Appareil destiné à faire circuler deux fluides de densités différentes en sens contraires l'un de l'autre et en contact l'un avec l'autre, sous l'effet d'une force centrifuge. L'invention a pour objet un appareil des tiné à faire circuler deux fluides de densités différentes en sens contraires l'un de l'autre et. en contact l'un avec l'autre, sous l'effet d'une force centrifuge. Une telle circulation de deux fluides en sens contraires l'un de l'autre et en contact. l'un avec l'autre peut par exemple servir à extraire un solvant, à proeéder à un traitement chimique et à des buts analogues.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est susceptible d'être utilisé pour la mise en contact. de deux liquides non sus ceptibles de se mélanger ou en grande partie non mélangeables ou d'un liquide et d'un gaz ou d'une vapeur.
L'appareil objet de l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend un rotor creux dans lequel est disposé un jeu d'anneaux de Séparation, radialement. espacés entre eux, co axiaux au rotor et définissant une pluralité de chambres annulaires, des moyens pour amener du fluide de la phis grande densité et pour évacuer du fluide de la phis petite densité dans une chambre voisine de l'axe de rotation du rotor, des moyens pour fournir du fluide clé la plus petite densité et pour éva- euer (lu fluide de la,
plus grande densité dans une chambre éloignée de l'axe de rotation. du rotor, lesdits anneaux présentant, de petites ouvertures à. travers lesquelles les fluides pas- sent. à. grande vitesse et dans des sens opposés lorsque le rotor tourne. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale, partie en coupe, de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de détail, en coupe axiale, d'une partie de rotor.
La. fig. 3 est une suie partielle en perspec tive des anneaux de séparation.
La fig. 4 est une vue de bout d'un anneau de séparation de petit. diamètre.
La fig. 5 est une vue latérale de l'anneau représenté à la fig. 4.
La fia. 6 est une vue de bout d'un anneau de séparation de grand diamètre.
La fig. 7 est. une vue latérale de l'anneau représenté à la fig. 6, et la fig. 8 est une vue schématique en pers pective de ladite forme d'exécution, des par ties de celles-ci étant, arrachées et des parties de support et d'autres parties étant indiquées en pointillé.
Ainsi qu'on peut. le voir à la fig. 1, la forme d'exécution représentée comprend deux supports espacés 10 et 11 qui portent le rotor de l'appareil et une enveloppe fixe pour ce rotor. Étant donné que des parties de supports et de paliers portées par chacun des supports 10 et 11 sont semblables sauf en ce qui con cerne des moyens d'entraînement. qui sont montés sur une partie d'arbre supportée par le support 11,
ces parties de supports et ces paliers seront décrits en détail en référence au support. 10.
Le support 7.0 porte un anneau fendu 12 auquel est boulonné un organe de support 13, de forme générale annulaire, du côté interne du support 10. Cet. organe 13 présente une rainure circulaire 14 à l'intérieur de laquelle les bords internes de parties d'enveloppes 15 et 16 sont ajustés. Les parties 15 et 7.6 for ment. ensemble une enveloppe cylindrique fixe pour le rotor, comme on peut s'en rendre compte d'après la. fig. 8.
Ces deux parties sont reliées l'une à l'autre par une charnière, de sorte que la partie supérieure 15 peut être soulevée lorsqu'on le désire.
Un manchon à gradins 16a, est. monté à l'intérieur de l'anneau fendu 12 et est étroi tement ajusté dans cet anneau. La surface intérieure de ce manchon sert à supporter la bague externe d'un palier à billes 17 dont la bagne interne porte contre un épaulement 18 d'un arbre rotatif à gradins 19 qui porte le rotor et des parties auxiliaires qu'on décrira plus loin en détail.
Le manchon 16a, bute de son côté adjacent au rotor contre une butée annulaire fendue 20 qui est elle-même en con tact avec une partie de diamètre réduit 21 de l'organe de support 13. La butée annulaire 20 maintient un anneau d'étanchéité fixe 22 en position.. Cet anneau coopère avec un anneau d'étanchéité rotatif correspondant 23 qui est. monté sur l'arbre 19. Une partie de plus petit diamètre 24 du manchon 16a sert semblable- ment d'anneau d'étanchéité fixe du côté opposé du palier 17 et coopère avec un anneau d'étanchéité rotatif 25 monté sur l'arbre 19.
Les éléments du palier et d'étanchéité qu'on vient de décrire et qui sont montés sur l'arbre 19 sont maintenus en position par un anneau 26 qui est fileté intérieurement et qui est vissé sur une partie filetée correspondante 27 de l'arbre 19. Les éléments du palier et les élé ments d'étanchéité qui sont montés sur l'an neau fendu 12 sont maintenus en position par un chapeau 28 qui présente un rebord 29 par lequel ce chapeau est -en contact. avec l'an neau fendu 12.
Un anneau de blocage 30 est en prise avec le rebord 29 du chapeau 28, cet anneau de blocage, l'anneau fendu 12, l'or gane de support 13 et des parties associées étant maintenus dans leurs positions respec tives par des boulons 31a. L'arbre 19 s'étend vers l'extérieur au-delà de sa partie filetée 27 qui porte l'anneau fileté 26 et il est muni à son extrémité d'un épaulement 30cr dont la fonction sera expliquée ci-dessous.
A l'intérieur de l'enveloppe constituée par les parties 15 et 16, l'arbre rotatif 19 porte deux disques 31 et 32 constituant des parois transversales à l'axe d'un rotor creux. Le dis que 31 est fait d'une pièce avec l'arbre 19. I1 pourrait aussi être constitué par une pièce séparée ajustée sur cet arbre. Le disque 32 est. constitué par une plaque annulaire et est. appliqué à force contre un épaulement 33 de l'arbre 19 par un anneau d'étanchéité 31 et par des vis montées dans un organe de blo cage 35 qui es ajusté dans une rainure mé nagée dans l'arbre 19.
Une enveloppe cylindrique 36 entoure l'es disques 31 et 32 et forme la paroi latérale périphérique du rotor creux. Un flasque 37 s'étendant. vers l'intérieur est monté d'un côté de l'enveloppe cylindrique 36. Le bord in terne de ce flasque est tourné vers l'intérieur de manière à venir en prise avec le disque 31, des encoches étant ménagées dans ce bord pour laisser passer des tubes radiaux 38 et 39 dont, les fonctions respectives seront décri tes plus loin. Un anneau de blocage 40 est fixé intérieurement à l'enveloppe 36, à l'ex trémité de celle-ei opposée au flasque 37.
Des boulons 41 vissés dans l'anneau 40 forcent le disque 32 vers le disque 31. Un jeu d'anneaux de séparation 42, radialement. espacés entre eux est maintenu en position entre l'es disques 31 et 32. Ces anneaux sont coaxiaux au rotor, ils définissent. une pluralité de chambres annulaires, et. ils présentent de petites ouver tures.
En fonctionnement, le fluide de la plus grande densité doit être amené dans la partie interne du rotor et le fluide de la plus petite densité doit être évacué à, partir de cette par tie interne; le fluide de la plus petite densité doit être amené à la. périphérie du rotor et le fluide de la plus grande densité doit en être évacué. Pour ce faire, les extrémités de l'ar bre 19 du rotor sont. percées d'alésages axiaux s'étendant. jusqu'au voisinage du milieu de cet. arbre, mais ne se rejoignant pas l'un l'autre. Les extrémités internes de ces alésages sont de diamètre réduit.
Considérons tout d'abord la partie de l'arbre 19 représentée à gauche du rotor à la fig. 1. Un tube 43 à double pa roi pénètre dans l'alésage de l'arbre 19.A son' extrémité interne, ce tube présente une tête 43a de diamètre réduit qui est ajustée dans l'extrémité interne dudit alésage. Egalement au voisinage de son extrémité interne, ce tube présente un épaulement 44 qui bute contre un épaulement correspondant ménagé à l'in térieur de l'arbre 19, une rondelle d'étan- ehéité 45 étant disposée entre ces épaulements.
Un conduit 46 est ménagé au centre du tube 43 et débouche dans une petite chambre 47 ménagée à l'intérieur de l'arbre 19 et consti tuée par l'extrémité de l'alésage percé dans la partie de gauche de cet arbre. Le conduit 46 sert. à l'introduction de fluide de la. plus grande densité. La petite chambre 47 commu nique avec l'intérieur du rotor, entre les dis ques 31 et 32,à travers un passage 48 percé approximativement radialement à travers l'ar bre 19. Le passage 48 débouche à l'intérieur de l'anneau de séparation 42 interne, c'est- à-dire dans une chambre voisine de l'axe du rotor.
Un passage annulaire 49 est. ménagé à. l'in térieur du tube à. double paroi 43, coaxiale- ment au conduit 46. A son extrémité externe, ce passage débouche dans un espace 50, de section un peu plus grande, qui communique à travers une ouverture 51 avec une rainure axiale 52 taillée dans la face externe du tube 43.
A son extrémité interne, le passage annu laire 49 se termine au voisinage de l'extré mité interne du tube 43. Le diamètre exté rieur de ce tube est réduit au voisinage de l'épaulement 44 et de la rondelle d'étanchéité 45, de manière à former une rainure annu laire 53 qui sert d'espace collecteur pour le fluide de la plus petite densité évacué à par- tir du rotor.
Des trous 53a sont percés à tra vers la paroi extérieure du tube 43 et débou chent au fond de la rainure 53, de façon à faire communiquer cette rainure avec le pas sage annulaire 49 et à permettre au fluide de la plus petite densité évacué du rotor de péné trer dans ce passage qui le conduit jusqu'à l'extérieur de l'appareil. A gauche de la rai nure 53 (fig. 1), des épaulements coopérants 54 et 55 sont formés sur la surface extérieure du tube 43 et à l'intérieur de l'arbre 19 res pectivement.
Une rondelle d'étanchéité est dis posée entre ces épaulements pour empêcher des pertes de fluide hors de la. rainure 53 et vers la gauche, de telles pertes dans le sens opposé étant empêchées par la rondelle d'étanchéité 45.
Le tube 43 fait saillie au-delà, de l'extré mité de gauche du rotor 19 et présente un épaulement annulaire 56. Un anneau de blo cage 57 bute contre cet épaulement et. cet anneau présente un rebord annulaire qui s'étend vers l'enveloppe du rotor, autour et au- delà de l'épaulement 30a formé à l'extrémité de l'arbre 19.
Des boulons 58 passent à travers l'anneau de blocage 57 et sont vissés dans des pattes qui butent contre le dos de l'épaulement 30a de l'arbre 19 et retiennent. ainsi le tube 43 dans la position voulue à l'intérieur de cet arbre. Un second chapeau 59 est ajusté dans le fond du chapeau 28 et est maintenu dans cette position par un anneau de blocage 60.
A son extrémité externe, le chapeau 59 présente une ouverture 61 et, à l'extrémité interne de cette ouverture, le chapeau 59 est ajusté con tre l'extrémité externe du tube 43, des moi eias d'étanchéité étant disposés entre ce tube et ce chapeau. L'ouverture 61 est filetée de ma nière à permettre de visser un conduit. dans le chapeau 59.
Le chapeau. 59 présente, à droite de l'ou verture 61, un alésage de plus grande section formant une chambre 62. Cette chambre est scellée par un anneau d'étanchéité 63 qui est disposé entre des épaulements correspondants formés à l'intérieur du chapeau 59 et à l'ex térieur du tube 43. La, rainure axiale 52 qui communique avec l'espace de plus grande sec- tion 50 ménagé à l'intérieur du tube 43 dé bouche à l'intérieur de la. chambre<B>62.</B> Une ouverture 64 est ménagée à travers le chapeau 59 et. débouche dans la chambre 62.
Cette ouverture est semblablement- filetée de ma nière à permettre d'y visser un conduit.
Un trou 65 est percé à travers l'arbre 19, à l'extrémité interne du tube 43. Un trou de plus grand diamètre 66 est percé à partir de l'intérieur du rotor et se rencontre avec, le trou 65. Ces trous 65 et.<B>66</B> font. communiquer la chambre 53 :avec l'intérieur du rotor. Du fluide de la plus petite densité sortant. du rotor est.
ainsi évacué à travers les trous 66 et 65 jus que dans la chambre constituée par la rainure 53 ménagée dans le tube 43 et, à partir de cette chambre et à travers les trous 53a et le passage 49, ce fluide parvient jusque dans l'espace 50.A partir de cet espace, le fluide de la plus petite densité passe à travers l'ou verture 51 et la rainure 52 jusque dans la chambre 62 ménagée dans le chapeau 59, au tour de l'extrémité externe du tube 43, pour s'échapper à travers l'ouverture 64 et un con duit quelconque raccordé à cette ouverture.
L'extrémité de droite de l'arbre 19 (fig. 1) est également creuse et des moyens sont pré vus pour amener du fluide de la. plus petite densité et pour évacuer du fluide de la plus grande densité à. travers cette extrémité. Ces moyens sont de construction générale anal'o- gu e à celle des moyens décrits en référence à la partie de gauche de l'arbre 19.
Une partie 19a. de l'arbre 19 qui se trouve de ce côté droit du rotor se prolonge pour former un siège pour une poulie d'entraînement 19v, une ouverture 28a pour des courroies d'entraîne ment étant ménagée dans un chapeau 67 qui correspond au chapeau 28 de l'extrémité de gauche de l'arbre 7.9. L'extrémité de droite de l'arbre 19 est montée de tacon semblable à celle précédemment. décrite en référence à l'extrémité de gauche de cet arbre et elle est maintenue en position par le chapeau 67.
Un tube à double paroi 68, de construction géné rale semblable à celle chi tube 43, est monté à l'intérieur de l'alésage ménagé dans la par tie de droite 19a. de l'arbre 19 et se termine de manière à laisser libre une petite chambre 69, au voisinage du milieu de l'arbre, un con duit axial 70 traversant le tube 68 et commu niquant avec cette chambre.
A son autre extrémité, le conduit 70 communique avec une ouverture 71 ménagée dans le fond d'un se cond chapeau 72 qui sert également à main tenir le tube 68 dans la, position voulue à l'in térieur de l'alésage ménagé dans la. partie de droite 19a de l'arbre 19. L'ouverture 71 est filetée intérieurement de manière à. permettre d'y raccorder un conduit. à travers lequel le fluide de la plus petite densité amené au rotor est introduit..
A partir de la. petite chambre 69, ménagée à l'extrémité interne du conduit 70, des trois 73 sont percés approximative ment radialement. et. eommuniquent avec les extrémités internes de tubes radiaux 38. Les extrémités externes des tubes 38 communi quent avec des trous 75 percés à travers le disque 31 du rotor et débouchant à l'intérieur du rotor dans une chambre voisine de sa péri phérie.
Le fluide de la plies petite densité pénétrant dans le rotor passe donc à travers le conduit 70 jusque dans la. petite chambre 69 et, à travers les trous 73, les tubes radiaux 38 et les trous 75, jusqu'à l'intérieur du rotor.
De même que le tube 43, le tube à double paroi 68 présente, au voisinage de son extré mité interne, une rainure annulaire 76 qui forme une chambre. Des trous 77 sont percés à travers le tube 68 et font communiquer la chambre 76 avec un passage annulaire 78 mé nagé dans le tube 68 et s'étendant vers l'exté rieur pour déboucher dans une chambre 79 ménagée dans le chapeau 72.
Des trous 80 sont percés à travers la. partie centrale du rotor et font communiquer les extrémités internes des tubes radiaux 39 avec. la chambre 76. Le,s extrémités externes des tubes 39 eonrniurii- quent avec des trous 8\ percés à travers le disque<B>'01</B> et communiquant avec l'intérieur du rotor.
Du fluide de la plus grande densité évacué à partir du rotor passe à travers les trous 82, les tubes radiaux 39 et les trous 80 jusque dans la chambre formée par la rainure 76 et, à partir de cette chambre, ce fluide passe à travers les trous 77 et le passage annu- taire 78 et parvient dans lia chambre 79. Une ouverture 83 est ménagée dans le chapeau 72 et ledit, fluide de la plus grande densité peut s'échapper à travers cette ouverture qui est. filetée et dans laquelle un conduit est vissé.
Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, des anneaux de séparation circulaires et perforés 42 sont disposés à intervalles à l'intérieur du rotor, entre les disques 31 et 32. Comme re présenté clé faon plus détaillée à la. fig. 2, chacun de ces disques présente des rainures circulaires 84 dans lesquelles les anneaux 4\? sont étroitement ajustés.
Ces rainures sont élargies vers la surface des disques, comme représenté en 85, pour faciliter l'introduction des anneaux dans les rainures. Les anneaux peuvent être forcés en position dans les rai nuras, par exemple au moyen d'une presse hydraulique.
On a constaté qu'il était désirable que les distances entre les anneaux perforés décrois sent lorsque le rayon moyen de la chambre annulaire limitée par deux anneaux adjacents considérés croît, cette distance étant inverse- ment proportionnelle à ce rayon ou à une puissance de ce rayon, de sorte que plus une eliambre est éloignée de l'axe du rotor, plus la distance séparant les anneaux limitant. cette chambre est réduite.
Ainsi, la distance entre les anneaux peut être proportionnelle à 1/rn, expression dans laquelle r est ledit rayon et n est compris en 0,5 et 2. Dans la forme d'exé cution représentée, la. distance entre les anneaux adjacents est approximativement proportionnelle à 1/r. Avec cette disposition, on a obtenu des résultats nettement supérieurs pour la mise en circulation de deux fluides de densités différentes en sens contraires l'un clé l'autre et en contact l'un avec l'autre.
On a également constaté qu'il était désirable que les ouvertures ménagées .dans les anneaux pour le passage des fluides de l'une à l'autre de deux chambres adjacentes séparées par un tel anneau présentent chacune une dimension minimum ne dépassant pas 2,03 mm et supé rieure à une valeur comprise entre 0,18 et 0,25 mm. De préférence, cette dimension minimum est comprise entre 0,25 et. 1,27 mm.
Lorsque les ouvertures présentent une telle dimension réduite, il n'est pas nécessaire que leur autre dimension soit également réduite, sauf lors que cela est judicieux pour d'autres raisons. Ces ouvertures peuvent être de forme eircu- laire, auquel cas elles présentent la même di mension dans tontes les directions, ou elles peuvent être de forme rectangulaire ou ovale. Par exemple, on a constaté que des ouvertures ou fentes de 1,02 mm .de large et de 3,81 mm de long étaient adéquates.
La longueur de telles fentes peut atteindre 12,5 mm ou même davantage, si on le désire. En admettant que toutes les ouvertures soient de la même di mension, l'a section totale de passage des ou vertures de chaque anneau et., par conséquent, le nombre d'ouvertures peuvent être les mê mes pour tons les anneaux et cette disposition assure des résultats satisfaisants.
Cependant, on a constaté que les résultats étaient consi dérablement améliorés si la section totale des ouvertures ou le nombre des ouvertures des anneaux successifs décroît lorsque le rayon de l'anneau considéré croît. Par exemple, on a trouvé qu'il était désirable que le nombre d'ouvertures et, par conséquent, la section to tale des ouvertures de chacun clés différents anneaux soit approximativement inversement proportionnelle à une fonction du rayon de ces anneaux, par exemple à une puissance comprise entre 0,5 et 2 ,du rayon des anneaux.
La distance variable séparant les anneaux est représentée (pas nécessairement de faon mathématiquement exacte) à la vue en coupe de la fig. 1 et également, à puits grande échelle, à la vue partielle en coupe de la fig. 2. Cette disposition est également représentée à la vue en perspective de la fig. 3.
Les fig. 4 et 5 montrent les dimensions et la disposition espacée des ouvertures d'un petit anneau ou anneau intérieur, ces dimensions et cette dis position pouvant être comparées à celles re présentées aux fig. 6 et 7 qui montrent les di mensions et la. disposition espacée des ouver tures d'un plus grand anneau ou anneau exté rieur. Le tableau ci-dessous est représentatif d'une construction particulière de l'appareil représenté et. décrit.
Selon cette construction, les anneaux présentent une largeur de 10 cm et sont disposés dans un rotor de 61 cm de diamètre, ce rotor contenant 19 anneaux. Dans le tableau, la première colonne de -chaque paire de deux colonnes adjacentes donne le diamètre extérieur de chaque anneau et la se conde colonne de cette paire indique le nom bre total d'ouvertures ménagées dans cet anneau. Chacune de ces ouv ert.ires est sensi blement rectangulaire et présente une largeur de 1,02 mm et une longueur de 3,81. min.
EMI0006.0010
<I>Tableal4:</I>
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> Diamètre <SEP> de <SEP> Nombre
<tb> l'anneau <SEP> (cm) <SEP> d'ouvertures <SEP> l'anneau <SEP> (cm) <SEP> d'ouvertures
<tb> 21,564 <SEP> 342 <SEP> 32,549 <SEP> 270
<tb> 24,485 <SEP> 321 <SEP> 34,073 <SEP> 261.
<tb> 26,923 <SEP> 306 <SEP> 35,483 <SEP> 2<B>5</B>2
<tb> 29,019 <SEP> 294 <SEP> 36,79<B>1</B> <SEP> 243
<tb> 30,873 <SEP> 282 <SEP> 38,010 <SEP> 234
<tb> 39,168 <SEP> 225 <SEP> 44,166 <SEP> 195
<tb> 40,260 <SEP> <B>2</B>19 <SEP> 45,023 <SEP> <B>1</B>89
<tb> 41,301 <SEP> 21.3 <SEP> 45,871 <SEP> 186
<tb> 42,292 <SEP> '07 <SEP> -16,674 <SEP> 1.80
<tb> 43,332 <SEP> 201 L'anneau intérieur, et dans certains cas l'anneau extérieur, peuvent être considérés comme remplissant chacun la fonction d'un écran.
Dans ce cas, lia construction de chacun de ces anneaux peut s'écarter de l'agencement décrit ci-dessus en ce qui concerne la .dimen sion ou la section relative des ouvertures ou les deux.
Dans la forme d'exécution représentée, les anneaux sont de largeur uniforme. Cepen dant, la largeur de ces anneaux pourrait aussi diminuer lorsque leur rayon croît, les parois latérales du rotor étant alors de forme conique.
On va maintenant décrire le fonctionne ment de l'appareil, en référence à la représen tation schématique de la fig. 8. Le fluide de l'a plus grande densité qui peut, par exemple, être un liquide aqueux contenant un consti- tuant qui doit être extrait au moyen d'un sol vant de plus petite densité et non mélangea ble, est introduit à travers l'ouverture 61 et le conduit 46 et passe à travers le passage 48 percé dans l'arbre 19 du rotor pour pénétrer à. l'intérieur du rotor, du côté intérieur du premier anneau. de séparation.
Lorsque le. ro- tor tourne, le liquide de la phis grande den sité est entraîné vers l'extérieur par la force centrifuge, à travers les ouvertures ménagée dans les anneaux 42 et à. l'encontre du dépla cement du liquide de la plus petite densité qui est forcé sous pression dans le sens inverse. Le liquide de la phis petite densité entre à l'extrémité opposée de l'arbre du rotor à tra vers l'ouverture 71 et le conduit 70 et passe à travers les trous 73 et les tubes radiaux 38 jusqu'à, l'intérieur du rotor, du côté extérieur de l'anneau 42 extérieur.
La pression appli quée au liquide de la plus petite densité est telle que ce liquide est forcé de pénétrer à l'intérieur du rotor et de passer vers l'inté rieur, dans le sens contraire de celui du dé placement du liquide de la. plus grande den sité. Ce liquide de la phis petite densité petit être un liquide adéquat. quelconque, de plus petite densité que le liquide de la plus grande densité et ne se mélangeant pas ou que de façon limitée avec ce liquide.
Il est choisi (le façon à constituer un solvant adéquat pour le constituant du liquide de la plus grande densité qu'on désire extraire de celui-ci et qui peut. être un constituant précieux qu'on dé sire obtenir ou un constituant indésirable dont on désire débarrasser le liquide de la plies grande densité.
Après qu'il a été forcé vers l'extérieur à. travers le rotor et. en passant sous forme clé jet, à travers les ouvertures des anneaux, (huis le sens contraire de celui du passage du liquide de la pliLs petite densité à travers ces mêmes ouvertures, le liquide de l'a plus grande densité est recueilli dans la partie périphéri que du rotor et passe à travers .les tubes ra- diaux 39, les trous 80 percés dans l'arbre du rotor et le passage annulaire 78,
jusque dans la chambre 79 ménagée dans le chapeau 72, pour être expulsé de cette chambre à. travers un conduit 9-l.
Le liquide de la plus petite densité qu'on fait. passer à travers le rotor dans .le sens con traire de celui du déplacement du liquide de la plus grande densité sort. de ce rotor à tra vers les\ trous 65, percés dans l'arbre du ro- toi-, après avoir extrait du liquide de la plus @,rande densité son constituant précieux ou indésirable. Ce liquide de la plis petite den sité parvient. ainsi dans le passage annulaire 49 et, à travers ce passage, dans la chambre 62 ménagée dans le chapeau 59. Il s'échappe de la chambre 62 à travers un conduit 95.
On comprendra que, dans certaines eir- eontanees, les rôles respectifs des deux liqui- < lepeuvent évidemment être inversés, le cons tituant. devant être extrait, se trouvant dans le liquide de la plis petite densité et. le liquide de la plus grande densité servant clé solvant pour as.#surer l'extraction de ce constituant.
Dans la forme d'exécution représentée, la répartition des ouvertures clans les anneaux de séparation -1? disposés à L'intérieur du rotor est. sensiblement uniforme sur la scirface de chacun de ces anneaux. Cette clispo>,itioii n'est. cependant. pas essentielle et la répartition clé ces ouvertures peut.
être effectuée au hasard, ou encore, les dites ouvertures peuvent être disposées par groupes. La répartition approximativement uniforme représentée est cependant préféra ble, car elle tend à réduire à des proportions négligeables l'écoulement des fluides transver salement à des rayons des anneaux. La section totale clés ouvertures ne constitue qu'une fai ble partie de la surface totale des anneaux dans lesquels ces ouvertures sont ménagées.
En général, la section totale des ouvertures de l'anneau intérieur ne devrait pas dépasser 5 /o de la surface libre totale de cet anneau et devrait décroître lorsque le rayon de l'an neau considéré augmente, pour les anneaux extérieurs à cet anneau intérieur.
Ainsi, dans la construction définie par le tableau ci-des sus, la. largeur efficace des anneaux est égale à 9,53 cm, l'a. section totale des ouvertures clé l'anneau intérieur est. approximativement égale à 2 % de la surface efficace totale de cet. anneau, et cette proportion est très ré duite pour les anneaux disposés à l'ettérieur de cet anneau intérieur.
En fonctionnement, l'effet principal de mise en contact semble être obtenu par le pas sage des liquides sous forme de jets à travers les ouvertures présentant de telles dimensions limitées, cette action assurant une subdivision extrêmement fine et un mélange extrêmement. intime des fluides de la plus grande et de la plus petite densité. On n'a pas déterminé si les fluides sont projetés dans des sens oppo sés à travers les mêmes ouvertures ou à tra vers des ouvertures différentes. Cependant, l'action spécifiée ci-dessus a lieu et le contact interfacial résultant est extrêmement efficace.
L'action qui a lieu dans l'appareil est coin- pliquée par des effets de tourbillonnement dus à la force vive des fluides qui résulte du déplacement rotatif de l'appareil superposé au déplacement radial des fluides. Cet, effet clé tourbillonnement peut avoir une action utile en assurant une mise en contact par circula tion dans des sens contraires plus efficace. Ce pendant, ainsi que cela ressort des expérien- ces effectuées jusqu'ici, il n'est pas un facteur de première importance pour l'obtention de ce contact.
Une fonction primordiale remplie par les chambres limitées par les anneaux est de permettre une séparation des fhiide,3 clé plus grande et de plus petite densité qui ont été soumis à un mélange et à une agitatio4 violents du fait de leur passage à travers les ouvertures. Un certain déplacement circonfé- rentiel des fluides peut être provoqué par la rotation de l'appareil et avoir pour effet d'as surer un certain contact de surface entre
les fluides séparés. Un tel contact de surface entre des fluides séparés n'est probablement pas un facteur important dans le fonctionne ment de l'appareil décrit et peut. même être réduit ou empêché en insérant des partitions à intervalles dans les chambres limitées par les anneaux. Ces partitions peuvent être des partitions massives ou être constituées par du treillis très fin ou encore par plusieurs fenil l'es de treillis.
De telles partitions sont repré sentées à la fi-. 3 sous forme clé feuilles de treillis désignées par le signe de référence 90. L'insertion de telles partitions dans les cham bres limitées par les anneaux 42 et à inter valles angulaires de 90 n'entraîne aucune di minution de l'efficacité de l'action de contact obtenue dans l'appareil en fonctionnement.
Le fonctionnement. de l'appareil décrit ci- dessus assure, par circulation dans des sens contraires l'un de l'autre, un contact extrê- ment efficace et à haut rendement.
Lors du contrôle de l'efficacité de l'appareil, on a trouvé que la mise en contact d'une solution de n-butylamine dans de l'eau avec de la l#-,é- rosène et la mesure dans laquelle l'amine con tenue dans l'eau est extraite constituent un moyen expérimental efficace pour essayer l'appareil et pour déterminer le nombre de stades correspondant au fonctionnement. de celui-ci.
Avec l'appareil décrit ci-dessus, les dimensions et le nombre de, anneaux et le nombre des ouvertures étant ceux indiqués dans le tableau ci-dessus, on a trouvé que pour un fonctionnement- à. 4000 tours par minute environ, on obtenait une efficacité correspon dant à 10 stades, avec un écoulement combiné allant jusqu'à 5460 litres par heure.
En ce qui concerne l'efficacité aussi bien que la ca pacité, cet appareil présente des caractéristi ques de l'ordre du double de celles des appa reils connus pour la mise en contact par cir culation dans des sens contraires sous l'effet d'une force centrifuge, et même davantage.
L'appareil spécifié ci-dessus est. particu lièrement. efficace pour effectuer des opéra tions telles que l'extraction d'antibiotiques comme la pénicilline, l'auréomycine et d'au tres analogues des solutions aqueuses résul tant. d'opérations de fermentation au cours desquelles ces antibiotiques sont. produits.
On a constaté qu'il était particulièrement utile pour l'extraction de la pénicilline, du fait qu'une très grande efficacité de mise en contact et d'extraction au moyen d'un solvant est obte nue en faisant passer les liquides extrêmement rapidement à travers l'appareil, la durée effective de l'opération d'extraction étant. très petite.
Cela est. très important car, dans les conditions dans lesquelles l'extraction de la pénicilline au moyen d'un solvant doit. être effectuée, une destruction progressive de la pénicilline avec le temps a. lieu et il est extrê mement important. que cette destruction soit réduite au minimum.
Ainsi, au moyen de l'ap pareil spécifié, il a. été possible d'assurer l'ex traction de pénicilline avec un solvant. con venable et avec une efficacité correspondant à six stades ou davantage, des courants com binés de liquides compris entre 6825 et. 9100 litres par heure circulant. à travers l'appareil et le temps de passage à travers l'appareil n'étant pas supérieur à 15 ou 30 secondes.
L'appareil spécifié peut également. être utilisé pour la misse en. contact de liquides avec des vapeurs. Cet, appareil est. alors con venablement équipé de dispositifs pour l'ad mission et l'évacuation des liquides et des va peurs à traiter.
Dans de tels appareils, l'action de jets ou de grande vitesse obtenue par pas sage du liquide à travers les petites ouver tures des anneaux est. extrêmement. efficace pour assurer à un haut degré un contact in time de ce liquide avec les vapeurs s'écoulant dans le sens contraire de celui du passage de ce liquide.