<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"Procédé et appueil de traitement 4'= ltqut4..#t::i .':'.''..'.'#-
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invnetion concerne le traitement de liquides aqueux tels que des liqueurs chimiques, afin de séparer leur constituants, et elle concerne plus particulièrement des procé- dés et appareils perfectionnés pour séparer de l'eau$ par réfri- aération, de liquides aqueux de divers genres comme la liqueur sulfitique provenant des papeterie, et l'eau salée.
Bien qu'on ait déjà proposé d'effectuer une séparation par réfrigération de l'eau à partir de liquides aqueux, comme la li- queur sulfitique épuisée provenant des essiveurs des papeteries, l'eau salée ou samâtre, les jus de fruits, etc., on ne pense pas que ces propositions antérieures aient donné toute satis- faction pour traiter de grandes quantités du liquide, soit par- ce qu'elles ne donnent pas d'eau pure non contaminée, soit parce que le prix de la séparation de l'eau est excessif, soit parce qu'il faut un matériel excessivement important et compliqué pour mettre le procédé en oeuvre, soit parée que la séparation ne peut pas être effectuée rapidement et automatiquement.
L'invention crée, pour séparer l'eau, une installation perfectionnée dans laquelle des particules de glace relativement? grandes sont produites pour favoriser une opération du type de la congélation. Dans la mise en oeuvre de l'invention, un liqui- de non miscible à l'eau traverse une zone de congélation sous forme d'un courant à une température inférieure au point de con- gélation de l'eau, de manière à se comporter comme un 'Véhicule froid pour le liquide aqueux à traiter et,dans ce qui suit,ce liquide non miscible à l'eau sera également appelé véhicule. Le liquide aqueux, qui comprend l'eau ainsi qu'une certaine quanti- té de matières solides, est envoyé dans le courant de véhicule froid en quantités moins importantes de manière A être absorbé par le véhicule.
De la chaleur est éliminée du liquide aqueux,
<Desc/Clms Page number 3>
et il se forme rapidement des particules de glace, ces particules et le concentre liquide produit étant distribuées et entourés par le véhicule à mesure qu'ils traversent la sone de congélation, Les constituants du mélange résultant sont séparés.les.uns des autres après la formation des particules de glace, et cette sépa- ration peut être très rapide.
Etant donné que le temps nécessaire pour la formation de la glace et celui de la séparation peuvent être Courts, le véhicule peut être recycla sans absorption nota-' foie de chaleur autre que l'apport calorifique nécessaire pour la production de la glace.
Le véhicule est refroidi de nouveau avant de revenir dans la zone de congélation, de préférence par un passage dans un éva- porateur et un réfrigérateur associée Pour augmenter le rendement du .procédé, la glace produite peut être utilisée pour refroidir le liquide aqueux entrant et le réfrigérant du réfrigérateur as- socle* En conséquence, le rendement global de l'invention peut être relativement grand, en raison de facteurs provenant à la foie de la faible différentielle de température pour le véhicule et de l'utilisation de la glace comme milieu de refroidissement.
Il faut que le véhicule froid ait un poids spécifique ou une densité différent de ceux de la glace et du concentré liqui- de, et qu'il soit de préférence plus faible, afin d'empêcher que les particules de glace et le concentré liquide ne s'élèvent à la surface du mélange ou qu'ils ne se séparent prématurément.
Bien qu'on puisse faire circuler le mélange du véhicule, de la glace et du concentré liquide dans n'importe quelle direction, un processus industriel peut être facilité en faisant circuler le véhicule froid à travers une zone décongélation qui se présente sous la forme d'un courant vertical ou d'une colonne dans lesquels le liquide aqueux est introduit par leur partie supérieure, Le
<Desc/Clms Page number 4>
liquida aqueux est ensuite injecte dans le véhicule sous forme d'une pulvérisation par des ajutages espacés au-dessus de la par- tie supérieure de la colonne,
et les particules de glace ainsi que le concentré liquide descendent dans la colonne de véhicule froid de manière à être délivrés à l'extrémité inférieure de la colonne en vue d'une séparation ultérieure.
Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins an- nexés.
La fig. 1 est un schéma de circulation, avec coupe partielle, destiné à représenter et décrire l'agencement et les procédés utilisés dans l'appareil représenté aux tige 2 à 5, où la masse en déplacement du liquide froid constitué par un véhicule non miscible à l'eau forme une colonne descendante*
La tige 2 est une vue latérale, avec coupe partielle, d'un appareil destiné à une installation réelle conformément au schéma de circulation de la fig. 1, mais on a supprimé l'appareillage . de réfrigération et certaines des canalisations de branchement pour plus de clartéla coupe étant faite au centre et verticale- ment dans une zone de congélation d'eau et dans un séparateur à courroie transporteuse.
La tige , est une vue en plan de l'installation représentée à la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en bout de cette installation.
La tige .5 est une vue agrandie montrant par-dessous un en- semble d'ajutages servant à envoyer un liquide aqueux dans la sono de congélation, suivant le plan 5-5 de la fig. 2.
La fig. 6 est un sohéma de circulation, avec coupe partielle, d'une variante de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du pro- cédé perfectionné, mais dans laquelle d'autres éléments sont uti-
<Desc/Clms Page number 5>
lise* pour séparer la majeure partie du véhicule froid de* entres ingrédients du mélange, .. * Comme représenté aux fig.
1 à 5, l'appareil comprend un fige cipient cylindrique 1 monté verticalement,ouvert à son extré- mité intérieure ot ferme de façon et anche à sa partie supérieur* par un couvercle 2 qui est représenté arec plus de détail* aux fig. 2 à 4.
Une pompe à vide 3, représentée aux fige 1 et 2, communique avec la partie intérieure supérieure du récipient 1 par une canalisation d'air 4 jaunie d'une Tanne de Commande 5, et le mélange liquide dans le récipient 1 est maintenu tous for- me d'une colonne 7 dont le niveau supérieur se trouve en dessous de la partie supérieure du récipient 1, de Manière à délimitée un espace 6 dans la partie supérieure du récipient 1.
La pompe
3 maintient cet espace 6 sous une pression subatmosphérique afin de maintenir les liquides dans cette colonne*
Une canalisation 8 d'admission de liquide aqueux,repré- $entée en haut à gauche à la fig. 1 et à gauche du milieu à la lige 2, sert à amener le liquide à traiter dans un refroidisseur initial 9, d'oâ le liquide parvient, par une canalisation 10 d'admission de la charge et une vanne de commande 11, à un ensem- ble de pulvérisation 12 disposé dans l'espace sous vide partiel
6.
L'ensemble de pulvérisation 12 est représenté par le dessous à la fige 5, et il est constitué de préférence par un assemblage de jets multiples présentant de nombreuses ouvertures 13 ména- gées dans plusieurs bras 14 s'étendant dans le sens radial .. partir d'un moyeu distributeur central 15 de manière à surplom- ber la quasi-totalité de l'étendue de surface de la colonne de liquide 7 établie dans le récipient 1. De ce fait, le'liquide aqueux est introduit sous forme d'une pulvérisation de jets re- lativement fins tombant à travers l'espace 6.
En espaçant l'on-'
<Desc/Clms Page number 6>
semble de pulvérisation 12 au-dengue du niveau du liquide, on empêche la formation et l'accumulation excessives de glace sur cet ensemble et, du fait que la pulvérisation a lieu sous fora* de jets fine continus, le liquide aqueux est introduit dans la . colonne 7 dans un état qui favorise la formation de la galce.
Un conduit de grand diamètre 16 (fig. 2 à 4 pour avoir une représentation de dimensions relatives)servant à envoyer un liquide-véhicule non miscible à l'eau et préalablement refrei- dit comme une huile minérale, du kérosène fortement raffiné ou , un produit analogue, en des quantités extrêmement supérieure. au débit du liquide aqueux, est relié à la partie supérieure du ré- cipient 1 afin de créer la colonne de liquide descendante 7.
La colonne ? est maintenue à une température inférieure au point de congélation de l'eau, afin de transformer au moins une partie de l'eau du liquide aqueux entrant dans la colonne 7 à partir de l'ensemble de pulvérisation 12 en particules de glace 17 qui, cotome le montrent les fig, 1 et 2, sont parfaitement mélan- gées et descendent-avec le véhicule froid, Cour favoriser la for- mation appropriée de la glace et éviter une émulsification possi- ble du liquide aqueux entrant, il est désirable d'éviter uneagi- tation excessive ou turbulence du véhicule froid non misoible à l'eau à mesure qu'il descend dans la zone de congélation de la colonne 7.
A cet effet, le véhicule est, de préférence, envoyé depuis le conduit 16 dans le récipient 1 par l'intermédiaire d'un collecteur annulaire 18 qui entoure le récipient 1 approxi- mativement à la hauteur du niveau du liquide qu'il oontient, com- me on le voit aux fige 1 à 4.
Dans 1'application réelle de l'ins- tallation représentée aux fige 2 à 5, le conduit 16 est divisé en deux courts conduits 19 de plus petit diamètre qui entrent dans le collecteur 18 à des points diamétralement opposés du
<Desc/Clms Page number 7>
récipient 1. La partie de la paroi du récipient qui est entou- rée par le collecteur 18 est percée d'un grand nombre d'orifi- ces d'injection 20 espacés circonférentiellement qui sent cha- oun extrêmement petits, oe qui fait que 1'écoulement du véhicule à travers chaque orifice est relativement doux.
Toutefoisl'écou- , lement total a lieu avec un grand volume capable de maintenir un courant continuellement descendant du véhicule froid à l'inté- rieur du récipient 1.
En dessous de l'extrémité inférieure ouvert* du récipient est disposé un réservoir horizontal 21 qui sort à recevoir le , mélange fluide descendant 4 partir de la sono de congélation dà la colonne 7, et l'extrémité inférieure ouverte du récipient 1 se trouve en dessous du niveau du liquide dans le réservoir 21.
La pression atmosphérique s'exerçant sur la surface du liquide contenu dans le réservoir 21 pousse le liquide pour le faire demeurer sous forme de la colonne 7 dans le récipient 1 quand un vide est créé par la pompe 3. Une variation du vide édifié la hauteur de la colonne et, pour les opérations usuelles, le niveau du liquide est maintenu un peu au-dessus des orifices 20 pour réduire au minimum l'agitation et la turbulence* Vu par des* sus (fig.
3), le réservoir 21 a une forme rectangulaire, et contient un transporteur 22 à courroie sans fin constituant un tamis métallique à mailles fines* Le transporteur à courroie 22 est incliné de manière que son extrémité inférieure se trouve di- rectement en dessous du fond ouvert du récipient sur toute l'étendue de ce dernier.
L'extrémité supérieure du transporteur à courroie 22 fait saillie vers l'extérieur au delà et au-des- sus du niveau du liquide dans le réservoir 21 et, pour entrai ner ce transporteur, un moteur 23, monté à l'extérieur du réservoir 21,entrain* en rotation le rouleau supérieur 24 autour
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
duquel le déplace le transporteur 22< 1 I<e transport' / r cet entrât- ni de manière que son brin supérieur ne déplace Ter \ le haut en 1 lortant du liquide, et le rouleau arrière 25t plaça' l' ,xtxo4- mité inférieure du transporteur 22, est un rouleau renvoi convenablement monté dans les parois du réservoir 2 Une longue plaque de séparation 26e inclinée à lè1e&.n au brin inférieur du transporteur à courroie 22.
directement en dessous de ce brin, constitue un tablier à Ilintérieu' u réser- voir 21, et son extrémité élevée de gauche forme un déversoir immergé 27 sur lequel s'écoule le véhicule 'froid, S'il se pro- duit un mauvais fonctionnement au cours duquel la colonne 7 s'effondre subitement et le réservoir 21 cet inondé par une arrivée excessive de liquides, cet excès d'alimentation est dé- tourné par une ouverture de débordement 28 ménagée dans la pa- roi latérale du réservoir 21 au-dessus du niveau de fonction-. nement normal du liquide.
L'ouverture 28 débouche dans un or gane de vidange 29 analogue à un entonnoir, comme représenté aux fief 2 et 4, qui est relié à une canalisation de décharge 30 aboutissant à un réservoir approprié, non représenté.
Le tamis du transporteur à courroie 22 doit laisser le véhicule froid passer directement à travers celui-ci de manière qu'il s'écoule par dessus le déversoir 27 et$ par suite, vers le bas en dessous de la plaque de séparation 26 jusque dans un conduit de retour 31 de grand diamètre qui aboutit à une pom- pe 32 de commande de circulation.
Il faut aussi que le tamia de la courroie du transporteur soit assez fin pour rassembler la glace et le liquide aqueux concentré de manière à séparer lots constituants de l'écoulement du véhicule froid et les envoyer la partie supérieure du transporteur 22. On peut disposer un écran 33 entre l'extrémité inférieure du récipient 1 et la
<Desc/Clms Page number 9>
partie inférieure du brin supérieur du transporteur à courroie 22,
EMI9.1
afin dosaptcher une accumulation de place et de liquide concentra'
EMI9.2
dans l'espace aît4à en dessous du transporteur 22, et l'on peut :
i. prévoir une canalisation de vidange 34 comprenant un obturateur 35 pour effectuer l'enlèvement périodique de toute accumulation de ce genre et envoyer les produite accumulés dansune canalisa**
EMI9.3
tion d'échappement ,6, comme représenté aux fige lu 2 et 4.
Les constituent$ enlevée du réservoir 21 par le tranrpo leur courroie 22, sont envoyée par gravité dans un o.ntr1tu . gaur 37 (t1g. 1 et 2), et le transporteur à courroie 22 est nettoyé par une lame docteur 38 après son passage autour du
EMI9.4
rouleau supérieur 24.
La glace 17 est envoyée dama une 11"681, conique 39 montée à la base du oentrifugeur 37 et aunie d'un* couronne 40 de pulvérisation d'eau fraîche à laquelle peut . être envoyée, par une canalisation d'amenée 41 et une vanne de commande 42 une quantité d'eau suffisante pour enlever la gla-
EMI9.5
ce et la transformer en une suspension de glace capable d'$tre transportée par une pompe 43* Cette pompe communique avec l'e3e<" trémité d'admission d'une canalisation 44 de transport de 81aOt. dont l'autre extrémité est reliée à un robinet 45 de commande à trois voies.
Quand ce robinet est ouvert dans un sens, il fait communiquer la canalisation 44 avec une canalisation d'admission 46 du refroidisseur initial 9 et, quand il est ouvert dans l'au. tre sens, il fait communiquer la canalisation 44, par l'interné-. diaire d'une canalisation de dérivation 47, avec une canalisa-
EMI9.6
tion d'échappement 48 du refroidisseur initial 9.
De os fait, lorsque le liquide aqueux amené dans l'installation par la cana- lisation d'admission 8 est relativement chaud, le robinet 45 est disposé de manière que la suspension de glace circule dans le refroidisseur initial 9 pour abaisser la température du liquide
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
aqueux entrant jusqu'au voisinage du point décongélation de r' eau,.
Toutefois$ tompératurs Charge entrant* 1 Toutefois, si la température de la ohars. entrante de liquidé aqueux eet suffisamment basse, le robinet 45 peut ttre rée de manière qu'une partie ou la totalité de la suspension d glace contourne le refroidisseur initial 9 en passant par la anal1. nation de dérivation 47* Dans les deux eau, la suspens! / de glace est envoyé par la canalisation d'échappement 48 msqu'à un condenseur 4, qui constitue une partie de 1* installation de réfrigération pour refroidir le véhicule non miscible ? l'eau qui circule dans le récipient 1.
Afin de diminuer la quantité d'eau fraîche qui est introduite par la canalisation d'amenée 41, une partie de cette eau prove- nant d'une fusion de la glace dans le refroidisseur 9 peut être ramenée à la couronne de pulvérisation 40 par une canalisation, 50 et une' vanne associée 51,
Le centrifugeur 37 envoie du concentré liquide et de fai- bles quantités du véhicule dans une chambre de décantation 52, dans laquelle oh laisse le véhicule non miscible à l'eau ainsi que le concentré liquide se séparer en couchée. La couche de vé- hicule est envoyée à 1'extrémité du conduit 31 alimentant la pompe 32 par l'intermédiaire d'une canalisation 53, dans la. quelle peut être montée une petite pompe de surpression 54,
com- me représenté aux fige 1 et 2. Ce courant de véhicule décanté se mélange alors aveo le courant principal de véhicule circulant dans le conduit 31 à partir du réservoir 21, ce qui évite une perte ou un gaspillage du véhicule* La couche plus lourde de concentré liquide se trouvant au fond de la chambre de décanta-, tion 52 est refoulée par une pompe 55 jusqu'à un robinet de commande 57 à trois voies par une canalisation 56.
Le robinet 57 est utilisé pour envoyer le concentré liquide soit à une ca- nallsation de retour 58 qui revient, par l'intermédiaire d'une
<Desc/Clms Page number 11>
vanne de commande 59, à un raccordement avec la canalisation i d'admission de charge 10, et de là à l'ensemble de pulvérisât! 12 pour une réintroduction dans la zone de congélation de la co- lonne 7 en vue d'une reprise de traitement, soit à un réchauffeur 60.
Ce réchauffeur élève la température du concentré liquide froid et il est utilisé principalement lors d'un traitement d'un liqui- de aqueux$ comme la liqueur sulfitique, dont la consistance est telle qu'elle nécessite de la chaleur pour se maintenir dans son état relativement fluide*
Un matériel de réfrigération bien connu peut être utilisé pour refroidir le véhicule non miscible à l'eau jusqu'à la tempé- rature basse nécessaire dans la colonne de congélation 7 et outre le condenseur 49, il comprend un compresseur 61 et un évapora* teur 62, Seul l'évaporateur 62 du matériel de réfrigération est représenté aux fig. 2, 4 et 5.
Il est important de noter que, bien que ce groupe de réfrigération utilise de préférence un ré- frigérant extrêmement volatil, comme un fréon, ce réfrigérant est maintenu rigoureusement sans contact direct avec le véhicule,ce qui fait que ni le véhicule ni le concentré d'eau et de liquide finalement séparé ne peuvent être contaminés par le réfrigérant, et inversement ce dernier ne peut pas être contaminé par d'autre. matières.
Le compresseur 61 sert à recevoir du gaz réfrigérant épuisé provenant d'une des parties terminales de l'évaporateur 62, et il l'envoie au condenseur 49, dans lequel le réfrigérant compri- mé est transformé en réfrigérant liquide qui est déchargé dans la partie terminale opposée de l'évaporateur 62 en quantités ré- glées suffisantes pour refroidir jusqu'à la température froide requise le véhicule refoulé par la pompe 32.
Le véhicule reçu par la pompe 32 en provenance du réservoir 21 et de la chambra de décantation 52 est refoulé à travers l'évaporateur 62 et
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
est, de ce fait, envoyé dans un état froid dans le récipient en passant par le conduit 16.
La suspension de glace, ou l'eau froide, sortant du retro, tisseur initial 9 par la canalisation 48 est envoyée dans condenseur 49 pour condenser le réfrigérant, et elle est 4 haz,," gée du condenseur 49 par une canalisation 63 qui aboutlwau réchauffeur 60, pour chauffer le concentré liquide. Si le 6- chauffeur 60 n'est pas utilisé, la canalisation 63 estjreliée directement à la canalisation de décharge 64 d'eau produite.
Dans le cas où la suspension de glace, ou l'eau froide,ne suffit pas à condenser la totalité du réfrigérant envoyé dans le condenseur 49, de l'eau froide supplémentaire peut être fournie en provenance de n'importe quelle source appropriée par l'inter- médiaire d'une canalisation 65 et d'une vanne de commande 66 qui lui est associée* Cette source d'eau supplémentaire de refroidisse** ment est également utilisée quand on met l'installation en marche pour condenser le réfrigérant tandis que le véhicule non miscible à l'eau est en coure de refroidissement avant qu'il ait pu se former de la glace 17 dans le récipient 1.
Il est maintenant possible de résumer les aspects princi- paux du fonctionnement dans son ensemble. Tout d'abord, une cir- culation continue du véhicule non miscible à l'eau est maintenue dans l'installation fonctionnant en circuit fermé comprenant l'évaporateur 62, le conduit 16, le récipient 1. le réservoir 21 dans lequel le liquide s'écoule par dessus le déversoir immer- gé 27, le conduit de retour 31 et la pompe 32.
Le véhicule a une température de congélation bien inférieure à celle de l'eau et il a de préférence un poids spécifique Inférieur à celui de la glace ou du liquide aqueux, ce qui fait que ces substances. s'écoulent facilement au sein du véhicule sans s'élever à sa sur- face et ni s'en séparer,
<Desc/Clms Page number 13>
:
Du fait que le véhicule n'est pas miscible à l'eau, il se sépare facilement du liquide aqueux si on le laisse reposer, bien que le véhicule entoure et englobe 1a glace et le liquide aqueux dans le courant s'écoulant à travers la sone de congélation, ce qui fait que ce constituante sont mélangé dans le véhicule.
Ce mélange permet au véhicule d'absorber rapidement les calories du liquide aqueux, maie en raison de leur immisoibilité, ils restent séparés dans la zone de congélation, ce qui fait qu'il continue son écoulement à la manière d'un courant sans retard anormal*
La section transversale du récipient 1 est beaucoup plus grande que celle du conduit d'alimentation 16, et le débit du véhicule dans la colonne 7 est tel qu'il avance continuellement dans le récipient 1 sous forme d'une masse qui est alimentée suffisamment pour maintenir le rendement de la zone de congela** tion sans aucune introduction de liquide aqueux à traiter* De plus,
la masse avançante de véhicule s'écoule sous forme d'un , courant sans solutions de continuité dans la zone de congélation sans se morceler ou se diviser en quantités discrètes isolées lors de l'introduction du liquide aqueux. Ainsi, le véhicule s'écoule comme un courant qui entoure le liquide aqueux, et c'est le liquide aqueux et non le véhicule qui se sépare en globules individuels qui sont enveloppés et entourés par l'autre liquide.
Le liquide aqueux est introduit sous forme d'une pulvérisa* tion dans le courant de véhicule mais en quantités beaucoup plus faibles* Du fait que le liquide aqueux est divisé et englobée la transmission de chaleur au véhicule est rapide, ce qui fait que la température du liquide aqueux s'abaisse rapidement et que la chaleur de fusion est cédée de manière à créer des particules de glace en très peu de temps.
Les particules de glace et le con- centré liquide aqueux résultant sont entraînés par l'écoulement
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
du véhicule en se déplaçant en même temps que celui' lt et! dans un fonctionnement réel on peut remarquer que oeil Pa coulée de glace descendent dans le récipient 1 un peu plus 0 que le véhicule en raison de leur plus grand poids spécifiée, Les particules de $lace obtenues dans la mine oeuvre de l'invention sont relativement grandes, oe qui est '1avantffl pour leur manutention avant l'achèvement de la séparation* Les, particules de glace s'écoulant avec le véhicule se rassemblent . sur le brin supérieur de la courroie transporteuse 22 et elle sont séparées du véhicule par tamisage,en même temps que le li- qùide aqueux concentré,
tandis que le véhicule non miscible à l'eau traverse les mailles du transporteur. Les particules de glace minuscules et les quantités du concentré liquide aqueux ayant pu passer à travers le transporteur 22 se déposent en direction de la canalisation de vidange 34, et seul le véhicule qui est plus léger passe par-dessus le déversoir 27, ce qui fait qu'il est décanté à partir du réservoir 21.
Du fait que le véhicule est rapidement ramené de la zone de congélation et qu'il est promptement envoyé au récipient 1 après avoir été refroidi de nouveau dans l'évaporateur 62, l'ap- port calorifique provenant de la circulation n'est pas importante De plus, étant donné que le débit du véhicule est supérieur à celui du liquide aqueux, de manière que le véhicule soit le li- quide prédominant, son augmentation de température en refroidis- sant le liquide aqueux et en absorbant la chaleur de fusion pour les particules de glace formées n'est pas importante* En consé- queue*, l'étalement de températures pour le véhicule entre des valeurs maximales et minimales pour son entrée dans l'évaporateur 62 et sa sortie de celui-ci peut être limité à moins d'environ 6 0,
et il est possible d'obtenir une plage inférieure de moins
<Desc/Clms Page number 15>
de 3 C. En raison de se faible étalement de températures, la dif- férentielle pour le réfrigérant entre les extrémités de pression et d'aspiration de l'évaporateur est diminuée,'ce qui. pour son* séquence de réduire les exigences de puissance du compresseur* En outre, il suffit que la température de congélation soit inférieure de quelques degrés seulement au point de congélation de l'eau en cours de congélation* une température, par exemple, de -3,3 C a été trouvé satisfaisante.
De plus, on réalise des économies en envoyant la suspension de glace au condenseur 49, ce qui donne dans le condenseur un abaissement de température supérieur à celui d'un refroidisseur à une température plus élevée. De plue, dans la mise en oeuvre de l'invention, le véhicule reste sous forme d'un liquide pendant la totalité de son cycle, ce qui fait qu'au. oun appareil n'est! nécessaire pour traiter les vapeurs et rocou-, denser le véhicule,
La tige 6 représente un appareil modifié qui utilise la même opération de congélation que l'appareil desfig. 1 à 3, mais il en diffère principalement par la manière dont sont séparés les constituants de la colonne descendante de liquides et de glace.
La tige 6 montre un récipient cylindrique 69 fermé à son extré- mité supérieure, dans lequel un liquide aqueux et un véhicule liquide non miscible à l'eau sont introduits respectivement par un ensemble de pulvérisation 12 et un collecteur annulaire 18 pour produire une colonne de liquides descendante ? comprenant des particules de glace 17 et un liquide aqueux concentré milan%, gé avec le véhicule. La talonne 7 est maintenue à un niveau au* dessous de l'ensemble de pulvérisation 12, de manière à laisser à l'intérieur du récipient 69 un espace 70 semblable à Iles. paoe laissé dans l'appareil des fig. 1 à 5.
Pendant la descente du mélange de véhicule, de particules de glace et de liquide
<Desc/Clms Page number 16>
aqueux concentré à l'intérieur du récipient 69, les particule de glace et le liquide aqueux concentré acquièrement une vitesse supérieure à celle du véhicule, du fait que ce dernier a une den- site inférieure à celle du liquide aqueux.
Ainsi, le véhicule peut descendre à une vitesse d'environ 1,20 à 2,10 m/minute, tandis que les particules de glace et le liquide aqueux concentré peuvent descendre à une vitesse d'environ 2,75 à 3,65 m/minute, et l'effet de cette différence de vitesses semble provenir principalement du fait que les particules de glace et le liquide aqueux concentré sont plus denses que le véhicule.
L'appareil représenté à la fig.6 peut utiliser cette différence de vitesses pour séparer le véhi- cule des particules de glace et le liquide aqueux concentré* A cet effet, la partie inférieure du récipient 1 est aménagée de manière à diminuer la vitesse de descente du véhicule, cet agence*. ment comprenant, d'une part, un agrandissement du diamètre du ré- cipient ainsi qu'une courte plaque-écran annulaire 71 qui l'étend à partir du coté intérieur de la paroi du récipient et, d'autre part, une série d'ouvertures d'échappement circonférentillement espacées 72 pratiquées dans la paroi du récipient derrière la plaque-écran ?le Les ouvertures 72 sont entourées par un col- lecteur d'enlèvement 73,
qui s'étend autour de l'extérieur du récipient et peut être construit d'une manière semblable au col- lecteur annulaire 18 décrit ci-dessus. Un conduit 74 d'enlè- vement du véhicule communique avec le collecteur d'enlèvement 73 et est relié à une pompe appropriée 75. En dessous de sa partie inférieure de plus grand diamètre, le récipient 69 a une section qui décroît vers l'intérieur de manière à constituer une trémie conique 76 reliée à une pompe 77 par un conduit d'échappement descendant 78 disposé au sommet de la trémie conique 76*
<Desc/Clms Page number 17>
A mesure que le véhicule descend dans la colonne 7, il par- vient dans la région de la partie de plue grand diamètre et s'écou- le alors latéralement vers les ouvertures d'échappement 72.
La composante descendante de la vitesse du véhicule décroît alors et les particules de glace ainsi que le liquide aqueux concentré qui sont plus lourdes et descendent plus rapidement continuent à se déplacer vers le bas, quoique leur vitesse puisse également diminuer en raison de la réduction de l'écoulement du véhicule , vers le bas. La glace et le concentré se séparent de l'écoulement. latéral du véhicule et descendent au delà de la plaque-écran 71 jusque dans la trémie conique 76.
De petites quantités du véhicu- le peuvent également descendre dans la trémie 76, mais elles peuvent être séparées de la glace et du concentré lors d'une opé- ration ultérieure du processus.
La glace, le concentré et une petite quantité du véhicule entrant dans la trémie 76 passent dans le conduit d'échappement
78 jusqu'à l'admission de la pompe 77* Le coté de refoulement de la pompe 77 est relié à une canalisation de décharge 79 par laquelle la glace et les liquides enlevés par le conduit d'échap- pement 78 s'écoulent jusqu'au centrifugeur 37 pour que la glace soit séparée. Les liquides déchargés du centrifugeur 37 sont envoyés dans la chambre de décantation 52 pour que le li- quide aqueux concentré puisse être séparé du véhicule ayant pu descendre au delà de la plaque-écran 71 quelle que soit la quan- tité du véhicule ainsi descendu.
Le véhicule et le liquide aqueux concentré ainsi séparés peuvent alors être utilisés à volonté.
Dans la canalisation de décharge 79, on a monté une vanne de commande 80 pour régler l'écoulement du liquide dans la oana- lisation 79*
<Desc/Clms Page number 18>
La pression d'air régnant dans l'espace 70 à la partie supérieure du récipient 69 peut tire règle* afin de facilite!? le fonctionnement; ainsi,il peut régner dans l'espace 70 la pression atmosphérique ou une pression supérieure ou inférieure à cette pression.
La fig. 6 montre un dispositif de pression com- prenant une pompe de refoulement 81 reliée à une canalisation de refoulement 82 communiquant avec l'espace 70, la canalisa* tion 82 comportant une vanne de commande appropriée 83, et la pression assure un réglage du déplacement des matières dans le ré- cipient.
On a décrit deux formes de réalisation de l'invention dont chacune utilise le même procédé de base pour congeler de l'eau dans un liquide aqueux. De préférence, la quantité de véhicule mise en circulation dans l'installation est considérablement su- périeure à la quantité de liquide aqueux introduite, ce qui fait qu'il ne se produit qu'une variation minimale de température du véhicule liquide lorsqu'il congèle de l'eau dans la charge intro- duite. Cette caractéristique favorise le réglage des températures dans la zone décongélation et également réduit au minimum la ré- frigération qui est nécessaire pour refroidir de nouveau le courant de véhicule après qu'il a été séparé en vue de son recyclage.
Dans une installation effectivement réalisée, le débit du véhicu- le par unité de temps a été environ cinquante fois supérieur à celui du liquide aqueux.
Bien qu'une liqueur sultitique puisse constituer un exemple d'un liquide aqueux particulier pouvant être traité avec l'appa- reil et le procédé décrits ci-dessus, l'invention peut également être mise en oeuvre pour traiter d'autres liquides aqueux comme des liqueurs chimiques, de l'eau saumâtre, de l'eau salée, des jus de fruits, etc... L'expression liquide aqueux utilisée ici
<Desc/Clms Page number 19>
EMI19.1
se rapporte à n'importe quel liquide corenant !t quan< ao<< table d'eau et susceptible d'ttre ittilïo'6 4ana.3.T.nt:1.oa., '::;';t: