BE520707A

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Publication number: BE520707A
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Description


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  PROCEDE POUR LA SEPARATION D UN OU DE PLUSIEURS CONSTITUANTS EN SUSPENSION
DANS UN LIQUIDE. 



   Dans le brevet principal N  493.772 du 8 février 1950, on a décrit et mis sous protection un procédé pour la séparation de substances floculables se trouvant ou ayant pris naissance   au   sein d'un liquide et dont la densité propre est peu différente de celle du liquide. 



   Le principe de base du procédé réside dans le fait que la floculation des particules solides est très rapide et conduit à l'obtention d'un floculat se détachant de la phase liquide et incorporant physiquement une proportion plus ou moins élevée de Pair ou du gaz dispersé quand cette floculation s'opère dans un milieu dans lequel ces particules et un gaz (généralement l'air) sont suffisamment dispersés (   àlétat   de particules très fines pour les solides et de   microbulles   pour le   gaz).   



   Si cette quantité   dair   ou de gaz emprisonné dans les flocons est 
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 suffisante pour que '- 4, ,7 . " ""i .' la densité de 1?agrégat flocons-air (ou gaz) devienne inférieure à celle de la phase liquide, 1?ensemble susdit surnage cette phase et peut en être facilement séparé par décantation inverséeo 
Dans le cas où la densité de cet agrégat n'est pas devenue suffisamment faible pour lui permettre de surnager la phase liquide., on peut abaisser cette densité par chauffage de   lensemble:   1?élévation de la température fait dilater   1?air   emprisonné dans 1?agrégat dont la densité propre diminue. 



   Si la quantité   d'air   ou de gaz est suffisante pour que la densité de l'agrégat flocons-air (ou gaz) soit inférieure à celle du liquide on peut encore réchauffer 1?ensemble pour accélérer la montée de   1-'agrégat.   

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 donc pour réduire finalement les surfaces de décantation.. Ce chauffage peut encore s'avérer nécessaire avec certains liquides pour parer à des fermentations ou à d'autres troubles intempestifs de fabrication. 



   Les opérations à réaliser sont ainsi une dispersion très poussée des solides et du gaz au sein du liquide, puis une floculation rapide de ces solides., floculation devant s'opérer quand la dispersion des solides et du gaz est encore très marquée., soit donc chronologiquement dès que cesse l'action du dispositif mécanique utilisé pour réaliser cette dispersion. 



   Pour rendre les particules solides floculables, le moyen utilisé est, en général.. l'addition d'un électrolyte solide, liquide ou gazeux approprié. 



   L'addition d'électrolyte peut se faire avant, pendant ou après la réalisation de la dispersion. Dans les deux premiers cas, la dispersion s'effectue sur des solides floculables et la floculation se produit dès que la cause produisant la dispersion cesse d'agir. Dans le troisième cas, la dispersion s'effectue sur des solides non rendus floculables et la mise en état de floculation conduit à l'obtention d'une floculation rapide. 



   Suivant le brevet belge N    493a772   le moyen utilisé pour réaliser la dispersion consiste en ce que le liquide avec ces substances floculables est dans sa totalité lancé sous forme d'une nappe, d'un film ou de jets minces dans un milieu gazeux, par exemple de l'air, contre une ou plusieurs surfaces de choc disposées en substance perpendiculairement à la trajectoire de la nappe., du film ou des jets. Le liquide avec ces substances floculables, chargé de l'air ou du gaz dispersé, est ensuite amené dans une zone calme de telle manière que ces substances floculables s' agglomèrent et puissent ainsi surnager le liquide et en être éliminées. 



   La présente addition se rapporte à différents moyens mécaniques qui ont encore été imaginés en vue de certaines applications particulières, pour réaliser la dispersion des solides colloidaux et de l'élément gazeux. 



   Les dessins ci-joints représentent différentes formes d'exécution de l'invention. 



   Suivant la figure 1 des dessins annexés, la dispersion est réalisée par un battage effectué au sein du liquide et à cet effet on peut faire usage d'un récipient 71 muni d'un fond tronconique 72 où débouche le conduit 73 d'amenée du liquide chargé des substances floculables à traiter. 



   A l'intérieur du récipient se trouve une pale 74 pouvant recevoir un mouvement de rotation  par exemple au moyen d'un moteur électrique   76   calé sur un arbre vertical 75 dont la pale est solidaire. 



   Le long de la paroi verticale du récipient 71 sont prévues des surfaces de choc 77 et dans le récipient, au-dessus de la pale, une arrivée. d'air ou de gaz par un tuyau perforé 78 en liaison avec une conduite extérieure 79. 



   La pale 74 provoque le battage du liquideavec l'air ambiant et celui introduit par le tuyau 78. contre les surfaces d'impact 77 ; après dispersion, le liquide est évacué par débordement à la partie supérieure du récipient   71   et tombe sur un plan incliné 80 pour être envoyé au décanteur (non représenté). 



   L'électrolyte de floculation est ajouté après dispersion et 

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 comme proposé dans le certificat d'addition déposé le 7 mai 1952, il est avantageusement amené par une canalisation 81 sous le plan d'écoulement la- mellaire du liquide sur le plan   incliné.   



   La marche en continu est assurée par l'admission en charge du liquide brut par la canalisation 73 et de l'électrolyte par la canali- sation 81. 



   Au lieu du récipient 71, on pourrait faire usage d'un simple tuyau ouvert aux deux extrémités et dans lequel un dispositif quelconque de battage aurait été prévu. 



   La technique décrite ci-dessus et réalisée au moyen de l'installation représentée par la figure 1   s9écarte   de certains procédés qui ont été proposés et qui se rattachent   d'une   manière directe aux procédés de séparation par flottation avec agitation (froth flottation) basés sur l'action de la tension superficielle qui s'établit entre l'eau ou un autre liquide et un solide qui ne se mouille paso 
Ces procédés connus ne sont applicables que si les particules solides sont à la fois aérophiles et hydrophobeso Comme il est assez rare que ces dernières possèdent naturellement ces propriétés on fait en sorte qu'elles l'acquièrent par l'addition d'agents de flottation tels que les huiles, la créosote, le coaltaretc. constituant des réactifs collecteurs. 



   Le procédé objet de l'invention y compris l'appareillage suivant la figure 1 ci-annexée s'appliquent dans tous les cas où les particules sont floculables qu'elles soient hydrophiles ou hydrophobes et visent donc le traitement de substances douées de propriétés bien particulières et une séparation s'effectuant dans des conditions essentiellement différentes. 



   Dans la réalisation suivant la figure 2. la dispersion se fait par chute gravimétrique suivie d'impact et à cet effet le liquide brut est déversé par un tuyau 821 à la partie supérieure d'un réservoir 82 situé directement au-dessus d'un décanteur 14. 



   Du fond du réservoir 82 part une tubulure 83 de section relativement élevée à l'intérieur de laquelle s'étend également en direction verticale un tuyau 85 d'amenée de l'électrolyte lequel se prolonge vers le haut jusqu'à la partie supérieure du réservoir 82. 



   Le liquide et l'électrolyte sont déversés sur une plaque 86 disposée horizontalement et constituant une surface d'impact située dans une pièce 87 en forme de trémie munie vers le bas d'une ouverture de sortie 88 et se repliant vers le haut. comme représenté en 89 en donnant naissance à une ouverture 90 par où pénètrent le liquide, l'électrolyte et l'air de dispersion. 



   Le liquide dispersé et chargé de   microbulles   gazeuses est lancé contre les parois intérieures de la pièce 87 et s'écoule sur le fond incliné de cette pièce pour sortir par l'ouverture 88 et tomber dans le décanteur   14   en s'écoulant de préférence sur la surface extérieure d'un corps 91 par exemple en forme de cône prévu au centre du décanteur. 



   A la partie supérieure du décanteur 14 est prévu un   râcleur   27 qui entraîne l'agrégat air-flocons ou gaz-flocons vers l'extérieur dans des cheminées 93 qui se réunissent en une cheminée unique 94; cet agrégat est finalement désaéré et traité comme décrit dans le certificat d'ad-   dition   du 7 mai   1952.   



   Egalement comme prévu dans ce certificat d'addition, la sortie du liquide clarifié se fait par une canalisation 35   aboutissant   à un sas 36 dont il traverse le fond pour se diriger ensuite en direction verticale. 

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  L'écoulement peut être réglé au moyen d'un manchon 37 pouvant coulisser sur l'extrémité de ce tube. 



   Le fond et/ou la face latérale du décanteur peuvent être munis d'une double paroi 21 permettant la circulation d'un agent de réchauffage ou de maintien de la chaleur 
La figure 3 représente une installation dans laquelle le décanteur et les appareils de traitement après décantation du liquide clarifié et de   l'agrégat$   sont congus de   la   manière décrite et représentée à l'aide de la figure 1 du brevet belge de perfectionnement déposé le 7 mai 1953 sous le N    407.036.   



   Pour cette raison.. on a adopté les références de ce perfection-   nement   pour désigner les éléments représentés à la figure 3 des dessins ci-   annexéso   
Conformément à   l'inventiona   la dispersion se fait à l'intervention d'une pompe centrifuge 101 sur la tuyauterie de refoulement 102 de laquelle on a prévu une vanne de réglage 103 permettant de réduire le débit du liquide dispersé. Le liquide à traiter est amené par un conduit   104   dans lequel débouche un conduit 105 d'amenée de l'électrolyteo L'alimentation est prévue à un plus grand débit que celui du refoulement par le tuyau 102 afin d'assurer un brassage suffisant des liquides en présence. 



   A la sortie de la tuyauterie de refoulement 102 le liquide est reçu sur une couronne circulaire 106 fixée sur la cheminée 25 et disposée horizontalement dans une chambre 107 fermée vers le bas par un fond 108 et portée par un corps 109 situé à l'intérieur du réservoir-décanteura 
Dans cette réalisation, l'électrolyte de floculation est donc ajouts avant la dispersion. 



   La figure 4 montre une canalisation 110 munie de chicanes internes 111 par lesquelles la dispersion désirée peut être assurée et la figure 5 une canalisation présentant des changements brusques de direction 112-113 grâce auxquels il est possible également de provoquer cette dispersiono   REVENDICATIONS.   



   1/ Procédé suivant le brevet principal de séparation de substances floculables se trouvant ou ayant pris naissance au sein d'un liquide et dont la densité propre est peu différente de celle du liqui-   de,   procédé dans lequel on réalise une dispersion très poussée des substances solides et d'un gaz tel que de l'air puis une floculation rapide de as solides de telle manière que ces substances floculables s'agglo-   mèrent.   et puissent ainsi surnager le liquide et en être éliminées, caractérisé en ce que l'opération de dispersion se fait en provoquant un battage ou uri barattage au sein du liquide dans un récipients un tube ou un autre élément muni de surfaces d'impact contre lesquelles le liquide est lancé.

   le liquide dispersé étant ensuite amené dans une zone calme où s'effectuent la floculation et la séparation de l'agrégat flocons-air ou floconsgaz par décantation inversée.

Claims

2/ Installation pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1. caractérisé en ce qu'elle comprend un récipient (71) muni d'un fond par exemple tronconique où débouche le conduit d'amenée du liquide à traiter et dans lequel se trouve une pale (74) ou un autre organe de battage et en ce que le long de la paroi verticale du récipient sont prévues au- <Desc/Clms Page number 5> dessus de cette pale des surfaces de choc (77) le liquide étant après dis- persion évacué par débordement vers le réservoir décanteur.

3/ Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'on prévoit dans le récipient (71) une tubulure perforée d'amenée d'air ou de gaz.

4/ Procédé suivant le brevet principal, caractérisé en ce que la dispersion se fait par chute gravimétrique suivie d'impact sur une sur- face de choc.

5/ Installation pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir dé- canteur (14), un récipient (82) situé au-dessus du décanteur et dans lequel le liquide brut est déversé, une tubulure verticale (83) reliée au fond de ce récipient et une surface d'impact (86) disposée horizontalement entre ce récipient et le décanteur et recevant le liquide à sa sortie de la tubulure verticale (83).

6/ Installation suivant les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que l'électrolyte est également amené sur la surface horizontale d' impact (86).

7/ Installation suivant les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la surface d'impact -(86) se trouve dans une pièce (87) en forme ' de trémie et en ce que après impact le liquide est lancé contre la surface intérieure de cette pièce et s'écoule sur le fond incliné vers une ouverture de sortie (88).

8/ Procédé suivant le brevet principal, caractérisé en ce que l'opération de dispersion se fait à l'intervention d'une pompe centrifuge munie d'une tuyauterie par laquelle le liquide et de préférence également l'électrolyte sont lancés sur une couronne circulaire constituant surface d'impact et prévue à la partie supérieure du décanteur.

9/ Procédé suivant la revendication 8. caractérisé en ce que l'alimentation de la pompe centrifuge est prévue à un plus grand débit que celui du refoulement afin d'assurer un brassage des liquides en présence.

10/ Procédé suivant le brevet principal, caractérisé en ce que l'opération de dispersion se fait par passage du liquide dans une canalisation munie de chicanes internes (fig. 4).

11/ Procédé suivant le brevet principal, caractérisé en ce que l'opération de dispersion se fait par passage du liquide dans une canalisation présentant des changements brusques de direction.

12/ Installation pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un décanteur (15) avec cheminée centrale d'évacuation (25) de l'agrégat flocons-air ou flo- cons-gaz et en ce que à sa partie supérieure cette cheminée porte une surface d'impact (106) laquelle est située dans une chambre (107) fermée vers le bas par un fond (108) et portée par un corps (109) ou d'autres supports situés à l'intérieur du décanteur.