Procédé et appareil pour le traitement, notamment la stérilisation, d'un liquide. La présente invention a, pour objets un pro(-édé pour le traitement, notamment la stérilisation, d'un liquide<B>à</B> Faide de rayons actifs, et un appareil pour la mise en #uvre de,ce procédé.
lie procédé ,consiste<B>à</B> faire s'écouler Lin. li(luide en pellicule continue dans le ehamp d'efficacité d'une source de rayons actifs. Il est caractérisé en ce quon produit la pellicule de liquide au moyen de la force centrifuge.
L'appareil pour la mise en #uvre de ce prucédé est caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre disposé verticalement et entraÎné en un, mouvement de rotation rapide autour de son axe, une source de rayons actifs dis posée axialement par rapport au evlindre ver tical et un réservoir contenant le liquide,<B>à</B> partir duquel réservoir des moyens dirigent ce liquide contre la partie supérieure de la paroi intérieure du cylindre.
On sait, dans la techniquede l'irradiation des liquides, qu'une mince nappe ou pellicule de liquide peut être soumise<B>à</B> l'action des rayons -ultra-violets et que ce traitement<B>dé-</B> truit les micro-or.-anismes et les virus qui se trouvent dans le liquide. Cependant, bien que l'action stérilisatrice ides rayons ultra-violets sur les aliments liquides et les substances mé- dieinales soient connue, on n'a pas employé industriellement ce procédé autant qu'on l'au rait voulu.
L'une des principales raisons ide ce défaut apparent, des applications industrielles généralisées des rayons ultra-violets pour opérer la stérilisation des liquides réside dans la difficulté où l'on se trouve pour produire des pellicules de liquide assez minces et per mettre une pénétration convenable des rayons. Une autre raison pour laquelle les conditions de la technique antérieure ne sont pas entiè rement satisfaisantes pour le traitement en quantités importantes, c'est que la quantité de liquide qui s'écoule en une nappe ou pelli- eule mince, par exemple devant une sourcede rayons ultra-violets, est extrêmement limitée.
<B>Il</B> existe bien, il est vrai, certaines installa tions industrielles, mais il est extrêmement désirable #d'en au-menter le rendement et l'efficacité.
L'invention comprend un procédé et un appareil dont le but est de permettre de pro duire de minces nappes ou pellicules de li quide, tout en les soumettant simultanément<B>à</B> l'action d'énergie rayonnante. L'appareil objet ,de l'invention a pour but ide mettre en #uvre un procédé qui -n'a, semble-t-il, jamais été em ployé jusqu'à présent et est fondé de façon générale sur l'application nouvelle de la force centrifuge pour entretenir une mince nappe ou pellicule -de liquide<B>à</B> écoulement continu soumise<B>à</B> Factiondes rayons actifs,
pour pro- #duire notamment une stérilisation ou destruc tion effective des micro-organismes et des virus qui se trouvent dans le, liquide.
Un tel procédé est d'application relative ment peu coûteuse pour le but envisagé et permet de soumettre au rayonnement des vo- lumes de liquide relativement, grands dans une période & temps comparativement brève, les liquides qu'on peut traiter de cette ma nière étant très -divers.
Un avantage du procédé et de l'appareil c'est. qu'ils permettent Futilisation des lampes génératrices de rayons ultra-violets dont on dispose couramment dans l'industrie et qui fonctionnent sous une faible pression et par résonance.
Un autre avantage du procédé et de l'ap pareil réside dans son utilité pour la produc tion industrielle des antigènes et des vaccins efficaces, -ainsi que pour la stérilisation des antisérums, des antitoxines et des substances aggressines produites dans le corps par les bactéries et qui affaiblissent les substances protectrices normales du corps, et plus géné ralement des produits biologiques. Enfin, un autre avantage encore de cet appareil, c'est que la: surfa-ce sur laquelle est produite la mince pellicule de liquide -est,' elle aussi, stéri lisée par les rayons actifs.
Le dessin schématique annexé représente, en coupe verticale axiale, une formed'exécu- tion de l'appareil permettant la mise en oeuvre <B>du</B> procédé.
Comme représenté, cet appareil comprend un,cylindre <B>1</B> qui peut être eonstitué par un tube en acier inoxydable ouvert aux deux bouts et mesurant environ<B>75</B> cm de longueur et<B>5</B> cm de diamètre. Ce tube est suspendu dans des roulements<B>à</B> billes 2 montés sur un bâti de support<B>3.</B> Le cylindre<B>1</B> porte égale ment une poulie<B>à</B> gorge 4 pour la réception d'une,courroie en V,de manière<B>à</B> pouvoir être entraîné<B>à</B> partir -dun moteur synchrone (non représenté) ou de toute a-Litre source d'éner- gîe convenable.
Une lampe<B>5 à</B> rayons ultra-violets germi- cides #de <B>30</B> watts (du type trouvé dans le com merce) est disposée verticalement<B>à</B> l'intérieur du cylindre<B>1</B> -et en est écartée<B>de</B> manière que les rayons ultra-violets soient transmis avec efficacité<B>à</B> la paroi intérieure du cylindre.
Une,douille de lampe<B>7</B> est disposée dans un support<B>6</B> de manière, telle que, lors de l'in- troduetion de la lampe<B>5</B> comme représenté, cette dernière soit maintenue dans l'axe du cylindre<B>1.</B> Une douille de lampe supérietire <B>9</B> est supportée par un flasque<B>8</B> :
directement au-dessus de la douille<B>7</B> et est é.-alement pla cée dans l'axe vertical du c#-lindre <B>1.</B> Le sup port<B>8</B> est monté (le faeon amovible sur le bâti de support<B>'a,</B> de façon<B>à</B> permettre l'in troduction de la lampe, dans la douille iiifé- rieure <B>7,</B> le flasque<B>8</B> et<B>la,</B> douille<B>9</B> étant en suite remis en place en vue du fonctionne,- ment. Les douilles<B>7</B> et<B>9</B> sont reliées<B>à</B> une source d'énergie électrique (non représentée).
Une coupelle collectrice de liquide<B>10</B> pré sente un orifice central pour permettre le pas sage de la lampe<B>5,</B> une paroi interne se pro longeant sur une certaine distance vers le haut en entourant la lampe<B>5,</B> et une paroi externe entourant le cylindre<B>1</B> tout en de meurant écartée, et se prolongeant sur une certaine distance vers<B>le</B> haut sur la paroi de ce cylindre. Le conduit oit intervalle formé entre les parois interne et externe de la cou pelle<B>10</B> sert<B>à</B> collecter le liquide qui peut être évacué par l'embout représenté sur cette coupelle. La coupelle<B>10</B> est maintenue flans la position désirée par des vis de serrage<B>à</B> main<B>11,</B> comme montré sur le dessin.
L'élé ment cylindrique 12 est fixé sur la face infé rieure de la poulie 4 et entoure la paroi externe de la coupelle collectrice<B>10,</B> en ser vant pour celle-ci de carter destiné<B>à</B> empê cher la chute des poussières.
Un réservoir<B>13</B> présente un orifice d'en trée -d'air 14 et un tube d'évacuation de li quide<B>15.</B> Le tube<B>15</B> se termine par une aiguille d'alimentation en liquide<B>16,</B> dont Pajutagge terminal. est placé au voisinage #dei la paroi intérieure du cylindre<B>1.</B> Des aiguil les hypodermiques se sont avérées satisfai santes comme aiguilles d'alimentation, car on peut faire varier la vitesse d#écoulernent du liquide en -utilisant simplement des aiguilles de idifférents diamètres. Un élément de sup port<B>17</B> sert<B>à</B> supporter l'aigiiille, d'alimenta tion en liquide<B>16</B> et en permet le réglage.
Lors de l'utilisation de l'appareil repré senté sur le dessin pour la mise en #uvre du procédé objet<B>de</B> l'invention, on plaee le liquide devant être soumis<B>à</B> l'irradiation dans le réservoir<B>13,</B> le tube d'amenée d'air est relié <B>à</B> une source d'air sous pression constante et <B>le</B> liquide ainsi refoulé<B>à</B> vitesse constante par Faigmille d'alimentation<B>16.</B> Le cylindre<B>1.</B> est entraîné en rotation<B>à</B> vitesse constante<B>à</B> l'aide id'un moteur synchrone par Fintermé- diaire d'une courroie en V entourant la pou lie 4.
La vitesse de rotation doit être suffi- saninient rapide pour produire par eentrif-Li7 gation -une mince pellicule ide liquide sur la, paroi intérieure du cylindre. La lampe<B>à</B> rayons ultra-violets <B>5,</B> qui a tout d'abord été disposée comme représenté sur<B>le</B> dessin, est reliée<B>à</B> -une source d'énergie électrique cons tante comme indiqué plus haut. La paroi inté rieure du cylindre est stérilisée par les rayons avant l'introduction du liquide. La coupelle collectrice de liquide<B>10,</B> préalablement stéri lisée, est également disposée comme représenté sur le dessin.
La pointe ide ],'aiguille d'alimentation<B>16</B> est amenée<B>à</B> la position voulue par rapport <B>à</B> la paroi intérieure du cylindre<B>1</B> et, 'en te nant compte du sens de rotation, de manière <B>à</B> permettre l'écoulement du liquide sur cette paroi sans éclaboussement. Lorsque le liquide est amené sur la paroi intérieure du cylindre rotatif<B>1.,</B> il s'écoule vers le bas et, par suite de la force centrifuge du cylindre rotatif, forme une mince pellicule sur toute la surface intérieure du cylindre.
La, mince pellicule de liquide s'écoulant ver-, le bas sur la paroi du cylindre est soumise<B>à</B> l'action Jes rayons en gendrés par la lampe<B>à</B> rayons ultra-violets <B>5.</B> n Le liquide irradié est collectédans la coupelle collectrice de liquide<B>10</B> lorsqu'il s'écoule de l'extrémité inférieure du- cylindre, puis il s'échappe par Porifice d'évacuation pour être reçu dans un récipient convenable. L'extré- mité supérieure ouverte -du cylindre rotatif est protégée de l'atmosphère par de la gaze iniprégiiée de formaline ou de toute autre manière convenable.
<B>Il</B> est particulièrement avantageux d'em ployer un tube rotatif en acier inoxydable présentant un diamètre de<B>5</B> cm et une lon- C"Ileur de<B>75</B> cin, et une lampe germicide de <B>30</B> -%vatts ayant un diamètre de<B>2,5</B> cm et <B>90</B> cinde long.
On peut faire varier l'épaisseur de la pel licule de liquide et la durée d'irradiation en modifiant le débit d'arrivée du liquide vers la paroi du cylindre ainsi qu'en modifiant la vi tesse de rotation du cylindre.
Les -conditions d'irradiation qu'on doit employer sont déterminées dans une large me sure par la nature du liquide soumis<B>à</B> l'irra diation. Un liquide visqueux nécessite une introduction<B>à</B> une vitesse relativement plus faible qu'un liquide non visqueux et une vi tesse de rotation différente du cylindre, afin de produire une pellicule continue ayant la minceur convenable en vue, de l'irradiation. Les liquides possédant de façon généra-le une activité biologique nécessitent des essais pré liminaires en -vue clé déterminer le meilleur régime,de traitement -de chaque substance. Les liquides relativement inertes contaminés par des micro-organismes ont généralement besoin d'être stérilisés sur une vaste gamme de con ditions opératoires.
Le ty e de cylindre en acier inoxydable # p dont on propose lutilisation est<B>f</B> acile <B>à</B> trou ver dans l'industrie et il convient ide lui don ner la préférence. Toutefois, lecyliiidre peut être constitué par n'importe quelle autre subs tance rigide, comme par exemple de l'alumi nium, du magnésium, du verre. De même, on peut, augmenter le diamètre du cylindre tant que la source de rayonnement a l'efficacité requise.
La lampe germieide de<B>30</B> watts fournis sant des rayons dune longueur d#ondes de <B>2537</B> angstri5ms est de même facile<B>à</B> trouver dans l'industrie et constitue une réalisation<B>à</B> adopter de préférence.
D'ailleurs, les lampes tubulaires germicides de<B>15</B> watts qu'on trouve couramment dans le commerce sont également satisf aisantés. Cependant, on peut utiliser -des radiations actives provenant de n'importe quel type clé source connue en vue de la production d'un effet désiré sur un liquide sous la forme d'une mince pellicule, pour autant qu'elle puisse être disposée rela- i tivement <B>à,</B> la mince pellicule de liquide pro- duite par centrifugation dans des conditions permettant au rayonnement d'agir sur le li quide.
C'est ainsi, par exemple, que la lampe pourrait être une lampe, émettant des rayons ultra-violets, du type<B>à</B> haute pression. On peut également faire appel<B>à</B> (les substance.,; radioactives<B>à</B> condition de leur assigner deq emplacements convenables.
Les rayons -ultra-violets ayant -une lon gueur d'ondes<B>de 2537</B> angstffims sont,<B>à</B> utili ser, de préférence, quand il s'agit de rendre inactif, de tuer, d'atténuer ou de modifier d'autre façon des micro-organismes ou des virus comme ceux auxquels on doit faire face -dans<B>-</B>la Production des vaccins. Dans les autres cas, on peut utiliser des radiations de longueurs d'ondes différentes pour répondre <B>à</B> des applications spéciales lorsque ces lon gueurs d'ondes différentes sont connues comme étant particulièrement désirables, par exomple dans la production de la vitamine<B>1)</B> et pour la réalisation de réactions chimiques.
Dans l'appareil particulier qui est repré senté au dessin, la lampe est placée<B>à</B> l'inté rieur du, cylindre rotatif et longitudinalement West-à-dire axiale-ment) <B>à</B> lui. C'est<B>là</B> -une disposition<B>à</B> adopter de préférence. Cepen dant le cylindre peut être constitué par une substance se laissant pénétrer par les rayons, par exemple de l'acétatede cellulose, qui per met la pénétration des rayons ultra-violets, auquel cas la source de rayons peut être pla cée<B>à</B> l'extérieur du cylindre rotatif.
Dans cer tains cas, les sources de rayons peuvent, être placées<B>à</B> la fois<B>à</B> l'intérieur et<B>à</B> l'extérieur ducylindre perméable<B>à</B> ces ra#yons.
Dans d'autres applications particulières du procédé, il convient de refroidir par l'air le cylindre qui tourne<B>à</B> une vitesse -de rota tion relativement élevée, de façon<B>à</B> empê- -cher le liquide d'être surchauffé.
Da-M le cas de liquides dont le point de solidification est supérieur<B>à</B> la température ambiante, il peut être nécessaire-de chauffer le cylindrede fa- con <B>à</B> maintenir l'état de fluidi té de la subs tance pendant l'irradiation.<B>Il</B> est évident qu'on pc-at,contrôler aisément. la temp6i.,Et.t.i-ire du liquide soumis<B>à,</B> Firradiatioli en mesurant sa viscosité.
Pour augmenter ].'intensité oui la durée de l'irradiation, on peut utiliser des lubes (le différentes longueurs ou monter plusieurs tubes en série. Dans 11ypotlièse (le tal)es a yant un dh ;
miètre très fort, plusieurs Janipes gerinicides de<B>30</B> watts peuvent être, disposées concentriquement <B>à,</B> ].'intérieur du tube et espacées de eeJui#ci de la distance assurant l'efficacité requise. Dans certains cas., il est également avantageux :d'employer des réflec teurs.