être une option plus durable car il ne nécessite pas de consommation d’eau comme c’est le cas pour les épurateurs par voie humide.

 

En fin de compte, le choix entre le traitement des gaz par voie sèche et les laveurs par voie humide dépendra d’une évaluation détaillée des facteurs spécifiques du processus industriel, des caractéristiques des gaz à traiter et des objectifs environnementaux et économiques de l’installation. Dans certains cas, il peut être avantageux de combiner les deux approches dans un système de contrôle des émissions plus complet.

 

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