Procédé et installation pour le traitement de liquides. La présente invention comporte un pro cédé de traitement de liquides en vue de les séparer en différents constituants plus ou moins volatils, ainsi qu'une installation pour la mise en pratique de ce procédé.
Selon ce procédé, on pulvérise le liquide dans une chambre d'où l'on élimine les va peurs formées, de manière à vaporiser les parties volatiles du liquide qu'on évacue sé parément. Le constituant le plus volatil de ce liquide se vaporise le plus vite et est évacué, tandis que le constituant le moins volatil est recueilli séparément. La tempéra ture à laquelle on opère pourra naturelle ment être choisie de manière à obtenir le meilleur résultat.
La pulvérisation pourra être réalisée, par exemple, par simple éjection du liquide hors d'un appareil centrifuge, et ce mode de pro céder sera particulièrement intéressant au cas où le liquide à traiter aura en même temps à être clarifié, auquel cas l'appareil centrifuge employé sera naturellement un clarificateur. On pourra aussi employer, le cas échéant, un bol spécialement étudié pour donner une pulvérisation extrêmement pous sée.
La chambre dans laquelle se fera la pulvérisation pourra alors être séparée com- pléten'rent de l'appareil eentrifuge et aména gée spécialement dans le but poursuivi; il pourra être avantageux, toutefois, d'utiliser à cet effet simplement la partie supérieure du carter de l'appareil centrifuge. Dans le cas où l'on opérera dans le vide, on devra choi sir un carter d'appareil centrifuge ayant une étanchéité parfaite. L'appareil centrifuge lui- même pourra être d'un type existant quel conque ou être construit spécialement à cet effet.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, deux modes de réalisation parti culiers de l'installation pour la mise en pratique du procédé selon l'invention.
La fig. 1 représente, schématiquement, une installation pour le traitement ou la ré- génération de l'huile utilisée dans les trans formateurs; La fig. 2 représente, également schémati quement, une installation pour le traitement ou la régénération des huiles usagées prove nant des carters de moteurs à explosions.
On sait que l'huile isolante utilisée dans des transformateurs doit être vierge d'impu retés solides et d'humidité.<B>Il</B> est de pratique courante de la centrifuger, soit avant usage, quand on l'introduit dans les transformateurs neufs, soit après un certain temps d'usage, pour éliminer l'eau et les impuretés solides qui s'y trouvent.
Il est préférable de faire cette opération à l'abri de l'air pour éviter la dissolution d'oxygène dans l'huile; cette dissolution facilite en effet la transformation de l'huile chaude en travail en produits as phaltiques qui se déposent sur les enroule ments, et la centrifugation a précisément pour but d'éliminer, entre autres impuretés, ces produits qui gênent le rôle de l'huile comme transporteur de calories vers le bac qui la contient et dans lequel baignent les bobinages, ce bac devant dissiper les calo ries à l'extérieur.
Par ailleurs, il est également de pratique courante, de faire chauffer l'huile sous vide, avant de la mettre en service dans un bac de transformateur pour éliminer les fractions d'humidité que la centrifugation seule n'éli minerait pas parce qu'elles sont à l'état dis sous. La cuisson sous vide seule ne donne pas les résultats désirés, car elle. ne permet pas d'éliminer les particules solides conte nues dans l'huile et provenant soit de ses emballages, soit des bobinages, soit des pa rois du bac de transformateur qu'on remplit.
Il existe à l'heure actuelle; sur le marché, des ensembles fixes ou mobiles permettant de procéder aux deux opérations successives; cuisson sous vide et centrifugation, cette der nière opération étant quelquefois, bien qu'à tort, remplacée par une filtration sur papier dont l'inconvénient est d'introduire des fibres de cellulose dans l'huile traitée.
L'installation selon la fig. 1 permet, d'une part, de réaliser une meilleure épuration de l'huile et, d'autre part, d'effectuer les deux opérations immédiatement l'une après l'autre ou simultanément, d'où économie de maté riel, d'encombrement et de main-d'ceuvre.
Dans cette figure, 1 désigne un sépara teur centrifuge, comportant un presse-étoupe ou un système de joint hydraulique permet tant d'assurer l'étanchéité à l'endroit où l'axe de commande traverse le carter dans lequel tourne le rotor du bol.
Ce séparateur centrifuge est alimenté en liquide par une pompe 4, et le liquide est réchauffé par passage à travers un échangeur de température 3 et un réchauffeur 2, au sortir duquel il a atteint la température qui convient pour que l'on obtienne le résultat cherché.
Le liquide épuré sortant de la centrifu geuse après y avoir subi le traitement exposé ci-après passe dans un réservoir à flotteur 7 dans lequel le niveau du liquide ne peut descendre au-dessous d'un certain minimum afin que le vide ne soit pas cassé au cas où l'évacuation cesserait momentanément pour une raison quelconque. De là, le liquide se rend à l'échangeur de température 3 où il cède des calories au liquide montant vers l'appareil, puis il est repris par une pompe 9 qui le dirige à l'endroit convenable.
On va maintenant décrire le dispositif appliqué à la centrifugeuse pour donner le résultat cherché: Dans l'enceinte de l'appareil 1 règne le vide qui y est fait par une pompe 6, qui évacue dans un réfrigérant 8. Cette pompe doit être établie de manière à fonctionner avec un mélange liquide et gazeux. Le ré frigérant 8 se déverse dans un réservoir 11 qui, à son tour, se déverse en 12; l'ensemble est complété par des robinets divers sur les diverses canalisations, par un manomètre, etc..., etc...
Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant La clarification du liquide traité est ob tenue par suite de la différence entre les forces centrifuges qui s'exercent, d'une part, sur les molécules du liquide soumis à son action et., d'autre part, sur les particules so lides en suspension dans ce liquide.
Si la force centrifuge exercée en moyenne est de 10 000 fois l'intensité de la pesanteur, tout se passe comme si la différence de den sité entre les éléments solides et de liquide ambiant était multipliée par ce facteur, d'où la projection rapide des particules solides sur la paroi interne du rotor d'où on les re tire après un temps suffisant de fonctionne ment de l'appareil.
Le liquide quittant le rotor est pulvérisé du fait qu'il a une énergie cinétique consi dérable, cette énergie étant d'autant plus grande que les orifices d'évacuation sont plus éloignés de l'axe du rotor, si bien que le liquide, sous l'influence de la force vive accumulée, est précipité avec une vitesse considérable d'où de gros frottements dans l'air qui assurent sa pulvérisation.
Les parties les moins volatiles de ce li quide se collectent et sont évacuées vers le réservoir 7, comme il a été exposé ci-dessus, tandis que les parties volatiles se vaporisent et sont entraînées par la pompe vers le ré frigérant 8, où elles se condensent pour se déverser dans le récipient 11, d'où elles sont évacuées en 12.
On peut également procéder autrement; si l'on veut centrifuger le liquide de manière à enlever, par voie mécanique, la plus grande partie de la fraction que l'on cherche à éli miner, avant d'opérer la distillation fraction née sous vide, on procède en deux temps. Dans une première opération on ne fait pas le vide et le liquide à éliminer, qui sort par la goulotte 17, est évacué par la canalisa tion 10, le rotor de la centrifugeuse fonc tionnant en séparateur de liquide 1. Dans une deuxième opération on fait repasser le liquide à purifier dans l'appareil où l'on a préalablement fait le vide, et l'on fait tra vailler le rotor uniquement en clarificateur comme décrit plus loin.
Pour que l'on puisse faire travailler l'ap pareil centrifuge en clarificateur, c'est-à-dire débarrasser un seul liquide de ses impuretés solides, l'appareil est muni d'une douille spéciale pour obturer les orifices par où s'é coule le liquide lourd quand le bol fonctionne en séparateur; les impuretés solides s'accu mulent contre la paroi du bol, tandis que le liquide clarifié s'écoule par les orifices restés libres, qui sont ceux prévus dans le sépara teur pour l'écoulement du liquide léger. 11 n'y a donc pas d'évacuation en 10, et la canalisation comporte un robinet étanche pour empêcher toute rentrée d'air.
Au lieu d'opérer dans le vide on pourrait aussi faire circuler un courant de gaz chaud qui s'emparerait des fractions volatiles et refroidir le gaz en circulation par un réfri gérant.
Le dispositif représenté en fig. 2 est basé sur ce principe mais est appliqué à la solu tion d'un autre problème: Pour régénérer les huiles usagées prove nant des carters de moteurs d'explosion, et qui se trouvent souillées d'eau, d'impuretés solides et d'essence, il est de pratique cou rante de centrifuger ces huiles après les avoir soumises à un traitement chimique pour les purifier, enlever l'eau, le carbone et autres impuretés en suspension, puis de les rectifier dans un alambic ou colonne à plateaux ou autre pour effectuer l'élimination de l'essence, et rendre à l'huile une viscosité et un point d'inflammabilité permettant leur réemploi.
L'installation selon la fig. 2 permet, comme dans le cas précédent, d'effectuer les deux opérations dans le même appareil, d'où les mêmes économies signalées.
Sur cette figure, 1 désigne, comme dans le cas précédent, une centrifugeuse du type étanche, dont l'étanchéité n'a toutefois pas besoin d'être aussi absolue. Une pompe 4 alimente cet appareil en liquide, admis au paravant à passer par l'échangeur de tempé rature 3 et le réchauffeur 2.
Le liquide ayant traversé la centrifuge est pulvérisé dans la goulotte d'évacuation, en 5, où il rencontre un courant gazeux qui arrive dans le haut de la goulotte par une tubulure 13. Autour de la broche, et à l'en droit où elle pénètre dans le couvercle, il y a une aspiration due à l'accroissement de diamètre du rotor. Plus bas le gaz chaud, chargé de vapeurs du liquide volatil, quitte la goulotte en 16, aspiré par l'aspirateur 6, qui l'envoie dans un serpentin réfrigérant 8, où le liquide plus volatil se condense. Ce liquide se rassemble en 11 dans un récipient à deux tubulures 12 et 20, qui permet de séparer le liquide condensé de l'eau, s'il s'en trouve.
Le liquide épuré quitte la goulotte 5, pénètre dans le siphon 18 et de là dans le réservoir ouvert 7, puis dans l'échangeur de température 3 où il abandonne des calories au liquide qui monte vers la centrifuge, et enfin arrive à la pompe 13, munie d'un by- pass qui refoule le liquide épuré dans la tuyauterie de réception, qui le dirige vers l'endroit convenable.
Quand la fraction du liquide à éliminer est assez importante pour justifier une cen trifugation destinée à en enlever la plus grande partie, on traite d'abord le liquide avec le bol de la centrifugeuse monté en sé parateur, en utilisant le chemin d'évacuation 17, 19, 10 et ce n'est qu'au cours d'un deuxième passage du liquide dans la centri fuge qu'on fait circuler le gaz inerte, qui provient d'une bouteille extérieure 15, où il se trouve à l'état comprimé ou liquide, ou d'un gazomètre. En ouvrant les robinets con venables qui ont été prévus sur les canali sations, on chasse l'air contenu dans les différentes capacités du centrifugeur par un courant de gaz, on réduit l'alimentation en gaz à la valeur qui convient pour compenser les pertes par entraînement par le liquide, défauts d'étanchéité, etc...
Le gaz circulant en circuit fermé dans le centrifugeur, l'aspi rateur, le réfrigérant et le réchauffeur de gaz, pour revenir au centrifugeur, a pour rôle de se saturer de vapeurs du liquide volatil.
On pourra apporter, bien entendu, de nombreuses modifications de détails aux dis positifs qui viennent d'être décrits, sans sor tir de la présente invention, cette invention n'étant pas limitée, d'ailleurs, aux applica tions particulières qui viennent d'être exposées.