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BREVET d'INVENTION " Appareil à dispositif de régénération continue pour
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tout traitement physique ou chimique des liquides en particulier de l'eau "
L'invention a pour objet un dispositif permettant de soumettre un liquide, notamment l'eau, à un traitement physique ou chimique par contact avec une matière agissante appropriée , Ce dispositif est particulièrement applicable à l'adoucissement, à la désacidification, à la déferrisation, à la déchloration, etc. de l'eau. Dans ce cas, la matière utilisée pour le traitement peut être un des corps connus sous les noms de permutite, invertite, basex, charbon actif, etc. ou matière analogue .
Ce dispositif est caract érisé en ce qu'il comporte des conduites d'amenée, d'un côté du liquide à traiter, d'un autre côté d'un fluide régénérateur et éventuellement d'un
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liquide de rinçage, conduites devant lesquelles défile d'un mouvement continu ou discontinu une suite de capacités de forme appropriée contenant la matière agissante, formée de préférence par des chambres successives limitées par des cloisons longitudinales entre deux tambours concentriques qui tournent autour d'un axe, ces chambres contenant la matière agissante et recevant successivement le liquide à traiter, le fluide régénérateur et éventuellement un liquide de rinçage, les courants sortant de ces chambres étant recueillis, après contact avec la matière agissante,
dans des régions distinctes du dispositif .
Grâce au passage de la matière contenue dans une des capacités, successivement dans une région où cette matière joue un rôle actif et dans une région où elle subit une régémération, le dispositif peut avoir un fonctionnement ininterrompu et le liquide à traiter reste toujours en contact avec la matière agissante .
Dans l'appareil suivant la présente invention, l'opé- ration de régénération d'une fraction de la matière agissante, dans une partie de l'appareil, est simultanée à l'utilisation d'une autre fraction pour le traitement du liquide dans une autre partie de l'appareil, les fractions revenant successivement dans la zone d'utilisation après leur régénération. Or il est connu que la quantité de matière agissante à mettre en geuvre est pour un débit déterminé d'autant plus grande que l'intervalle entre régénérations est plus élevé . La diminu- tion de cet intervalle entre régénérations permet de traiter le liquide avec une quantité moindre de matière agissante .
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et représentant des modes préférés de réalisation de l'invention
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la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation; la figure 2 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation; la figure 3 est une vue en coupe, suivant la ligne 3-3 de la figure 4, d'une variante de ce dernier; la figure 4 est une vue de côté du dispositif représenté à la figure 3.
Suivant le mode de réalisation représenté à la figure 1, le tambour est horizontal et comporte deux enveloppes cylindriques concentriques a formant tamis, réunies par des cloisons longitudinales pleines b. La chambre formée par l'enveloppe interne est.séparée par une cloison longitudinale c en deux chambres distinctes dont l'une, celle d droite sur la figure, contient un distributeur de fluide régénérateur f muni de tuyères .A la partie supérieure du tambour, débouche une conduite d'amenée d, et une conduite'de sortie e embrasse une partie inférieure du tambour .
Le fonctionnement du dispositif est le suivant .
Le tambour tournant dans le sens de la flèche, le liquide à traiter ( de l'eau par exemple), qui arrive par la conduite d'amenée d, passe à travers les ouvertures de tamis de l'enveloppe externe a, est mis en contact avec la matière agissante contenue dans une des chambres limitées par les cloisons longitudinales b et, au cours de la rotation, traverse cette matière, subit l'action chimique et ressort à la partie inférieure par la conduite . Une partie du liquide à traiter peut traverser les ouvertures des tamis de l'enveloppe interne a et passer par la chambre interne de gauche pour ressortir à la partie inférieure après avoir traversé une nouvelle fois le tambour . Dans le distributeur f. on fait arriver un liquide ou un gaz sous pression, susceptible de produire la régénération et le nettoyage ou rinçage de la matière agissante.
Ce
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fluide traverse les chambres limitées par les cloisons longitudinales b, de l'intérieur vers l'extérieur, et est évacué d'une façon quelconque en dehors de la conduite de sortie e.
On peut prévoir que le courant de liquide à traiter arrivant à la partie supérieure du tambour, entraîne ce tambour en rotation. La position relative des débouchés de la conduite d'amenée d et de la conduite de sortie e est choisie de telle façon que le liquide. à traiter ou le fluide régénérateur, qui avance à l'intérieur de la matière agissante pendant la rotation du tambour, est évacué complètement dans la région qui doit' le recueillir afin qu'il n'y ait pas de mélange entre le liquide à traiter et le fluide régénérateur . De plus, la matière agissante contenue dans chacune des chambres du tambour, subit, si elle est sous forme pulvérulente ou granuleuse, sous l'effet de sa gravité, un brassage qui permet d'utiliser pleinement son action .
Suivant le mode de réalisation représenté à la figure 2, le tambour est incliné Il comporte, comme précédemment, 'entre deux enveloppes externe et interne a cylindriques, des cloisons longitudinales b séparant l'espace contenu entre les deux enveloppes en un certain nombre de chambres périphéri- ques. Les deux enveloppes a sont pleines,ainsi que les cloisons b, et le tambour comporte un fond ± formant tamis, qui retient la matière mais laisse passer le liquide qui est venu en contact avec elle . Le liquide à traiter arrive à la partie supérieure en un point de la périphérie, et le fluide régénérateur de préférence en un point opposé . Le liquide traité sort dans une région à la partie inférieure et le fluide régénérateur dans une autre région.
On peut d'ailleurs prévoir son introduction par la partie inférieure du tambour en un point convenable* L'inclinaison de l'axe du tambour sur la verticale assure comme précédemment le brassage de la
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matière agissante, si celle-ci est pulvérulente ou granuleuse .
Suivant la variante représentée aux figures 3 et 4, le tambour à axe incliné comporte une enveloppe extérieure 1 cylin- drique, et une enveloppe intérieure 2 de forme conique cette fois s'évasant vers le bas . La partie inférieure du tambour est formée par des tamis 3 entre lesquels peut être placée une matière filtrante 4 telle que du quartz par exemple. Des cloisons longitudinales droites ou incurvées 5 séparant l'espa'- ce annulaire compris entre les enveloppes 1 et 2 en une série de chambres périphériques longitudinales dont la section va en se rétrécissant vers le bas .Ces chambres contiennent la matière agissante 6.
Par l'extrémité supérieure de l'enveloppe conique interne 2, le tambour est fixé sur un arbre 7 porté par un roulement à billes supérieur 8 Soutenu par une colonne
9 par exemple, et un roulement à billes inférieur 10 fixé au haut d'un fût 11 pénétrant d'une certaine longueur à l'intérieur de l'enveloppe interne 2 et fixé sur le fond d'une cuve 12. Cette cuve est partagée en deux bassins de réception 14 et 15, par une cloison 13 qui est située de part et d'autre du fût 11 et se termine à sa partie supérieure au voisinage du fond. du tambour, de façon à séparer la surface de ce fond en deux régions distinctes correspondant aux bassins 14 et 15, munis chacun d'une conduite d'évacuation, 16 et 17.
A la partie supérieure du tambour, le liquide à traiter arrive par une conduite 18, tandis que le fluide régénérateur arrive par une conduite 19, ces deux conduites débouchant de préférence en des .points opposés, comme on peut le voir à la figure 4.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant . Le tambour tournant dans le sens de la flèche - figure 4 - , par exemple sous l'action du liquide à traiter qui, dans une partie non représentée du dispositif, peut agir sur une roue à augets commandant l'arbre 7 du tambour, le liquide à traiter qui arrive par la conduite 18 pénètre dans une des chambres
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longitudinales, est mis en contact avec la matière 6 qui y est contenue et ressort après avoir traversé la couche filtrante 4 formant tamis, en un point qui n'est pas dans le prolongement de son point d'entrée et se trouve décalé angulairement dans le sens de la rotation, mais est situé en avant de la cloison
13, de telle façon que le liquide est recueilli dans le bassin
14 et évacué par la conduite 16.
Pour cela, on calcule la vitesse de rotation suivant la finesse de la matière agissante
6 et l'épaisseur de la couche que le liquide à traiter doit éventuellement traverser * De même, le liquide régénérateur, qui pénètre à la partie supérieure d'une chambre par la conduite 19, est recueilli dans le bassin 15 et évacué par la conduite 17. Au cours de,la rotation du tambour, la matière
6 subit, si elle est pulvérulente ou granuleuse, un brassage qui favorise l'action de cette matière sur le liquide à traiter.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple et dont la caractéristique essentielle est qu'une des chambres périphériques du tambour passe alter- nativement au cours de la rotation devant le débouché d'une conduite d'amenée du liquide à traiter et devant celui d'une conduite d'amenée de fluide régénérateur , le liquide et le fluide régénérateur qui ont été en contact avec la matière contenue dans cette chambre étant recueillis dans des régions @ distinctes, un rinçage pouvant également être prévu .
Dans certains cas il est avantageux d'effectuer le traitement chimique ou physique en plusieurs étages, l'appa- reil étant alors subdivisé en plusieurs éléments . Ceci a pour avantage que le liquide à traiter est mis en contact avec une matière agissante très peu usée et par conséquent très active, la régénération se faisant dans chaque étage c'est-à-dire plu- sieurs fois sur le parcours du liquide à traiter .
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Les figures 5 et 6, montrent une forme de réalisation à plusieurs étages et à axe incliné . Ces figures représentant schématiquement et seulement à titre d'exemple, un tel dispositif . Dans ces figures, les nouveaux repères ont la signification suivante : h, arbre creux constitué d'au moins deux parties à travers lesquelles sont amenés les deux liquides principaux; i un distributeur du liquide, par exemple de l'eau; 1 des distributeurs du liquide régénérateur, par exemple de la saumure ;k des parois qui forment, à l'intérieur du tambour,des chambres ;
e pour le produit actif, les chambres sont fermées latéralement, sans ouverture à la partie supérieure et leur partie inférieure présente des ouvertures appropriées ..L'ensemble du d ispositif est de préférence enfermé dans une enveloppe ; m un récipient dont les différentes parties reçoivent le liquide à traiter, le liquide régénérateur et éventuellement le liquide de rinçage
Le fonctionnement du dispositif est de principe simple .
Le liquide à traiter passe, par suite de l'inclinaison de l'axe, à travers les différents étages en tombant, .par suite de la disposition particulière des chambres, d'une chambre dans la suivante, tandis que le liquide régénérateur peut être a mené à chaque étage. Le produit actif est ainsi régénéré dans chaque étage, ce qui accroît sont efficacité.
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PATENT OF INVENTION "Apparatus with continuous regeneration device for
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any physical or chemical treatment of liquids, in particular water "
The subject of the invention is a device making it possible to subject a liquid, in particular water, to a physical or chemical treatment by contact with an appropriate active material. This device is particularly applicable to softening, deacidification, iron removal. , dechlorination, etc. some water. In this case, the material used for the treatment can be one of the bodies known by the names of permutite, invertite, basex, activated carbon, etc. or similar material.
This device is characterized in that it comprises supply lines, on one side of the liquid to be treated, on the other side of a regenerating fluid and possibly of a
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rinsing liquid, pipes in front of which passes with a continuous or discontinuous movement a series of capacities of suitable shape containing the active material, preferably formed by successive chambers limited by longitudinal partitions between two concentric drums which rotate around an axis , these chambers containing the active material and successively receiving the liquid to be treated, the regenerating fluid and possibly a rinsing liquid, the streams leaving these chambers being collected, after contact with the active material,
in distinct regions of the device.
Thanks to the passage of the material contained in one of the capacitors, successively in a region where this material plays an active role and in a region where it undergoes regemeration, the device can have uninterrupted operation and the liquid to be treated always remains in contact with it. active matter.
In the apparatus according to the present invention, the operation of regenerating a fraction of the active material in one part of the apparatus is simultaneous with the use of another fraction for the treatment of the liquid in the apparatus. another part of the apparatus, the fractions returning successively to the zone of use after their regeneration. However, it is known that the quantity of active material to be used is for a determined flow rate all the greater as the interval between regenerations is greater. The reduction of this interval between regenerations makes it possible to treat the liquid with a less quantity of active material.
In the accompanying drawings, given by way of example only and showing preferred embodiments of the invention
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Figure 1 is a schematic view of a first embodiment; Figure 2 is a schematic view of another embodiment; Figure 3 is a sectional view, taken on line 3-3 of Figure 4, of a variant thereof; Figure 4 is a side view of the device shown in Figure 3.
According to the embodiment shown in FIG. 1, the drum is horizontal and comprises two concentric cylindrical envelopes a forming a screen, joined by solid longitudinal partitions b. The chamber formed by the internal envelope est.sparée by a longitudinal partition c into two distinct chambers, one of which, the right one in the figure, contains a regenerating fluid distributor f provided with nozzles. At the upper part of the drum, opens a supply pipe d, and an outlet pipe e embraces a lower part of the drum.
The operation of the device is as follows.
As the drum rotates in the direction of the arrow, the liquid to be treated (water for example), which arrives via the supply line d, passes through the screen openings of the outer casing a, is put into contact with the active material contained in one of the chambers limited by the longitudinal partitions b and, during rotation, passes through this material, undergoes the chemical action and comes out at the lower part through the pipe. Part of the liquid to be treated can pass through the openings of the sieves of the inner casing a and pass through the inner chamber on the left to come out at the bottom after having passed through the drum again. In the dispenser f. a liquid or a gas under pressure is brought in, capable of producing the regeneration and the cleaning or rinsing of the active material.
This
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fluid passes through the chambers limited by the longitudinal partitions b, from the inside to the outside, and is discharged in some way outside the outlet pipe e.
Provision can be made for the stream of liquid to be treated arriving at the upper part of the drum, to drive this drum in rotation. The relative position of the outlets of the supply pipe d and of the outlet pipe e is chosen such that the liquid. to be treated or the regenerating fluid, which advances inside the active material during the rotation of the drum, is completely discharged into the region which is to collect it so that there is no mixing between the liquid to be treated and the regenerative fluid. In addition, the active material contained in each of the chambers of the drum undergoes, if it is in pulverulent or granular form, under the effect of its gravity, a stirring which allows its action to be fully utilized.
According to the embodiment shown in Figure 2, the drum is inclined It comprises, as before, 'between two outer and inner envelopes a cylindrical, longitudinal partitions b separating the space contained between the two envelopes in a number of chambers peripheral devices. The two envelopes a are full, as are the partitions b, and the drum has a bottom ± forming a sieve, which retains the material but allows the liquid which has come into contact with it to pass. The liquid to be treated arrives at the upper part at a point on the periphery, and the regenerating fluid preferably at an opposite point. The treated liquid exits in one region at the bottom and the regenerative fluid in another region.
It is also possible to provide for its introduction through the lower part of the drum at a suitable point. * The inclination of the axis of the drum to the vertical ensures, as before, the mixing of the
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active material, if it is powdery or granular.
According to the variant shown in FIGS. 3 and 4, the inclined axis drum comprises an outer casing 1 cylindrical, and an inner casing 2 of conical shape, this time flaring downwards. The lower part of the drum is formed by sieves 3 between which can be placed a filter material 4 such as quartz for example. Straight or curved longitudinal partitions 5 separating the annular space between the envelopes 1 and 2 in a series of longitudinal peripheral chambers the section of which tapers downwards. These chambers contain the active material 6.
By the upper end of the internal conical casing 2, the drum is fixed on a shaft 7 carried by an upper ball bearing 8 Supported by a column
9 for example, and a lower ball bearing 10 fixed to the top of a barrel 11 penetrating a certain length inside the internal casing 2 and fixed to the bottom of a tank 12. This tank is shared in two receiving basins 14 and 15, by a partition 13 which is located on either side of the barrel 11 and ends at its upper part near the bottom. of the drum, so as to separate the surface of this bottom into two distinct regions corresponding to the basins 14 and 15, each provided with an evacuation pipe, 16 and 17.
At the upper part of the drum, the liquid to be treated arrives via a pipe 18, while the regenerating fluid arrives via a pipe 19, these two pipes preferably opening out at opposite points, as can be seen in FIG. 4.
The operation of the device is as follows. The drum rotating in the direction of the arrow - figure 4 -, for example under the action of the liquid to be treated which, in a part not shown of the device, can act on a bucket wheel controlling the shaft 7 of the drum, the liquid to be treated which arrives via line 18 enters one of the chambers
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longitudinal, is brought into contact with the material 6 contained therein and emerges after passing through the filter layer 4 forming a screen, at a point which is not in the extension of its entry point and is angularly offset in the direction of rotation, but is located in front of the partition
13, so that the liquid is collected in the basin
14 and evacuated through line 16.
For that, one calculates the speed of rotation according to the smoothness of the acting material
6 and the thickness of the layer that the liquid to be treated may have to pass through * Similarly, the regenerating liquid, which enters the upper part of a chamber through line 19, is collected in basin 15 and discharged through line 17. During the rotation of the drum, the material
6 undergoes, if it is powdery or granular, a stirring which promotes the action of this material on the liquid to be treated.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described which have been given only by way of example and whose essential characteristic is that one of the peripheral chambers of the drum passes alternately. during the rotation in front of the outlet of a pipe for supplying the liquid to be treated and in front of that of a pipe for supplying regenerator fluid, the liquid and the regenerator fluid which have been in contact with the material contained in this chamber being collected in separate regions, flushing may also be provided.
In certain cases, it is advantageous to carry out the chemical or physical treatment in several stages, the apparatus then being subdivided into several elements. This has the advantage that the liquid to be treated is brought into contact with a very little used and therefore very active acting material, regeneration taking place in each stage, that is to say several times on the path of the liquid to. treat.
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Figures 5 and 6 show an embodiment with several stages and inclined axis. These figures represent schematically and only by way of example, such a device. In these figures, the new references have the following meaning: h, hollow shaft made up of at least two parts through which the two main liquids are fed; i a distributor of the liquid, for example water; 1 distributors for regenerating liquid, for example brine; k walls which form chambers inside the drum;
e for the active product, the chambers are closed laterally, without opening at the upper part and their lower part has suitable openings. The whole of the ispositif is preferably enclosed in an envelope; m a container whose different parts receive the liquid to be treated, the regenerating liquid and possibly the rinsing liquid
The operation of the device is in principle simple.
The liquid to be treated passes, as a result of the inclination of the axis, through the different stages falling, due to the particular arrangement of the chambers, from one chamber to the next, while the regenerating liquid can be led to each floor. The active product is thus regenerated in each stage, which increases its efficiency.