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FILTRE ROTATIF CONTINU FONCTIONNANT SOUS PRESSION REDUITE OU/ ET ELEVEE.
Pour la séparation d'une suspension en phases liquide et solide, on connaît des filtres rotatifs. La force produisant la filtration consiste chez eux dans la différence de pression qui règne entre les deux faces du milieu filtrant. En partie pour des raisons naturelles et en partie pour des raisons économiques, des limites relativement étroites sont imposées à la différente de pression pouvant être appliquée. Si le filtre nction- ne comme filtre à vide, dans le cas théorique le plus favorable, la différence de pression atteint au maximum une atmosphère. Si l'appareil fonctionne comme filtre sous pression, une limite est imposée à la pression utilisabler par les frais de construction élevés qu'on peut investir dans l'appareil résistant à la pression.
On est particulièrement limité au point de vue de la grandeur de la différence de pression dans les constructions de filtres sous pression connus jusqu'à présent dans les cas où,, d'une part, en tenant compte de la grandeur volumétrique hétérogène des particules de corps solides, on ne peut pas filtrer à l'encontre de l'action de la pesanteur et d'autre part quand on doit réaliser un lavage convenable du gâteau.
Dans ces cas, des filtres intérieurs qu'on peut construire sous forme de filtres sous pression, ne trouvent aucun emploi, tandis que des filtres rotatifs n'ont pu être construits jusqu'à présent dans le but cité plus haut que sous forme de filtres à vide.
Un autre inconvénient des filtres à vide connus jusqu'à présent consiste en ce qu'on ne peut jamais filtrer la cuve du filtre jusqu'à ce qu'elle soit complètement vide, de sorte qu'il reste dans celle-ci une certaine quantité de boues résiduaires. Cet effet est particulièrement désagréable dans les cas où la matière solide se modifie à ses dépens par un séjour prolonge dans la suspension, ou bien quand des enrichissements indésirables apparaissent dansla phase liquide de la suspension comme c'est par
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exemple le cas dans la fabrication de catalyseurs d'oxyde.et d'hydroxydes métalliques, etc.
Lors du lavage du gâteau du filtre, il s'est toujours avéré nuisible qu'il se forme dans le gâteau pendant le lavage des fentes à travers lesquelles l'agent de lavage passe de préférence mais y est toutefois mal utilisé. On a fait différentes propositions pour éviter cet inconvénient.
Jusqu'à présent les meilleurs résultats ont toujours été obtenus en mettant le gâteau de filtre pendant le lavage en présence d'une quantité suffisante d'agent de lavage pour qu'un retrait de volume du gâteau de filtre ne puisse pas se produire et qu'il ne se forme par conséquent pas de fentes. Cet avantage que possède le nouveau filtre décrit dans la suite offre la possibilité de l'utiliser en plus des opérations de filtration ou de lavage du résidu d'une suspension, de préférence à des lixiviations particulières, c'est-à- dire à l'extraction d'une matière. Les compartiments fermés et séparés les uns des autres permettent la réalisation de cette opération.
La présente invention consiste en ce que les différentes phases de travail s'effectuant sur la périphérie du tambour du filtre dans différents secteurs,tels que la séparation, le lavage, le séchage et l'enlèvement du filtrat, se réalisent au choix sous vide ou sous pression élevée ou simultanément sous pression réduite et élevée.
Pour la réalisation de ce procédé, le dispositif est conçu de manière que l'enveloppe du tambour de filtration possède des baguettes parallèles à l'axe qui dépassent audessus de la surface du tambour d'une hauteur égale à l'épaisseur désirée du gâteau de filtre, et de manière que le tambour du filtre soit disposé dans un logement étanche-à la pression et au vide, qui est divisé par des bouchons de séparation glissant sur les baguettes, en un certain nombre de compartiments qui peuvent être au choix soumis à une surpression, à un vide ou à la fois à une pression élevée et réduite.
Les figures représentent un exemple de réalisati on.
La figure 1 représente en coupe le filtre rotatif conforme à l'invention.
La figure 2 représente la coupe axiale correspondant à la figure 1.
La figure 3 représente en coupe transversale une autre forme de réalisation-du filtre.
Les figures 4 et 5 représentent des vues de profil et de face d'une seconde forme de réalisation.
Le tambour de filtre 1 est construit de façon connue en soi avec ou sans cellules filtrantes. Il porte toutefois sur sa périphérie extérieure parallèlement à son axe, des baguettes de séparation 2 ou nervures qui peuvent par exemple être soudées, vissées ou insérées et dont on adapte la hauteur autant que possible à l'épaisseur de gâteau désignée. Le tambour de filtre est introduit dans l'enveloppe 3 ayant de préférence une forme cylindrique et montée concentriquement au tambour. A la périphérie de cette enveloppe sont montés dans sa paroi des bouchons de séparation 4 paral- lèles à l'axe, qui divisent ainsi l'espace annulaire compris entre la paroi de l'enveloppe et le tambour du filtre en compartiments (51 - 54).
Les bouchons de séparation ont une largeur qui correspond de préférence au moins largement à la distance entre deux baguettes de séparation 2 du tambour, et une longueur qui correspond à celle du tambour. Les bouchons de séparation peuvent être en métal, caoutchouc, bois ou matière artificielle-.. On peut aboutir à une modification de la grandeur des compartiments en prévoyant un certain nombre d'ouvertures consécutives dans la paroi de l'enve- loppe pour recevoir ces bouchons. Ceux-ci sont réglables de l'extérieur pendant la marche du filtre. Au moyen de ces bouchons 4 d'une part et des baguettes de séparation 2 d'autre part, l'espace compris entre le tambour
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et l'enveloppe 3 peut être subdivisé par exemple suivant la figure 1 en compartiments 5 , 52, 53, 5@.
Chaque secteur du tambour limité par deux baguettes de séparation 2 peut être relié de façon connue en soi par un tube 7 à un dispositif de distribution connu 6 pour l'évacuation séparée du filtrat. Parmi ces compartiments, le compartiment 5 sert à la formation de boues ou de gâteaux. On peut le relier ou bien de façon rigide à une pomre à boues ou bien à un réservoir d'approvisionnement dis- posé plus haut; c'est-à-dire sous pression ou bien on peut amener libre- ment les boues à ce compartiment sans appliquer de pression, et dans ce cas, le remplissage des compartiments peut être maintenu par un trop plein réglable, connu en soi.
Le compartiment 52 sert au lavage. On y introduit l'agent de lavage. Si on veut effectuer un lavage à contre-courant, on subdivise le compartiment 52 en y disposant un certain nombre d'ouvertures pour bouchons de séparation et des tubulures d'alimentation correspondantes dans des par- ties de compartiments destinées à ce but, en déplaçant un ou plusieurs bouchons de séparation. Sur la figure 3, le compartiment de lavage 52 est par exemple subdivisé par les bouchons de séparation déplaçable 4a en deux secteurs de compartiment 52a et 52b. Au moyen du dispositif distributeur 6, le filtrat de lavage provenant du secteur de compartiment 52b peut'être ramené dans le secteur de compartiment 52a. On aboutit ainsi à un enri- chissement désiré de l'agent de lavage et on diminue simultanément sa con- sommation.
Dans cette construction de filtre, il est possible suivant les nécessités éventuelles de réaliser la différence de pression nécessaire dans les compartiments 51 à 53 uniquement par une pression réduite (raccordement d'une pompe à vide au dispositif distributeur 6) ou uniquement par une pression élevée. De même, on peut également utiliser simultanément les deux possibilités et obtenir ainsi une différence de pression d'environ une atmosphère plus élevée que quand on travaille uniquement sous pression, sans devoir renforcer la résistance de l'enveloppe.
Le compartiment 5 sert au séchage (élimination du liquide) du gâteau filtré qui peut s'effectuer au moyen d'air comprimé ou bien en aspirant seulement de l'air à travers le gâteau du filtre par production d'une dépression par l'intermédiaire du dispositif distributeur. On peut également combiner les deux possibilités.
Finalement, le-compartiment 54 sert au détachement du gâteau.
Il peut être construit fermé comme les autres compartiments et si c'est nécessaire, le déchargement du gâteau peut s'effectuer par des moyens con- nus tels que des vis transporteuses, des roues à cellules, des écluses nor- males, etc. Il est également possible de construire ce compartiment ouvert sauf le long des parois annulaires latérales.
Comme dispositifs pour détacher les gâteaux, on peut utiliser ceux d'un emploi usuel dans les filtres rotatifs, par exemple des grattoirs qui doivent cependant se mouvoir en avant et en arrière en cadence avec le passage des baguettes de séparation. On peut également effectuer le déta- chement des gâteaux par de l'air comprimé ou par un liquide sous pression, La grille déjà connue également, montée de façon basculante, peut être in- corporée dans le gâteau pendant la filtration pour être basculée en même temps que celui-ci hors de l'espace compris entre les baguettes de sépara- tion pendant le déchargement.
Il y a encore lieu de faire remarquer qu'il est parfaitement possible de déplacer la position des zones par rotation par rapport à la ligne axiale verticale du tambour quand cela doit se mon- trer favorable dans des cas particuliers. L'étanchéisation latérale du tambour par rapport à l'enveloppe s'effectue de façon ordinaire par des boîtes à bourrade, bagues d'étanchéité, courroies de traction,compartiments
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à contre-pression ou analogues.
Dans beaucoup de cas, on considère comme avantageux que ce filtre n'ait pas besoin de fonctionner à l'encontre de la pesanteur, de sorte que la cuve et son agitateur peuvent 'être supprimés.
Une autre caractéristique de l'invention consiste dans la possibilité de pouvoir opérer de façon continue en deux ou plusieur étages sur une construction notablement plus petite à des capacités de passage plus élevées. Ceci est représenté schématiquement et à titre d'exemple sur la figure 6. Sur cette figure, I représente le premier étage consistant en un dispositif conforme à l'invention suivant les figures 1 et 2, et II représente un second étage qui consiste en un filtre rotatif à vide connu en soi.
Le fonctionnement combiné des deux étages I et II dans ces exemples est le suivant :
En a,le gâteau, retiré de l'étage I et de nouveau mis en suspension, est aspiré par une pompe b et transporte a l'étage II. Le gâteau de filtre obtenu à l'étage II est déchargé en c. d désigne la pompe à vide, e le séparateur, f la pompe du filtrat de l'appareillage connu en soi de l'étage II. Le filtrat de l'étage II est ramené par la pompe f à l'étage I pour servir au lavage préalable du gâteau.
Au lieu de l' étage II constitué par un filtre à vide, on peut utiliser un étage II' consistant en une machine centrifuge à marche continue qui remplit le même rôle que le filtre à vide de l'étage II. Auparavant, on devait utiliser dans le premier étage la presse à châssis non continue ou bien un filtre rotatif monté dans un autoclave. La presse à châssis ne permet pas de marche continué et entraîne des prix de revient et un encombrement beaucoup plus élevés. Le filtre rotatif et autoclave réunis sont plus coûteux, ils ne sont pas accessibles pendant la marche et se règlent mal comparativement au filtre à pression et à vide conforme à l'invention.
La forme de réalisation suivant les figures 4 et 5 se distingue principalement de celle des figures 1 et 2 par le montage du tambour, Contrairement à là figure 2, les parois latérales du-tambour,'les essieux' - en bois et les coussinets de paliers pour ces essieux disparaissent. Le tambour est seulement élargi des deux côtés au-delà de 1-*enveloppe et repose sur des galets- 8 pouvant être commandés. Nais .la commande peut également
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s'effectuer au moyen¯duna...aouronne dèntéa-'9 appliquée sur le tambour.
Ce genre de montage conditionné par .la disposition conforme à l'invention du
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tambour dans une 6nVe-Io.ppe formant des .com.par.timenta"....of;fre l'avantage particuler de simplicité*-et de.:b!ànmarclré-.-afnâj,:qt1e ,'d'une meilleure accessibilité des tubes d'évacuation 7.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de séparation des constituants liquides et solides d'une suspension am moyen d'un filtre rotatif chargé de cette suspension sur sa face extérieure et présentant sur sa face intérieure une sortie pour le filtrat, caractérisé en ce que les opérations qui s'effectuent dans différents secteurs sur la périphérie du tambour du filtre, telles que la séparation, le lavage, le séchage et l'évacuation du filtrat, s'exécutant au choix sous pression réduite ou sous pression élevée ou à la fois sous pression réduite et élevée.