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" Procédés, dispositifs et installations mettant en jeu des opérations de pulvérisation et d'atomisation".
La présente invention se rapporte aux procédés, dispositifs et installations de traitement de substances de toute nature mettant en jeu, à un certain stade, une pulvé- risation ou atomisation de solutions, mélanges, suspensions, etc...., ladite pulvérisation ou atomisation se faisant soit sous vide, soit dans un courant dtair, de gaz, etc....
Elle est applicable en particulier aux intal- lations permettant d'obtenir la concentration ou la dessi- cation de matières contenues soit en solution, soit en suspension, etc...
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Elle a pour but de permettre la réalisation, sous un très petit volume, d'une pulvérisation ou atomisation extrê- mement efficace. Elle a pour but également de permettre de pulvériser ou d'atomiser, non seulement des liquides, mais également des substances plus ou moins pâteuses, ce qui est particulièrement intéressant car il devient alors possible de pulvériser des substances concentrées et qui n'ont, par conséquent, à subir qu'une dessication relativement faible.
Elle a pour but également de permettre d'effectuer en une seule opération, et très simplement, d'une part des mélanges, suspensions, ou émulsions de différents corps, pro- voquant le cas échéant, par réaction chimique ou autre, la formation de nouveaux corps soit sous forme de solution, soit sous forme de précipité, etc...., et d'autre part, la pulvé- risation ou atomisation de ces mélanges, etc...., de façon à permettre l'obtention immédiate sous forme concentrée ou même pulvérulente de ces corps dissous, précipités, etc....
On obtient ces résultats, conformément à l'inven- tion, en soumettant les substances à pulvériser à un effet d'étirage préalable obtenu en les faisant glisser en couche mince par effet centrifuge sur des disques, de'préférence coniques, tournant à une vitesse relativement élevée, avant de les projeter hors de ces disques par ce même effet centri- fuge. De préférence, les substances ainsi projetées, et déjà partiellement pulvérisées, viennent heurter d'autres disques tournant de préférence en sens inverse : elles subissent alors un effet de choc contre la paroi de ces deuxièmes disques, puis un nouvel étirage suivi d'une seconde pulvérisation à la sortie de ces seconds disques. Cette opération peut d'ailleurs, le cas échéant, être renouvelée.
Quoi qu'il en soit, en quittant les seconds disques sous l'effet centrifuge, les substances sont déjà à l'état de pulvérisation,
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Cette pulvérisation peut, le cas échéant, être accélérée et améliorée par l'arrivée de jets ou nappes gazeux venant frapper et disperser la substance à la sortie même des disques, ces jets gazeux agissant de préférence, confor- mément à l'invention, dans des directions opposées.
Par ailleurs, dans les cas où, comme il aété indiqué, on désire réaliser en une seule opération, d'une part un mélange, sus- pension, ou émulsion de différents corps, avec transformation chimique ou autre de ces corps donnant naissance à de nouveaux composés en solution, en suspension, etc...., et d'autre part la concentration ou la séparation complète de ces nouveaux corps par séchage, il suffira d'introduire l'un des consti- tuants de la réaction sur l'un des disques centrifuges et de le projeter à la sortie de ce disque sur,un autre disque sur lequel s'écoule en lame mince l'autre constituant, l'un des constituants pouvant d'ailleurs être sous forme pulvérulente ou même gazeuse.
On pourra, le cas échéant, opérer de même pour la formation de mélange de plus de deux constituants, le premier constituant étant mélangé au second comme il est dit ci-dessus, puis le mélange de ce 2ème à un 3ème consti- tuant par une opération analogue, etc...,
L'appareil pulvérisateur conforme à l'invention comportera de préférence un ou plusieurs ensembles rotatifs (de préférence deux ensembles rotatifs tournant en sens inverse), chacun de ces ensembles rotatifs comportant un ou plusieurs plateaux de forme conique, de préférence, sur lesquels vient s'écouler et s'étirer la mase à pulvériser. La masse étirée sortant de l'un des plateaux est alors projetée sur le plateau suivant faisant partie d'un autre ensemble rotatif, cette opé- ration se renouvelant jusqu'à éjection hors du dernier plateau.
En outre, conformément à l'invention, chacun de ces plateaux comportera de préférence un système d'ailettes formant ventilateur et qui permettra de réaliser les
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jets ou nappes de substances gazeuses indiqués ci-dessus.
Par ailleurs, dans le cas où l'appareil est destiné à réaliser préalablement un mélange de deux ou plusieurs corps agissant l'un sur l'autre, il comportera en outre des organes pour amener séparément les corps à mélanger sur deux ou plusieurs plateaux consécutifs.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront au cours de la des- cription ci-après relative aux dessins ci-joints qui représentent schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation particuliers de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe du dispositif pulvérisateur proprement dit.
La fig. 2 est un schéma de l'ensemble d'une installation de pulvérisation.
La fig. 3 le présente une variante du dis- positif de la fig. 1 permettant de réaliser préalablement à la pulverisation un mélange de deux constituants suscep- tibles de donner naissance, par réaction chimique par exemple, à un nouveau corps sous forme de solution, de précipité, etc...., qui est alors soumis immédiatement à une pulvérisation en vue de sa concentration ou de son séchage .
Sur la fige 1, le pulvérisateur proprement dit est constitué par deux ensembles rotatifs tournant en sens inverse. 1 désigne le premier ensemble rotatif entraîné par un,arbre 2 au moyen de n'importe quel dispositif d'en- traînement non représenté.
3 désigne le second ensemble rotatif tournant en sens inverse et entraîné par exemple à cet effet par un arbre creux 4, entourant l'arbre 2. Des roulements appropriés, à billes, à aiguilles, etc.... par exemple, sorit prévus en
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5, 6 et 7 pour permettre la rotation des arbres 2 et 4 l'un par rapport à l'autre et par rapport au bâti 8 qui porte l'en- semble.
Les vitesses de rotation des ensembles rotatifs 1 et 3 peuvent varier dans d'assez larges limites. Elles seront en général, pour obtenir une bonne pulvérisation, de l'ordre de plusieurs milliers de tours à la minute.
A l'intérieur de l'ensemble rotatif 1 est placé un dispositif de distribution 9 alimenté par conduit 10 d'arrivée de substances à pulvériser, liquide ou pâte.
Dans le cas où il s'agit d'une pâte à pulvériser, celle-ci sera poussée dans le conduit 10 au moyen d'un dispositif de propulsion à vis, non représenté, par exemple.
Le dispositif distributeur est constitué par une simple boite tournant avec l'ensemble 1 et portant en son centre un cône 11,qui, par effet centrifuge, divise le liquide ou la pâte en le projetant vers l'extérieur, ledit liquide ou pâte s'écoulant alors par les trous 12 ménagés dans le pourtour du distributeur.
Avec le dispositif rotatif 1 fait corps une surface conique de glissement 13 dont le rebord extérieur est indiqué en 14. Avec l'ensemble rotatif 2 font corps deux plateaux coniques ou disques, 15 et 16, dont les rebords extérieurs sont indiqués respectivement en 17 et 18. Derrière le disque 16 est placée, à une certaine distance, une enveloppe 19, et entre ce disque et cette enveloppe sont disposées les ailettes de ventilateur 20 qui, lorsque l'ensemble tourne, projettent vers l'extérieur, par effet centrifuge, le gaz qui circule entre le disque 16 et l'enveloppe 19.
De même, derrière le disque 13, et à faible distance de celui-ci, est disposée une autre enveloppe 40 et, entre ce disque et cette enveloppe, sont placées des ailettes 21, qui, lorsque le disque tourne, forment ventilateur et tendent à éjecter le gaz par le bord extérieur du disque.
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Voici commentfonctionne le dispositif qui vient d'être décrit :
A la sortie des trous 12 du distributeur rotatif 9, la substance à traiter est projetée contre la surface 15 du dispositif rotatif 2. Cette substance, sous l'effet de la force centrifuge, glisse vers l'extérieur sur les parois de cette surface conique 15 et subit un étirage poussé soit sous forme d'une pellicule mince, soit même sous forme d'éléments déjà divisés.
A la sortie de ce c8ne et sur le rebord 17 de celui-ci, elle est projetée vers l'extérieur en subissant une pulvérisation déjà poussée. Elle est alors précipitée sur le cône 13 porté par l'ensemble rotatif 1 et tournant par conséquent en sens inverse. Elle subit donc un choc violent en venant heurter ce deuxième plateau conique, ce qui accentue la pulvérisation et est de nature à réduire les dimensions des éléments qui constituent la substance.
Elle glisse alors à nouveau sur cette deuxième surface conique 13 où elle subit un second étirage pour être projetée, par le bord 14 de cette surface conique 13, sur la troisième surface conique 16 faisant corps avec l'ensemble rotatif 2 et tournant par conséquent en sens inverse de la précédente.
En arrivant sur le rebord 18 de cette surface conique, elle quitte celle-ci en étant finement pulvérisée et atomisée. Cette pulvérisation est forte- ment accentuée par l'effet des courants gazeux produits par les deux ventilateurs 20 et 21. Le ventilateur 21 vient en effet souffler sur la substance glissant le long de la paroi conique 16 et, lorsque cette substance quitte cette paroi conique, elle est soumise, de la part du ventilateur 20, à un souffle venant la heurter en sens inverse, ce qui accentue la pulvérisation et l'atomisation, de telle sorte que c'est sous forme extrêmement divisée que
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la matière quitte finalement l'appareil de pulvérisation.
Sur la fig. 2, qui représente l'ensemble d'une installation, l'appareil pulvérisateur 1-2, du type qui vient d'être décrit,,par exemple, est disposé comme on le voit à la partie supérieure de la chambre de pulvérisation 22. Cette chambre de pulvérisation compoxte à sa partie inférieure un dispositif de collecte de forme tronconique 23 dans lequel se rassemble la poudre de matière séchée obtenue du fait de la pulvérisation. 24 désigne l'orifice d'écoulement de cette matière.
Par ailleurs, un courant gazeux, obtenu, au moyen d'un ventilateur 25, sert à provoquer une circulation, relati- vement lente d'ailleurs, du gaz à l'intérieur de la chambre 22.
A cet effet, le ventilateur 25 est relié à deux conduits 26 et 27 ; le conduit 26 fait entrer le gaz desséchant dans la chambre de séchage au-dessous de la tête de pulvérisateur ; une plaque déflectrice 28 servant à empêcher le courant de gaz d'être dirigé directement sur l'ensemble pulvérisateur.
Le conduit 27 débouche, au contraire, à la partie supérieure de la chambre 22, au-dessus de la tête de pulvéri- sation et ce courant gazeux sert en particulier à alimenter un ventilateur 20.29 désigne le conduit d'évacuation du gaz comportant d'une manière connue un condenseur 30 et une pompe 31, ou tout autre dispositif de circulation, ainsi que des dispositifs d'assèchement pour sécher le gaz chargé d'humidité sortant de la ohambre.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante :
Au fur et à mesure que la substance à traiter est pulvérisée dans la chambre 22, le courant de gaz, introduit en 27 et 28, vient sécher cette substance pour s'écouler ensuite par la canalisation 29, tandis que la poudre séchée tombe en 23 d'où elle est évacuée.
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Le dispositif représenté sur la fig. 3 permet de réaliser en une seule opération le mélange de deux constituants pouvant donner naissance à un corps en solution ou à un pré- cipité qui est immédiatement séché.
Ce dispositif est analogue à celui de la figure 1 mais avec les différences suivantes :
Il comporte en son centre une chambre distri- butrice à deux compartiments 32-33, dans laquelle on in- troduit séparément, par deux conduits concentriques 34-35, les deux constituants que l'on veut faire réagir l'un sur l'autre. La chambre 32-33 tourne avec le rotor 1.
Les deux compartiments 32-33 comportent res- pectivement des orifices 36 et 37 par où s'échappent, sous l'effet de la force centrifuge, les deux constituants à mélanger dont l'écoulement a été préalablement dosé au moyen de dispositifs appropriés non représentés.
Le constituant qui est introduit par le compartiment 32 est projeté sur une surface conique 38, portée par la partie rotative 1 et il s'écoule en couche mince le long de celle-ci sous l'effet de la force oentri- fuge .
Par ailleurs, le constituant entraîné dans le compartiment 33 s'écoule par les orifices 37 le long d'une surfaoe conique 39 le long de laquelle il s'écoule également sous l'effet de la force centrifuge. En ar- rivant au bord extérieur 41 de cette surface 59, ce cons- tituant est projeté et pulvérisé sur la couche mince et l'autre constituant qui s'écoule le long de la surface 38, ce qui provoque un mélange immédiat et intime de ces dux constituants, donnant naissance, par réaction chimique ou autre, à de nouveaux corps en solution ou en suspension, qui, continuant à s'écouler sur la surface conique 38, sont projetés du bord extérieur de celle-ci sur une autre surface conique 15 qui est analogue à la surface conique 15
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de l'exemple de la figure 1.
De là, le mélange transformé par la réaction chimique ou autre, suit exactement le même chemin que dans le cas de la figure 1, c'est-à-dire que du bord 17 de la surface 15, il est projeté sur une surface 13 puis, de là, sur une surface 18 pour être pulvérisé à l'ex- térieur, cette pulvérisation ou atomisation étant aidée par le jeu des ventilateurs 20-21. On se rend compte facilement que, grâce à cette disposition, le corps en suspension ou en solution, etc.... qui se forme par suite du mélange des deux constituants, est presque instantanément pulvérisé et séchés
La disposition est donc particulièrement inté- ressante lorsque l'on désire sécher immédiatement un précipité ou un corps en solution sans le laisser séjourner trop long- temps dans les eaux mères.
On pourra, bien entendu, apporter de nombreuses modifications aux dispositifs décrits sans sortir du domaine de la présente invention, qui est applicable non seulement aux procédés de séchage, mais à des procédés de vaporisation, de distillation, etc.... et en général à tous procédés où des pulvérisations entrent en jeu.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.