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Réacteur à lit fluidifié.
La présente invention a pour objet un réacteur à lit fluidifié qui est composé de divers morceaux de tubes lisses en forme de zig-zag.
La demanderesse a déjà développé un séparateur à écou- lement (séparateur à tube ascendant), qui n'a pas été encore rendu publie, et qui est agencé en un tube en zig-zag libre intérieurement.
Ce séparateur à écoulement sera de nouveau décrit encore ci-dessous.
Le développement a montré, d'une manière surprenante, que ces mêmes phénomènes d'écoulement qui font de cet appareil un bon séparateur à écoulement, assurentdans un domaine voisin. des avantages. - savoir en exploitant cet appareil à titre de réacteur à lit fluidifié.
Sous le nom de lit fluidifié, on entend, coma on le sait, un lit en matièreseclidesen grains, à travers lequel est soufflé de bas en haut un fluide d'écoulement, et qui, de lasorte, est fluidifier
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Le lit fluidifié peut donc se déplacer comme un liquide et recevoir un mouvement de turbulence énergique.
Le fluide d'écoulement employé est généralement gazeux, mais il peut encore, comme il est connu par exemple dans l'adoucisse- ment de l'eau, être liquide. La présente invention est relative à ces deux genres de fluide d'écoulement.
Dans un lit fluidifié, on effectue, ainsi qu'il est connu, une ou plusieurs des réactions suivantes:
Transmission de chaleur.... fluide d'écoulement - substance solide.
Transmission de chaleur.... paroi du réacteur - substance solide.
Réaction chimique.......... fluide d'écoulement - subs- tance solide.
Transfert de substance..... fluide d'écoulement - subs- tance solide.
Le réacteur à lit fluidifié normal est un récipient fond poeux travers lequel est amené le fluide d'écoulement. Dans un réacteur de ce genre, aucun mouvementà contre-courant du fluide décou- lement et de la matière n'est possible, si ce n'est d'une manière compli' quée par montage en succession de plusieurs réacteurs.
La porosité du fond du réacteur a pour condition un fluide d'écoulement particulièrement exempt de poussières. Afin d ter une instabilité, une perte de pression élevée est nécessaire dans ce fond.
La quantité du fluide d'écoulement est limitée vers le haut par le fait que lors de la dilatation du lit fluidifié jusqu'à un volume qui est sensiblement le double du volume de repos, son état de- vient instable (formation de bulles, chocs, éruption).
La gamme des substantes traiter ce limite aux corps fluidifiables. On exclut aussi bien les produits à grains trop gros- siers (parce qu'ils ne sont pas fluidifiables) que les produits à grains trop fins (en raison de leur caractère collant).
Si l'on remplit partiellement un séparateur à air à
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tube ascendant (*un séparateur composé de plusieurs morceaux de tubes lisses en forme de zig-zag)d'un produit en grains et si l'on faitpasser à travers ce produit, de bas en haut, de l'air, on observe, quand .la quantité d'air augmente, successivement les phénomènes suivants:
1 ) Une fluidification normale, pour autant que le produit et le genre de l'adduction d'air sent appropriés - comme dans un réac- teur normal.
2 ) Une instabilisation lorsque l'on a atteint une dila- tation qui est environ du double du volume au repos - comme dans un réacteur normal.
3 ) L'obtention d'un nouvel état d'équilibre pour une dila- tation sensiblement triple du produit.
Ce dernier état nouveau sera pris en considération par la suite, c-ar la présente invention est principlaemetn relative à lui.
Dans cet état qui ressemble à celui qui est utilisé pour la séparation dans le séparateur à air, il se forma dans chaque élément de séparation un écoulement en circuit fermé de la substance solide en grains, ainsi qu'il est représenté schématiquement sur la fig. 1. La référence 1 désigne le tube réacteur en forme de zig-zag, la référence 2 les petites floches qui montrent le trajet du Produit en grains, et la référence 3 les grandes flèches qui indiquent le trajet du fluide d'écoulement.
A prendre les choses avec précision, il s'agit, dans cet état, non plus d'un lit fluidifié, mais d'un état intermédiaire entre le litfluid é et un transport pneumatique, car on pourrait désigner chacun des courante 2 de produit colins un transport par courant délimité* Cependant, on conser- vera ici la désignation de lit fluidifié, car ce dernier usage est voisin de l'état en question.
Ce nouveau réacteur à lit fluidifié assure les avantages suivants:
1 / On peut employer des débits de gaz notablement plus grands - rapportés à la surface de base.
2 / Par suite du mélange vertical relativement faible, un mouvement à contre-courant du fluide d'écoulement et du produit est possible.
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3 / Du fait du circuit fermé régulier dans chaque cahmbre, le transport de chaleur à partir de la paroi est notablement plus grand.
.40/Aucun fond poreux ou analogue n'est nécessaire, -nais le fluide d'écoulement peut être amené d'une manière quelconque. De ce fait, on supprime la perte de pression provoquée par cet élément ainsi que sa sensibilité à l'égard des additions.
Pour l'alimentation et l'évacuation, dans un réacteur de ce genre, les éléments normaux de transport, de dosage et d'étanchéité sont suffisante, en sorte qu'il n'est pas nécessaire de prendre des mesures spéciales.
Ce problème devient plus difficile lorsque, afin d'économi- ser de la hauteur de construction, on monté à ialbace d'un grand réacteur, plusieurs petits réacteurs en parallèle. Dans ce dernier cas, on doit en effet prendre des dispositions pour répartir le produit aussi bien que le fluide d'écoulement uniformément sur les divers réacteurs.
La répartition uniforme du fluide d'écoulement dans les divers tubes ou réacteurs peut être obtenue d'une manière forcée par d'es l'étranglement, ou, lorsqu'on veut éviter une résistance supplémentaire, par des régulateurs de passage dans les diverses conduites d'alimenta- tion. Pour ce dernier but, on peut employer des dispositifs connus du genre d'une soupape chargée par ressort, et qui, indépendamment de la chute de pression, laissetoujours passer la quantité réglée par avance du fluide d'écoulement.
Afin d'obtenir une répartition uniforme du produit sur les divers tubes, on pourrait songer à amener, au moyen d'instructents de dosage connus quelconques, de petites quantités de produit à chaque tube. Cela est, à vrai dire, possible au point de we technique, mais coûtaux.
Il est plus simple de tirer parti d'une propriété spéciale du réacteur conforme à la présente invention: si, en effet, le réacteur est en liaison, l'extrémité supérieure et/ou à l'extrémité inférieure, avec un lit fluidifié, il emprunte à ce lit ou il fournit à ce lit une quantité de produit telequ'il existe dans le réacteur tou- jours préciseront la concentration de produit qui correspond à l'état
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: ' :,s :1 e::ea-:: vat.!"J. Par la suite, on donnera deux dispositifs narticu- 2. ':::9.,10n avar.:,;ua come exemples d'exécution.
Dans les réacteurs dans lesquels les grains de la substance solide s'accroissent au cours de la réaction, par exemple par fixation d'agents de durcissenient provenant de l'eau ou de charbon de craquage provenant d'hydrocarbures en forme de vapeurs, il ftltut:8tre avantageux de donner au réacteur une section transversale qui augmente vers le
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haut. Dans le cas d'une quantité ascendante constante de fluide dllécou- 1,?ment, il est Îtablf de la sorte, par suite de l'effet de séparation précise du réacteur, pour chqqoe greisaus du grain (ou plus exactement pour chaque vitesse de descente) une zone de séjour toutfait déter- minée, que traverse successivement chaque grain. Avec des dimensions appropriées on peut obtenir que le grain léger entrant s'arrête en haut et, lorsqu'il a atteint la grandeur théorique, sorte en bas du réacteur.
La spectre très étroit de la durée de séjour de touc les-grains est avantageux ainsi que la possibilité de modifier les conditions de la
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réaction dan4in stade tout à fait déterminé, par exemple par chauffage ou an insufflant un réactif dans une zone déterminée.
La mena possibilité existe dans les réacteurs dans les- quels le grain est consommé, et par conséquent dans lesquels son poids se réduit, par exemple par combustion ou dissolution.
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La fig. 1 montre schématiquement les phénomènes d'eoouk- ment précédemment décrits dans le réacteur conforme à la présente in- i ventioh.
La fig. 2 montre schématiquement la disposition de deux réacteurs montés en parallèle, avec un déplacement du produit du haut en bas (contre-courante
La fig. 3 montre schématiquement la disposition de deux réacteurs montés en parallèle avec déplacement du produit du bas vers
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le haut (courantsde mArne dirrwtion).
Dans la fig. 2, on a représenté, sur autant de réacteurs montés en parallèle qu'on le veut, les deux tubes 4 et 5. Le fluide
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d'kdcoulemente qui est ici un gaz. est amené au recteur par des canali sations simples 8, à partir des conduites collectrices 6, en passant
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par les étranglements ou les régulateurs de quantité 7. Le @ se déplace à contre-courant par rapport au gaz, et il es': par conséquent amené auxréacteurs par le haut.
Afin d'obtenir une répartition uniforme du produit distribué par un organe de dosage ou de transport quelconque - ici, la vis transporteurse 9-, les extrémités supérieures des réacteurs sont réunies en une chambre commune, 10 dans laquelle, grâce au fluide d'écoulement qui sort des tubes 4 et 5, un Iit fluidifié est maintenu.
Le fait que ce lit fluidifié, d'après ce qui a été dit, est instable, n'a pas ici d'inconvénient, car les divers réacteurs en zig-zag ont suf- fisamment de réserve de produit et de stabilité propre pour que lesixré gularités de distribution soient compensées. Les divers tubes .-.admettent chaque fois autant de produit qutiàen est dosé en bas. Le reste s'écou- le par le trop-plein 11 et retourne, d'une façon quelconque, au réser- continu voir d'aimentation.
A la place du lit fluidifiée/au-dessus des tubes, on pourrait par exemple ptoir également une gouttière de transport d'air qui passe devant les divers tubes et qui est muni d'une sortie particu- lière pour chaque réacteur, la disposition devant être telle que le réacteur puisse rejeter à la gouttière de transport le produit distribué en excès.
Dans la disposition décrite, le produit doit âtre dosé la partie inférieure à partir desdivers tubes. Ceci est obtenu, dans l'ex. emple de la fig. 2, par la bande transporteuse 12 qui, suivant sa vites- se et les diverses sections transversales 13 et t4, extrait une quantité déterminée de produit. Les bouchons de matière 15 qui se forment en des- sous des entrées de gaz 8 servent en même temps de fermeture contre une sortie du fluide d'écoulement vers le bas.
Sur la fig. 2, on a montré le fonctionnement d'une batterie de réacteurs conormes à la présente invention (de ces réacteurs on a seulement montré les tubes 16 et 17) à circulation dans la même direc- tion (fluide d'écoulement et produit). Ici le fluide d'écoulement et le produit sont done aspirés à partir du bas, et ce dernier hors du lit fluidifié 182 le fluide d'écoulement provenant de chaque réacteur se rend, par la trémie 19 et les étranglements ou les régulateurs de débit
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20? dans la conduite collectrice 21 . Le produit ayantsuivi le traitement final est prélevé à partir des trémies 19 vers le bas, par l'intermédai- re des écluses à cellules 22.
La lit fluidifié conventionnel 18 réçoit, à la manière habi tuellep le fluide d'écoulement à travers le fond poreux 23 et le produit au moyen de la vis sans fin d'alimentation 24.
Dans la suite, on va décrire, pour une meilleureintelligi- bilité, encore le séparateur à air ou séparateur à écoulement (séparateur à tube ascendant) qui a été mentionné au début.
Un tel séparteur a air ou séparateur à tube ascendant (séparateur à écoulement) sert à trier un mélange de grains en deux fractions de grosseurs de grains différentes (ou plus exactement de vi- tesses de descente différentes)et dans ce séparateur qui est désigné par les mots "séparateur à tube ascendant" de l'air qui s'écoule vers le haut dans un tube sensiblement vertical, entraîne vers le haut le oro- duit fin provenant de la matière qui tombe, tandis que le produit gros- sier tombe vers le basé travers le tube. La présente invention concerne un nouvel agencement avantageux de ces séparateurs, afin d'améliorer la précision de triage.
On connaît divers agencements de séparateurs à airà tube ascendant, mais, jusqu'à ce jour, seuls les appareils de laboratoire ont acquis une importance technique.
Afin d'être utilisable industriellement, un séparateur à tube ascendant doit remplir, entre autres, les trois conditions suivantes:
1 ) - Les agglomérats de la d'alimentation doivent être entièrement désintégrés, afin d'obtenir un produit grossier propre.
2 )- La projection vers le haut des grains grossiers par leur énergie cinétique propre aoit être empêchée, afin d'obtenir un produit fin propre.
3 ) - L'air qui s'écoule vers le haut doit être forte- ment chargé de produit fin afin que l'on obtienne, pour des débits don- nés, des dimensions admissibles des séparateurs.
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Les appareils de laboratoire connus 2'PIiIl.ûini:;: 1 ¯ '.'.?:1:.":u? condition par un treit.'?P.ent discontinu du produit d*ali:aent;aiicr. doyen d'un jet d'air vigoureux, dans un récipient au pied du séparateur, et- la
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seon,-ue condition tar une limitation à une vitesse faible -i'air.et une limite de séparation d'autant plus basse, en sorte que Le tube ascendant peut ttre construit sensiblement plus haut que la hantsur de projection - correspond à laf. vitesse d'air. Etant donné que l'on renonce à r<vv>Iïr la troisième condition, on ne peut jbrâtfetravec ces séparateurs de 2'ora- ' coire que des quantités de produit d'alimentation de quelques gram-os o.-'r heure .
Danses séparateurs techniques connustube ascendant, on
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utilise soit des tubes ascenda.:s lisses et droits, sul des tubes verti- caux avec des dispositifs incorporés à cascade. Le premier genre nta acquis aucune importance technique, car les trois conditions indiquas ne sont pas résilies. Dans les séparateurs du second genre, qui sont désignes également sous le nom de séparateurs à cascade, on s'efforce de remplir la première condition par des chocs Bréquents du produit grossier sur les cascades.
Hais étant donné que la seconde condition n'est pas remplie et
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qu'au contraire lesfrarticules grossières, en raison du mouvement de tour- billonnement énergique de l'air,sont entraînées vers le aut par l'air,et
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parfois même avec une vitesse élevée, aucune séparation propre neest pos- sible avec ces séparateurs. La troisu-tonditio1'1 est rennlie dans ces séparateurs par le fait que, dans chaque cascade, le pre fin qui pour-
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rait se déposer, est de nouveau mis en suspension dans liair, Ce sépara- teurà cascade a, en dehors d'une séparation imprécise, encore l'inconvé- nient qu'il se dépose facilement de la matière dans lesangles des disposi- tifs incorporés. Cette construction également n'a trouvé qu'un emploi res- treint.
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Le but dy nouveau séparateur consiste à améliorer la précision de séparation dans les séparateurs à tube ascendant. La nauv;.-ut a conssite en ce que le tube ascendant qui sapant une direction générale ver- ticale, se compose de divers morceaux de tubes lisses intérieurement en forme de zig-zag, ces divers morceaux de tubes, dans lesquels se produit le séparation, sont idi désignés par les mots chambres de séparation .
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Lorsque les conditions de dimensions sont correctement choisies,! dans le séparateur conforme à l'invention, d'une part l'air ascendant
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est faiblement mis en tourbillor-nemeht, en sorte que la répartition de Vii-esse ;>u.: la e'tlutt tj-ttn&voààlc ea choiobrso CÎS 3p3¯3tior; ., fiZZ . par trop irrégulière. Ceci veut dire que peu de particules grossières seulement ïeifiumtttf s'élèvent et seulement aussi avec une faible vitesse de projection, et que peu de particules fines descendent dans les cham- bres de séparation. Une répartition tout à fait uniforme des vitesses de
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peut pas être obtenue, mêm"e avec le séparateur à tbe ascendant conforma à la présente .,iention, mais on obtient cependant une amélioration no- table par rapport aux séparateurs à cascade connue.
D'autre part, le produit, comme l'ont montré des essais, est très fortement mis en tourbillonnement dans chaque chambre de séparation, ce qui veut dire que l'air est fortement et régulièrement chargé de ma- tière à séparer. Il en résulte un balayage soigneux de la matière gros-
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sièrefst un rendement élevé du séparateur. Le danger de dépôt est plus faible que d'habitude dans les séparateurs de ce genre, et cela du fait
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du produit grossier qui Jjâiaië toutes les parois de 1 'enceinte in véz± u# ' re. Les Valeurs des dimensions suivantes se sont montrées particulièrement appropriées - exprimées en multiples de la largeur de la-.chambre de sept- *
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. t /..-# Ai.
-rm'JLu , \vM.m t-t-H* */* Largeur de la chambre de séparation (pprpendiculatiement J û f3.Iet mâian' ....................... d Profondeur de la chambre de séparation b = 2d ! Chanfrein ..r.r.wa...w.....wv..L.. s = 0,d2d
Hauteur de la chambre de séparation h -= 1,4d
Inclinaison des parois latérales Ó = 60
Etant donné que l'on peut concevoir encore d'autres cons- tructions favorables des diverses chambres de séparation, l'invention n'est aucunement limitée à des séparateurs à tube ascendant ayant les mesures indiquées ci-dessus, mais elle doit comprendre toutes les formes d'exécution, dans lesquelles le tube ascendant est constitué par la disposition de plusieurs morceaux de tubes lisses intérieurement en forme de zig-zag. Par forme de zig-zag,
on entend également uns forme
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ondulée ou une forme en escalier, également vec torsion dans l'espace.
On peut encore améliorer la séparateur à tube ascendant confonde à la présents invention, par les mesures suivantes: Sabord par la coopéra- tion de ces mesures à l'intérieur de la gamme de travail du sépar-eur (allant de 0,1 à 10 mm environ) on peut obtenir un triage aussi précis que possible et qui n'est limité que par la dépense technique nécessaire.
Les mesures décrites ci-après peuvent également apporter des améliora- tions notables dans les séparateurs à tube ascendant connus, par exemple dans les séparateurs à cascade, et c'est pourquoi ces mesures doivent bénéficier aus= d'une protection autonome.
Le produit à trier est amené au séparateur, d'une manière
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par ellu- uicum :;:;''''''7 ! t.ailLe et le pied. Pour le nombre des par e..<*#mct o .* ## -, # - # - - chambres de séparation au-dessus et au-dessous de centrée de la matiè- re, les propriétés de cette matière et la propreté désirée du produit fin et du produit grossier sont déterminantes. Les notions et les modes de calcul qui ont été développés dans la technique de la distillation
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peuvent trouver emploi d'une manière appropriée. Come h teur d'entrée, oh !,\und ici le point ou la matière qui s'écoule tombe pour la prêtre fois Itrement à travers l'air.
Pour des tâches générales, on a obtenu de bons résultats avec quatre chambres de séparation au-dessus et seize chambres de sépa- ration au-dessous de la hauteur d'entrée.
.Afin d'empêcher que le produit fir., dans les couches
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limites'91isse sur les parois frontales des chaires . séparation . *. ¯.,*#,*#+ un autre caractérisé- sans entrer en totthillonnemenz, on püü.t, :;ivn.t :-litre caractéris- tique de la présente invention, prévoir, sur lesbords latéraux des fonds des chaires de séparation, des chanfreins qui écartent le pro- duit qui s'écoule de haute n bas des parois frontales de s chambres de séparation.
Pour obtenir des triages précis, une condition consis- te en une constance appropriée de la vitesse de l'air, car la limite de séparation se modifie, dans la gamme de travail du séparateur, approximativement linéairement par rapport à la vitesse de l'air.
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La possibilité la meileure pour maintenir constante la vitesse de l'air dans le tube a scendant, consiste à détermine r, à mesurer et/ou à régler l'air pur quixx est introduit dans le pied du séparateur en vue de la mise en oeuvre de la séparation ou du triage. A cet effet, le produit grossier doit être éclusé vers l'extérieur d'une manière étan- che à l'air, et éventuellement aussi le produit d'alimentation doit être introduit avec éclusage étanche par rapport à l'air.
On obtient une séparation particulièrement nette, lorsqu'on règle la limite de séparation de la partie supérieure du séparateur un peu plus fienement e cella de la partie inférieure du séparateur.
Ceci peut être obtenu d'une manière très simple au moyen d'une section transversale du tube de séparation qui augmente vers le haut. Cette dis- position n'a aucun effet sur l'élargissement du tube de séparation qui est nécessaire dans tout les cas, lorsque, par suite de l'arrivée d'air avec le produit d'alimentation, laquantité d'air est plus élevée en haut.
En dépit de l'amélioration relative, le séparateur à tube ascendant conforme à la présente invention est assez exposé à l'adhérence de poussières, car la vitesse de l'air est très faible par rapport à celle qui existe dans les séparateursà force centricuge.
Pour obtenir cependant un fonctionnement sûr, il est bon, en conséquen- ce, dans bien des cas, de suspendre élastiquement le séparateur et de l'agiter ou de le frapper. Pour obtenir une excitation @ peut subdiviser aussi élastiquement le tube ascendant en divers morceaux partiels excités.
Le séparateur à tube ascendant peut aussi être disposé sur le trajet d'une conduite de transport pneumatique, et, suivant le but poursuivi et les propriété du produit, on peut utiliser divers montages. Le séparateur devrait convenir partiou lièrement à l'élimina- tion, par exemple, de petites proportions de poussières, ou de grains de grosseur excessive, ou éventuellement de corps étrangers.
Quelques montages à cet effet sont représentés sur le dessin.
Le séparateur conformeà la présente invention
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convient bien la séparation ultérieure des produits grossiers prove- nant d'autres séparateurs quelconques. Alors, il n'est généralement pas nécessaire de placer, au-dessus de l'entrée du oroduit, de- chambres de séparation, :nais la Matière fine qui s'élève au-dessus de l'entrée, et qui est encore très malpropre, peut être amenée directement à l'alimen- tation du séparateur précédent. Ceci peut être obtenu, suivait la construction du séparateur, par une conduite de détournement pour indis- tribution, ou directement, par la sortie du produit grossier à l'inver- se du courant de produit grossier.
Le rassemblement de plusieurs séparateurs à tube ascen- dant en un groupe est possible, et plusieurs montages à cet effet sont indiqués sur les dessins.
Il est également possible de réunir un ou plusieurs tubes séparateurs à un moulin, en sorte que celui-ci devienne un moulin sépa- rateur. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'amener le produit à trier entre la tête et le pied du tube séparateur ou des tubes sépara- teurs. Il suffit au contraire d'agencer le ou les tubes séparateurs de telle façon que le mélange de produit et d'air qui se trouve dans le moulin et qui est fortement animé d'un tourbillonnement, soit amené au pied de ces tubes.
Le séparateur, suivant la limite de triage détermi- née, entraîne le produit fin vers le haut et laisse retonber dans l'en- ceiite de mouture tout le produit grossier ainsi qu'une partiedu pro- duit fin* duit fin* Pour diminuer l'encombrement, il est avantageux dtem- ployer, à la place d'un grand tube séparateur, un groupe de petits tubes montés en parallèle. On pourrait obtenir la propreté du produit gros- sir, tout comme dans le ces d'un tube unique, par l'amener du produit d'alimentation entre la tata et le pied des tubes.
Il est cependant plus avantageux de n'utiliser des tubes de sépa-ation que les parties supérieures qui servent à la propreté du produit fin. La propreté du produit grossier est alors obtenue par le fait que le produit à trier passe successivement sous les pieds des divers tubes de séparation du groupe et est introduit.
sous l'action de l'air amené en un ou plu- sieurs jets énergiques, successivement dans les pieds des divers tubes
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r@@r du bas. Chaque fois, une partie du produit fin est admise car un tube de séparation, tandis que le produit grossier et le reste du produit fin retombent de ce tube et sont amenés au tube -le séparation suivant grace= un nombre de tubes de séparation adapté au produit à séparer, on peut,de cette façon, obtenir toujours une propreté quel- conque du produit grossier.
Dans toutes les constructions des tubes de séparation dans lesquelles le produit à séparer n'est pas amené entre la tête et le pied, mair à partir du pied, il ne faut pas nécessaire- ment de chanfrein sur les bords latéraux des fonds des chambres de séparation.
Dans un montage en parallèle de ce genre des tubes de séparation, il faut toujours avoir soin qu'en dépit de charges éven- tuellement différentes des divers tubes, il rgne dans chaque tube la même vitesse ascensionnelle. Pour obtenir cette vitesse, on peut faire sortir l'air de séparation à travers des dispositifs d'étranglement ménagés dans chaque tête de tube, et dont la résistance est chaque fois au moins aussi grande que la résistance à l'air des tubes de sépa- ration.
Grâce à la disposition ci-dessus décrite de plusieurs tubes de séparation montés en parallèle, il est possible, d'une manie- re simple, de subdiviser un produità trier entre autant de fractions. qu'on le désire. A cet effet, les tubes de séparation sont répartis en divers groupes ayant une limite de triage différente, les fractions les plus fines, et, ensuite, en croissant, les fractions lesplus gros- sières étant avantageusement retiens.
Le transport du produit à trier en-dessous des divers tubes de séparation, peut se faire de manière différente par exemple par transport par vigration, ainsi qu'il se produit dans les vibro- séparateurs connus. ou par une gouttière de transport par elle-même connue. Comme nouvelle manière de procéder, on propose d'utiliser l'air de séparation lui-même pour le transport, en ce sens que les divers tubes de séparation sont réunis les uns aux autres par des glissières obliques ou analogues de telle façon qu'une partie du pro- duit qui tombe dans un tube soit conduite dans le tube de séparation suivant.
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Dans toutes les dispositions du séparateur, dans lesquelles le produit est conduit sous les divers tubes de séparation, il peut être avantageux d'agencerr l'installation pneumatique de telle façon que l'entrée du produit à trier et la sortie du produit trié se fasse sans exclusion d'air.
A cet effet, l'air de circulation est conduit eh cir- cuit fermé, ce qui signifie que l'air est prélevé à la tête du sépara- teur chargé de produit fin, traverse des séparateurs de poussière et des souffleries, et est insufflé de nouveau en quantité non modifiée, la partie inférieure, dans le séparateur
Le séparateur à tube ascandant conformeà la présente inven- tion peut, bien entendu, au lieu d'être exploité avec de l'air, être exploité également avec un autre agent de circulation, par exemple un gaz protecteur ou de l'eau.
Sur le dessin, on a représenté schématiquement diverses formes d'exécution choisies à titre d'exemple pour l'agencement d'un séparateur à tube ascendant et pour divers montages possibles de ce séparateur.
La fig. 4 montre trois chambres de séparation ou de triage 1' d'un tube ascendant particulièrement approprié, conformela pré- sente invention. La profondeur b des diverses chambres 1' est égale à deux fois, leur hauteur h à t,4, et le chanfrein s à 0,2 fois la largeur d de la chambre de séparation. L'inclinsiton 2 des parois latérales SE* et éventellement des fonds 3' des chambres de séparation est de 60 .
La coupe représentée sur la fig. 5 è tsarers une cham- bre de séparation l'suivant la ligne I-I de la fig.4 permet de voir nettement les chanfreins 4' disposés sur les bords latéraux des fonds des chambres de séparation 3', ces chanfreins écartent le produit qui s'écoule de haut en bas des parois frontales 5' des chambres de sépa- ration 1'.
Dans les fig. 6 à 10, le produit d'alimentation est désigné par A, le produit fin par F, le produit grossier par G, l'air de séparation par L et l'air additionnel par Z.
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La fige 5 nontre une disposition d'un s ¯naratear à tube ascen- dant conforme à la présente invention sur le parcours d'une ligae de transport pneumatique en vue de la séparation de petites proportions de grains ayant une grosseur excessive. Le produit est anone avec de l'air de séparation, au séparateur à tube ascendant, en un endroit appréppié.
Au-dessus de l'écluse à cellules 6', de l'air supplémentaire est amené au séparateur, et cet air supplémentaire sert à porter de bas en haut le produit fin à partir du produit qui tombe. Les grains de grosseur excessive sont prélevés en bas hors du séparateur, par l'intermédiaire
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-le l'écluse à cellules 6' tandiskue 1 produit, piuso,ûéûarrassér de l'écluse cellules tandisjque le produit, e ec des grains de grosseur excessive, quitte le séparateur en haut, avec l'air de séparation et l'air supplémentaire.
Sur la fig. 7, on a représenté schématiquement un séparateur conforme à la présente invention, sur le trajet d'une ligne pneumatique de transport pour des rapports de quantité quelconque (produit fin/pro- duit grossier). Le produit qui sort en bas du cyclone 7' est amené, comme produit à trier, par l'intermédiaire de l'écluse à cellules 8', au séparateur à tube ascendant, en un endroit approprié. L'air qui sort en haut du cyclone 7', et qui eslus ou moins fortement dépoussiéré, est conduit, enBaas, à titre d'air de séparation, au séparateur à tube ascendant.Le produit grossier est prélevé sur la séparateur par l'inter- nédiaire de l'écluse à cellules 9', tandis que le produit fin, conjoin- tement avec l'air, abandonne à la partie supérieure le séparateur.
La fig. 8 montre schématiquement und disposition du séparateur à tube ascendant conforme à la présente invention, en vue du triage ultérieur du produit grossier d'un séparateur à circuit fermé 10'. Le produit grossier qui sort du séparateur à circuit fermé 10' est conduit de haut en bas, à titre de produit à trier, au séparateur à tu- be ascendant. L'air de séparation introduit à la partie inférieure dans le séparateur pénètre en haut avec le produic fin séparé du produit grossier, dans l'ouverture de sortie du produit grossier du séparateur à circuit fermé 18', dans lequel le produit entrant est soumis à une nouvelle séparation en circuit fermé.
Une colonne de fractionnementde trois séparateurs à
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tube ascendant conforme à la présente invention, on vue d la : ""';, ::':1 ci'.:-n partir du bas, est représentée sché1atiqueent sur la fige 9. L'in- convénient, dans cette colonne, consiste er, ce qu'il est nécessaire de :.f ;t une hûulèuï ûe uuu3Î.ruciiyn 'DnS2QEr3De, soit un transport intermédiaire pour le produit. Le produit d 'alimentation est conduit au premier séparateur à tube ascendant 11'. à un endroit approprié, par
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l'lnte1alre de l'écluse à cellules 12'.
La première fraction de pro- ' duit fin (par exemple de 0 à 2CX)J'Aoo) est prélevée en haut sur le sépara- teur 1111 tandis que le produit grossier est a"'.ena on bas, par 1* intermé- diaire de Pac...use à cellules z, au second séparateur ')4a, > tir endroit approprié. La seconde fractira de produit fin (par exemple 200 il 4(jJ''-) est prélevée à la partie supérieure du séparateur 141, tandis que le produit grossier est transporté, de la mYe nan-1,ire que dans le dopara- teur '!4', par l'intermédiaire de l'écluse à cellules 15 , dans le dernier séparateur à tube ascendant l6sf à partir duquel le produit grossier (au-ùG6US de 600/) est évacué par l'interréçtiaire de l'úcluse à cel- luies 17'. L'air de séparation est conduit chaque fois de bas en haut aux divers séparateurs de la colonne.
Pour la séparation à partir du haut, on utilise la colonne
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de fractionnement représentée en fig. tC) suivant un schéma da rsontage; cette colonne comporte quatre séparateurs confor:ïe,'3 la présenta inven- tion. Alors qu'ici il est emprunté au divers séparateurs, chaque fois, des fractions de produit grossier (de dimensions de gra décroissantes)
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par l'intermédiaire d'écluses à cellules, la fraction de produit fin d'un séparateur est conduite chaque fois au séparateur y±3fts±jdir4ctement, pour une nouvelle séparation. Ici encore, l'air de triage est introduit en bas, comme il est indiqué, dans les divers séparateurs.
Sur la fig. 11, on a représenté en coupe un broyeur à
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batteurs t6' avec p1t.!i!}!!T tubes séparateurs 1" disposes au$dd3$Ug de la chancre da mouture Î9*' Le mélange de produit et d"air qui se trouve dansla chaire de mouture 19' et qui est fortement animé d'un motvement de tourbiftionneraeht, p6nètze, à partir du bas, dans les divers tubes s6patateu.rsans lesquels, chaque fois, le produit fin est transporté vers le haut tandis que le produit grossier avec une partie du produit
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-''MTbe vers le bas dans la chambre z9'. Le produit fin sort par les : ,; ositift' d'étrangler.Tent 2t qui sont disposés en h2.\.î sur a tt"-" d *s tubes séparateurs 20'..
Les fig- t 2 et z montrent en cour longitudinal oh An coupe transversale, un groupe de petits tubes séparateurs 22', montes en parallèle sur le parcours d'une gouttière pneumatique. Le produit d'ali- nentation passe successivement sous les pieds des divers tubes sépara- teurs 22' sur la toile filtrante ou l'étamine filtrante 23', et il est amené de bas en haut à chaque tube 22' par l'air de séparation qui arri- ve an un jet vigc .aux 24', Il peut être avantageux d'insuffler l'air de séparation dans les divers tubes séparateurs 22', alternativement à par-
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tir de la gauche et 'ci partir le *-d,.!7u!te.
Dans Chaque tube au séparation 22', une partie du produit fin admis est entraînée vers le haut dans le récipient collecteur de produit fin 26', à travers les dispositifs d'étrangement 25' placés dans les têtes des tubes de séparation, tandis que le produit grossier, avec le produit fin restant, tombe vers le bas et est ensuite conduit dans le tube de séparation suivant 22'. Les dis- positifs d'étranglement 25' sont réglés de telle façon que dans chaque tube de séparation 22', il règne la môme vitesse ascensionnelle.
La fig. 14 montre un groupe de tubes séparateurs, dans
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