Procédé de séparation d'éléments contenus dans un liquide. La présente invention a trait à un pro cédé de séparation d'éléments, contenus dans un liquide, procédé qui est caractérisé par le fait qu'une substance à structure capi- pillaire est soumise à l'action de réactifs appropriés lui donnant une charge électrique de même signe que celui de la charge des éléments à séparer, puis est amenée au con tact du liquide de façon que celui-ci monte par capillarité le long de la substance, la quelle arrête, par suite de répulsions électro statiques, les éléments à séparer.
La filtration ordinaire ne fait intervenir que les dimensions géométriques des parti cules à séparer d'un liquide. Le mélange liquide particules solides est soumis à une pression suffisante pour que le liquide filtre à travers une paroi percée de canaux assez fins pour que la matière solide ne puisse y circuler.
La filtration peut être réalisée avec un système de canaux géométriquement capa- bles de laisser passer la matière solide. C'est le cas dans lequel cette matière vient se coller par adsorption sur la paroi des ca naux, comme cela se produit avec certains colloïdes ou avec les bactéries, par exemple, dans la bougie Chamberland, mais ces phé nomènes se présentent d'une manière spon tanée et il ne semble pas que, jusqu'ici, on ait réussi à en tirer parti d'une manière vraiment industrielle.
Pour éviter le colmatage d'un filtre, il ne faut pas permettre aux matières non fil trées de se coller sur les parois de canaux capillaires.
L'ascension d'un liquide dans une mèche n'est pas provoquée, comme dans le cas de la filtration, par une pression exercée sur l'ensemble du mélange.
Les particules suspendues dans un li quide portent une charge électrique. La sur face de contact de la matière capillaire lest aussi chargée électriquement, d'où la possi- bilité, en choisissant convenablement la na ture chimique de cette matière capillaire et en agissant sur cette matière ou sur le li quide au moyen de réactifs appropriés,<B>(le</B> maintenir dans les canaux capillaires une charge électrique de signe convenable qui arrête, par répulsion électrostatique, les par ticules à séparer, et ce sans colmatage sen sible.
Comme réactifs appropriés,\on peut citer ceux utilisés en teinturerie pour le "mor- dançage'- des tissus parce qu'ils déposent, dans les fibres textiles, des produits inso lubles. Pour donner aux substances à struc ture capillaire des charges électriques po sitives, il y a lieu d'utiliser du sulfate d'alu mine ou du chlorure d'étain ; pour des char ges négatives, on utilise avantageusement des acides insolubles, comme les acides va- nadiques ou tungstiques.
A titre d'exemple de mise en ceuvre du procédé, pour séparer les savons et matières grasses contenus dans une émulsion de sa vons et de matières grasses dans l'eau, une mèche de coton tressé est imbibée d'une so lution à 10 % de vanadate 'd'ammoniaque, puis est lavée à l'acide chlorhydrique dilué, ce qui donne à la mèche une charge élec trique négative ; la mèche est ensuite sé chée pour détruire le gel qui s'est formé, puis est employée comme siphon filtrant au contact de l'émulsion précitée; on constate que les savons et matières grasses sont en tièrement séparées et peuvent être recueillis.
Dans le cas de deux ou de plusieurs phases liquides non miscibles se présentant soit sous forme de couches superposées, soit sous forme d'émulsion d'un ou de plusieurs liquides au sein d'un autre, on peut réaliser aisément la séparation des constituants.
On utilisera les répulsions électrosta tiques des éléments à séparer et de la sur face filtrante, en donnant à celle-ci une charge de même signe que celle des élé ments à séparer, et ce par lavage au moyen de réactifs appropriés.
Ces principes s'appliquent aussi à la pu rification d'un liquide contenant en suspen- sion une phase gazeuse dispersée à l'état stable, ou sous forme de mousse.
Toutes les substances présentant une structure capillaire peuvent convenir. On pourra utiliser des charbons, des terres, de la silice, du bois, du verre, réduit en pou dre et tassé convenablement dans des tubes jouant le rôle de siphon ou aggloméré mous forme de siphon, ou des fibres soit animales (laine, soie), soit végétales (coton, chanvre, lit), jute, papiers), soit chimiques (soies artificielles, amiante, papiers) ou même métalliques (fines toiles tressées), chacune de ces matières pouvant être employée sous différentes formes. On peut encore utiliser, comme masse capillaire, des précipitations colloïdales de substances telles que les ré sines.
Enfin, on peut substituer aux mèches tressées tout dispositif capillaire tel qu''une couronne de matière poreuse , ou d'un con duit poreux, ledit dispositif étant installé à la partie supérieure d'un réservoir contenant la matière à séparer.
Process for the separation of elements contained in a liquid. The present invention relates to a process for separating elements contained in a liquid, which process is characterized in that a substance with a capillary structure is subjected to the action of suitable reagents giving it an electric charge. of the same sign as that of the charge of the elements to be separated, then is brought into contact with the liquid so that the latter rises by capillarity along the substance, which stops, as a result of electro-static repulsions, the elements to to separate.
Ordinary filtration only involves the geometric dimensions of the particles to be separated from a liquid. The liquid mixture of solid particles is subjected to a pressure sufficient for the liquid to filter through a wall pierced with channels fine enough so that the solid material cannot flow therein.
Filtration can be carried out with a system of channels geometrically capable of letting the solid matter pass. This is the case in which this material sticks by adsorption on the wall of the channels, as occurs with certain colloids or with bacteria, for example, in the Chamberland candle, but these phenomena present themselves with a spontaneously and it does not seem that, so far, it has been successfully exploited in a truly industrial way.
To prevent clogging of a filter, non-threaded material should not be allowed to stick to the walls of capillary channels.
The rise of a liquid in a wick is not caused, as in the case of filtration, by a pressure exerted on the whole mixture.
Particles suspended in a liquid carry an electric charge. The contact surface of the capillary material is also electrically charged, hence the possibility, by suitably choosing the chemical nature of this capillary material and by acting on this material or on the liquid by means of appropriate reagents, <B> (the </B> maintain in the capillary channels an electric charge of suitable sign which stops, by electrostatic repulsion, the particles to be separated, and this without noticeable clogging.
Suitable reagents include those used in dyeing for the "slitting" of fabrics because they deposit insoluble products in the textile fibers. To impart electrical charges to the hair structure substances. In this case, aluminum sulphate or tin chloride should be used, for negative charges insoluble acids, such as vanadic or tungstic acids, are advantageously used.
As an example of implementation of the process, to separate the soaps and fats contained in an emulsion of its vons and fat in water, a braided cotton wick is soaked with a 10% solution. of ammonia vanadate, then washed with dilute hydrochloric acid, which gives the wick a negative electric charge; the wick is then dried to destroy the gel which has formed, then is used as a filter siphon in contact with the aforementioned emulsion; it is observed that the soaps and fats are completely separated and can be collected.
In the case of two or more immiscible liquid phases which are either in the form of superposed layers or in the form of an emulsion of one or more liquids within another, the separation of the constituents can easily be carried out.
The electrostatic repulsions of the elements to be separated and of the filtering surface will be used, giving the latter a charge of the same sign as that of the elements to be separated, and this by washing using appropriate reagents.
These principles also apply to the purification of a liquid containing in suspension a dispersed gaseous phase in the stable state, or in the form of a foam.
All substances with a hair structure can be suitable. We can use charcoal, earth, silica, wood, glass, reduced to powder and suitably packed in tubes playing the role of siphon or soft agglomerate in the form of siphon, or animal fibers (wool, silk ), either vegetable (cotton, hemp, bed), jute, paper), or chemical (artificial silks, asbestos, paper) or even metallic (fine woven fabrics), each of these materials can be used in different forms. Colloidal precipitations of substances such as resins can also be used as the capillary mass.
Finally, any capillary device such as a crown of porous material or of a porous pipe can be substituted for the braided locks, said device being installed in the upper part of a reservoir containing the material to be separated.