DISPOSITIVO DE TRATAMIENTO DE GAS POR CATÁLISIS, EN PARTICULAR PARA CAMPANA DE FILTRADO.

Dispositivo de tratamiento de gas por catálisis que comprende al menos un soporte catalítico (11) adaptado para ser atravesado por un flujo gaseoso y electrodos (13,

14) de generación de un plasma de descarga, caracterizado porqu e una zona de generación de plasma (12) tiene una primera serie de electrodos rectilíneos (13) y una segunda serie de electrodos rectilíneos (14) de polaridad opuesta, colocados en alternancia en dicha zona de generación de plasma (12), estando colocada dicha zona de generación de plasma (12) antes del citado soporte catalítico (11) siguiendo el sentido del flujo gaseoso (F) y adyacente al citado soporte catalítico (11)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06291065.

Solicitante: FAGORBRANDT SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 7, RUE HENRI BECQUEREL 92500 RUEIL MALMAISON FRANCIA.

Inventor/es: CHEVRIER, JEAN-PAUL, TATIBOUET,JEAN-MICHEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 27 de Junio de 2006.

Fecha Concesión Europea: 6 de Octubre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/32 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › por efectos eléctricos que no sean los previstos en el grupo B01D 61/00.
  • B01D53/86P
  • F24C15/20F2
  • H05H1/24 SECCION H — ELECTRICIDAD.H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05H TECNICA DEL PLASMA (tubos de haz iónico H01J 27/00; generadores magnetohidrodinámicos H02K 44/08; producción de rayos X utilizando la generación de un plasma H05G 2/00 ); PRODUCCION DE PARTICULAS ACELERADAS ELECTRICAMENTE CARGADAS O DE NEUTRONES (obtención de neutrones a partir de fuentes radiactivas G21, p. ej. G21B, G21C, G21G ); PRODUCCION O ACELERACION DE HACES MOLECULARES O ATOMICOS NEUTROS (relojes atómicos G04F 5/14; dispositivos que utilizan la emisión estimulada H01S; regulación de la frecuencia por comparación con una frecuencia de referencia determinada por los niveles de energía de moléculas, de átomos o de partículas subatómicas H03L 7/26). › H05H 1/00 Producción del plasma; Manipulación del plasma (aplicación de la técnica del plasma a reactores de fusión termonuclear G21B 1/00). › Producción del plasma.

Clasificación PCT:

  • B01D53/32 B01D 53/00 […] › por efectos eléctricos que no sean los previstos en el grupo B01D 61/00.
  • B01D53/86 B01D 53/00 […] › Procedimientos catalíticos.
  • F24C15/20 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24C OTRAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO; DETALLES DE LAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO, DE APLICACION GENERAL (estufas-radiadores del tipo de circulación de fluido F24H). › F24C 15/00 Detalles (elementos o disposiciones de calefactado eléctrico H05B). › Eliminación de los humos de cocción (elementos, detalles o accesorios de los recipientes de cocción para eliminar o condensar los vapores de cocción en tales recipientes A47J 36/38).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un dispositivo de tratamiento de gas por catálisis.

Se refiere también a una campana de filtrado de los humos de cocción.

La invención entra en general en el campo del tratamiento de los gases, en particular para su reciclaje, con campanas filtrantes de humos de cocción.

Efectivamente, al cocinar alimentos, los humos y gases de cocción contienen numerosas partículas en suspensión, grasas y/u odorantes, que es necesario poder tratar eficazmente, en particular cuando la campana de filtrado es de tipo de reciclaje y los gases y humos son expulsados al aire ambiente de la habitación después ser tratados.

En este sentido, se conocen dispositivos de tratamiento de gas por catálisis que cuentan con un soporte catalítico atravesado por el flujo gaseoso que se va a tratar. El fenómeno de catálisis se activa gracias a la generación de un plasma de descarga en el soporte catalítico. La utilización de un plasma de descarga permite en particular bajar la temperatura a la que son eficaces las reacciones catalíticas para destruir los compuestos orgánicos volátiles.

Este tipo de dispositivo de tratamiento de gas se describe en particular en el documento EP 1 086 740.

Se conocen también, por los documentos FR 2 849 395 y FR 2 812 558, dispositivos de tratamiento de gas en los que se genera un plasma en el soporte catalítico.

Sin embargo, para producir el plasma a través del soporte catalítico, los electrodos de generación del plasma deben estar colocados a ambos lados del soporte catalítico. Se impone por tanto una distancia mínima entre los electrodos de unos 90 mm, lo que requiere una tensión importante para generar el plasma de descarga en el soporte catalítico.

La presente invención tiene el objetivo de resolver los citados inconvenientes y proponer un dispositivo de tratamiento de gas por catálisis que tenga unas prestaciones técnicas mejoradas.

La presente invención está dirigida a un tratamiento de gas por catálisis que tenga al menos un soporte catalítico apto para ser atravesado por un flujo gaseoso y de generación de un plasma de descarga de los electrodos.

Según la invención, una zona de generación de plasma cuenta con una primera serie de electrodos rectilíneos y una segunda serie de electrodos rectilíneos de polaridad opuesta, colocados en alternancia en la zona de generación de plasma, estando situada la zona de generación de plasma antes del soporte catalítico siguiendo el sentido del flujo gaseoso y adyacente al soporte catalítico.

De este modo, el plasma ya no se genera directamente en el soporte catalítico. El dispositivo de tratamiento según la invención ya no tiene condicionantes de dimensiones para generar plasma vinculados con las dimensiones del soporte catalítico.

Gracias a la zona de generación de plasma situada directamente antes del soporte catalítico, una parte de las especies creadas en el plasma son arrastradas por el flujo gaseoso al soporte catalítico, permitiendo así activar la función del catalizador y oxidar las moléculas de olor (Compuestos Orgánicos Volátiles) que son absorbidas.

Gracias a estas series de electrodos colocadas en alternancia, de polaridad opuesta, se pueden poner los electrodos a poca distancia entre sí para generar eficazmente un plasma sin que se requiera una tensión de alimentación de los electrodos demasiado elevada.

Para obtener un plasma uniformemente repartido en el aire, los electrodos de cada serie estarán preferentemente equidistantes entre sí.

A título de ejemplo práctico, la distancia entre dos electrodos de polaridad opuesta está comprendida entre 3 y 5 mm, siendo preferiblemente de 4 mm.

De este modo, es posible alimentar los electrodos de generación de plasma con una tensión inferior a 20 kV. Esta tensión permite reducir los condicionantes vinculados al contorneo eléctrico y los riesgos de cortocircuito.

En la práctica, para garantizar un tratamiento eficaz de los humos, el dispositivo de tratamiento cuenta con varios soportes catalíticos colocados sucesivamente siguiendo el sentido del flujo gaseoso. Preferentemente, cuenta con varias zonas de generación de plasma colocadas respectivamente antes de varios soportes catalíticos.

Se puede además, modificando el grosor de cada soporte catalítico y el tipo de catalizador, tratar eficazmente los gases, por ejemplo de los humos de cocción, los compuestos orgánicos volátiles o los olores, a lo largo de todo su recorrido al atravesar el dispositivo de tratamiento.

La presente invención encuentra en particular una aplicación en una campana de filtrado de humos de cocción, como puede ser una campana de filtro doméstica.

En la descripción que sigue se verán otras particularidades y ventajas de la invención.

En los esquemas anexos, dados a título de ejemplos no limitativos:

- la figura 1 es una vista en corte longitudinal de un dispositivo de tratamiento según un modo de realización de la invención; y

- la figura 2 es una vista en sección transversal del dispositivo de tratamiento de la figura 1.

Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, describiremos un dispositivo de tratamiento que utiliza la combinación del plasma y de la catálisis según un modo de realización de la invención.

El dispositivo de tratamiento de gas 10 presentado en la figura 1 cuenta con cuatro soportes catalíticos 11 colocados sucesivamente siguiendo el sentido de circulación de un flujo gaseoso representado con la flecha F.

Como se muestra en la figura 1, la dirección del flujo gaseoso corresponde a un eje X que puede corresponder a un eje vertical cuando el dispositivo de tratamiento está aplicado en una campana de filtrado de humos de cocción.

Por supuesto, el número de soportes catalíticos 11 colocados en el dispositivo de tratamiento no es en ningún modo limitativo y puede ser mayor o menor que 4, o incluso igual a 1.

Preferentemente, cada catalizador 11 está formado por un bloque de una sola pieza apto para ser atravesado por el flujo gaseoso F.

Este soporte catalítico monolítico 11 puede estar hecho por ejemplo de cerámica, como cordierita, y presentar una estructura alveolada de tipo de nido de abeja, disponiendo así de pasos para el flujo gaseoso. El soporte también puede estar realizado de espuma de cerámica suficientemente porosa para que pueda pasar el flujo gaseoso F. También puede tener forma de tejido, como en un material fibroso.

En este sentido, hay que señalar que los soportes catalíticos 11 utilizados en el dispositivo de tratamiento 10 pueden ser diferentes entre sí.

Por supuesto, cualquier otro material atravesado por canales u otras aberturas que permitan el paso de los gases y que sea capaz de soportar una fase activa para la catálisis puede ser apto para realizar un soporte catalítico 11.

Se depositan partículas activas de tratamiento en el soporte catalítico para formar diferentes lugares de catálisis.

Estas partículas activas de tratamiento pueden estar constituidas por metales nobles nanodispersados de tipo platino, paladio, rodio o rutenio, o estar constituidas por otros metales como el oro, la plata o el iridio unidos a uno o varios óxidos metálicos, reductibles o no, como Al2 O3, Mn O2, Fe2 O3, TiO2, ZnO, SiO2, u óxidos de tierras raras.

Por supuesto, las partículas activas pueden contener alguno de estos metales o una combinación de dos o varios de dichos metales.

Estos metales están depositados en el soporte catalítico 11 en forma de pequeñas partículas muy dispersas en la superficie del soporte.

El mismo soporte 11 podría estar realizado en una fase catalítica activa y, por ejemplo, estar realizado directamente de un óxido metálico, como por ejemplo el óxido de titanio TiO2.

La naturaleza del catalizador puede ser diferente en los distintos soportes catalíticos 11, entre la entrada y la salida del dispositivo de tratamiento 10, según el objetivo que se persiga en el tratamiento.

En particular, un soporte catalítico 11 puede ser más apto para el tratamiento de compuestos orgánicos volátiles que otro dedicado a la eliminación del ozono.

En particular, el último soporte...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de tratamiento de gas por catálisis que comprende al menos un soporte catalítico (11) adaptado para ser atravesado por un flujo gaseoso y electrodos (13, 14) de generación de un plasma de descarga, caracterizado porqu e una zona de generación de plasma (12) tiene una primera serie de electrodos rectilíneos (13) y una segunda serie de electrodos rectilíneos (14) de polaridad opuesta, colocados en alternancia en dicha zona de generación de plasma (12), estando colocada dicha zona de generación de plasma (12) antes del citado soporte catalítico (11) siguiendo el sentido del flujo gaseoso (F) y adyacente al citado soporte catalítico (11).

2. Dispositivo de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los electrodos (13, 14) de las citadas primera y segunda series están colocados en alternancia en un mismo plano perpendicular a la dirección del flujo gaseoso (F).

3. Dispositivo de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera serie de electrodos (13) y la segunda serie de electrodos (14) están colocados respectivamente en dos planos diferentes perpendiculares a la dirección del flujo gaseoso (F) y separados por unos milímetros.

4. Dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los electrodos (13, 14) de cada serie son equidistantes entre sí.

5. Dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los electrodos (13, 14) de cada serie se extienden paralelos entre sí sobre una superficie de plano correspondiente sustancialmente a la sección de paso del flujo gaseoso (F).

6. Dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la distancia entre dos electrodos (13, 14) de polaridad opuesta está comprendida entre 3 y 5 mm, siendo preferentemente de 4 mm.

7. Dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende varios soportes catalíticos (11) colocados sucesivamente siguiendo el sentido del flujo gaseoso (F).

8. Dispositivo de tratamiento según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende varias zonas de generación de plasma (12) colocadas respectivamente antes de varios soportes catalíticos.

9. Dispositivo de tratamiento según la reivindicación 8, caracterizado porque dichos soportes catalíticos (11) son de diferentes grosores y de diferente tipo de catalizador.

10. Campana de filtrado de humos de cocción, caracterizado porque comprende un 10 dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Sistema de climatización caracterizado p orque comprende un dispositivo de tratamiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 9.


 

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