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BREVET D'INVENTION "Machine à traiter les matières solides par un liquides,
L'invention concerne le traitement des matières solides par un liquide et en particulier une machine servant à traiter d'une manière continue les matières solides sous forme de particules par des liquides à contre courant.,-
Un appareil selon la présente invention servant à traiter les matières solides sous forme de particules par des liquides comporte un récipient, des cloisons partageant le récipient en une série de compartiments, un dispositif faisant tourner le récipient autour d'un axe passant par chaque compartiment, un dispositif faisant arriver les matières solides à une extrémité de cette série de compartiments et le liquide à l'autre extrémité de ladite série,
chaque cloiaon étant courbée suivant une corde et par suite comportant des portions plus grandes et plus petites se raccordant par un angle obtus dont le sommet est dirigé dans le sens du mouvement des matières solides et comportant
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une ouverture dans la plus grande de ces portions à un certain écartement de la paroi du récipient et constituant
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un orifice de sortie pour l'un des c)mps,r'(;iDlel1ts .et un orifice d'entrée pour le suivant, pour le passage des Ú1',"otÜ:
res solides, et un autre orifice pour le passage des liquides dans le sens oppose, dans chaque corzp,irti.emt un organe de levée des matières solides fixé à la portion la plus petite de la cloison de fagon former un canal ,,")OutiSS911t directeinent à l'orifice de Eortie -des matières solides et un organe de levée dcu- liquide, aboutissant au passage des liquides dans l'autre cloison limitant le corl1partime1t,Ce13.
deux organes de levée étant actionnes par la rotation du récipient, le premier faisant monter les matières solides à certains intervalles de temps au niveau de l'orifice de sortie de son compartiment et les faisant sortir par cet orifice dans le compartiment suivant, et le second or-
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gane faisant monter le liquide par inrervalles de façon à le faire passer par l'orifice à liquides dans le compar- timent précédent.
De préférence, la machine comporte un bouclier fixé sur un bord de l'ouverture de chaque cloison servant au passage des matières solides, et guidant ces matières dans
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l'ouverture corresoimz.mie, de la cloison suivante ; ce bouclier peut se trouver dans le même plan que la portion la plus petite de la cloison sur laquelle il est fixé, peut être en une seule pièce avec la cloison et avoir la même forme et les mêmes dimensions que l'ouverture de passage des matières solides dans la. cloison.
De préférence,
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l'organe de levée du liquide suit exactement 1 org:l'.e de levée des matières solides, de façon recevoir le liquide
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qui s'en écoule et à le diriger rapideisent dans le compar- timent précédent.
Sur le dessin ci-joint, qui représente une forme de
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réalisation de la machine suivant l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale de la machine, dont le récipient cylindrique est arraché en partie pour faire apparaître le cloisonnement intérieur.
La fig.2 est une élévation en. bout du récipient cy- /vu lindrique/du tôté de l'entrée des matières solides et dans la direction de leur sortie.
La fig. 3 est une vue en perspective de deux cloisons voisines du récipient écartées l'une de l'autre et des diverses pièces combinées qui se trouvent entre elles.
Suivant la forme de réalisation représentée sur le dessin, la machine comporte un récipient cylindrique désigné d'une manière générale par 5 et tournant autour de son axe horizontal au moyen'd'un dispositif approprié non représenté. Le'récipient cylindrique 5 comporte à une extrémité un tuyau 6.par lequel les matières solides arrivent dans le récipient cylindrique, et ces matières en sortent à l'autre extrémité par un couloir approprié 7, qui les fait arriver dans des bidons ou récipients de stockage appropriés.
L'extrémité du récipient cylindrique par la- quelle les matières solides sortent comporte un tuyau 8 avec robinet 9 par lequel arrive le liquide de traitement ou de lavage dans le récipient cylindrique d'une manière continue ou intermittente suivant les besoins et le liquide sort du récipient cylindrique à l'extrémité par laquelle arrivent les matières solides.
Des cloisons 11 de forme sensiblement circulaire et partageant le récipient cylindrique en plusieurs compar- iments ou cellules 12 sont fixées d'une manière quelconque appropriée sur la surface intérieure du récipient cylindri- que 5. Le nombre de cloisons dépend du nombre de compar- timents qu'on désire disposer dans le récipient cylindrique, et qui, de son côté, dépend des dimensions de ce récipient ainsi que de l'usage auquel il est destiné et/ou de la
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nature des matières à traiter.
Chaque cloison 11 une forme courbe suivait une corde et par suite comporte des portions plus grande..-. et des
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portions plus petites, SI:; T.ceorda,11t pELl" un angle obtus dont le sornjaet est dirige dans le sens du inouvement des matières saalidea. Ur1.0 01J.iierture 14 est :n3na3e danH airtion la plus s g : . :i -È e est for..'tée en coupant t i" : > à. s .;. 4 t é d'un rabat 15 et en le c-urbam de façon à l'amener d'nis le <n.Sbn=# plc,;/; que l-i portion la. plus petite 16 de la cloison.
Les cloisons 11 sont disposées a 1'intérieur du récipient cylindrique de façon que le bord 17 du rabat15 soiten contact avec le bord correspondant de 11 ouverture 14 de la cloison suivante dans le sens de la circulation des matières solides. De préférence, le bord 17 est soude sur l'ouverture de cette cloison.
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Des plaques it' ééia.a.t.t#iùe le perforées sont disposées entre les cloisons 11 et fixées sur elles. Ces plaques à 'égouttage partent de 13. periplierie des portions les plus petites 16, passent le long d'un bord 19 d'un rabat 15
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auquel le ra.ba.t est fixe sur l'ouverture III de la cloison suivante. Les d'6gout'wage 18 sont inclinées pa.r rapport a, la surface plane de la portion courbe 16 de la
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cloison. Cette inclinaison de la plaque d'égoutt8ge con- tribue à faire couler la matière solide à traiter direct.e- ment dans l'ouverture 14 de la cloison et dans le compar-
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timent suivant.
Les plaques d'égou'utege sont disposées de façon que lorsqu'on les regarde de l'extrémité du récipient par laquelle les matières solides sortent et par rapport à laquelle le récipient tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, elles forment une spirale continue
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et sont décalée.:, e:1tre elles d'un. angle é,<;'':Ú el811S le sens des aiguilles d'une montre de l'extrémité rapprochée vers l'extrémité éloignée du récipient. D.=;ns forme réaeX"reJ1ll"e e olgnee reclplent. ]}:;l1S If". forme de réa- lisation représentée, l'angle de décalage des plaques est
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d'environ 200, mais peut être plus grand si on le désire.
Les plaques d'égouttage peuvent aussi être disposées en spirale double et, dans ce cas, elles peuvent être décalées entre elles d'un angle d'environ 40 . Un déflecteur 21 de forme sensiblement triangulaire est monté d'une manière rigide dans chaque compartiment entre le bord 22 du rabat
15 et la cloBon 11 suivante.
Pour faire passer le liquide dans le récipient cylin- drique à contre courant avec les matières solides qui le traversent, les cloisons 11 sont percées d'ouvertures 23 de forme et de contour quelconques appropriés. Ces ouver- tures 23 sont disposées dans les cloisons de façon à faire couler dans le compartiment précédent (dans la direction de la circulation des matières solides) le liquide qui s'égoutte de ces matières sur les plaques d'égouttage 18. Le liquide d'égouttage est recueilli dans un récipient 24 fixé au-dessous de chaque plaque d'égouttage et étant donné qu'il passe du récipient 24 dans le compartiment précédent, il ne vient pas en contact avec celui qui arrive du compartiment suivant et par suite ne diminue pas son degré de fraîcheur.
Le liquide sort du compartiment 25 dans lequel arrive les matières solides par un tuyau 26 dans un récipient approprié en dehors du récipient cylindrique 5. Le compartiment 25 comporte une plaque 27 partant de la paroi du récipient cylindrique 5 arrivant au bord de l'ouverture 14 et remplissant la même fonction que le rabat 15 des autres com- partiments. Le compartiment 25 comporte aussi un déflecteur supplémentaire 28, Le compartiment 29 de l'autre extrémité 'du récipient cylindrique ne comporte pas de rabat 15, étant donné que la plaque d'égouttage 18 arrive directement dans le couloir 7. /le Si on/désire, desrous d'homme peuvent être disposés au moins dans les compartiments de deux en deux pour faciliter la surveillance de la machine.
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Quoique la m. chine soit de préférence en ?.cic#. i#;oxydq'-.1c, an peut évide'iDmcnt employer tout autrs ::';.?.t3riu approprie pour 1:: construira. De plus, il n'sat ps, nécespp-ire que le récipient 5 soit cylindrique, ais il peut "voir une forme prismatique d'un nombre de f,"1.C88 quelconque.
Le fonctionnement de la JYdcnine utilisée au l.va,ge de particules solides avec de l'ecu est décrit Les particules solides a traiter arrivent par le tuyau 6 lue récipient cylindrique 5, qui tourne '.1 une vitesse :le 1/6 tour?, par minute, et débita par exemple de 136 à 3.175 ou 3.S30 kg par heur.;. L'e"u arrive a, l'autre extrémité du récipient cylindrique 5 par le tuyau 8 '3.yec un débit de 45ts 4<5, 300 litr8s p:il' heure par exemple. Pendant que le récipient cylindrique tourne d'Tns 1,# G ,:'l2 des '-'.iguilles d'une (par rapport à l'extrémité par laquelle les Ratières solides sortent) 1s. plaque dl égou.ttage inclh1ée
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fA.':1-o&" 18 f"'.it monter les partic"v.les/m::>1J.illé2i: lon<u' elle 8tt2il-.t
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sa position la plus basse.
Pendit que les particules so-
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lides parcourent un arc d'environ 60 , le liquide's'egoutte lente'ment ds particules riiouillées à travers les perforations des plaques d 1 égou:;'g: 18 dans le récipient 34 et les particules solide? glissent sur la. plaque d'égouttage et passent par l'ouverture 14- dans le CO::ja::i,rtlieiî voisin, Il résulte: id3:.1. du dOUV,;:;18lî-'c de rotation du récipient cylindrique que le liquide fr'lis 5 1'10ord '::l"riV'.l1" ().;:l.l1S le
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récipient cylindrique par le tuyau 8, puis le liquide qui
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s'est egoutte dans le récipient 34r passent a, contre courant
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dans le compartiment suivant par rapport aux matières solides qui circulent dans le récipient cylindrique.
Pour faire
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sortir plus Fs.cilcrrrent ' ' ¯'.u dl égoutt'1.ge des récipients 24, le fond de chacun, d'eux est incline d'-3.lî''\ le sens de la cir-
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culation du liquide et se trouve sur la même ligne qu'un. côté des ouvertures de passage du liquide. Les particules
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solides 9-yg:nC-2nt ?,7.T1S7. doms 1>e récipient cylindrique d'un
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compartiment dans le suivant en tombant dans le liquide d'un compartiment qui s'en égoutte ensuite et passe dans le compartiment suivant en sens inverse de la circulation des particules solides.
Du fait que les plaques courbes forment un angle entre elles, fig. 1, le mouvement imprimé aux particules solides dans chaque compartiment pendant que le récipient cylindrique tourne est considérable, et par suite le contact entre l'eau et les particules solides est plus parfaite.
Les plaques de cloisons étant courbes et les plaques d'égouttage étant inclinées, les particules solides tombent tout droit d'un compartiment dans le suivant, sans former de pont, ni s'entasser, en augmentant ainsi la capacité de production de la machine.
La nouvelle machine permet d'obtenir un contact de longue durée entre le liquide et les particules solides. Le liquide vient donc en contact intime avec les particules solides et le traitement est ainsi beaucoup plus efficace que si le liquide coulait par exemple simplement sur la surface des particules au lieu de les traverser. La machine peut servir très avantageusement au traitement de matières solides avec des liquides ayant sensiblement la même densité ou n'en différant que très.peu. De plus, elle peut servir au traitement des matières solides fibreuses, ou en grains ou en fait de toutes les matières solides dans un état de division permettant de les séparer sur un filtre et de les faire couler par un couloir.
L'invention permet de résoudre d'une manière générale le problème qui se pose dans de nombreuses usines et consiste dans le traitement de particules solides par des liquides dans lesquels la masse solide est insoluble. Ce traitement peut avoir pour but par exemple d'éliminer des éléments d'une matière solide par lavage ou par extraction, ou d'éliminer des éléments d'un liquide par l'action d'une'
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matière solide, pour purifier le liquide et/ou recueillir les substances qui en sont éliminées, ou de provoquer une
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reaction chimique entre le liquide et le solide ou d'imprégner le solide vec le liquide.
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La, machine.suivant l'invention est particulièrement
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utile dans la. préparation de 1'".ceinte de cellulose et composes amioguee par exemple le nitnt-e, foi">aicte, propionate ou butyrate de cellulose. Au cours de 1?. prep3.rTe.on de l'r.cet'T.te de c<"iïii-tlo3..:., i' i.cét';t.oe brut o'ot:'.nu 'p8.r 9casuivie ou non d'un rià,ri 1# s i g;,= , con.tj.-3:1t d:;: :;, 1 q,cide acétique qu'il y a lieu d'éliminer d'une part pour ncuperer l'acide et d'autre pour purifier l .a.cétte d.e cellulose.
Cette élimination peut ."'eff'-ctusr d'une s'miërs tre?- commode au .,ioyen de c 1 ii rnacnine suivant l'invention, sn y f'lisant qi"z-:1-er à.zc4tate 'oi"Jt d'une manière continue, l'y fn tS\j-l-: circuler et en sortir contre courant avec un liquide susceptible de dissoudre l'acide cetiqu.., r;#<:iS non l'.3.cét te de cellulose. Au,cours de leur P8,ssc,ge d,').118 la machine en sens op)oE6, le liquide s'enrichit progroasi.\"''!ier.Lt . 13:, t, j, i .: c 4 t g t c1''?; #llulo8'3 e i; i .; > i; .i,a-J r i p r o g r :: J. s à i- e ment ei= cid2 c1tiqU8. Le liquide je r i est de préféY-3YlC3 l'e'lu ou un autre liquide aqueux r a 1.fl';. i; e r a e#i }')?1.1.Vre G11 -icide acétique.
L'application de 18 ma.i..ii:e a.w=i-v=;i#t l'invention Q.';.
-::1' 'itE%811t chimique de n'atierep en flocons ou en grains par
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des liquides peut être aussi expliquée à propos de la pré-
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para/lion de l'acétate de cellulose ou composes szLog1=-e±.. çert*1=:c5 opérations ont pour but de préparer des 3 cétates de cellulose contenant de f*1">1<s q.5.:>-,it-.tés de substances, telles que les E;ster,3 su'::"furi::jues de c3iiulose, qv.lil y a,
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lieu d'éliminer pour stabiliser le produit.
Cette élimina-
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tion s'effectue par dilue #:i stabilisation, qui consiste r é q en 8. traiter l"1:fcét2.te de cellulose par des solutions aqueuses COll-c8l:.i-1:1.t un --,.-ide, p:'1r exemple des
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solutions aqueuses très diluées d'acide sulfuirque à une température voisine du point d'éoullition Cette opération peut s'effectuer d'une manière très commode par le procédé suivant l'invention.
De plus, lorsque deux ou plusieurs opérations con- sécutives consistent dans un traitement d'une matière solide par des liquides, par exemple dans la préparation de l'acétate de cellulose, dans laquelle le lavage est 'suivi de la stabilisation suivie elle-même d'un autre lavage, ces diverses opérations peuvent être combinées en appliquant les principes exposés ci-dessus de façon à obtenir une opération continue.
Par exemple, on peut'faire pass'er l'acétate de cellulose dans trois ma.chines successives du .type décrit, disposées en série, de façon à faire passer le produit d'abord dans la première machineà contre courant avec de l'eau ou autre liquide de lavage approprié, puis dans. le seconde à contre courant avec de l'acide sulfurique chaud, très dilué, et'enfin dans la troisième machine à contre courant avec de l'eau et à le faire sortir de la troisième machine.