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Procédé et appareil pour épurer les huiles
Il est souvent difficile d'épurer des huiles brutes, telles que l'huile de ricin, l'huile d'olives, l'huile de lin et le pétrole, qui contiennent des constituants indésirables tels que des acides gras, des lipoïdes, des acides naphténiques, etc. C'est ainsi que pour transformer en savons par simple traitement au moyen d'un alcali dilué les acides gras présents dans l'huile de ricin, on rencon- tre cette difficulté que les savons ainsi obtenus sont so- lubles dans l'huile lorsqu'elle est chaude, alors que lors- qu'elle est froide le savon ne se dépose pas du fait que l'huile est trop visqueuse. Si on lave à l'eau une huile
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ainsi traitée une hydrolyse tend à se produire qui met en liberté les acides gras et l'alcali dissous respecti- vement par l'huile et par l'eau.
Le savon tend aussi à émulsionner l'huile dans l'eau et rend ainsi la scission difficile à réaliser.
En ce qui concerne les huiles de pétrole qui contiennent des acides naphténiques, la pratique courante est de les traiter au moyen d'oxydes du plomb pour former des naphténates insolubles qu'il est nécessaire d'éliminer mécaniquement, par exemple par sédimentation et filtrage, ce qui est ordinairement une opération compliquée et fas- tidieuse.
La présente invention remédie à ces difficultés par un procédé perfectionné pour l'épuration des huiles brutes, procédé qui consiste à traiter ces dernières au moyen d'un solvant des seules impuretés, tel qu'un alcali dilué, et qui présente cette particularité qu'on amène l'huile et le solvant à se déplacer par gravité à contre- courant l'un de l'autre à une vitesse qui permet d'effec- tuer l'extraction des impuretés sans occasionner d'émul- sification, l'un des liquides étant dans la phase discon- tinue. La phase discontinue, qui sera généralement l'huile traitée, bien que ce ne soit pas nécessaire, se trouve de préférence sous forme de gouttelettes qu'on peut former par subdivision mécanique, par exemple en faisant passer le liquide à subdiviser entre des éléments solides tels qu'un amoncellement de clous disposé dans l'appareil.
L'écoulement en sens contraires est le résultat de la différence entre les densités des deux liquides, et sa vitesse est réglée par le débit des liquides à l'en- trée et à'la sortie de l'appareil dans lequel le traite- ment s'effectue. Il s'ensuit que, suivant une forme d'exé-
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cution préférée de la présente invention, ce réglage de l'écoulement en sens contraires s'obtient en construisant l'appareil d'une façon appropriée.
En conséquence et suivant l'invention, l'appa- reil servant à épurer des huiles brutes par le procédé susindiqué comprend une chambre orientée verticalement, chambre qui comporte à son extrémité supérieure un col d'en- trée restreint avec lequel communique une conduite d'amenée d'eau et à son extrémité inférieure un raccord d'évacuation d'eau, tandis que dans sa partie inférieure et dans une ré- gion intermédiaire sont prévus des raccords pour l'admis- sion respectivement de l'huile brute et de la solution alca- line, le dispositif d'introduction de celle-ci étant -étudié de manière à réaliser une répartition sensiblement uniforme de la solution dans l'ensemble de la chambre qui d'ailleurs, entre les raccords d'amenée de l'huile et de la solution al- caline,
comporte un dispositif perméable convexe vers le haut et destiné à supporter un lit d'éléments tels que des clous destinés à produire la subdivision de l'huile qui remonte à travers la chambre, ainsi que des organes réglables permettant de modifier la rapidité du courant relatif entre l'huile et l'eau.
La disposition préférable consiste à disposer l'ar- rivée d'eau de manière que celle-ci pénètre tangentiellement dans le col restreint, afin que-l'huile qui remonte dans ce col soit lavée à fond de manière à éliminer l'alcali qui peut avoir été entraînée cependant que l'eau descend dans la cham- bre pour diluer la solution d'alcali et s'échapper ensuite par le bas. La partie supérieure de la chambre comprise entre l'arrivée de la solution alcaline et le col d'introduction est de préférence en forme de cône tronqué, de manière à rassem- bler les gouttelettes d'huile remontantes et à les laver à
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fond au moyen de l'eau admise.
On règle la vitesse de l'eau et de l'alcali des- cendants, par exemple au moyen de soupapes placées dans les raccords d'admission et d'évacuation, de manière que l'huile s'élève dans la chambre plus rapidement que l'eau n'y des- cend. Cela évite tout émulsionnement et permet en même temps une épuration parfaite. Des vitesses convenables sont de l'ordre de 3 m. à l'heure pour la solution descendante et 3 m. à la minute pour l'huile ascendante.
La forme de gouttelettes sous laquelle on amène l'huile permet de mieux la nettoyer de ses impuretés, bien qu'on puisse aussi traiter convenablement de fines veines d'huile-
Sous ce rapport les clous se sont jusqu'à présent révélés comme le meilleur moyen d'effectuer la subdivision désirée de l'huile.
Lorsque l'huile lavée atteint le col restreint au sommet de la chambre elle passe dans une cuve de sépara- tion qui de préférence communique par son extrémité inférieu- re avec l'extrémité supérieure de la chambre de traitement.
Des cuves de séparation peuvent ainsi être disposées vertica- lement au-dessus de la cuve de traitement de manière que l'huile lavée y remonte et s'y rassemble; des raccords d'éva- cuation sont prévus pour l'huile et pour l'eau respectivement dans ses régions supérieure et inférieure.
Lorsque l'huile brute contient de l'acide libre le mieux, pour l'épurer, consiste à la faire passer à travers une solution alcaline, par exemple contenant de la soude caustique, assez peu concentrée pour qu'elle puisse par elle-même sapo- nifier l'huile (lorsqu'il s'agit d'une huile saponifiable comme l'huile de ricin) ou précipiter le sel métallique al- calin de l'acide.
S'il a été question de l'état impur de l'huile à traiter, il va sans dire qu'en ce qui concerne l'huile de
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ricin c'est de l'huile brute filtrée qu'il s'agit plutôt que de l'huile telle qu'elle sort de la graine qui renferme des protéines qui gonflent dans l'eau.
On peut mettre en lumière le présent procédé d'épu- ration des huiles brutes par l'exemple ci-après où l'on se réfère au dessin ci-annexé représentant une forme appropriée de l'appareil, appareil dans lequel une chambre 1 montée sur un support 2 est munie de raccords d'amenée 3, 4 et 5 pourvus de soupapes et se termine par un appendice en forme de cône 6.
Le raccord d'admission 4 est relié à un anneau perforé 4' pla- cé dans la partie supérieure de la cave 1. Près de l'extrémité inférieure de celle-ci est disposé un cine 7 pouvu de per-
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L'huile, par exemple une huile de ricin du commerce, qui aura été.épuisée au moyen de solvants et qui contient en- viron 4% d'acides gras libres, pénètre dans la chambre à une température d'environ 66 C. par le raccord d'amenée 3, et une solution aqueuse à 50% de soude caustique ou d'un autrq alcali est introduite à environ 1 m 5, au-dessus par le raccord
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d'amenée 4 et l'anneau perforé 4' de manière qu'elle se ré- partisse sur l'ensemble de la section de la cuve 1.
L'huile s'élève à raison d'environ 3 m. par minute tandis que la solution descend à une vitesse d'environ 3 m. par heure, la première étant divisée en menues gouttelettes par le cône 7 et les clous 13 en couche d'environ 1 m. 15 d'épaisseur de manière que l'huile et la solution entrent en contact intime sans former d'émulsion stable ou non susceptible de se scin- der par chauffage. Il se forme un savon par réaction de l'al- cali de la solution avec les acides gras de l'huile. Le sa- von se dissout rapidement dans l'eau et s'échappe en même temps que l'alcali intact par la conduite d'évacuation 5, la quantité de savon quittant la cuve étant d'environ 3.5% de la quantité d'eau. L'huile, dont les acides gras ont été éliminés, monte à travers le col 15 dans la partie in- férieure du réservoir 17.
L'eau de lavage qui pénètre par la conduite 16 (environ 1m5 au-dessus de la conduite 4) est à une température de 83 C. et elle lave l'huile qui s'élève, dont elle amène les gouttelettes à se rassembler et qui monte le cas échéant dans le réservoir 17 pour y former la couche supérieure. Les soupapes de la conduite d'amenée 16 et de la conduite d'évacuation d'eau 18 sont réglées de manière qu'il pénètre suffisamment d'eau pour laver l'huile, une partie de cette eau descendant pour diluer l'alcali pénétrant par la conduite 4 tandis qu'une autre partie remonte pour former une couche ou colonne d'eau dans le bas du réservoir 17 dans lequel les gouttes d'eau entrainées par l'huile lavée se sé- parent et sont évacuées par la conduite 18. L'huile lavée est évacuée, bien entendu, par la conduite 19 et son acidité est alors de 0,58%.
Les soupapes prévues dans les conduites 3, 4, 5, 16 et 18 sont réglées de manière que la durée du contact soit telle que l'élimination de la presque totalité des acides gras s'effectue sans provoquer d'émulsionnement. Le débit de
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l'appareil représenté est par exemple de 20 litres d'huile par heure et par dm2 de section de la chambre.
Bien que dans la description qui précède on ait représenté l'huile comme se déplaçant vers le haut, on con- çoit que l'opération puisse s'effectuer de façon inverse si l'huile a une densité supérieure qu'elle peut posséder natu- rellement ou qu'on aura pu lui conférer en lui incorporant des substances inoffensives aptes à en augmenter la densité; d'autre manière, on peut abaisser la densité du milieu dissol- vant au-dessous de celle de l'huile au traitement de la- quelle on l'emploie. On appréciera également que l'un des avantages de la présente invention est la façon continue et sensiblement automatique dont les huiles peuvent être traitées et débarrassées ainsi de leurs constituants indésirables.