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'Dispositif de mise en contact de matières liquides et de matières solides."
La présente invention concerne un dispositif de mise en contact de matières liquides et de matières solides et, plut particulièrement, des perfectionnements à un réservoir de recuit ou de trempe, pour mettre en contact en continu des ma- tières en particules avec un liquide inerte chauffé.
On a utilisé divers dispositifs pour envoyer des matières particulaires ou granulaires d'un endroit à un autre, comme par exemple des transporteurs du type à vis pour trans-
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férer une matière particulaire d'une trémie de stockage à une machine d'emballage. Dans des transporteurs du type à vis cou- ramment utilisés pour faire avancer en continu une matière particuliare, comme des granules de/résines thermpoplastiques de moulage, on ne peut pas obtenir facilement un bon mélange d'agents ajoutés ou une bonne mise en contact de la matière particulaire avec des liquides inertes ou non solvants.
En outre, dans de tels transporteurs, il se produit une forte at- trition, et les transporteurs couramment utilisés comportant une vis ou une vis sans fin tournant dans une enveloppe cylindrique ou une auge conviennent moins bien qu'il n'est désirable pour la mise en contact d'une matière particulaire avec un liquide qui n'est pas un solvant. On a conçu dans la présentenven- tion un transporteur du type à vis pour faire avancer et met- tre en contact une matière particulaire avec un fluide, en com- binant particulièrement les opérations d'une bonne mise en con- tact et/d'une avance positive continue de la matière particulai- re avec un minimum d'attiton.
On a également conçp dans la présente invention un nouveau transporteur du type à vis, qui est monte dans un récipient rotatif de forme allongée, pour mettre positivement'en contact une matière particulair avec un liquide non solvant, que la matière solide flotte ou s'en,fonce dans le milieu liquide. On a également conçu dans la présente invention un dispositif perfectionné de mise en contact de ma- tières liquides et de matières solides pour traiter une résine thermoplastique particulaire avec un liquide inerte chauffé tout en continuant à faire avancer ces matières de façon con- tinue à contre courant l'une par rapport à l'autre.
L'appareil conforme à la présente invention est un récipient cylindrique ouvert qui comporte une aube hélicoïdale percée de perforations ou d'ouvertures à tamis et fixée à sa surface interne et qui comporte ou non un arbre longitudinal
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qui le traverse, ce récipient étant muni,à ses extrémités,de conduits d'admission ou de sortie servant respectivement à introduire la matière dans le récipient et à l'en évacuer, la- dite aube hélicoïdale servant à faire avancer.la matière solide ou particulaire à travers le récipient, tout en permettant à la matière liquide de s'écouler dans le même sens d'avance que la matière solide ou à contre-courant de cette dernière lors- que le récipient tourne autour de son axe.
On va décrire l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel .
La figure 1 est un croquis latéral en coupe par- tielle d'un récipient horizontal rotatif muni de la nouvelle aube hélicoïdale à perforations ou ouvertures à tamis.
La figure 2 est une coupe transversale faite par 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est un croquis en coupe longitudinale d'un récipient horizontal modifié muni de la nouvelle aube hé- licoIdale à perforations ou ouvertures à tamis fixée à l'arbre central du récipient.
La figure 4 est une coupe transversale faite par 4-4 de la figure 3.
On a illustré sur la figure 1 un récipient cylindri- que ouvert 5 dont une extrémité a la forme d'un tronc de c8ne 6 raccordé à une partie cylindrique plus courte 7 de plus fai- ble diamètre que la partie princrale 5 du récipient, ce réci- pient étant muni d'une aube hélicoïdale 8 percée des perfora- tions ou des passages à tamis 9 ménagés approximativement à mi- distance entre la périphérie intérieure et la périphérie exté- rieure de cette aube. L'aube hélicoïdale 8 est fixée à la paroi intérieure du récipient 5 par tout moyen approprié, comme des boulons, ou de préférence par soudage à cette paroi, et elle constitue un dispositif transporteur continu du type à vis ser-
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vant à faire avancer la matière solide quand le récipient 5 tourne autour de son axe.
Les ouvertures à tamis ou perfora- tion-s 9 de l'aube 8 sont ménagées en nombre suffisant et avec des dimensions suffisantes pour retenir sur celles-ci la ma- tière solide particulaire et pour laisser le liquide les tra- verser. L'extrémité 10 du récipient 5 comporte un conduit d'ad- mission 21 par lequel la matière solide et la matière liquide sont introduites dans le récipient en vue d'une opération dans des conditions de traitement dans le même sens d'écoulement.
Si on désire une opération à contre-courant, on peut ménager des ouvertures appropriées à tamis dans l'extrémité 10 et intro- duire le liquide de traitement dans le dispositif de mise en contact par la partie ? L'extrémité 6,raccordée à la partie plus courte 7 du.récipient 5, ainsi que l'extrémité 10,pourvue d'un conduit central d'admission 21, permettent de retenir une réserve de liquide dans le récipient 5. Ce dernier est entraîné en rotation par tout dispositif habituel, par exemple par l'in- termédiaire de pignons ou d'une roue à chaîne et d'une chaîne, entraînés en rotation par un moteur électrique (non représentés), grâce à quoi la matière solide est avancée depuis le conduit d'admission 21 jusqu'au conduit de sortie 22 situé à l'extrémi- té opposée.
On peut également utiliser le conduit de sortie 22 comme conduit d'admission pour le liquide de traitement.Le ré- cipient 5 peut être supporté sur des roues ou galets 12 ou par tout autre dispositif habituel.
La coupe transversale illustrée sur la figure 2 montre que les ouvertures 9 à tamis sont disposées approxima- tivement à mi-distance entre les périphéries intérieure et extérieure de l'aube 3 et elle s'explique d'elle-même et l'on comprendra qu'on peut utiliser d'autres genres et d'autres emplacements des ouvertures à tamis ou perforations.
La figure 3 illustre'un récipient cylindrique 13 sup-
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porté sur un arbre central 14 et comportant une aube hélicoï- dale 15 percée d'ouvertures 16 à tamis près de l'arbre 14. L'une des extrémités du récipient 13 a la forme d'un tronc de cône
17, tandis que l'autre extrémité comporte un couvercle 18 muni d'une ouverture de sortie/pour le liquide dans laquelle s'é- tend un conduit d'admission 20 pour les matières solides. Dans ce récipient, le liquide de mise en contact est envoyé dans la partie 23 et les matières solides traitées sent enlevées de la partie 23. Le récipient 13 est entraîné en rotation par l'arbre 14 entraîné en rotation de la manière habituelle par exemple au moyen de pignons appropriés et d'un moteur électrique (non re- présenté).
La figure 4 est une coupe transversale du récipient 13 qui se passe d'explications.
La caractéristique essentielle de la présente in- vention réside dans les aubes hélicoïdales perforées ou à tamis 8 et 15 en combinaison avec les récipients 5 et 13 qui sont fixées à la paroi intérieure de ces récipients, ce qui exerce une action positive d'avance du type à vis sur la matière soli- de particulaire sans attrition anormale tout en assurant en même temps l'écoulement du liquide à travers ces récipients et à tra- vers la matière particulaire dans le même sens ou à contre-cou- rant par rapport à la direction d'avance de cette matière solide particulaire quand les récipients tournent autour de leur axe.
Les extrémités tronconiques 6 et 17 des récipients 5 et 13, ainsi que les extrémités 10 et 18,comportant le conduit 21 et l'ouverture 19, constituent un réservoir de liquide dans ce ré- cipient horizontal pour y mettre en suspension les particules so- lides, ce qui se traduit par une meilleure mise en contact des particules avec le liquide et diminue la tendance à une attri- tion.
Il est évident pour les techniciens que les récipients peuvent fonctionner horizontalement ou dans une position incli-
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née et qu'on peut apporter diverses modifications,sans s'écar- ter de la caractéristique essentielle de la présente invention qui concerne une aube hélicoïdale perforée ou à tamis fixée à demeure à la paroi intérieure d'un récipient cylindrique et conçue pour déterminer uneaction d'avance du type à vis sur une matière solide particulaire ou granulaire tout en permet- tant en même temps un écoulement d'un liquide en contact avec cette matière solide dans le même sens que la matière solide en cours d'avance ou à conte-courant par rapport à celle-ci quand le récipient tourne autour de son axe.
L'invention est avantageuse pour mettre en contact, traiter ou laver diverses matières solides sous une forme par- ticuluire ou granulaire avec des liquides, et elle est particu- lièrement avantageuse pour traiter des granules de polymères thermoplastiques avec un liquide chauffé inerte ou non solvant, pour recuire le polymère granulaire. On peut chauffer les ma- tières solides et liquides par les procédés habituels, par exem- ple en envoyant les particules solides et le liquide chauffé aans les extrémités du récipient et en les mettant en contact mutuel à mesure qu'ils sont envoyés à contre-courant dans le ré- cipient, ou bien en chauffant le récipient avec de l'eau, de la vapeur d'eau ou de l'huile qu'on fait circuler dans une ou des chemises prévues à cet effet mais non représentées sur le des- sin.
Dans une opération donnée à titre d'exemple, on envoie dans le réservoir des grains de polystyrène moussant in situ à une ca- dence de 39 kg par heure. Le réservoir tourne à 1 tour par mi- nute,tandis que de l'eau à 74 C est envoyée en même temps dans le système. L'eau sort du réservoir à 66 C, et le temps de main- tien moyen des granules est de 11 minutes 15 secondes. Pour ob- tenir le même degré de traitement par/la chaleur ou de trempe, tel qu'on le constate par une dimension des cellules de 0,2 millimètres ou moins des grains transformés en mousse; il est
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nécessaire de traiter les grains pendant 20 minutes à 70 C dans le procédé en discontinu.
. On procède à d'autres essais en faisant varier le débit d'introduction de 32,4 à 194 kg/heure et la vitesse de rotation d'un demi-tour à un tour par minute.
Dans tous les cas, on obtient des résultats simi- laires.
Il est entendu qu'on peut apporter diverses modifi- cations à la présente invention,sans s'écarter de son esprit.
REVENDICATIONS
1. Dispositit' de mise en contact de matières li- quides et de matières solides pour traiter en continu des ma- tières solides particulaires avec un liquide, caractérisé en ce qu'il est constitué par un récipient cylindrique pouvant tourner autour de son axe longitudinal , une aube hélicoïdale fixée à demeure à la paroi intérieure du récipient cylindrique afin de faire avancer positivement la matière solide particu- laire traitée et d'empêcher l'échappement de/particules flottan- tes, cetbe aube étant percée de plusieurs passages afin que le liquide puisse la traverser,ainsi que la matière particulai- re,dans le même sesn/à contre-courant avec'celui-ci, et un dis- positif pour maintenir une réserve de liquide dans le récipient cylindrique.