BE348861A - - Google Patents

Description

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  Procédé et moulin à dispersion, peur la mise en dispersion de différentes substances dans des   liquides   par mcuture. les procèdes connus ayant pour but de mettre en   dispersion   des substances dans des liquides dans lesquelselles sont diffici- lement solubles ou pratiquement insolubles,et cela par mouture   jusqu,à   la finesse colloïdale, n'ont pu être réélises jusqu'à présent au'au moyen d'installations coûteuses en comparaison du rendement et avec une dépense de travail très considerable compa- rée au rendement,de sorte que le. production de dispersions colloi- dales dan.s la grande industrie, par   mouture,n'a   pas pu être envisa- gée   paur   beaucoup d'applications. 



   La présenté invention permet au contraire de produire par mou- ture des dispersions allant jusqu'à la finesse colloïdale, avec des moyens très simples et avec une dépense d'énergie très modé- rée par rapport au débit. 



   La matière à traiter doit   posséder   avantageusement déjà avant la mouture suivant le nouveau procédé,une forme aussi finement divisée que possible qui peut être produite par mouture dans les 

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 moulins usuels ou car d'autres traitements, par exemple par   oréci-   bitation, subliation, décantation, etc. 



   Suivant le nouveau   procède,la   matière finement divisée à dis- perser est   agitée,à   l'état mélangé au liquide   dedispersion,le   cas   échéant   avec addition de colloïdes protecteurs ou de substance favorisant la dispersion au moyen d'un   agitateur, avec   des corps de mouture,jusqu,à   1 obtention   de la finesse de dispersion dési- rée. la dispersion fine peut alors être séparée des partielles plus grossièresau moyen de procédés de séparation connus en eux- mêmes; par exemple par sédimentation. 



   Comme corps de mouture on peut employer avantageusement des graviers de rivière,des silex,etc, qui passent dans un tamis ne dépassant pas 8 mm.de largeur de mailles mais sont retenus sur un tamis dent les mailles ne sont pas plus petites que 1 mm. On a trouvé avantageux pour l'augmentation du débit de mélanger ces petits corps de mouture à des billes dures,par exemple en parce- laine dure, ayant un diamètre valant de deux à quatre fois la plus: grande largeur de mailles des tamis. 



   La. présente invention n'est toutefois limitée à aucun de ces détailsdonnés à titre d'exemple. 



   Pour empêcher une   c@agulation   par des ions   métalliques,les     constituants     racial     @quesdu   moulin peuvent être pourvus   d'un   re- vêtemetn nen   métallique,car   exemple en   caoutchouc.   



   Te moulin peut être construit aussi bien pour le, fonctionne- ment intermittent que pour le fonctionnement   continu.   



     On   peut en autre veiller à ce que la matière à moudre émul- sionnée soit divisée en deux au en plusieurs fractions qui dif-   fèrent   entre elles par la grosseur des particules émulsiennéss.      la fraction qui contient les fines   -articules   peut être recuil- lie de façcn continue par exemple par débordement tandis que la fraction   ccntenant   les particules plus grosses peut avantageuse- ment être renvoyée dans le moulin. 



   Comme moyen de séparation des différentes fractions on peut employer par exemple la sédimentation pu la force centrifuge sans qu'on soit cependant limité à ces deux principes. 

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   La fig. 1 montre en coupe vertical e un moulin pour 1e fonc- tionnement intermittent . la fig. 2 montre en c, upe verticale un moulin pour le fonction nement   continu,sans   mesures spéciales pour   la séparation   en fracticns de la matière qui déborde. 



   La fige 3 montre en coupe verticale un moulin pour le   foncti@n   nement continu avec séparaticn par sédimentaticn. 



   La fig. 4 montre en coupe verticale la forme de réalisation la plus simple du moulin à fonctionnement continu et à séparation par la force centrifuge. la fige 5 montre en coupe vertical e lmoulin à séparateur centrifuge à action multiple. 



   Ta fig. 6 est une coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la fig. 5. 



   La   fige 7   montre en coupe verticale un moulin dans lequel le séparateur centrifuge reçoit une commande indépendante du mécanis- me agitateur du moulin. 



   La. fig. 8 représente en coupe vertical e un moulin à   circula-   tion extérieure et à refroidissement. 



   Suivant lafige 1 le moulin consiste en un   récinient   vertical 1 car exemple en grès Du en porcelaine ou en métal pourvu d'un revêtement non métallique, en caoutchouc par exempl e. Le récipient est rempli de gravier,de silex ou de matières équivalentes 2,ayant une grosseur de crains de 2 à 6 mm. auxquelssont mélanges des corps de mouture plus gros,par exemplee des billes de porce aine dure 3,ayant environ de 10 à 3C m/m de diamètre. Dans le récipient 
1 s'étend comme on le voit à la fig. l,l'arbre   d'@gitation 4   qui est monté de   f@çon   à pouvoir tourner et qui est pourvu dans la chambre de mouture de palettes agitatrices 6 et extérieurement d'une commande 6a. 



   La fige 2 montre le même moulin avec cette variante que la matière à moudre est amenée de façon continue dans le sens indiqué par les flêches, dans l'arbre creux 4a jusqu'en desscus de la cham- 

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 bre de mouture et est extraite par l'ouverture ou le tuyau dispo- 
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 sé à la partie su'cérieure de l'enveloppe du moulin. 



   Suivant la fig. 3 on a intercalé avant l'extraction une zône de sédimentation 30 au moyen delaquell e les particules dont la mouture n'est pas suff samment fine peuvent retourner par sédimen   tation   dans la chambre de mouture. 



   Dans 1'exemple de réalisation de la fig. 4 l'arbre agitateur 
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 vertical 4-; s1=.cparté de façon à pouvoir tourner et pénétrant dans le récipient   1, porte   un certain nombre de bras d'agitation 5 et 6 et   oeuf   être actionné au moyen d'une poulie non représentée   cu   d'une autre manière. l'arbre 4 et les bras agitateurs infé- rieurs 5 sent creux. Le récipient 1 est fermé au moyen d'un cou- vercle qui est percé   d'une   ouverture 8.A   l'ouverture 5   du cou- vercle est raccordée vers le haut l'enveloppe 9 qui est faite d'une partie inférieure 9a allant en s'élargissant en cône vers 
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 le haut et d'une partie sU1Jérie:;re 9b allant en s'amincissant en cône versle hcut et pourvue d'un trop-pl ein tic.

   Dans la partie inférieure 9a de l'envelonpe est disposé le cône intérieur 1.1 qui passe dans l'ouverture 8 du couvercle en laissant libre une fente 12 et i;1 est fermé à son orifice inférie. r par un fend tssisant 13. A l'intérieur de ce cône fixe 11 se trouve le C:.¯U;'3 0ne /; 14 qui est fixe à l'arbre 4 et qui laisse libre entre lui-m4me et le cIne intérieur - et 1 partie supérieure 3b sel'enveloppe 9 un3 fente 15a,15b. 



  Le fc..n," -ionne'lent du dispositif se fait comme suit : La matière à coudre déjà broyée,mise en suspensions dansle liquide de  .i2!Lrsic.n,est introduite de fecon continue dans le moulin en passant par l'arbre creux 4 et   s@rt   dans le sens des flèches par les bras agitateurs inférieurs 5.

   Les bras agitateurs remuent va boue avec les corps de mouture 2 et les billes 3 et les particules les plus fines de la matière mise en baue passent avec le liquide à travers le fend tamisant 13 et s'écoulent par la fente 15a le long du cône tournant   14.ce   der- 
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 nier 1:

  et le 14crui,-e en rotation par froltement et à l'endroit du plus grand diamètre du cône 14 il se  produit   sous l'effet 

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 de la force centrifuge une séparation des particules les plus grosses qui sont renvoyées dans le sens des flèches   n.,n   empen- nees, par lafente   12,dans   le  rudoient   l,tandisquele   liquide   avec la dispersion la plus fine   s'élève   dans le sens des   floches   en   pointillé,entre   le cône   t@urnant   4 et la partie surérieure 9b de l'enveloppe dans la fente   15b,et   sort du moulin par le trop plein   10.   la fcrrne de réalisation représentée aux fig. 5 et 6 se dis- tingue de celle de la fig.

   4 tout d'abord par lefait qu'on a prévu un séparateur centrifuge   d'un ,   série de poteaux 16   superposés   et que lerenvoi de laboue   gr@   ssière ressemblée au fond de l'enveloppe 4    17   du separateur centrifuge se fait de force au moyen   d'une     r@ue   à ailettes 18 visible  à   la   fig.6.   



  La boue entrant à la périphérie dela roue 18 dans les ouvertures 19 entre les ailettes 2C est transportée par les ailettes dans 1 le sens radial dans la direction de l'ouverture centrale   ;:::. de   la roue. L'arbre d'agitation est formé de deux tubes 4a et 4b placés l'un dans l'autre et laissant entre eux un espace annu- laire 22. La cavité des bras agitateurs inferieurs 5 est en com- munication avec la cavité du tube intérieur 4a et les bras agi- tateurs 5 traversent la paroi du tube extérieur 4b. le tube extérieur 4b porte les bras agitateurs 6 ainsi que la roue à ailettes 18 tandis que sur le tube intérieur 4a sent montés les bras agitateurs 5 et les plateaux du separateur centrifuge 16.

   A travers la ruue à ailettes 18 passent des canaux 23 qui conduisant de l'ouverture centrale 8 du couvercle 7 à proximité de l'axe de rotation jusqu'aux ouvertures 24 des plateaux 16 du séparateur centrifuge. le double   fc.nd   tamisant   13   qui sépa.re la chambre de mouture du séparateur centrifuge est fixé au couvercle 7. 



   La boue à moudre est introduite dansle moulin par le tube intérieur 4a dans le sens des flèches empennées et pénètre dans le moulin par les pal ettes inférieures 5. 16 dispersion sortant du moulin parvient par   l'ouvert@re   8du couvercleet les canaux 

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 23 dens le séparateur   centrifuge, s'élève   cans celui-ci par les ouvertures 25 tandis qu'entre les différents plateaux -6 il se pro- duit une séparation des grosses particules qui redescendent à proximité de la périohérie de l'enveloppe 17.

   La boue grossière est saisie par la roue à ailettes 18 et refoulée par la fente 22 pour être renvoyée entre les tubes 4a et   4b .   lesgrosses particules qui   reviennent   pénètrent dans la chambre de mouture par l'orifice inférieur 25 du tube 4a tandis que la   dispsrsin   fine quitte le moulin par le trop plein 1C. 



   Le moulin représenté à la fig. 7 se distingue de celui de la fig. 5 simplement par le fait que les plateaux 16 du séparateur centrifuge sont montés sur un tube particulier 4c qui   entcure     le     tube   interieur 4a. Il en résulte que le séparateur centrifuge peut être actionné au moyen d'une seconde poulie   27   solidaire du tube extérieur 4c, à une vitesse plus grande que le mécanisme agita- teur du   moulin,mécanisme   qui   ést   solidaire du tube intérieur 4a et qui reçoit sa commence de la   poulie   26. 



   A la fige 4 le refroidissement de la dispersion est produit par la grande surface du cône extérieur 9a tandis que la fig.8 mcntre un dispositif dans lequel on a prévu des chemises de   refroi-   dissement qui   permettent   un refroidissement plus efficace de la dispersion   au   moyen de liquides de refroidissement.La chambre de dépôt 30,qui est disposée suivant la fig. 3 sur le couvercle du récipient de mouture constitue à la fig. 8 un récipient   particulier   dans lequel   débotté   le trop plein 1C du récipient de mouture 1. 



  Le fond du récipient de dépôt 30 est raccordé au moyen d'une con- duite de retour 31 su fond du récipient de mouture 1. Une pompe circulatoire 32 intercalée dans la conduite de retour 31 maintient en circulation le liquide contenant la boue. La suspension a moudre est refoulée vers le haut par la p-mpe 32 dans le sens des flèches et pénètre dans le récipient de mouture   1, au   fond de celui-ci,par la plaque formant tamis 42 qui supporte les corps de mouture 2. 



  La suspension quittant le récipient de mouture 1 pénètre par le trop plein 10 dans le récipient de dépôt 30 dans lequel les grosses 

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 particules descendent pour retourner particules descendent pour retourner dans le récipient de mouture tandis que la dispersion la plus fine quitte le récipient de dépôt par letrop plein 10a lorsque le dispositif est actionné de façon continue. La boue à moudre est alors introduite de façon continue en 33 dans le récipient de mouture 1 ou bien dans une autre partie du circuit, par exemple dans le récipient de dépôt 30. 



   Il va de soi que l'on peut aussi faire fonctionner   le   disposi tif par intermittences lorsqu'on ne réélise pas en 33 une alimen- tation continue. 35 est un agitateur qui peut etre rois an action en cas de besoin. 36 est uns chemise de refroidissement et 37 est un corps creux dans lequel s'écoule un liquide de refroidissement de telle sorte qu'après avoir quitté le   récipient   de mouture, la dispersion est refrcidie avant de revenir dans 1récipient de mouture. 



   Dans toutes les formes de réalisation décrites du moulin à dispersion,il est fréquemment avantageux de   prévoir   un dispositif de refroidissement pour maintenir aussi basse que possible la température de la matière à   moudre.pendant   l'opération de mou- ture pour éviter ainsi ledanger d'une  c@agulation   de particul es déjà dispersées.le dispositif de refroidissement peut être exécu- té   dune   manière   que''conque     connue,par   exempleau moyen de serper tins;de chemises de refroidissement et   d'organes     équivalest@.   



   REVENDICATIONS. 



  1) Procédé pour la mise en dispersion de substances dans des liquides dans lesquels elles sont   difficilerient     se lubies   ou pra- tiquement insolubles, caractérisé en ce que la substance à dis- perser,déjà divisée aussi finement que possible et se trouvant à l'état mélangé auliquide de dispersion, éventuellement avec ad- dition de colloïdes protecteurs ou de substances favorisant la   dispersion,est   agitée avec des corps de mouture durs   arrondis,jus   qu'à production de la finesse de dispersion désirée.

Claims (1)

1. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que <Desc/Clms Page number 8> la mouture se fait au moyen de corps de mouture arrondis mais présentant en différents points des rayons de courbure différents c'est à dire des corps arrondis non sphériques.

   3) Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la mouture se fait au moyen de corps de mouture d'une grosseur de grains passant à travers un tamis qui a une largeur de maille non supérieure à 8 m/m mais restant sur un tamis dont la largeur de maille n'est pas inférieure à 1 m/m.

   4) Procédé suivant les revendications 1 à 3,caractérisé en ce que la mouture @e fait au moyen d'un mélange de petits corps de mouture et de gros corps de mouture,choisis de telle manière que le diamètre des gros corps de mouture équivaut au mcins au double de la grosseur moyenne de grains des petits corps de mouture.

   5) Moulin dispersion pour mettre en dispersion des substances dans des liquides dans lesquels elles sont difficilement solubles cu pratiquement insolubles, par mouture suivant les revendications 1 à 4,caractérisé en ce que dans un récipient rempli de cons de mouture dure,arrondis,se trouve disposé un corps agitateur monté de façon à pouvoir tourner et pourvu de bras agitateurs.

   6) Moulin à dispersion suivant la revendication 5,caractérisé en ce que,outre les bras agitateurs rotatifs,on a disposé des bras conjugués s'avancent entre les bras rotatifs,.et placés à poste fixe ou reliés à la paroi du récipient de moutrure, 7) boulin à dispersion suivantles revendications 5 et 6 caract é rise en ce que le récipient de mouture est également moné de façon àpeu eir tourner et est pourvu d'un dispositif de commande.

   8) Moulin à dispersion suivant les revendications 5 à 7 caractérj sé en ce que le récipient de mouture est monté de façon désaxée par rapport à l'arbre de l'agitateur.

   9) Moulin à dispersion suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe de rotaticn de l'arbre de l'agitateur Lait 'un angle avec l'axe de rotation du récipient de mouture.

   10) Moulin à dispersion suivant les revendications 1 à 9 caracté- risé en ce que des mesures sont prises pour l'arrivée continue de la matièrs à broyer en suspension et pour l'évacuation de la dispersion broyée. <Desc/Clms Page number 9>

   11) Moulin à dispersion suivant les revendications 5 et 10 carac térisé en ceque l'arrivée de la matière à broyer ee fait par des cavités appropriées du corps agitateur.

   12) Moulin à dispersion suivant les revendications 1G et 11; caractérisé en ce que la disp rsion broyée s'échappant du moulin est séparée en une partie contenant les particules plus fines et en une partie-contenant les particules plus grosses.

   13) Procédé suivant la revendication 12,caractérisé en ce que les particules plus grosses sont renvoyées de façon continue dans le moulin.

   14) Procédé suivant les revendications 12 et 13,caractérise en ce que la séparation se fait au moyen d'un dispositif de sédimen tation.

   15) Procédé suivant les revendications 12 et 13,caractérisé en ce que la séparation se fait à l'aide d'un separateur à force cen trifuge.

   16) Moulin à dispersion suivant les revendications 5 et 15, caractérisé en ce qu'à l'ouverture du couvercle du récipient de mouture fermé,se trouve raccordé un séparateur centrifuge dont la s conduite de retour séparant les parties sel ides plus grosses est en communication avec la chambre intérieure du récipient de mou- ture.

   17) Moulin à dispersion suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le séparateur centrifuge est disposé coaxial ement à l'arbre de l'agitateur et en ce que l'enveloppe du séparateur centrifuge est en communication dans le fond, par une ouverture centrale du couvercle du récipient de mouture, avec l'intérieur de ce dernier.

   18) Moulin à dispersion suivant la revendication 17,caractérisé en ce que le séparateur centrifuge est formé de plusieurs plateaux séparateurs superposés qui sont pourvus d'ouvertures baissant passer le liquide dans le sens de l'axe.

   19) Moulin à dispersion suivant la revendication 17,caractérisé en ce qu'au fond de l'enveloppe du séparateur centrifuge se trouve disposé un mécanisme à ailettes déplacant la bcue,de la périphérie <Desc/Clms Page number 10> de l'enveloppa vers l'ouverture centrale de retour.

   20) Moulin à dispersion suivant la revendication 5,caractérisé en ce que l'arbre de l'agitateur contient un canal débouchant dans le récipient de mouture, pour l'introduction de la matière à moudre mise en suspension.

   21) Moulin à dispersion suivant la revendication 30, caractérisé en ce que le corps de l'agitateur est pourvu de bras agitateurs creux dont les cavités sent en communication avec le canal d'introduction de l'arbre de l'agitateur,de telle sorte que la matière à moudre à introduire peut pénétrer dans le récipient de mouture par les bras agitateurs creux.

   22) Moulin à dispersion suivant la revendication 19, caractérisé en ce que l'ouverture de retour du mécanisme à ailettes est rac- cordée à un tube ouvert à l'extrémité inférieure et s'étendant dans le récipient de mouture,tube qui entoure l'arbre de l'agita- teur et peut en même temps porter des bras agitateurs.

   23) Moulin à dispersion suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le séparateur centrifuge est monté sur un arbre creux entourant l'arbre de l'agitateur et possède une commande indépen dante de l'arbre de l'agitateur.

   24) Moulin à dispersion suivant les revendications 5 à 23,carac- térisé en ce que les parties métalliques du moulin qui viennent en contact avec ladispersion sont pourvues d'un revêtement non métallique en particulier d'un revêtement en caoutchouc.

   25) Moulin à dispersion suivant les revendications 1 à 24,carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif de refroidissement qui maintient basse la température dela matière à moudre pendant la mouture.

   26) Procédé pour mettre en dispersion des substances dans des liquides dans lesquels elles sont difficilement solubles ou prati quement insolubles, suivant les revendications 1 à 4,caractérisé en ce qu'après avoir passé dans le moulin à dispersion,la matiè- re moulue parvient de façon continue dans un dispositif sépara- teur d'où la partie la plus grossière est renvoyée dans le mou- lin et la partie broyée de l'emulsio est au contraire récupé- rée de façon continue. <Desc/Clms Page number 11>

   27) Moulin à dispersion suivant la revendication 25,caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement est placé dans un récipient spécial qui est raccordé au récipient de mouture au moyen d'une conduite de retour pourvue d'un dispositif de cir- culation.

   28) Moulin à dispersion suivant les revendications 5 et 27,carac térisé en ce que la conduite d'amenée ou de retour du récipient de mouture est raccordee au fond de ce dernier.

   29) Moulin à dispersion suivant la revendication 28, caractérise en ce que le récipient de mouture est pourvu d'un fond tamisant qui suoporteles corps de mouture et en-dessous duquel débouche la conduite d'amenée au de retour du récipient de mouture.