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APPAREIL POUR MELANGER DE FACON CONTINUE UN LIQUIDE ET UNE OU PLUSIEURS
SUBSTANCES.
Dans l'industrie chimique, un liquide doit parfois être mélangé à une ou plusieurs substances, mais de telle manière que la ou les substan- ces doivent être ajoutées progressivement au liquide, de sorte que la concen- tration de la ou des substances dans le liquide augmente assez uniformément.
Dans de tels cas, il sera également fréquemment préférable ou nécessaire d'ajouter la ou les substances de telle manière que , en tout cas lorsque le liquide contient seulement une proportion relativement faible de la ou des substances, des concentrations locales élevées de la,ou des substances dans le liquide soient évitées, ce qui peut être le cas par exemple lorsque la ou les substances sont ajoutées directement au liquide, même en faibles proportions, ou ajoutées à celui-ci sous la forme d'une solution ou mélan- ge de concentration relativement élevée.
Lorsqu'on mélange de cette manière un liquide et une ou plusieurs substances,il est connu d'effectuer le mélange én mélangeant du liquide frais à du liquide auquel la ou les substances ont préalablement été ajou- tées, et de mélanger ensuite ce mélange à un liquide auquel une proportion plus grande de la ou des substances a été ajoutée, et ainsi de suite jusqu'à ce que le liquide ait une concentration telle que la ou les substances peu- vent être ajoutées directement au liquide, par exemple sous la forme d'une solution d'une concentration appropriée.
Le nombre de stades dépend des cir- constances particulières dans chaque cas individuel, c'est-à-dire dans cha- que procédé individuel, de sorte qu'il peut parfois suffire de deux stades dans lesquels on mélange d'abord du liquide frais à du liquide auquel la ou les substances ont été mélangées en proportion totale, après quoi les substances sont ajoutées directement jusqu'à ce que la cohcentration néces- saire soit atteinte, alors que, dans d'autres cas, il faut utiliser un nom- bre beaucoup plus grand de stades.
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La présente invention a pour- objet un appareil pour mélanger de façon continue un liquide et une ou plusieurs substances. appareil dans le- quel la ou les substances doivent être ajoutées progressivement de sorte que la concentration de la ou des substances dans le liquide augmente de façon relativement uniforme,et dans lequel le procédé mentionné ci-dessus peut être effectué automatiquement sans exiger l'emploi de dispositifs doseurs assez compliqués.
L'appareil comprend, de manière connue en elle-même un bassin avec des orifices d'entrée et de sortie du liquide, ce bassin pouvant être divisé par des cloisons en une série de chambres reliées entre elles, avec un ou plusieurs dispositifs agitateurs destinés à engendrer un courant rotatif dans le sens trasversal du bassin; cet appareil est caractérisé en ce que, en un ou plusieurs endroits de la longueur du bassin, il est pré- vu un ou plusieurs volets faisant un angle avec la direction du.courant rotatif engendré en cet endroit par le ou les dispositifs agitateurs.
On obtient ainsi un appareil dans lequel l'amenée continue du liquide à une extrémité de l' appareil a pour résultat que le liquide s'é- coulera à travers le bassin dans le sens longitudinal de celui-ci pour sor- tir à l'autre extrémité du bassin, et, en même temps, chaque volet tendra, comme conséquence de sa position inclinée relativement au courant- transver- sal engendré par le ou les dispositifs agitateurs, à refouler une partie du liquide dans le sens opposé à celui du courant principal.
Ceci aura pour ré- sultat, de son côté, que lorsque la ou,les substances sont ajoutées au li- quide à quelque distance de l'orifice d'entrée du liquide, une partie de la solution ou mélange concentré du liquide et de la ou des substances, formée en cet endroit, sera entraînée vers l'orifice d'entrée du liquide et sera ainsi mélangée à du liquide auquel la ou les substances n'ont pas été ajou- tées directement, de sorte qu'il sera engendré dans le bassin une zone dans laquelle la concentration est plus faible que dans'le voisinage de l'endroit où la ou les substances sont ajoutées. A partir de cette zone, une partie du liquide peut, au moyen d'un autre volet, être encore dirigée plus en avant vers l'orifice d'entrée du liquide, de manière à établir une autre zone d'une concentration encore plus faible, et ainsi de suite.
A partir de l'en- droit où la ou les 'substances sont ajoutées et en comptant dans le sens op- posé à celui du courant principal, il sera produit dans le bassin une con- centration uniformément décroissante de la ou des substances. Conformément à l'invention, il peut être préférable de monter le ou les volets, ou cer- tains d'entre eux, d'une manière telle qu'on puisse modifier l'angle entre les volets et la direction du courant transversal, et par suite la quantité de liquide qui est forcée par les volets de s'écouler à partir d'une zone du bassin vers la zone précédenteo Il est ainsi possible de maintenir dans cha- que zone individuelle la concentration qui est la plus avantageuse dans cha- que cas.
Lorsque le bassin est divisé par des cloisons en plusieurs cham- bres reliées entre elles par des trop-pleins ou par des ouvertures de commu- nication ménagées dans les cloisons, il peut en outre être préférable, con- formément à l'invention, de disposer les volets au-dessus des cloisons ou dans les ouvertures de communication ménagées dans celles-cio On évite ainsi, en premier lieu, que, pendant d'assez courtes interruptions de fonctionne- ment de l'appareil, s'il s'en produit, il s'établisse une concentration uni- forme dans la quantité totale de liquide restant dans le bassin. Une telle concentration donnerait autrement lieu à des inconvénients lorsque l'appa- reil est mis en marche à nouveau.
Cette construction facilite en outre le réglage et la variation de la concentration de la ou des substances dans le liquide dans les diverses zones du bassin.
. Que le bassin comprenne une seule chambre ou soit divisé en une série de chambres,les volets peuvent, de préférence, conformément à l'inven- tion, comporter deux paleso On obtient ainsi que la pression,.exercée par les courants de liquide sur les volets ne produira pas de mouvement angulai- re de rotation, ou seulement un léger mouvement de' rotation de ceux-ci, de sorte que les volets peuvent facilement être maintenus dans leur position, et, dans le cas de bassins avec une série de chambres, on obtient que la quantité de liquide, entraînée d'une chambre à une chambre précédente, est
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conduite vers le centre de cette chambre de manière à éviter que des quan- tités assez grandes de ce liquide de retour soient, immédiatement après a- voir été conduites dans une chambre,
entraînées par le courant principal de liquide, et en même temps ce dernier, sans être influencé de façon notable par le liquide de retour, s'écoule dans la chambre suivante en passant par la partie de l'ouverture de communication ou par le trop-plein derrière le volet. Dans des bassins avec des cloisons, ceci entraînera en outre qu'on peut éviter des ouvertures spéciales de communication pour le courant prin- cipal de liquide.
Une forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention est repré-, sentée sur les dessins ci-joints, sur lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil;
La fige 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig.
1; et @ La fig. 3 est une vue en plan de l'appareil.
L'appareil représenté sur les dessins est particulièrement desti- né à être utilisé dans des sucreries pour l'addition de la chaux au jus de diffusion, mais il peut être également utilisé pour d'autres procédés de mé- lange dans l'industrie chimique.
L'appareil comprend un bassin oblong 1, dont la partie inférieu- re est divisée en plusieurs chambres par des parois ou cloisons transversa- les 2. Dans la forme de réalisation représentée sur les dessins, ,,il est pré- vu six de ces chambres, 3 à 8.
A travers le bassin sétend un arbre d'agitateur 9, qui peut être animéd'un mouvement de rotation, de manière non représentée, et qui porte, dans chacune des chambres 3 à 8, un jeu de pales agitatrices 10.
Au milieu de l'arête supérieure de chaque cloison 2, il est pré- vu un palier 11 et, un peu au-dessus de ce palier, un autre palier 12, qui est assemblé à un fer-cornière 13 s'étendant dans le sens transversal du bas- sin 1. Dans les paliers 11 et 12 est tourillonné un arbre 14, auquel est fi- xé, dans sa partie comprise entre les paliers, un volet 15, qui lorsqu'il est amené dans la position parallèle à la cloison 2, s'étend entre les.deux parois latérales du bassin 1. A l'extrémité supérieure de l'arbre 14, faisant quelque peu saillie au-dessus du bassin 1, est fixé un levier de commande 16, au moyen duquel on peut faire tourner l'arbre 14 et amener le volet 15 dans la position désirée.
A son extrémité libre, le levier 16 peut passer devant un secteur 17, fixé à la paroi du bassin et comportant des trous ou autres évidements au moyen desquels le levier 16 et par celui-ci le volet 15 peuvent être maintenus en position.
Une conduite d'alimentation 18 débouche dans la chambre de gau- che 3 (sur les figs. 1 et 3); le liquide, auquel la ou les substances, par exemple CaO, doivent être mélangées, est amené à l'appareil par cette con- duite 18. Dans la chambre de droite 8 (sur les figs. 1 et 3) débouche de même une conduite d'alimentation 19, par laquelle peuvent être amenées la ou les substances à mélanger au liquide. De la partie inférieure de la cham- bre 8 s'étend une conduite d'évacuation 20, qui, de manière non représentée, débouche dans un trop-plein de position réglable, au moyen duquel on peut fixer le niveau du liquide dans le bassin 1.
Lorsque l'appareil doit être utilisé, on fait arriver de façon continue du jus de diffusion à la chambre 3 par la conduite 18. Le jus s'é- coule alors à travers l'appareil, d'une chambre à la suivante, en passant par dessus les arêtes supérieures des cloisons 2, pour être finalement éva- cué par la conduite 20, par laquelle il est amené dans un dispositif satura- teur pour y subir un traitement additionnel. En même temps, du lait de chaux est amené, par la conduite 19, de fagon continue au liquide se trouvant dans la chambre 8. En outre, on fait tourner l'arbre d'agitateur 9, avec les pa- les agitatrices 10, dans le sens indiqué par la flèche 21 sur la fig. 2.
Il en résultera que, dans chaque chambre, le liquide est animé d'un mouvement
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de rotation dans le même sens, et il est ainsi créé des courants de liquide, parallèlement aux cloisons 2 dans ces chambres.
Les volets 15 sont ordinairement placés dans une position telle qu'ils font un angle plus grand ou plus petit avec les cloisons 2, de sorte' que l'angle entre un volet 15 et la cloison 2 correspondante soit ouvert vers le courant de liquide engendré par la pale agitatrice 10 dans la chambre sur le coté de la cloison 2 le plus voisin de la chambre 8, c'est-à-dire de l'en- droit d'entrée de la ou des substances à ajouter au liquide, par exemple du lait de chaux ou de la poudre de chauxo
Il en résulte qu'en outre du courant principal de liquide à tra- vers l'appareil, de la chambre 3 à la chambre 8, établi par l'alimentation continue de liquide frais dans la chambre 3, il s'établit un contre-courant entre les chambres dans lesquelles le volet 15, correspondant à une cloison séparant deux chambres,
est placé dans une position oblique, de la manière mentionnée ci-dessus. Du liquide, ayant une concentration plus grande de la ou des substances, sera par conséquent conduit dans une chambre dans laquel- le cette concentration est plus faible et servira ainsi à augmenter la con- centration.
En plaçant les divers volets 15 dans une position appropriée, on peut maintenir dans chaque chambre pratiquement toute concentration désirée, plus faible que celle régnant dans la chambre précédente.
L'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution représentée sur les dessins, que l'on peut modifier de nombreuses manières sans s'écar- ter du cadre de l'invention. Par exemple, il n'est pas nécessaire de dispo- ser des volets dans toutes les ouvertures de communication entre les cham- bres, et, dans le cas de volets avec une seule pale, il sera même ordinai- rement préférable de munir chaque cloison d'au moins une ouverture avec un volet et d'au moins une ouverture sans volet. Il n'est pas non plus absolu- ment nécessaire de régler la position des volets pendant le travail, car il n'y a rien qui empêche l'emploi de volets fixes lorsque l'appareil est des- tiné à une fabrication dans laquelle les quantités de matière à traiter ain- si que la vitesse de traitement sont toujours constantes.
Il est à remarquer que l'on peut, outre les conduites d'alimen- tation prévues dans la chambre 8, également en prévoir d'autres dans une ou plusieurs des autres chambres 3 à 7 et amener naturellement des substan- ces différentes à des chambres différentes. Si, dans ce cas, le ou les volets entre deux chambres sont placés dans une position parallèle à la cloison, il ne sera engendré aucun courant de retour par dessus la cloison correspon- dante, de sorte que, par exemple, l'addition et le mélange d'une substance peuvent être achevés avant que l'addition et le mélange de la substance sui- vante soient commencés.
L'appareil représenté comprend six chambres, mais il peut y a- voir un nombre plus grand ou plus petit de chambres, par exemple seulement deux chambres.
Les cloisons peuvent également être omises, de sorte que le bas- sin comprendra une seule chambre, mais les volets seront néanmoins conservés, par exemple aux endroits représentés sur les dessins. Il sera ainsi obtenu un effet correspondant exactement à l'effet expliqué ci-dessus,même si la distinction nette entre les diverses concentrations, établie par.les cloi- sons, n'est pas obtenue dans ce cas. Toutefois, ceci est avantageux dans de nombreux cas, à savoir lorsqu'on désire un accroissement très uniforme de la concentration.
Il est a remarquer que l'appareil peut également être construit sous la forme d'un bassin divisé en un petit nombre de chambres relativement longues, dans chacune desquelles sont disposés'des volets du type mentionné ci-dessus, sans liaison avec les cloisons, de sorte que l'appareil compren- dra en fait plusieurs bassins individuels reliés entre eux et que l'appareil peut, selon les circonstances, comporter ou non un courant de retour entre les bassins individuels.