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Vortex horizontal - la filtration par absorption brevetée

Brevet 2021Voie humideParticules & gaz

Au cœur de notre technologie, un brevet : un cyclone humide qui met l’air pollué en rotation autour d’un vortex horizontal - et non vertical comme les laveurs classiques. Cette géométrie crée jusqu’à cinq zones d’absorption successives pour capter aussi bien les particules fines que les gaz solubles ou réactifs.

Un vortex couché, pas un cyclone vertical

Le dispositif est une enceinte tubulaire horizontale ou légèrement inclinée renfermant un volume de liquide absorbant - de l’eau, ou un liquide réactif selon le polluant. L’air pollué entre tangentiellement et génère un vortex liquide-gaz unidirectionnel ; les gaz dépollués ressortent par une sortie coudée vers le haut.

En couchant le vortex, la gravité ne perturbe plus les trajectoires du film liquide : on maîtrise la longueur, la vitesse et la surface des zones de contact. Résultat - pas de garnissage, pas de dévésiculeur, pas de déflecteur, donc une perte de charge et une masse de liquide en mouvement fortement réduites.

  • PolyvalentPoussières, aérosols, brouillards d’huile ou de peinture, pollens, micro-organismes, gaz solubles, condensables ou réactifs.
  • Réglable en temps réelSection d’entrée, inclinaison, volume de liquide et débit pilotent le nombre de zones (de 2 à 5).
  • Sobre en énergieLe liquide n’est mobilisé que sur les zones de passage des polluants, ce qui limite l’énergie nécessaire.
Modèle 3D du dispositif de filtration à vortex horizontal Nanotec Filter : enceinte tubulaire, entrée tangentielle, sortie coudée et bac de liquide absorbant.
Le dispositif - vortex horizontal & sortie coudée

Cinq zones de filtration le long du tube

À chaque tranche granulométrique sa zone : le liquide est distribué là où passent les polluants, des plus grosses particules aux plus fines.

  1. 1Entrée impactanteL’air pollué entre tangentiellement et impacte en profondeur le liquide : la surface se déploie sur toute la section du tube et capte les plus grosses particules.
  2. 2Formation du film pariétalL’accélération tangentielle forme un film liquide sur la paroi, dédié au transfert des particules supérieures à 10 µm.
  3. 3Vortex liquide tangentielLe vortex liquide couvre l’ensemble des parois ; réglable en longueur, il est dédié à l’absorption des particules de 1 à 10 µm.
  4. 4Diffusion turbulente centraleL’éclatement du film multiplie les gouttelettes qui traversent la section de passage des gaz et captent les particules les plus fines à trajectoires aléatoires.
  5. 5Impaction anti-réenvolUne paroi verticale en sortie coudée supprime le réenvol des vésicules résiduelles et alimente un ruissellement continu favorable à la rétention.
Schémas du brevet : coupes du dispositif à vortex horizontal montrant l’entrée tangentielle, le bac de liquide et la sortie coudée d’impaction.
Coupes du dispositif - figures du brevet
Simulation numérique (CFD) de la filtration des particules dans le vortex horizontal : champ de vitesse coloré à l’intérieur de l’enceinte tubulaire.
Simulation CFD - filtration des particules dans le vortex

Modélisé puis validé au banc

La géométrie du vortex est étudiée par simulation numérique (CFD) : champ de vitesse, formation du film d’eau et trajectoire des particules fines. Ces modèles guident le dimensionnement - diamètre du vortex, section d’entrée, inclinaison - avant de multiplier les prototypes physiques.

Le dispositif a été testé sur des débits industriels et sert aussi d’outil d’optimisation et de formation au pilotage d’une installation. Il est conçu pour traiter de quelques centaines à plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes d’air par heure.

Particules… et gaz dangereux ou odorants

Avec un liquide absorbant réactif - eau sodée, mélange acide, basique ou oxydant - le procédé piège aussi les gaz à cinétique de réaction rapide, en ambiance chaude et humide chargée en aérosols.

  • > 99 % d’abattementSur l’H₂S, le méthyl-mercaptan et l’ammoniac avec réactifs, selon les essais en laboratoire.
  • Deux étages en sérieLe dispositif peut être chaîné, par exemple un étage acide puis un étage oxydo-basique.
  • Bio-contaminantsUne variante UV ou par ozonation traite la charge en micro-organismes dans le liquide en mouvement.
Rendu 3D d’une version industrielle « gros débit » du dispositif : caisson, trémie et collecte des sédiments dans un fût.
Version industrielle « gros débit » - collecte en fût
0revendicationsBrevet FR 3102682 / WO 2021/084168, déposé en 2021
0zonesZones d’absorption successives le long du vortex
>0%Abattement H₂S, mercaptan & ammoniac avec réactifs (laboratoire)
0µmCible la filtration jusqu’aux particules de l’ordre du micron

Un effluent particulaire ou gazeux à traiter ?

Forte charge en poussières, gaz odorants ou réactifs, contrainte d’encombrement ? Évaluons ensemble la pertinence du vortex horizontal sur votre cas.

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