WO2024218366A1 - Sortie du lye au sein du filtre de lye - Google Patents

Sortie du lye au sein du filtre de lye Download PDF

Info

Publication number
WO2024218366A1
WO2024218366A1 PCT/EP2024/060838 EP2024060838W WO2024218366A1 WO 2024218366 A1 WO2024218366 A1 WO 2024218366A1 EP 2024060838 W EP2024060838 W EP 2024060838W WO 2024218366 A1 WO2024218366 A1 WO 2024218366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lye
tank
outlet pipe
outlet
filtering unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2024/060838
Other languages
English (en)
Inventor
Clément IZZI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
John Cockerill Hydrogen Belgium SA
Original Assignee
John Cockerill Hydrogen Belgium SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BE20235631A external-priority patent/BE1031538B1/fr
Application filed by John Cockerill Hydrogen Belgium SA filed Critical John Cockerill Hydrogen Belgium SA
Priority to EP24721576.7A priority Critical patent/EP4669444A1/fr
Priority to CN202480020174.6A priority patent/CN120813419A/zh
Publication of WO2024218366A1 publication Critical patent/WO2024218366A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/31—Self-supporting filtering elements
    • B01D29/35—Self-supporting filtering elements arranged for outward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/94—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for discharging the filter cake, e.g. chutes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/30—Filter housing constructions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters

Definitions

  • the present invention relates to a lye filtering unit capable of filtering ferrous residues and iron precipitates as well as any other impurity present in an electrolyte solution resulting from an electrolysis unit for example for the production of dihydrogen (H2) and dioxygen (02).
  • the lye filter also called lye filter unit, is used to filter ferrous residues, iron precipitates and any other impurities present, even in negligible quantities.
  • the lye filtering unit 100 comprises a tank 12 having a lye inlet pipe 44 and a lye outlet pipe 46 as well as two impurity capture elements placed in the tank 12 including i) at least one magnetic bar 28 for recovering magnetic particles (regardless of size), and ii) a basket 30 supporting an inner sieve formed of a tight metal mesh dedicated to capturing non-magnetic particles (regardless of size).
  • the lye 100 filter must be cleaned of these iron agglomerates and/or any other substance on a recurring basis to maintain the efficiency of the system. All iron agglomerates, minority substances and filtered molecules are considered to be impurities.
  • This maintenance operation is quite heavy and not very easy, given the mass and the steric bulk of the lye filter 100 as well as those linked to the magnetic bar(s) 28 and to the basket 30 within the lye filter 100.
  • the elements making the maintenance operation difficult are the following: i) the basket 30 containing a sieve formed of a tight metal mesh, extremely heavy, which is fixed using screws on a wedge of the side wall of the lye filter 100 and which is characterized by the fact that the bottom is located near the lower end of the lye filter 100, and ii) the magnetic bar(s) 28 which is (are) directly fixed on the cover of the lye filter 100, the cover being surmounted by at least one handle necessary for lifting the assembly composed of the cover and the magnetic bar(s) 28.
  • the lye inlet pipe 44 and the lye outlet pipe 46 are similar in shape and size. As shown in FIGS. 1 and 2 of the prior art, the lye inlet pipe 44 and the lye outlet pipe 46 are cylindrical, with a circular and constant cross-section. The cross-section of the lye inlet pipe 44 and the cross-section of the lye outlet pipe 46 have identical dimensions. Due to the friction and resistance to the flow of lye induced by the elements inside the tank 12, a pressure drop is observed between the lye inlet pipe 44 and the lye outlet pipe 46. Thus, the pressure in the lye outlet pipe 46 is lower than the pressure in the lye inlet pipe 44, a completely consistent physical phenomenon.
  • the pressure losses between the lye inlet pipe 44 and the lye outlet pipe 46 are detrimental to the proper operation of the lye filter unit 100. In particular, they cause an accumulation of impurities near the lye outlet pipe 46, which fouls the basket 30 locally and impairs filtration. The fouling of the basket 30 at proximity to the outlet requires maintenance operation of the lye filter unit 100 to clean the basket 30.
  • the invention relates to a lye filtering unit capable of filtering ferrous residues and iron precipitates as well as any other impurity present in an electrolyte solution resulting from an electrolysis unit, the lye filtering unit comprising:
  • a tank extending in either a main direction of vertical elongation, or a main direction of horizontal elongation, or any main direction of elongation between the horizontal and vertical planes defined according to the reference V, L, T, and comprising a side wall,
  • the lye outlet pipe having a portion of decreasing section according to the direction of lye evacuation.
  • the lye inlet line may be fluidically connected to an inlet port in the side wall.
  • the outlet pipe may be located below the inlet pipe.
  • the outlet pipe may have a funnel shape, so that, thanks to the widening of the outlet pipe in contact with the tank, the lye can be extracted at a significant speed without carrying any impurity since the latter is eliminated in the tank beforehand.
  • the diameter of the decreasing section portion can decrease linearly.
  • the length of the decreasing section portion along the lye discharge direction may be equal to the minimum diameter of the decreasing section portion multiplied by a coefficient.
  • the maximum diameter of the decreasing section portion may be equal to the minimum diameter of the decreasing section portion multiplied by a coefficient.
  • FIG.1 is a perspective view of a prior art lye filter unit
  • FIG.3 is a perspective view of a lye filtering unit according to the invention showing the outlet pipe having a decreasing section portion;
  • FIG.4 is a cross-sectional view of the lye filter unit of Figure 3 showing the respective shapes of the inlet and outlet pipes,
  • FIG.5 is a schematic and partial view of the interior of the tank showing one end of the magnetic bar of the lye filter unit of Figure 3.
  • the invention relates to a lye filtering unit 10 capable of filtering ferrous residues and iron precipitates as well as any other impurity in an electrolyte solution resulting from an electrolysis unit.
  • the lye filtering unit 10 comprises a tank 12 extending in a main direction of vertical elongation A between a lower face 14 and an upper face 16.
  • the tank 12 comprises a side wall 18.
  • the tank 12 has a generally cylindrical shape with axis A and circular section.
  • the side wall 18 is curved and extends along the circumference of the cylinder formed by the tank 12.
  • the side wall 18 is parallel to axis A. Any other geometric configuration defining the side wall 18 falls within the description of the present invention given that the technical characteristics associated with the latter are independent of the geometric configuration.
  • the upper face 16 has an opening 20.
  • the lye filtering unit 10 has a cover 22 capable of cooperating with the upper face 16 of the tank 12 to close the opening 20 and allow the tank 12 to be hermetically sealed.
  • the tank 12 has a lye inlet orifice 24 and a lye outlet orifice 26.
  • the lye coming from the electrolysis unit is introduced into the tank 12 of the lye filtering unit 10 via the lye inlet orifice 24.
  • the lye introduced into the tank 12 via the lye inlet orifice 24 passes through the tank 12 to be filtered and exits via the lye outlet orifice 26.
  • the lye once filtered can be reinjected into the electrolysis unit.
  • the lye inlet orifice 24 and the lye outlet orifice 26 are placed in the side wall 18.
  • the lye inlet orifice 24 and lye outlet orifice 26 can be positioned for example one above the other.
  • the lye inlet orifices 24 and lye outlet orifices 26 may also be positioned at diametrically opposed positions or may have any orientations.
  • the lye inlet orifice 24 is located in a portion upper portion of the side wall 18 and the lye outlet 26 is located in a lower portion of the side wall 18 to allow the flow of lye by gravity.
  • the lye filter unit 10 comprises at least one magnetic bar 28 extending vertically, between the inlet orifice 24 and the outlet orifice 26.
  • the magnetic bar 28 is advantageously fixed on a lower face of the cover 22 and extends downwards when the cover 22 is positioned to close the opening 20.
  • the lye flowing from the inlet orifice 24 to the outlet orifice 26 encounters the magnetic bar 28 whose magnetic field allows the capture of magnetic particles.
  • the magnetic bar 28 ensures an extraction of magnetic particles which may be bathed in the lye entering the tank 12 through the inlet orifice 24, before its reinjection into the circuit of the electrolysis unit through the outlet orifice 26.
  • the lye filter unit 10 has a purge orifice 42 placed in the lower face 14 of the tank 12.
  • the lye filter unit 10 comprises:
  • the lye inlet line 44 is fluidically connected to the lye inlet port 24 in the side wall 18.
  • the lye outlet line 46 is fluidically connected to the lye outlet port 26 in the side wall 18.
  • the decreasing section 48 forms a convergent which limits the generation of singular pressure losses in comparison with a sudden reduction in section, namely if the lye were directly conducted into the distal portion 58 at the outlet of the tank 12.
  • This limitation of pressure losses makes it possible to avoid the accumulation of impurities on a portion of the basket 30 near the lye outlet pipe 46.
  • the lye outlet pipe 46 is located below the lye inlet pipe 44.
  • the lye outlet pipe 46 is lower than the inlet pipe 44 to promote the flow of lye from the inlet to the outlet.
  • the lye inlet pipe 44 is located vertically above the lye outlet pipe 46. This is conventionally imposed by the arrangement of the circuit connecting the lye filtering unit 10 to the electrolysis unit.
  • the lye inlet pipes 44 and outlet 46 of lye may be diametrically opposed or may have any orientations.
  • the lye outlet pipe 46 has the shape of a lying funnel, the axis of the funnel extending in the longitudinal direction L.
  • the decreasing section portion 48 has a section 50 of circular shape.
  • the diameter of the decreasing section portion 48 decreases linearly along the direction L between a maximum diameter D and a minimum diameter C.
  • the lye outlet pipe 46 comprises a proximal portion 56 placed between the tank 12 and the portion of decreasing section 48, the proximal portion 56 being of cylindrical shape and of diameter equal to the maximum diameter D.
  • the distal portion 58 of the outlet pipe 46, placed downstream of the portion of decreasing section 48, is cylindrical in shape and of diameter equal to the minimum diameter C.
  • the length B of the portion of decreasing section 48 along the lye evacuation direction L is equal to the minimum diameter C of the portion of decreasing section 48 multiplied by a coefficient.
  • the maximum diameter D of the decreasing section portion 48 is equal to the minimum diameter C of the decreasing section portion 48 multiplied by a coefficient.
  • the minimum diameter C of the decreasing section portion 48 is equal to the diameter E of the section of the lye inlet pipe 44.
  • the inlet and outlet pipes are advantageously sized so that the diameter E of the inlet pipe 44, through which the lye flows into the tank 12, is smaller than the diameter D of the proximal portion 56 through which the lye is purged from the tank 12.
  • this particular sizing of the proximal portion 56 of smaller diameter than the inlet pipe 44 leads to a lowering of the fluid propagation speed at the tank outlet compared to the case where these diameters would be equal. The lye flowing out of tank 12 at a lower speed, the retention of particles in tank 12 is facilitated.
  • this particular dimensioning exacerbates the overpressure effect upstream of the outlet pipe induced by the convergent formed by the decreasing section 48 on the retention of particles in the tank 12, while providing a favorable lye flow at the outlet of the tank 12.
  • the magnetic bar 28 comprises an end piece 52 fitted onto the lower end of the magnetic bar 28.
  • the end piece 52 has the shape of a hollow cylinder and also has a solid lower face 54 in contact with the basket 30 making it possible to maintain the basket 30 at a given depth and to prevent it from retracting under the effect of pressure differentials.
  • the lye filter unit 10 can be arranged in a horizontal main elongation direction or any main elongation direction between the horizontal and vertical planes defined according to the reference V, L, T. Regardless of the orientation followed, all the technical characteristics associated with the geometric configurations of the lye filter unit 10 and constituent elements of the invention (lye inlet orifice 24, lye outlet orifice 26, magnetic bars 28, basket 30, ...) described in the description remain identical while giving a set of identical results.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet une unité de filtrage (10) de lye apte à filtrer des résidus ferreux et des précipités de fer ainsi que toute autre substance présents dans une solution d'électrolyte issue d'une unité d'électrolyse, l'unité de filtrage (10) de lye comportant : - une cuve (12) s'étendant selon une direction principale d'élongation verticale (A) et comportant une paroi latérale (18), - une canalisation d'entrée (44) de lye dans la cuve (12), et - une canalisation de sortie (46) de lye hors de la cuve (12), l'unité de filtrage (10) de lye étant caractérisée en ce que la canalisation de sortie (46) de lye présente une portion de section décroissante (48) selon la direction d'évacuation du lye.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Sortie de lye au sein du filtre de lye
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne une unité de filtrage du lye apte à filtrer des résidus ferreux et des précipités de fer ainsi que toute autre impureté présents dans une solution d’électrolyte issue d’une unité d’électrolyse par exemple pour la production de dihydrogène (H2) et de dioxygène (02).
L’invention concerne plus particulièrement une unité de filtrage de lye conçue pour faciliter sa maintenance.
Arrière-plan technique
Le filtre de lye, également appelé unité de filtrage de lye, est utilisé pour filtrer les résidus ferreux, les précipités de fer ainsi que toute autre impureté présente, même en quantité négligeable.
En figures 1 et 2 est représentée une unité de filtrage 100 de lye selon l’art antérieur. L’unité de filtrage 100 de lye comporte une cuve 12 présentant une canalisation d’entrée 44 de lye et une canalisation de sortie 46 de lye ainsi que deux éléments de capture d’impuretés placés dans la cuve 12 dont i) au moins un barreau aimanté 28 pour récupérer les particules magnétiques (peu importe la dimension), et ii) un panier 30 supportant un tamis intérieur formé d’un grillage serré métallique dédié à la capture des particules non magnétiques (peu importe la taille).
Suite à cette action de capture de molécules, le filtre 100 de lye doit être nettoyé de ces agglomérats de fer et/ou de toute autre substance de manière récurrente pour conserver l’efficacité du système. L’ensemble des agglomérats de fer, des substances minoritaires et des molécules filtrées sont considérés comme étant des impuretés.
Cette opération de maintenance est assez lourde et peu aisée, étant donné la masse et l’encombrement stérique du filtre 100 de lye ainsi que ceux liés au(x) barreau(x) aimanté(s) 28 et au panier 30 au sein du filtre 100 de lye. Les éléments rendant l’opération de maintenance pénible sont les suivants : i) le panier 30 contenant un tamis formé d’un grillage serré métallique, extrêmement lourd, qui est fixé à l’aide de vis sur une cale de la paroi latérale du filtre 100 de lye et qui est caractérisé par le fait que le fond est localisé à proximité de l’extrémité inférieure du filtre 100 de lye, et ii) le(s) barreau(x) aimanté(s) 28 qui est (sont) directement fixé(s) sur le couvercle du filtre 100 de lye, le couvercle étant surmonté d’au moins une poignée nécessaire pour soulever l’ensemble composé du couvercle et du (des) barreau(x) aimanté(s) 28.
Classiquement, la canalisation d’entrée 44 de lye et la canalisation de sortie 46 de lye sont similaires en termes de forme et de taille. Comme le montrent les figures 1 et 2 de l’art antérieur, la canalisation d’entrée 44 de lye et la canalisation de sortie 46 de lye sont cylindriques, de section circulaire et constante. La section de la canalisation d’entrée 44 de lye et la section de la canalisation de sortie 46 de lye présentent des dimensions identiques. En raison des frottements et de la résistance à la circulation de lye induits par les éléments à l’intérieur de la cuve 12, on observe une perte de charge entre la canalisation d’entrée 44 de lye et la canalisation de sortie 46 de lye. Ainsi, la pression dans la canalisation de sortie 46 de lye est inférieure à la pression dans la canalisation d’entrée 44 de lye, un phénomène physique tout à fait cohérent.
A cela s’ajoute le fait que la jonction entre la canalisation d’entrée 44 de lye ou de sortie 46 de lye et la cuve 12 présente à titre exceptionnel des fuites dans la mesure où l’étanchéité de la jonction n’est pas toujours absolue suite à une défaillance identifiée au niveau de la soudure entre la canalisation d’entrée 44 de lye ou de sortie 46 de lye et la cuve 12. Les fuites accentuent les pertes de charge entre la canalisation d’entrée 44 de lye et la canalisation de sortie 46 de lye.
Les pertes de charge entre la canalisation d’entrée 44 de lye et la canalisation de sortie 46 de lye sont néfastes au bon fonctionnement de l’unité de filtrage 100 de lye. En particulier, elles entraînent une accumulation d’impuretés à proximité de la canalisation de sortie 46 de lye ce qui encrasse le panier 30 localement et nuit à la filtration. L’encrassement du panier 30 à proximité de la sortie nécessite une opération de maintenance de l’unité de filtrage 100 de lye pour nettoyer le panier 30.
Résumé de l’invention
L’invention concerne une unité de filtrage de lye apte à filtrer des résidus ferreux et des précipités de fer ainsi que toute autre impureté présents dans une solution d’électrolyte issue d’une unité d’électrolyse, l’unité de filtrage de lye comportant :
- une cuve s’étendant selon soit une direction principale d’élongation verticale, soit une direction principale d’élongation horizontale, soit une direction principale d’élongation quelconque comprise entre les plans horizontal et vertical définis selon le repère V, L, T, et comportant une paroi latérale,
- une canalisation d’entrée de lye dans la cuve, et
- une canalisation de sortie de lye hors de la cuve, la canalisation de sortie de lye présentant une portion de section décroissante selon la direction d’évacuation du lye.
La canalisation d’entrée de lye peut être connectée de manière fluidique à un orifice d’entrée dans la paroi latérale.
La canalisation de sortie peut être connectée de manière fluidique à un orifice de sortie dans la paroi latérale.
La canalisation de sortie peut être située sous la canalisation d’entrée.
La canalisation de sortie peut présenter une forme d’entonnoir, de sorte que, grâce à l’élargissement de la canalisation de sortie en contact avec la cuve, le lye peut être extrait à une vitesse significative en n’emportant pas une quelconque impureté vu que cette dernière est éliminée dans la cuve préalablement.
La portion de section décroissante peut présenter une section de forme circulaire.
Le diamètre de la portion de section décroissante peut décroître de manière linéaire.
La longueur de la portion de section décroissante selon la direction d’évacuation de lye peut être égale au diamètre minimal de la portion de section décroissante multiplié par un coefficient. Le diamètre maximal de la portion de section décroissante peut être égal au diamètre minimal de la portion de section décroissante multiplié par un coefficient.
Le diamètre minimal de la portion de section décroissante peut être égal au diamètre de la section de la canalisation d’entrée.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig.1 ] est une vue en perspective d’une unité de filtrage de lye de l’art antérieur ;
[Fig.2] est une vue schématique en coupe de l’unité de filtrage de lye de la figure 1 qui montre l’agencement du barreau aimanté et du panier dans l’unité de filtrage de lye ;
[Fig.3] est une vue en perspective d’une unité de filtrage de lye selon l’invention montrant la canalisation de sortie présentant une portion de section décroissante ;
[Fig.4] est une vue en coupe transversale de l’unité de filtrage de lye de la figure 3 montrant les formes respectives des canalisations d’entrée et de sortie,
[Fig.5] est une vue schématique et partielle de l’intérieur de la cuve montrant un embout du barreau aimanté de l’unité de filtrage de lye de la figure 3.
Description détaillée de l'invention
Pour la description de l'invention et la compréhension des revendications, on adoptera à titre non limitatif et sans référence limitative à la gravité terrestre les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures dont les axes longitudinal L et transversal T s’étendent dans un plan horizontal. Par convention, l’axe vertical V est orienté du bas vers le haut et l’axe longitudinal L est orienté de l’arrière vers l’avant. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
L’invention concerne une unité de filtrage 10 de lye apte à filtrer des résidus ferreux et des précipités de fer ainsi que toute autre impureté dans une solution d’électrolyte issue d’une unité d’électrolyse.
Une unité de filtrage 10 de lye selon l’invention est représentée en figure 3. L’unité de filtrage 10 de lye comporte une cuve 12 s’étendant selon une direction principale d’élongation verticale A entre une face inférieure 14 et une face supérieure 16.
La cuve 12 comprend une paroi latérale 18. La cuve 12 présente une forme générale cylindrique d’axe A et de section circulaire. La paroi latérale 18 est courbe et s’étend selon la circonférence du cylindre formé par la cuve 12. La paroi latérale 18 est parallèle à l’axe A. Toute autre configuration géométrique définissant la paroi latérale 18 entre dans la description de la présente invention étant donné que les caractéristiques techniques associées à cette dernière sont indépendantes de la configuration géométrique.
Pour permettre l’accès à l’intérieur de la cuve 12 par exemple pour l’intervention d’un opérateur, la face supérieure 16 comporte une ouverture 20. L’unité de filtrage 10 de lye comporte un couvercle 22 apte à coopérer avec la face supérieure 16 de la cuve 12 pour obturer l’ouverture 20 et permettre de fermer hermétiquement la cuve 12.
La cuve 12 comporte un orifice d’entrée 24 de lye et un orifice de sortie 26 de lye. Ainsi, le lye provenant de l’unité d’électrolyse est introduit dans la cuve 12 de l’unité de filtrage 10 de lye par l’orifice d’entrée 24 de lye. Le lye introduit dans la cuve 12 par l’orifice d’entrée 24 de lye traverse la cuve 12 pour être filtré et ressort par l’orifice de sortie 26 de lye. Le lye une fois filtré peut être réinjecté dans l’unité d’électrolyse. L’orifice d’entrée 24 de lye et l’orifice de sortie 26 de lye sont placés dans la paroi latérale 18. Les orifices d’entrée 24 de lye et de sortie 26 de lye peuvent être positionnés par exemple l’un au-dessus de l’autre. Les orifices d’entrée 24 de lye et de sortie 26 de lye peuvent également être positionnés selon des positions diamétralement opposées ou peuvent avoir des orientations quelconques. De préférence, l’orifice d’entrée 24 de lye se situe dans une portion supérieure de la paroi latérale 18 et l’orifice de sortie 26 de lye se situe dans une portion inférieure de la paroi latérale 18 pour permettre l’écoulement du flux de lye par gravité.
En référence aux figures 4 et 5, l’unité de filtrage 10 de lye comporte au moins un barreau aimanté 28 s’étendant verticalement, entre l’orifice d’entrée 24 et l’orifice de sortie 26. Le barreau aimanté 28 est avantageusement fixé sur une face inférieure du couvercle 22 et s’étend vers le bas lorsque le couvercle 22 est positionné pour obturer l’ouverture 20.
Avec cet arrangement, le lye circulant de l’orifice d’entrée 24 vers l’orifice de sortie 26 rencontre le barreau aimanté 28 dont le champ magnétique permet la capture de particules magnétiques. Comme il est compris, le barreau aimanté 28 assure une extraction de particules magnétiques pouvant baigner dans le lye s’engouffrant dans la cuve 12 par l’orifice d’entrée 24, avant sa réinjection dans le circuit de l’unité d’électrolyse au travers de l’orifice de sortie 26.
L’unité de filtrage 10 de lye comporte un panier 30 délimitant une cavité 32 s’étendant selon la direction verticale A. Le panier 30 présente une forme cylindrique d’axe A. Le panier 30 comporte une face supérieure 34 délimitant une ouverture centrale 36 apte à recevoir le barreau aimanté 28. La face supérieure 34 du panier 30 comporte également un rebord 38 périphérique apte à reposer sur une cale 40 faisant saillie d’une face interne de la paroi latérale 18. La face supérieure 34 du panier 30 est placée ici à mi- hauteur dans la cuve 12 entre l’orifice d’entrée 24 de lye et l’orifice de sortie 26 de lye. Ainsi, le lye entrant dans la cuve 12 s’engouffre dans la cavité 32, traverse les parois du panier 30 et ressort par l’orifice de sortie 26 de lye.
L’unité de filtrage 10 de lye comporte un orifice de purge 42 placé dans la face inférieure 14 de la cuve 12.
Pour permettre la circulation du lye, l’unité de filtrage 10 de lye comporte :
- une canalisation d’entrée 44 de lye dans la cuve 12, et
- une canalisation de sortie 46 de lye hors de la cuve 12.
La canalisation d’entrée 44 de lye est connectée de manière fluidique à l’orifice d’entrée 24 de lye dans la paroi latérale 18. La canalisation de sortie 46 de lye est connectée de manière fluidique à l’orifice de sortie 26 de lye dans la paroi latérale 18.
Le lye peut circuler au sein d’un circuit fermé entre l’unité d’électrolyse et l’unité de filtrage 10 de lye. Le lye acheminé dans la canalisation d’entrée 44 de lye provient de l’unité d’électrolyse. Le lye évacué dans la canalisation de sortie 46 de lye est redirigé vers l’unité d’électrolyse, potentiellement après un traitement supplémentaire.
Selon une caractéristique de l’invention, la canalisation de sortie 46 de lye présente une portion de section décroissante 48 selon la direction d’évacuation du lye qui correspond ici à la direction pointée par le vecteur longitudinal L, cette section décroissante 48 étant précédée par une portion proximale 56, placée entre la cuve 12 et la portion de section décroissante 48, de taille supérieure à la section décroissante 48 ainsi qu’à la section d’entrée 44 de lye. La canalisation de sortie 46 comporte en outre une portion distale 58 qui prolonge vers l’aval la portion de section décroissante 48.
Cette particularité de conformation de la canalisation de sortie 46 est préconisée pour servir un intérêt double.
D’une part, en adoptant une telle réduction de section progressive de la canalisation de sortie 46 dans laquelle s’engouffre le lye au passage de l’orifice de sortie 26, la section décroissante 48 forme un convergeant qui limite la génération de pertes de charges singulières en comparaison avec une réduction de section brusque, à savoir si le lye était directement conduit dans la portion distale 58 en sortie de cuve 12. Cette limitation de pertes de charges permet d’éviter l’accumulation des impuretés sur une portion du panier 30 à proximité de la canalisation de sortie 46 de lye.
Selon un exemple de réalisation, la canalisation de sortie 46 de lye est située sous la canalisation d’entrée 44 de lye. La canalisation de sortie 46 de lye est plus basse que la canalisation d’entrée 44 pour favoriser l’écoulement du lye depuis l’entrée vers la sortie. En outre la canalisation d’entrée 44 de lye est située à la verticale de la canalisation de sortie 46 de lye. Ceci est classiquement imposé par l’agencement du circuit reliant l’unité de filtrage 10 de lye à l’unité d’électrolyse. En variante, les canalisations d’entrée 44 de lye et de sortie 46 de lye peuvent être diamétralement opposées ou peuvent avoir des orientations quelconques.
La canalisation de sortie 46 de lye présente une forme d’entonnoir couché, l’axe de l’entonnoir s’étendant selon la direction longitudinale L. La portion de section décroissante 48 présente une section 50 de forme circulaire.
Le diamètre de la portion de section décroissante 48 décroit de manière linéaire le long de la direction L entre un diamètre maximal D et un diamètre minimal C.
La canalisation de sortie 46 de lye comporte une portion proximale 56 placée entre la cuve 12 et la portion de section décroissante 48, la portion proximale 56 étant de forme cylindrique et de diamètre égal au diamètre maximal D.
La portion distale 58 de canalisation de sortie 46, placée en aval de la portion de section décroissante 48, est de forme cylindrique et de diamètre égal au diamètre minimal C.
La longueur B de la portion de section décroissante 48 selon la direction L d’évacuation de lye est égale au diamètre minimal C de la portion de section décroissante 48 multiplié par un coefficient.
Le diamètre maximal D de la portion de section décroissante 48 est égal au diamètre minimal C de la portion de section décroissante 48 multiplié par un coefficient.
Le diamètre minimal C de la portion de section décroissante 48 est égal au diamètre E de la section de la canalisation d’entrée 44 de lye.
Comme décrit précédemment, les canalisations d’entrée et de sortie sont avantageusement dimensionnées de sorte que le diamètre E de la canalisation d’entrée 44, au travers de laquelle le lye débouche dans la cuve 12, est plus petit que le diamètre D de la portion proximale 56 au travers de laquelle le lye est purgé de la cuve 12. Conséquence directe du principe de conservation du débit entre l’entrée et la sortie de la cuve 12, ce dimensionnement particulier de la portion proximale 56 de diamètre plus faible que la canalisation d’entrée 44 conduit à un abaissement de la vitesse de propagation fluide en sortie de cuve par rapport au cas où ces diamètres seraient égaux. Le lye s’écoulant en sortie de cuve 12 avec une vitesse plus faible, la rétention des particules dans la cuve 12 s’en retrouve facilitée.
Comme il est compris, ce dimensionnement particulier exacerbe l’effet de surpression en amont de la canalisation de sortie induit par le convergeant formé par la section décroissante 48 sur la rétention des particules dans la cuve 12, tout en octroyant un écoulement de lye favorable en sortie de cuve 12.
Il est à noter que cette conformation de la portion proximale 56 avec un diamètre D, au niveau de l’orifice de sortie 26, plus important que le diamètre E de la section de la canalisation d’entrée 44, au niveau de l’orifice d’entrée 24, n’engendre en aucune mesure une quelconque modification géométrique et configurationnelle de la cuve 12 et, de ce fait, de l’architecture globale du l’unité de filtrage 10 de lye.
Le barreau aimanté 28 comporte un embout 52 emmanché sur l’extrémité basse du barreau aimanté 28. L’embout 52 a la forme d’un cylindre creux et présente en outre une face inférieure 54 pleine en contact avec le panier 30 permettant de maintenir le panier 30 à une profondeur donnée et d’éviter sa rétractation sous l’effet des différentiels de pression.
Les modes préférentiels décrits ci-avant permettent malgré tout de considérer une orientation quelconque de l’unité de filtrage 10 de lye. Ainsi, cette dernière peut être disposée selon une direction d’élongation principale horizontale ou l’une quelconque direction d’élongation principale comprise entre les plans horizontal et vertical définis selon le repère V, L, T. Peu importe l’orientation suivie, toutes les caractéristiques techniques associées aux configurations géométriques de l’unité de filtrage 10 de lye et éléments constitutifs de l’invention (orifice d’entrée 24 de lye, orifice de sortie 26 de lye, barreaux aimantés 28, panier 30, ... ) décrites dans la description restent identiques en donnant un ensemble de résultats identiques.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Unité de filtrage (10) de lye apte à filtrer des résidus ferreux et des précipités de fer ainsi que toute autre impureté dans une solution d’électrolyte issue d’une unité d’électrolyse, l’unité de filtrage (10) de lye comportant :
- une cuve (12) s’étendant selon soit une direction principale d’élongation verticale (A), soit une direction principale d’élongation horizontale, soit une direction principale d’élongation quelconque comprise entre les plans horizontal et vertical définis selon un repère V, L, T, et comportant une paroi latérale (18),
- une canalisation d’entrée (44) de lye dans la cuve (12), et
- une canalisation de sortie (46) de lye hors de la cuve (12), l’unité de filtrage (10) de lye étant caractérisée en ce que la canalisation de sortie (46) de lye présente une portion de section décroissante (48) selon la direction d’évacuation du lye.
2. Unité de filtrage (10) de lye selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la canalisation d’entrée (44) de lye est connectée de manière fluidique à un orifice d’entrée (24) de lye dans la paroi latérale (18).
3. Unité de filtrage (10) de lye selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la canalisation de sortie (46) de lye est connectée de manière fluidique à un orifice de sortie (26) de lye dans la paroi latérale (18).
4. Unité de filtrage (10) de lye selon la revendication 3 combinée à la revendication 2, dans laquelle :
- la canalisation de sortie (46) comporte une portion proximale (56) traversée par le lye avant la portion de section décroissante (48) au passage de l’orifice de sortie (26) ;
- le diamètre (D) de la portion proximale (56) de la canalisation de sortie (46) est supérieur au diamètre (E) de la canalisation d’entrée (44).
5. Unité de filtrage (10) de lye selon les revendications 2 et 3 combinées, caractérisée en ce que la canalisation de sortie (46) de lye est située sous la canalisation d’entrée (44) de lye.
6. Unité de filtrage (10) de lye selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la canalisation de sortie (46) de lye présente une forme d’entonnoir.
7. Unité de filtrage (10) de lye selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion de section décroissante (48) présente une section (50) de forme circulaire.
8. Unité de filtrage (10) de lye selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le diamètre de la portion de section décroissante (48) décroît de manière linéaire.
9. Unité de filtrage (10) de lye selon la revendication 7, caractérisée en ce que le diamètre minimal (C) de la portion de section décroissante (48) est égal au diamètre (E) de la section de la canalisation d’entrée (44) de lye.
PCT/EP2024/060838 2023-04-21 2024-04-19 Sortie du lye au sein du filtre de lye Ceased WO2024218366A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP24721576.7A EP4669444A1 (fr) 2023-04-21 2024-04-19 Sortie du lye au sein du filtre de lye
CN202480020174.6A CN120813419A (zh) 2023-04-21 2024-04-19 碱液过滤器内的碱液出口

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE202305312 2023-04-21
BE2023/5312 2023-04-21
BE2023/5631 2023-07-28
BE20235631A BE1031538B1 (fr) 2023-04-21 2023-07-28 Sortie de lye au sein du filtre de lye

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024218366A1 true WO2024218366A1 (fr) 2024-10-24

Family

ID=90880609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/060838 Ceased WO2024218366A1 (fr) 2023-04-21 2024-04-19 Sortie du lye au sein du filtre de lye

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4669444A1 (fr)
CN (1) CN120813419A (fr)
WO (1) WO2024218366A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698164A (en) * 1985-07-29 1987-10-06 Kinetico, Inc. Filter apparatus
US6491811B2 (en) * 2000-11-22 2002-12-10 Fantom Technologies Inc. Sensor for a water treatment apparatus
US9359224B2 (en) * 2012-11-26 2016-06-07 Whirlpool Corporation Filter unit with flow regulator
CN211724880U (zh) * 2019-12-30 2020-10-23 沈阳恒屹实业有限公司 一种自动排渣的篮式过滤器
CN114985102A (zh) * 2022-05-24 2022-09-02 台州艾迪西盛大暖通科技有限公司 磁性除污器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698164A (en) * 1985-07-29 1987-10-06 Kinetico, Inc. Filter apparatus
US6491811B2 (en) * 2000-11-22 2002-12-10 Fantom Technologies Inc. Sensor for a water treatment apparatus
US9359224B2 (en) * 2012-11-26 2016-06-07 Whirlpool Corporation Filter unit with flow regulator
CN211724880U (zh) * 2019-12-30 2020-10-23 沈阳恒屹实业有限公司 一种自动排渣的篮式过滤器
CN114985102A (zh) * 2022-05-24 2022-09-02 台州艾迪西盛大暖通科技有限公司 磁性除污器

Also Published As

Publication number Publication date
EP4669444A1 (fr) 2025-12-31
CN120813419A (zh) 2025-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2638659A1 (fr) Appareil de filtration comportant un dispositif de decolmatage par ultrasons et procede de decolmatage correspondant
FR2649621A1 (fr) Element de filtre a gaz
BE1031538B1 (fr) Sortie de lye au sein du filtre de lye
WO2024218366A1 (fr) Sortie du lye au sein du filtre de lye
FR2982502A1 (fr) Filtre desemboueur/clarificateur pour circuit ferme de fluide et procede associe de desembouage de circuit ferme de fluide
FR2796567A1 (fr) Filtre pour fluides,pourvu de moyens de filtration interchangeables
FR2774924A1 (fr) Separateur pour melange triphasique destine a etre utilise sous le niveau de la mer
CA2552021C (fr) Dispositif de filtration integrant une boucle et une pompe de circulation
CH618349A5 (fr)
CN101721852A (zh) 管线过滤器
EP3328516B1 (fr) Dispositif de piégeage de particules dans un flux gazeux
BE1029329A1 (fr) Hydrocureur a fond ouvrant portant un dispositif separateur venant dans la citerne
FR2746666A1 (fr) Dispositif de filtration destine a l'elimination de particules solides en suspension dans l'air
FR2652638A1 (fr) Echangeur de chaleur pour tomates.
BE1032453B1 (fr) Un module de guidage magnétique à soufflage d'air anti-colmatage et un séparateur magnétique
BE1031065B1 (fr) Récupération des impuretés au sein du filtre de lye
FR3088707A1 (fr) Echangeur thermique a spirales
BE1031548B1 (fr) Vibreur sur le filtre du lye
FR2576521A1 (fr) Dispositif pour filtrer l'eau d'une piscine
FR2796566A1 (fr) Carter de filtre pour fluide et filtre pour fluide pourvu d'un tel carter
FR2463635A1 (fr) Filtre de conduite de retour dans un circuit de fluide
FR2468868A1 (fr) Installation de nettoyage des tubes d'un condenseur pour centrale productrice d'energie
FR2992226A1 (fr) Kit de filtration, procede de nettoyage d'un filtre et element de nettoyage afferents
EP0718023A1 (fr) Dispositif d'extraction d'huile d'un flux gazeux
FR2819738A1 (fr) Dispositif de triage d'un melange de pieces metalliques et de particules abrasives

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24721576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202480020174.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2024721576

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202480020174.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202517111461

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024721576

Country of ref document: EP

Effective date: 20250926

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024721576

Country of ref document: EP

Effective date: 20250926

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202517111461

Country of ref document: IN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2024721576

Country of ref document: EP