FR2744931A1 - Procede et dispositif de preparation d'une emulsion a partir de constituants non miscibles - Google Patents

Abstract

Procédé de préparation d'émulsions à partir de constituants non miscibles comprenant au moins un liquide au moyen de leur traitement par au moins une première action périodique (3), produisant un effet de cavitation, caractérisé en ce qu'on soumet les constituants non miscibles (2), à au moins une action périodique supplémentaire (4) dont la fréquence diffère de la fréquence de la première excitation périodique d'au moins un facteur 10, on module à l'aide de cette action périodique supplémentaire (4), ladite première action périodique (3) par une modulation de fréquence, de phase et/ou d'amplitude, ou par une modulation combinée, on agit par résonance à l'aide des composantes spectrales qui se sont formées du fait de la modulation, sur les constituants non miscibles (2) dont les fréquences propres sont égales et/ou correspondent dans l'ensemble aux fréquences des composantes spectrales précitées et on réalise ainsi un phénomène de cavitation résonnante qui provoque la rupture des particules des constituants non miscibles et la formation d'une émulsion stable.

Description

La présente invention concerne un procédé de préparation d'une émulsion à partir de constituants non miscibles de milieux liquides et gazeux et/ou solides par traitement de ces constituants au moyen d'actions périodiques externes ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

L'état de la technique relatif à la présente invention est un procédé et un dispositif de préparation d'une émulsion reposant sur la production d'un effet de cavitation dans un processus de traitement mécanique et/ou acoustique de milieux liquides, gazeux et/ou solides.

Pour la détermination des inconvénients fondamentaux du procédé classique d'obtention de l'effet de cavitation en vue de la préparation d'émulsions, on va examiner la nature physique du mécanisme d'apparition de la cavitation sous l'effet d'ultrasons appelé "cavitation ultrasonore".

L'effet de cavitation ultrasonore est le suivant.

Les oscillations ultrasonores engendrent dans le liquide des domaines de hautes et de basses pressions alternées en fonction de leur fréquence.

Dans une zone déchargée, la pression hydrostatique diminue au point que les forces de séparation agissant sur les particules du liquide deviennent supérieures aux forces de liaison entre les particules.

En résultat de la modification brusque de l'équilibre hydrostatique, au cours des alternances d'extension, le liquide est soumis à une sorte d'éclatement en engendrant de nombreuses bulles de très faibles dimensions de gaz et de vapeur, qui se trouvent auparavant, c'est-à-dire avant l'action ultrasonore, à l'état dissous dans le liquide.

Ces bulles sont appelées "germes de cavitation".

Aux instants suivants, pendant les alternances de compression, grâce aux hautes pressions, les bulles de gaz qui se sont précédemment formées, claquent c'est-àdire éclatent.

Les ondes de choc avec une pression instantanée locale très élevée atteignant plusieurs centaines d'atmosphères qui apparaissent alors divisent les constituants non miscibles, les mélangent, ce qui provoque la formation d'une émulsion.

La cavitation ultrasonore dans un liquide dépend de sa densité, de sa viscosité, de sa température, de sa masse moléculaire, de sa compressibilité, de sa teneur en gaz, de la présence d'inclusions microscopiques, de la fréquence et de l'intensité de l'ultrason, de la pression statique, et d'un grand nombre d'autres faits et de leurs combinaisons.

A l'aide de l'interaction combinée de ces faits, caractéristiques et paramètres, on détermine en fin de compte l'effet de cavitation qui peut être représenté par deux caractéristiques globales
- présence du processus de formation de germes de cavitation;
- quantité de germes de cavitation.

Ces caractéristiques ne se prêtent pas au calcul et il n'est pas possible d'obtenir à leur sujet d'informations par voie expérimentale.

Cependant, l'expérience a montré de façon certaine que l'efficacité de la cavitation croît lors de l'augmentation de la puissance, mais décroît avec l'augmentation de la fréquence de l'ultrason. I1 est également établi que la formation des germes de cavitation peut commencer pour de faibles intensités de l'ultrason.

De cette façon, l'explication scientifique contemporaine du mécanisme de la cavitation ultrasonore est liée avec une représentation classique des actions de forces sur les milieux non miscibles liquides et gazeux, provoquant en fin de compte la compression des germes de cavitation. La fréquence des ultrasons (en général la fréquence de l'action périodique) n'a pas de rapport direct avec le processus de claquage et d'éclatement des bulles de gaz, elle conditionne l'efficacité de la cavitation, mais la loi de leur liaison est inconnue.

I1 résulte de l'analyse qui précède que les principaux inconvénients des procédés existants de préparation d'émulsions reposant sur l'effet de cavitation classique sont une consommation importante d'énergie, la complexité du calcul des paramètres du processus et de son optimalisation, une faible efficacité et la nécessité d'utiliser divers types d'émulsifiants : de corps chimiques à activité superficielle pour la stabilisation des émulsions.

Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités et d'accroître les possibilités fonctionnelles du procédé et du dispositif.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'excitation par résonance de constituants non miscibles, se trouvant dans un milieu liquide ou introduits spécialement dans ce milieu, caractérisé en ce que conjointement avec une première action périodique, on applique au milieu traité formé des constituants non miscibles, au moins une action périodique supplémentaire d'une fréquence qui diffère de la fréquence de la première action d'un facteur au moins égal à 10, on module la première action par la seconde en fréquence, en phase et/ou en amplitude ou selon une combinaison de ces modulations, on forme à l'aide d'une telle modulation un spectre d'oscillations, dans une large bande de fréquences, de phases et/ou d'amplitudes et on agit par résonance à l'aide de ces composantes du spectre d'oscillations sur les éléments des constituants dont les dimensions leur correspondent en fréquence et on réalise ainsi un phénomène de cavitation résonnante qui provoque la rupture des particules des constituants non miscibles et la formation d'une émulsion stable.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, on optimalise le processus de traitement des constitutants non miscibles au moyen d'une régulation adaptative combinatoire des paramètres des première et seconde actions périodiques tels que les amplitudes, les phases et/ou les fréquences.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels
- la Fig.l représente le schéma de principe d'un dispositif mettant en oeuvre le nouveau procédé de réalisation d'émulsions par résonance;
- la Fig.2 est un schéma d'un autre mode de réalisation du dispositif de réalisation d'émulsions suivant l'invention;
- la Fig.3 est un schéma d'une variante du dispositif de la Fig.2;
- la Fig.4 est un schéma d'une autre variante du dispositif des Figs.2 et 3;
- la Fig.5 est un schéma d'un mode de réalisation électromécanique du dispositif de l'invention; et
- la Fig.6 est un schéma d'une variante du dispositif de la Fig.3.

Le dispositif représenté à la figure 1 comprend un réservoir 1 contenant des constituants non miscibles 2 formés de milieux liquides et gazeux, par exemple, un ou plusieurs produits pétroliers, de l'eau et de l'air, au moins une première source d'action périodique 3, par exemple un excitateur d'ultrasons, associé à un générateur 3a, disposée dans le réservoir 1, au moins une seconde source d'action périodique 4 disposée dans le réservoir 1 en face de la première source d'action périodique 3, par exemple un vibrateur mécanique, acoustique ou magnétostrictif associé à un générateur 4a, dont la fréquence est inférieure d'au moins 10 fois la fréquence de la prière source 3, un dispositif de régulation 5,modifiant automatiquement et de façon adaptative les paramètres des première et seconde sources d'action périodique tels que les amplitudes, les phases et/ou les fréquences par exemple, un système de régulation automatique optimisant le processus de préparation d'émulsions en ce qui concerne les dépenses énergétiques et les vitesses d'émulsification.

Les milieux liquide et gazeux et la matière solide sont introduits dans le réservoir 1 par des conduits 7,8,9 respectivement et l'émulsion obtenue est évacuée par un conduit 10.

Le système de régulation 5 comprend par exemple des capteurs de paramètres des sources d'action périodique et un système d'asservissement entre les première et seconde sources d'action périodique (non représentés).

Les première et seconde sources d'énergie 3 et 4 d'actions périodiques ainsi que le dispositif de régulation 5 ne sont pas représentés en détail sur la figure 1.

Sur la figure 2, on a représenté un schéma de principe d'un dispositif semblable à celui de la figure 1.

Contrairement à l'agencement de la figure 1, dans le dispositif de la figure 2, le second moyen d'action périodique est constitué par un système oscillant passif, par exemple un vibrateur mécanique 14 comprenant au moins un réflecteur parabolique 14a monté dans le réservoir 11 par l'intermédiaire d'un ressort 14b. La fréquence propre d'un tel vibrateur est déterminée par sa masse et par le module d'élasticité du ressort 14b. Les oscillations du vibrateur 14 à sa fréquence propre au cours du fonctionnement du dispositif de la figure 2 peuvent être excitées par exemple du fait de l'action sur celui-ci de courants de milieux liquides et/ou de milieux gazeux engendrés dans le milieu formé des constituants non miscibles 12 par le premier moyen d'action périodique 13 comprenant un excitateur d'ultrasons associé à un générateur 13a sur les constituants 12 contenus dans le réservoir 11.Les milieux liquides gazeux et une matière solide en particules sont introduits dans le récipient 11 par des conduits 17,18 et 19 et l'émulsion obtenue est évacuée par un conduit 20.

Le réflecteur parabolique peut également être associé à un dispositif d'entraînement électromagnétique.

Sur la figure 3, on a représenté un schéma de principe d'un dispositif semblable à celui de la figure 1 et qui diffère de celui-ci en ce que le second moyen d'action périodique 24 est formé d'un système oscillant passif par exemple un vibrateur mécanique est lié par couplage direct actif par exemple un vibrateur électromécanique ou acoustique du premier moyen d'action périodique 23 associé à un générateur 23a.

Le principe de fonctionnement du système 24 est analogue à celui du dispositif 14 de la figure 2. L'action du moyen 13 sur le moyen 14 n'est pas limitée par la configuration du schéma représenté à la figure 2.

La seconde source d'action périodique 24 peut assurer son action sur la première source 23 par couplage direct, comme cela est représenté à la figure 3. Dans ce cas, ce sont les oscillations modulées à fréquences multiples émises par les deux sources 23,24 combinées qui agissent sur le milieu 22 formé des constituants non miscibles.

La seconde source 24 d'action périodique peut également agir sur la source d'alimentation à l'aide d'un système de commande et de régulation 25 ou encore par ces deux moyens combinés.

Une telle variante d'action mutuelle est représentée à la figure 4 sur laquelle un premier moyen d'action périodique 33 et plus particulièrement son générateur 33a est modulé par un second moyen d'action périodique 34 par exemple un modulateur de fréquence, à l'aide d'un système de régulation 35.

I1 délivre donc des oscillations modulées qui se propagent dans les constituants non miscibles 32 et provoquent la formation de l'émulsion.

Ici encore, les constituants liquides, gazeux et solides sont introduits dans le récipient 31 par des conduits 32, 38 et 39 et l'émulsion est évacuée par un conduit 40.

Sur la figure 5, on a représenté un schéma de principe d'un dispositif similaire à celui de la figure 1 et qui diffère de celui-ci en ce que le premier moyen d'action périodique comprend un émetteur acoustique 43 réalisé sous la forme d'une sirène ou d'un sifflet, tandis que le second moyen d'action périodique est réalisé sous la forme d'un système oscillant passif 44 tel qu'un vibrateur mécanique dont le mode de fonctionnement est analogue au fonctionnement du dispositif 14 de la figure 2.

L'émetteur acoustique 43 peut être réalisé par exemple sous la forme d'un système dans la construction duquel entre un dispositif électromécanique tel qu'un rotor 43a entraîné en rotation par un moteur électrique 43b et au moins un stator 43c pourvu de perforations et monté de manière à pouvoir vibrer dans un support 46 par l'intermédiaire de ressorts 44 qui forment précisément le système oscillant passif.

Le rotor 43a et le stator 43c forment l'émetteur acoustique de type sirène à liquide. Le rotor 43a est plongé dans les constituants non miscibles 42 contenus dans un réservoir 41 dont une paroi est formée par le support 46 des ressorts 44 qui forment les seconds moyens d'action périodique.

Les constituants non miscibles tels qu'un combustible, de l'eau et de l'air sont introduits dans le récipient 42 par des conduits 47,48 et 49 tandis que l'émulsion obtenue est évacuée par un orifice d'évacuation 50.

L'orifice d'évacuation comporte un tube pourvu éventuellement d'un pulvérisateur (non représenté).

On peut également envisager d'utiliser un agencement dans lequel la source d'action périodique supplémentaire comprend au moins une membrane et un dispositif électromagnétique d'entraînement de celle-ci.

Le dispositif représenté à la figure 6 comporte un réservoir 51 contenant les constituants non miscibles 52 à partir dequels doit être réalisé l'émulsion.

Dans ce dispositif, le moyen d'action périodique supplémentaire est, contrairement à l'agencement de la figure 3, formé par un système oscillant actif tel qu'un vibrateur électromécanique ou acoustique 54 et son génera- teur 54a associé, directement couplé au premier moyen d'action périodique 53 constitué par un vibrateur mécanique et son générateur 53a associé.

Les vibrateurs 53 et 54 sont commandés par un système de régulation 55 en fonction du régime de fonctionnement à obtenir.

Au réservoir 51 sont associés des conduits 57,58,59 d'admission de constituants liquides, gazeux et de matériaux solides en particules ainsi qu'un conduit 60 d'évacuation de l'émulsion obtenue.

Tous ces conduits comme ceux d'ailleurs des autres modes de réalisation du dispositif de l'invention sont munis de vannes de régulation de débit.

Le procédé suivant l'invention de préparation d'émulsions à l'aide du dispositif dont le schéma est représenté à la figure 1 est mis en oeuvre de la manière suivante.

La première source 3 d'action périodique agit sur le milieu 2 formé des constituants non miscibles contenus dans le réservoir 1 et crée les conditions initiales pour la préparation de l'émulsion : apparition d'ondes acoustiques de fréquence F dans le milieu liquide des constituants 2, apparition de mouvements mécaniques et de microcourants dans le milieu 2, conditionnés par l'effet classique de cavitation acoustique.

La seconde source d'action périodique 4 agit sur le milieu 2 simultanément avec la première source 3 et provoque l'apparition dans le milieu 2 d'oscillations à basse fréquence f.

En résultat de l'intéraction des oscillations de différentes fréquences F et f, il se produit une modulation des oscillations de haute fréquence F par la basse fréquence f, par exemple selon la fréquence conformément à des lois connues
F-f, F+f, F-2f, F+2f,..., F-Nf, F+Nf,...,( N 0,1,2,3,...) et ainsi dans le milieu 2 apparaît un spectre de N oscillations de fréquences fN.

La présence du spectre d'oscillations de fréquences f" amène à l'excitation par résonance les constituants non miscibles du milieu 2, par exemple les bulles de gaz dont les fréquences propres f sont égales aux
N fréquences fN du spectre de fréquences indiqué plus haut.

D'après la théorie du son, il est connu que des bulles de gaz, par exemple d'air dans un liquide constituent des résonateurs acoustiques ou des résonateurs de
Helmoltz (Rayleigh, Theory of Sound, London, 1986). Pour des bulles de gaz de faibles dimensions, leurs fréquences de résonance sont déterminées par la relation fW =326/R, où
RN sont les rayons des bulles de gaz.

Ainsi, le procédé de préparation d'émulsions suivant l'invention permet d'assurer une excitation par résonance simultanément d'un grand nombre de résonateurs acoustiques-de bulles de gaz de différents diamètres.

Un tel processus est analogue à un processus de cavitation acoustique mais en même temps, il s'en distingue radicalement. I1 peut être appelé "effet de cavitation résonnante".

Pour l'accroissement de l'efficacité de la préparation des émulsions, le dispositif 5 assure à l'aide de capteurs appropriés (non représentés), un accord ou une modification d'accord automatique des fréquences de rayonnement et de modulation en liaison avec la variation de la température du milieu traité, sa viscosité et d'autres caractéristiques.

Ainsi, l'action ultrasonore 3 sur les constituants non miscibles 2 résultant du début du processus classique de cavitation crée les conditions initiales pour la réalisation de la cavitation résonnante.

Après l'application de la seconde action périodique 4, assurant une modulation par exemple de fréquence, de la première action 3, dans le milieu 2 formé de constituants non miscibles, apparaissent des oscillations dans un grand spectre de fréquences, ce qui crée des conditions de participation au processus de cavitation résonnante de grands nombres de bulles de gaz de différents diamètres et de fréquences propres qui leurs correspondent formant autant de résonateurs à gaz
Dans ces conditions, le processus de cavitation résultant croît en avalanche grâce à l'accroissement brusque du nombre d'éclatements des particules formant résonateurs.Les éclatements des résonateurs provoquent le fractionnement des particules de milieux solides, liquides ou gazeux 2 qui les entourent et l'entraînement dans le processus de cavitation résonnante de quantités constam ment croissantes de particules formant résonateurs ayant des fréquences propres différentes. En résultat de la cavitation résonnante, il se produit un fractionnement rapide et efficace de particules de milieux solide, liquide et gazeux jusqu'à un état de dispersion extrêmement fin, leur mélange et la formation grâce à cela d'émulsions extrêmement stables, qui ne se défont pas pendant des dizaines et des centaines de jours.

Le processus de cavitation résonnante peut être considérablement accentué si le gaz, par exemple l'air entrant dans la composition des constituants non miscibles 2 est introduit sous forme de petites bulles.

Les fonctionnements des dispositifs décrits en référence aux figures 2 à 5 sont semblables à celui du dispositif de la figure 1 et ne seront donc pas décrits.

Dans une installation créée spécialement comprenant le dispositif de la figure 1 et une série d'appareils de contrôle et de mesure, on a étudié le processus de préparation d'émulsions de type "eau - air - produits pétroliers".

Le réservoir 1 pour l'étude du processus de préparation d'émulsion constituait une chambre acoustique dont les dimensions en plan étaient de 50 x 100 mm et dont la hauteur était de 100 mm.

Dans le réservoir 1, on introduit des constituants non miscibles 2, par exemple du mazout, de l'eau et de l'air.

L'action acoustique 3 est appliquée au réservoir 1 au moyen par exemple d'un émetteur piézo-électrique ou céramique. Du côté opposé dans le réservoir 1 est introduite une action à basse fréquence 4 à l'aide par exemple d'un radiateur magnétostrictif ou acoustique.

Le système de régulation 5 permet de modifier les paramètres des radiateurs périodiques tels que les amplitudes, les fréquences et les phases.

La fréquence de l'action ultrasonore subissait des variations entre 20 et 44 KHz.

La fréquence de l'action à basse fréquence subissait des variations entre 1 et 2000 Hz. L'intensité des ultrasons subissait des variations entre 1 et 25 W/cm2.

L'intensité du rayonnement à basse tension subissait des variations dans les mêmes limites.

Les expériences étaient conduites de la manière suivante.

D'abord, on examinait l'efficacité d'action de chacune des actions périodiques séparément pendant une minute.

Les expériences ont montré que dans un champ d'action ultrasonore d'une fréquence de 22 KHz par exemple, dans des limites d'intensités de 5 à 25 W/cm2, il y a cavitation. Cependant, l'émulsion obtenue n'est pas stable et se défait complètement au bout de quelques heures.

Sous l'action du rayonnement à basse fréquence, seul, dans les mêmes limites d'intensités, le processus de cavitation ne se produit pas du tout.

Lors d'une action simultanée sur les constituants 2 précités, exercée par les deux actions périodiques 3 et 4, on obtient les résultats suivants
- pour une intensité de l'action périodique 3 dans les limites de 5 à 10 W/cm2 et une fréquence de 22
Khz et pour une intensité de l'action périodique à basse fréquence 4 dans des limites de 3 à 5 W/cm2 et une fréquence de 10 Hz pendant 10 s, on a préparé une émulsion homogène fortement dispersée, qui conservait sa stabilité pendant plus de 50 jours.

On a obtenu les indicateurs suivants relatifs à l'efficacité et à l'intensification du procédé de prépara tion d'émulsions qui produit un nouvel effet de cavitation résonnante suivant l'invention
- réduction du temps nécessaire au traitement des constituants non miscibles 2 sous l'action d'au moins deux radiateurs dont les fréquences diffèrent de 5 à 10 fois;
- dépense d'énergie globale au moins 7 à 10 fois moindre que dans les schémas classiques de préparation d'émulsions;
- stabilité de l'émulsion dans le temps accrue d'au moins 10 à 12 fois.

L'émulsion préparée par le procédé de cavitation résonnante suivant l'invention a été expérimentée dans un brûleur de chaudière individuelle.

Cette émulsion qui peut contenir jusqu'à 50% d'eau et seulement 50% de mazout domestique permet d'obtenir des quantités de chaleur pratiquement égales à la chaleur que l'on peut obtenir si l'on utilise 100% de mazout domestique en absence d'eau.

Des résultats semblables ont été obtenus lors de l'utilisation d'une émulsion de type "gasoil-eau " et tessence-eauw dans des moteurs à combustion interne avec une proportion de 65% de gasoil et 35% d'eau pour moteurs
Diesel et 60% d'essence et 40% d'eau pour moteurs à essence.

Des essais effectués sur trois installations spécialement créés à cet effet ont démontré
- une économie d'énergie de 20 à 40% pour différents pourcentages d'eau dans le combustible et une réduction du temps d'excitation à 3 à 7 s sans nécessiter d'agent émulsifiant chimique;
- l'absence quasi totale dans les gaz d'échappement, de composants toxiques des groupes NOx et CO2 ainsi que des composants polluants comme les hydrocarbures imbrûlés;
- une diminution notable du niveau sonore de fonctionnement des installations (moteurs à combustible, brûleurs, etc..).

A la différence des techniques traditionnelles, les solutions et structures proposées permettent de sérieuses économies en termes de consommation d'énergie et une augmentation la longévité des installations.

L'invention peut s'appliquer pour préparer une émulsion stable aussi bien à partir de constituants non miscibles séparés qu'à partir de tels constituants se trouvant déjà en émulsion obtenue par un procédé classique et présentant de ce fait une homogénéité et une stabilité insuffisantes que le procédé de l'invention permet d'améliorer au point de rendre l'émulsion industriellement utilisable.

L'inventiion qui vient d'être décrite s'applique à l'obtention d'émulsions à partir de constituants non miscibles, liquides, solides, gazeux ou de combinaisons de tels constituants.

Ces consitutants peuvent se présenter sous forme de molécules ou d'ensembles de molécules.

La caractéristique commune de tous les constituants susceptibles de faire partie d'une émulsion indépendamment de leur nature physique est qu'ils présentent des propriétés oscillatoires.

En d'autres termes, les différents constituants ou bien leurs combinaisons doivent former des systèmes oscillatoires potentiels, c'est-à-dire des systèmes capables dans certaines conditions d'effectuer des mouvements périodiques.

L'invention peut etre utilisée pour la préparation d'émulsions destinées à préparer des peintures, laques et vernis, à l'huile, à l'eau, à base de pigments en poudre ou en pâte, des colles et autres.

L'invention est également applicable pour la réalisation d'émulsions destinées au travail mécanique, de matériaux durs, par coupe, perçage, polissage et autres.

Elle est de plus applicable pour la réalisation d'émulsions destinées à la parfumerie, à l'industrie pharmaceutique, à l'industrie alimentaire.

Elle est enfin applicable à tous les cas dans lesquels il est nécessaire de produire ou d'obtenir des émulsions ou dans lesquels une émulsion est déjà utilisée et produite.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation d'émulsions à partir de constituants non miscibles comprenant au moins un liquide au moyen de leur traitement par au moins une première action périodique (3;13;23;33;43;53), produisant un effet de cavitation, caractérisé en ce qu'on les constituants non miscibles (2;12;22;32;42;52), à au moins une action périodique supplémentaire (4;14;24;34;44;54) dont la fréquence diffère de la fréquence de la première excitation périodique d'au moins un facteur 10, on module à l'aide de cette action périodique supplémentaire (4;14;24;34; 44;54), ladite première action périodique (3;13;23;33; 43;53) par une modulation de fréquence, de phase et/ou d'amplitude, ou par une modulation combinée, on agit par résonance à l'aide des composantes spectrales qui se sont formées du fait de la modulation, sur les constituants non miscibles (2;12;22;32;42;52) dont les fréquences propres sont égales et/ou correspondent dans l'ensemble aux fréquences des composantes spectrales précitées et on réalise ainsi un phénomène de cavitation résonnante qui provoque la rupture des particules des constituants non miscibles et la formation d'une émulsion stable.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on optimise le traitement des constituants non miscibles par une régulation combinée (5;15;25;35; 45;55) de paramètres de la première action périodique et de l'action périodique supplémentaire, tels que les fréquences, les phases et/ou les amplitudes.

3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on accroît l'efficacité du processus de cavitation résonnante par introduction de gaz (7;17;27;37;47;57) dans la composition des constituants non miscibles sous la forme de petites bulles, qui forment dans le milieu liquide des résonateurs acoustiques.

4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fréquence de la première action périodique est une fréquence ultrasonore tandis que la fréquence de l'action périodique supplémentaire est une basse fréquence.

5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la modulation des oscillations de la première action périodique par les oscillatins de l'action périodique supplémentaire est assurée au sein des constituants non miscibles.

6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la modulation des oscillations de la première action périodique par les oscillations de l'action périodique supplémentaire est assurée par couplage extérieur au milieu formé par les constituants non miscibles.

7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent au moins un gaz.

8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent au moins un solide en particules.

9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent un combustible et de l'eau.

10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent un combustible, de l'eau et du gaz.

11. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent un solvant et au moins une matière colorante en poudre.

12. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les constituants non miscibles comprennent un solvant et au moins un produit adhésif en poudre.

13. Dispositif de préparation d'émulsions à partir de constituants non miscibles destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 12, comprenant un réservoir (1;11;21;31;41;51) avec des constituants non miscibles (2;21;22;32;42;52) comprenant au moins un liquide, contenus dans celui-ci, au moins une première source (3;13;23,24,25) d'action périodique sur ces constituants, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source (4;14;24; 34; 44; 54) supplémentaire d'action périodique dont la fréquence diffère de la fréquence de la première source d'action périodique d'au moins un facteur 10, et qui constitue un dispositif de modulation de la première action périodique suivant une modulation de fréquence, de phase et/ou d'amplitude et d'obtention de composantes spectrales à fréquences multiples agissant par cavitation résonnante sur les particules des constituants non miscibles pour la formation d'une émulsion stable.

14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système (5;15; 25;35;45;55) de régulation des paramètres de la première source d'action périodique et de la source d'action périodique supplémentaire, qui constitue un système de régulation automatique modifiant les amplitudes, les phases et/ou les fréquences des sources d'actions périodiques précitées en correspondance avec la variation des conditions et des caractéristiques des processus de préparation des émulsions.

15. Dispositif suivant l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire (24;34;54) est reliée à la première source d'action périodique (23;33;53) par couplage extérieur au milieu formé par des constituants non miscibles et assure directement les modulations de celle-ci pour appliquer au milieu (22;32;52) formé des constituants non miscibles les composantes spectrales à fréquences multiples résultant de ladite modulation.

16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le couplage entre la source d'action périodique supplémentaire (24;54) et la première source d'action périodique (23;53) est un couplage direct.

17. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le couplage entre l'action périodique supplémentaire (34) et la première action périodique (33) est réalisé par l'intermédiaire du système de régulation (35).

18. Dispositif suivant l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire (4;14;44) est reliée à la première source d'action périodique (3;13;43) par le milieu (2;12;42) formé des constituants non miscibles, et en ce que les composantes spectrales à fréquences multiples sont formées par modulation dans ledit milieu.

19. Dispositif suivant l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que la source supplémentaire d'action périodique (4;54) est formée d'au moins un système actif comprenant un système oscillant et d'un moyen d'excitation (4a;54a) du système oscillant à sa fréquence propre.

20. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire comprend au moins un vibrateur électromécanique comportant au moins un réflecteur parabolique et un dispositif électromagnétique d'entraînement dudit réflecteur suivant un mouvement périodique.

21. Dispositif suivant les revendications 18 et 19, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire comprend au moins un vibrateur acoustique, comportant au moins une membrane et un dispositif électromagnétique d'entraînement de celle-ci.

22. Dispositif suivant l'une des revendications 15 à 17 et la revendication 19, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire comporte au moins un modulateur (34;54) de fréquence et/ou de phase agissant sur la première source d'action périodique (33;53).

23. Dispositif suivant l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que la source supplémentaire d'action périodique (14) est formée d'au moins un système passif (14a) comprenant au moins un système potentiellement oscillant, capable d'osciller à sa fréquence propre sous l'action d'une source d'excitation extérieure et d'assurer la modulation de l'action périodique de la première source d'action périodique (13).

24. Dispositif suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la source d'excitation extérieure de la source d'action périodique supplémentaire est la première source d'action périodique (13).

25. Dispositif suivant l'une des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que la source d'action périodique supplémentaire comprend au moins un vibrateur mécanique comportant au moins un réflecteur parabolique (14a) disposé en regard de la première source d'action périodique (13) et des moyens élastiques (14b) de support de celui-ci, la fréquence propre dudit vibrateur étant déterminée par sa masse et le module d'élasticité des moyens élastiques de support (14b).

26. Dispositif suivant l'une des revendications 23 à 25, caractérisé en ce que la première source d'action périodique comprend un système électromécanique sous la forme d'une sirène à liquide comprenant un rotor (43a) entraîné en rotation par un moteur électrique (43b) et au moins un stator (43c) pourvu d'orifices, tandis que la source d'action périodique supplémentaire (44) comporte un vibrateur mécanique formé par ledit stator (43c) et relié au réservoir (41) par au moins un ressort (44a).