BE559622A - - Google Patents

Info

Publication number
BE559622A
BE559622A BE559622DA BE559622A BE 559622 A BE559622 A BE 559622A BE 559622D A BE559622D A BE 559622DA BE 559622 A BE559622 A BE 559622A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
cones
shaft
fluid
liquid
dispersers
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE559622A publication Critical patent/BE559622A/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2331Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2331Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
    • B01F23/23311Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2331Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
    • B01F23/23314Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2335Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23352Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer the gas moving perpendicular to the axis of rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2335Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23354Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being driven away from the rotating stirrer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/115Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/117Stirrers provided with conical-shaped elements, e.g. funnel-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  , La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Roger, Gaston, Louis   AUDRAN   et réalisée dans les Services de la de- manderesse, est relative à la dispqrsion d'un fluide à l'état très divisé dans une masse liquide et elle concerne un nouveau procédé permettant cette dispersion, ainsi qu'un,nouveau dispositif pour.la mise en oeuvre de ce procédé. 



   Dans la plupart des cas où il faut mélanger deux liqui- des, on place les deux masses liquides dans le même récipient et on les soumet à une agitation pour disperser uniformément l'un des liquides dans l'autre. Pour certains mélanges, ce procédé est par- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   faitement   efficace, mais lorsqu'on   aésire   disperser un liquide à l'état très finement divisé dans la masse d'un autre liquide, on doit usuellement avoir recours à quelque autre procédé. Par exemple. pour la préparation d'émulsions ou pour la conduite de réactions chimiques devant aboutir à un précipité finement divisé, il con- vient, de préférence, que l'un des liquides soit dispersé dans le second liquide-alors qu'il est déjà à l'état divisé. Les disposi- tifs qui permettent d'obtenir ce résultat sont peu nombreux. 



   Dans un type usuel de mélangeur à cône rotatif, un ou plusieurs troncs de cône creux tournent autour de leur axe. Dans un modèle courant de mélangeur de ce type, les cônes sont ouverts à leurs extrémités et sont munis d'ailettes sur leur paroi inter- ne pour assurer un effet d'agitation. Toutefois, ces agitateurs sont mal adaptés.à l'incorporation d'un liquide à l'état divisé dans la masse d'un second liquide. 



   L'invention a d'abord pour objet un procédé'de disper- sion différent de celui qui est mis en jeu dans les types usuels de mélangeurs mentionnés ci-dessus. 



   Suivant l'invention, la dispersion d'un fluide à l'état très divisé dans une masse liquide se fait suivant un procédé qui est remarquable notamment en ce que ledit fluide est conduit vers une zone d'aspiration lamellaire créée au sein de la masse liqui- de et, alors que ce fluide est soumis à l'aspiration régnant dans ladite zone,il subit un étirement lamellaire tel qu'il pénètre dans la masse liquide en une nappe 'de grande surface spécifique. 



   Avantageusement, à l'instant où ledit fluide pénètre dans la masse liquide, il entre au contact de couches de la masse liquide s'écoulant dans la direction de l'aspiration régnant dans ladite zone, l'écoulement desdites couches créant ladite aspiration, 
L'étirement lamellaire du fluide alors qu'il est soumis à 1'aspiration   régnant'dans   ladite zone est dû, par exemple, à une force centrifuge appliquée audit fluide et à laquelle s'ajoute la- dite aspiration ou il est dû seulement à ladite aspiration. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Le procédé ainsi défini permet   notamment   de disperser rapidement un liquide ou un gaz dans la masse d'un liquide, de mé- langer deux réactifs-liquides en supprimant de manière pratiquement totale tout excès local de l'un des réactifs, d'accroître la vites- se de dissolution d'une phase dispersée du fait de son introduc- tion à l'état très divisé dans le milieu liquide de dispersion et, par suite, sa concentration à l'état dissous dans ce milieu, d'ac- croître notablement la vitesse de réaction de deux liquides du fait de la mise en contact rapide et étendu de ces liquides ou encore de   dissiper. rapidement   la chaleur de réaction dans toute la masse   d'un   réactif liquide ou gazeux et,'par suite, de pouvoir accroître la concentration des réactifs ou'la vitesse de réaction. 



   L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la dispersion d'un fluide dans un liquide par la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus. Ce dispositif est remarquable notamment en ce qu'il comprend deux cônes coaxiaux'opposés par leurs bases très proches l'un de l'autre, fixés sur un arbre creux présentant des ouvertures faisant communiquer l'intérieur de l'arbre avec la capacité ouverte à sa périphérie et comprise entre les deux cônes, ledit arbre étant lié à un dispositif moteur qui communique à l'ar- pre et aux cônes un mouvement assurant un effet centrifuge sur les fluides au contact des parois du cône. 



   Il en résulte que des particules d'un liquide ou d'un gaz   séchappant   hors de cet arbre dans cette capacité peuvent être rapi- dement dispersées dans la masse du liquide dans lequel on fait   tour..   ner les cônes. 



   Suivant un mode de réalisation, le dispositif moteur est un dispositif rotatif qui communique une rotation rapide à l'arbre et auxcônes. 



   Avantageusement, suivant ce mode de réalisation, les faces externes des cônes   portent des   aubes, nervures ou éléments analogues disposés pour agir à la manière d'un rotor de turbine sur la masse liquide dans laquelle le dispositif est immergé. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Grâce au dispositif suivant l'invention, on peut, par exemple, préparer facilement des suspensions ou des dispersions d' un liquide dans un autre, par exemple des épuisions du type huile dans eau. En outre, on a constaté que, dans le cas de deux réactifs   liquices   formant un précipité, l'utilisation du mélangeur suivant l'invention permet d'obtenir un précipité finement divisé. 



   Le dispositif ainsi décrit permet la dispersion d'un fluide à l'état'très divisé dans une masse liquide. Au cours d'opé- rations industrielles et, par exemple, dans le domaine de la fabri- cation des émulsions'photographiques, il peut toutefois être néces- saire ou avantageux de pouvoir disperser simultanément plusieurs fluides, par',exemple plusieurs liquides, au sein d'une même masse liquide. L'utilisation habituelle de jets séparés avec agitation de      la masse dans la'quelle se fait la dispersion ne permet pas de pro- fiter des avantages du dispositif décrit ci-dessus. De même, pour des raisons   dincompatibilité,   le mélange préalable des divers flui- des à disperser n'est pas toujours réalisable.

   Enfin, bien qu'il soit possible de placer dans une même cuve plusieurs dispositifs disperseurs suivant l'invention, un tel agencement n'est pas tou- jours d'emploi commode. 



   L'appareil suivant l'invention pour la dispersion simul- tanée de plusieurs fluides dans une même masse liquide comprend, fixés sur un arbre creux commun, au moins deux disperseurs consti- tués chacun par deux cônes coaxiaux opposés par leurs bases, très proches l'un de l'autre, ledit arbre, lié à un dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux disperseurs un mouvement assurant un effet centrifuge sur les fluides au contact des parois des cô- nes, contenant des tubulures longitudinales, en nombre égal à ce- lui des disperseurs, qui sont en communication avec des dispositifs d'alimentation respectivement pour chacun des fluides à disperser et qui aboutissent respectivement à chacun des disperseurs,

   la communication entre le disperseur et sa tubulure d'alimentation se faisant par une ouverture au voisinage du sommet de la paroi 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 interne conique de l'un des cônes du disperseur. 



   L'appareil peut comprendre autant de disperseurs qu'il y a de fluides différents à disperser. 



   Suivant un autre'mode de réalisation de l'invention, permettant aussi la dispersion simultanée de plusieurs liquides dans une même masse liquide,  l'appareil   comprend, fixés radiale- ment sur un arbre creux commun, au moins deux disperseurs consti- tués chacun par un tube de Venturi dont-l'axe longitudinal est tan- gent à une circonférence centrée sur l'arbre et par une tubulure dont une fraction occupe l'axe longitudinal du tube de Venturi pour déboucher au niveau de l'étranglement de ce dernier, ladite tubu- lure de chacun des disperseurs étant reliée à une tubulure disposée dans l'arbre creux et communiquant avec un dispositif d'alimenta- tion en fluide, tandis que l'arbre est lié à un dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux disperseurs une rotation rapide de sens opposé à celui de l'écoulement des fluides hors des disper- seurs.

   



   Dans l'un et l'autre de ces modes de réalisation, les dispositifs d'alimentation sont constitués par des paliers creux munis de presse-étoupe ou par des siphons centrifuges. 



   Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple - la figure 1 est une élévation d'un dispositif suivant   l'invention -    - la figure 2 est une coupe des cônes - la figure 3 est une vue partielle d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure   4   est un schéma, avec coupe partielle d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de l'invention pour la dispersion simultanée de plusieurs fluides ; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 6 de l'arbre   du,dispositif   suivant une variante de celui-ci   - la   figure 6 est une vue de détail de l'un des disper-   seurs ;    

 <Desc/Clms Page number 6> 

 - la figure 7 est une coupe d'un dispositif d'alimenta- tion à presse-étoupe ;

   - la figure 8 est un schéma d'un dispositif  â'alimenta-   tion à siphon centrifuge ; - la figure 9 est un schéma, avec coupe partielle, d'un dispositif conforme à un second mode de réalisation de l'invention pour la dispersion simultanée de plusieurs fluides - la figure 10 est une vue en plan de l'un des disper- seurs de ces dispositifs; - la figure '11 représente une variante du disperseur utilisable dans le dispositif représenté à la figure 8. 



   Suivant le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, le dispositif permettant de préparer des mélanges de deux liquides par le procédé suivant l'invention, comporte à l'une des extrémités d'un arbre creux 1 deux cônes opposés par leurs bases, le cône supérieur 2 étant, de préférence creux, tandis que le cô- ne inférieur 3 est plein. De préférence, le cône supérieur 2 pré- sente (figure 2) sur sa face interne des sillons circulaires con- centriques 11 dont la profondeur est avantageusement en raison in- verse du rayon. 



   Le cône inférieur 3 est fixé à l'extrémité de l'arbre 1 auquel il peut être assujetti de manière permanente ou sur lequel il peut être vissé, comme représenté à la figure 2. Quand au cône      supérieur 2 il est fixé à l'arbre 1 par vissage sur une portion   fi,   letée 5 de cet arbre et, après que l'espacement des deux cônes a été convenablement réglé, on immobilise le cône 2 en position de réglage, par exemple par un écrou de blocage 6. 



   Toutefois, si on le désire, le cône supérieur 2 peut être monté en position fixe sur l'arbre creux, le cône inférieur 3 et l'extrémité de l'arbre creux étant alors filetés pour permet- tre le réglage de l'espacement des deux cônes par rotation du cône 3 dans un sens ou dans l'autre. 



   L'arbre creux 1 comporte des trous 4 qui débouchent 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 dans la capacité du mélangeur au voisinage du sommet de la paroi interne du cône 2, ce qui permet à un liquide s'écoulant dans 1' arbre de pénétrer dans cette capacité et de s'y distribuer pendant la cotation du mélangeur. Le nombre de trous et leur répartition sur l'arbre creux est à la discrétion du constructeur. 



   La rotation de l'arbre creux 1 est assurée par tout. dispositif approprié. Comme représenté à la figure 1, l'arbre creux   1 est   monté sur un support 8 formant palier et porte une poulie 9 permettant d'accoupler l'arbre à un moteur par une courroie. 



   Lorsque le fluide à introduire dans la masse liquide est un liquide, l'arbre creux 2 est, de préférence, muni d'un siphon centrifuge dont un mode de réalisation est schématisé en 7, ce si- phon communiquant avec la cavité de l'arbre et assurant la   communi   cation 'entre la partie supérieure et la partie inférieure de l'ar- bre séparées l'une de l'autre par un bouchon 7a, La longueur des branches du siphon doit être suffisante, compte   tenu   de la force centrifuge appliquée au fluide, pour équilibrer, à la vitesse de rotation choisie, la dépression créée. En l'absence   d'un   tel siphon ou d'un dispositif équivalent, de l'air serait aspiré dans l'arbre creux avec le liquide; la présence d'un siphon centrifuge réduit ou supprime le passage de l'air dans l'arbre.

   Si la présence de bulles d'air dans le liquide introduit par l'arbre creux n'est pas nuisible, on peut se dispenser du siphon. 



   On peut introduire le liquide dans l'arbre creux du mé- langeur par un tube 10 qui ne participe pas à la rotation de 1' arbre. La rotation du mélangeur crée une aspiration qui, conjuguée à l'action de la gravité, assure l'écoulement du liquide par l'ar-' bre creux et sa sortie par les trous   4.   Du fait de la position in- diquée des trous   4,   le liquide à sa sortie de ces trous rencontre presque aussitôt la paroi interne du cône 2, près de son sommet, ce qui, joint à la présence de sillons circulaires sur cette paroi, assure dans les meilleures conditions l'écoulement en nappe du li- quide jusqu'aux lèvres de la capacité   d'où   le liquide est rapide- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 ment disséminé dans la masse de liquide où tournent ces cônes. 



   Le dispositif décrit assure ainsi, suivant la   caractéris-   tique essentielle du procédé de l'invention, une aspiration qui pro- voque la division ou la mise sous forme physique à grande surface spécifique du fluide préalablement à son introduction dans la mas- se liquide. La présence des sillons concentriques 11 sur la surfa- ce interne du cône supérieur 2 contribue à la bonne uniformisation du fluide sur cette surface. 



   En outre, ce dispositif assure, suivant une seconde caractéristique du procédé de l'invention, la prise en sandwich du fluide introduit entre deux nappes liquides s'écoulant sur la face externe des cônes suivant un mouvement radial centrifuge qui ac- croit encore l'étirement du courant de fluide par aspiration et la division de la phase dispersée. Cette division est ainsi obtenue plus efficacement que dans les mélangeurs connus dont le fonctionne- ment s'accompagne de la création de mouvements tourbillonnaires qui ne donnent qu'une dispersion apparente, du fait de l'apparition de vortex qui, bien qu'animés d'une grande vitesse de rotation, provoquent le rassemblement de la phase introduite en filets dans ces mélangeurs connus. 



   On utilise au mieux cette seconde caractéristique du procédé de l'invention si l'on dispose sur la face externe des cônes des nervures, des aubes ou éléments analogues disposés à la manière d'un rotor de turbine de sorte que les nappes liquides s'      écoulent radialement à la sortie de ces éléments. Il en résulte un étirement accrû des nappes liquides en contact. 



   Le mode de réalisation représenté à la figure 3 assure ces avantages. La face externe du cône 2a et la face externe du cône 3a portent, fixées sur elle$ par soudure, par exemple, des aubes 12 et 13 respectivement orientées et/ou incurvées de manière appropriée pour assurer un échappement radial où quasi radial des courants de-liquide à la sortie des aubes dans les conditions de fonctionnement du dispositif. Les aubes 12 et 13 sont fixées, d'au- tre part, à deux collerettes coniques 14 et 15 présentant une ouïe 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 centrale 16 et 17 respectivement.

   L'angle au sommet des   @@llerettes   coniques 14   et 15   est, dans le mode de réalisation représenté. plus petit que l'angle au sommet des cônes 2a et 3a, de manière que cha- que collerette définisse avec la face externe du cône sur laquelle   ell..   est fixée un étranglement de venturi qui accélère   1?écoulement   du liquide à la sortie des aubes et ainsi accroît encore l'efficaci- té du dispositif. Toutefois, l'angle au   sommet, .des   collerettes coni- ques 14 et 15 pourrait être égal à celui 'des cônes 2a et 3a.

   Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le fluide in,   troduit   est un. gaz, 
Pour empêcher la rotation de la masse liquide dans la- quelle est immergé le dispositif suivant l'invention, des aubes fixes (non représentées), au nombre de quatre par exemple, dont le contour est complémentaire de la forme de l'ensemble des deux col- lerettes et qui sont disposées au voisinage immédiat de celles-ci., sont assujetties au dispositif, par exemple, par quatre tiges parais lèles à l'arbre 1 fixées, à la partie inférieure, auxdites aubes fixes et, à la partie supérieure, au palier 8. 



   Quel que soit la mode de réalisation choisi (figure 1 et 2 ou figure 3) la distance entre les cônes, mesurée à la circonfé- rence de leur base, est choisie suivant le débit du liquide dans l'arbre creux. Par exemple, si-un liquide aqueux ou de viscosité voisine de celle de l'eau passe dans l'arbre à un débit d'environ 50 cm3 par minute, cette distance doit être d'environ 0,8 mm. Pour un débit plus grand, il est désirable que cette distance soit plus grande, tandis que pour un débit plus'petite cette distance peut être plus petite, par exemple de 0,4 mm environ. On peut faire tour- ner les cônes à toute vitesse désirée,   -usuellement   à une vitesse d'au moins 1000 tours par minute.

   On a constaté que, dans la plu- part des cas, une vitesse de l'ordre de   4000   à 10. 000 tours par mi- nute permet d'obtenir le résultat recherché, sans introduire de facteurs indésirables. 



   Le diamètre des bases des cônes peut être de toute va- 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 leur désirée. On a constaté qu'un diamètre de 50 mm environ con- vient très bien pour un appareil de laboratoire. Pour des usages à plus grande échelle,, on peut prévoir un diamètre plus grand, pouvant atteindre 200 mm ou plus, permettant une introduction plus rapide du-liquide du fait que celui-ci pénètre sur une plus grande circonférence dans la masse liquide où tournent les cônes. 



   Bien que la hauteur des cônes ne soit pas critique, on a constaté que le fonctionnement des cônes est d'autant plus commode qu'ils se rapprochent davantage, dans certaines limites, de la forme d'un dis- que. Par exemple, il est avantageux que l'angle au sommet du cône soit obtus et un angle compris entre 1400 et 1700 environ convient bien. 



   Bien que, dans les modes de réalisation représentés, le dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux cônes un   raouve-   ment assurant un effet centrifuge sur les fluides au contact des faces externes et éventuellement internes des cônes soit un dis- positif rotatif, on peut utiliser un dispositif moteur constitué par un vibreur qui transmet à l'arbre creux 1 une translation alter. native axiale périodique dont la fréquence est comprise, par exem- ple, entre 25 et 100 ou plus.

   Cette vibration des cônes assure un écoulement centrifuge des nappes liquides au contact de leur face externe et assure ainsi l'effet d'aspiration nécessaire à l'étire- ment du fluide en une nappe de grande surface spécifique, puis à 
1,'introduction du fluide sous cette forme à l'intérieur de la masse liquide, entre les deux nappes qui s'écoulent en direction centri- fuge sur les faces externes des cônes. 



   Parmi les applications industrielles du mélangeur sui- vant l'invention, on peut mentionner l'incorporation de colorants à une masse liquide et la préparation de dispersions de liquides lorsque l'un est soluble ou dispersible dans l'autre ou lorsqu'il se forme une suspension, comme c'est le cas d'huiles qu'on disper- se dans.des 'liquides aqueux. 



   Une autre application est la préparation de produits de réaction par mise en présence de deux réactifs liquides, par exem- 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
 EMI11.1 
 ple dans le cas de rEE:ctiol1s é ; double ds,cC,-:po3ition. Un c¯-e:z;le telle application est la préparation, -e '-'dispersions cI" nalo- génures d'argent photosensibles. 



  COL:L..le déjà in6iquL, P invention est a1 lica: le aussi lo,,' 1JG le fluide ?. introduire est un gaz. Par exemple on peut par le procédé suivant l'invention et en'utilisant le dispositif sui- .iTs.iat 1-inventioiJ, avantageusement muni de rotors de turbine ou dis- positifs   analogues;,   introduire de l'air divisé au sein d'une nasse en fermentation pour   accélérer   la fermentation. 



   On décrit ci-après d'autres modes de réalisation de 1' invention applicables à la dispersion simultanée de plusieurs flui- des dans une même masse liquide. 



   Comme   représente   à la figure   4'il,   le   dispositif,   suivant un mode de comprend un ensemble   B   de trois   disper-   seurs bontés sur un arbre commun rotatif constitué par trois tubu-   lures   concentriques 21, 22, 23 qui   débouchent, chacune   au voisinage 
 EMI11.2 
 du soiraiet de 7¯'un des cônes de chaque disper.'3eur, COlîlHle indiqué en 2L, 25 et 26.

   A la partie supérieure de l'a.1'ble, chacune des tubulures concentriques 21, 22 et 23 COi,1J!1Unique avec un dispositif d'a1illenté]tion 27, 28 et 29 respective.:lent, de telle naniëre qu'un premier fluide puisse être introduit dans l'appareil pa.r le disposi- tif d'alimentation   27   pour s'écouler dans   l'arbre   creux 21., puis en nappe sur la face interne du cône du disperseur supérieur pour Être 
 EMI11.3 
 dispersé à 1'état très divisé dans la :2sre de liquide, C011l,J,e in-- diqué à propos des figures 1 à 3. Un second fluide est introduit par le dispositif d'alimentatio 28 et un troisième fluide par le dispositif d'alimentation   29   pour s'écouler respectivement par les tubulures 22 et 23 et dans les deux autres disperseurs.

   On peut 
 EMI11.4 
 faire tourner les cônes à toute vitesse d'sirce, l:'8r ere..-ple au moyen c1'une:)oulie non reprssent<:5e, fixée à la partie supérieure de l'arbre 'creux et entraînée nrr un moteur eu t110:ren d'une courroie. 



  Usuellement, une vitesse d'au moins   1000   tours par minute convient pour la   plupart   des applications et on a constaté   quune   vitesse 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 de l'ordre de   4000   à 10. 000 tours par minute permet généralement d'obtenir le résultat recherché, sans introduire de facteurs indé- sirables. Si on le désire, on peut faire tourner les disperseurs à des vitesses différentes,par exemple en prévoyant l'entraînement séparé de chaque 'tube. 



   Pour empêcher la rotation de la masse liquide dans la- quelle est immergé le dispositif suivant l'invention, des aubes fixes C sont disposées au voisinage des disperseurs B. 



   Comme indiqué à la figure 5, les tubulures 21, 22 et 23, au lieu d'être coaxiales, peuvent être disposées côte à côte à l'in- térieur de-l'arbre 30. C'est cet agencement qui est utilisé à la figure 6 qui représente en détail l'un des disperseurs, les autres disperseurs étant.identiques à celui-ci. Chaque disperseur   comprend'   fixés sur l'arbre 30, deux cônes opposés par leurs bases, le cône supérieur 31 étant;, de préférence,creux, tandis que le cône infé- rieur 32 est plein. De préférence, le cône supérieur 31 présente, sur sa face interne, des sillons circulaires concentriques 33 dont la profondeur est avantageusement en raison inverse du rayon. L'une des trois tubulures débouche par un orifice   34   de l'arbre 30 au voi- sinage du sommet de la paroi interne du cône 31.

   Pour assurer une répartition régulière du liquide sortant de l'orifice 34, cet ori- fice est situé en face de la plus haute de trois rigoles superpo- sées 35 formées sur la face interne d'une douille 36 surmontant le cône 31 et faisant corps avec lui. 



   A la figure 7, on a représenté le dispositif d'alimentation de l'une des tubulures 21, 22 et 23. Ce mode de réalisation est uti- lisé, de préférence, lorsque le fluide à introduire est un gaz ou lorsque la dépression produite par le disperseur en mouvement est insuffisante pour permettre l'utilisation d'un siphon centrifuge tel que décrit ci-après. Ce dispositif comprend un palier creux 37 dans lequel tourne la tubulure 21, des presse-étoupe 38 et 39 de type connu étant interposés entre la tubulure et le palier.

   Le palier 37 constitue une cavité qui communique par un ajutage   40   avec le ré- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
 EMI13.1 
 cipient de stockage du fluÜtC .'-l-crodI1Ü'.-, et la fra.ctior de la tu- bulure 21 située a. .9ir¯trieur f,u palier 3'i, )l'::::ente un orifice 41 grâce auquel le fluide introduit à l'intérieur du palier peut   pé-     nétrer   dans la tubulure 21 pour être aspira versle disperseur   Toutefois;,   on utilise de préférence, comme dispositif 
 EMI13.2 
 el' aJ.imentatiol1.1' un siphon centrifuge tel que représentée par exe:a- ple à la figure 8, un tel dispositif permettant l'introduction du   liquide   dans le dispositif en rotation sans introduction parasite de gaz et, en particulier, d'air.

   Son   fonctionnement,   est analogue à celui d'un siphon ordinaire intercalé dans un conduit statique et a été décrit à propos des figure 1 à 3. Dans un ¯iode de   réalisa-   tion plus particulièrement applicable à la dispersion simultanée de plusieurs fluides, le dispositif   dalimentation   de ce type comprend une cuvette circulaire 42 munie   d'un   rebord supérieur 43 et fixée sur la.tubulure 21 à alimenter pour tourner avec celle-ci. L'arri- vée du liquide se fait par un conduit fixe 44 débouchant à   l'inté-   rieur de la cuvette prés de la tubulure 21. Du fait de la rotation rapide de la cuvette 42, le liquide est appliqué par la. force cen- trifuge contre la paroi latérale de la cuvette   où.   il forme un an- neau liquide 45.

   Un conduit radial 46 fixé sur   la   tubulure 21 et communiquant avec l'intérieur de celle-ci débouche en 47 près de la paroi latérale de la cuvette, à   lintérieur   de celle-ci.   L'ali-     mentation   est réglée de telle manière que l'extrémité   47   du.

   conduit   46   baigne dans l'anneau liquide   45.   De cette manière, lorsque l'ap-      pareil est en marche,la dépression assurée par le disperseur com- muniquant avec la tubulure 21 aspire le liquide de l'anneau   45   par l'intermédiaire du conduit   46.   Un dispositif d'alimentation   analo-   gue est monté sur chacune des autres tubulures d'alimentation des   disperseur s.   Outre les avantages déjà indiqués, le siphon centri- fuge du type décrit a l'avantage de supprimer tout   presse-étoupe,   source de difficultés et de souillure des liquides, notamment aux grandes vitesses de rotation de l'appareil. 



   On a représenté à la figure 9 un   a.utre   mode de réalisa- 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 tion de l'invention comprenant un arbre creux 48 muni de trois tu- bulures   d'alimentation   49, 50 et 51 communiquant chacune avec un dispositif d'alimentation 52, 53, 54 qui .est représenté comme étant du type à siphon centrifuge tel que décrit ci-dessus, bien que des dispositifs d'alimentation à palier creux et presse-étoupe puissent être utilisés, si on le désire. A la partie inférieure de l'arbre sont fixés trois disperseurs 55 identiques, disposés à 120  l'un de l'autre; deux d'entre eux seulement sont visibles à la figure 9. 



  Comme représenté à la figure 10, chaque disperseur est constitué par un tube de Venturi 56 fixé sur un bras creux 57 faisant   s ail-   lie radialement sur l'arbre 48 et communiquant avec l'une des tu- bulures 49, 50, 51. L'axe longitudinal X, X' du tube de Venturi est tangent à une circonférence centrée sur l'arbre   48.   Au niveau de l'étranglement 58 du tube de Venturi débouche un conduit 59 dispo-      sé suivant l'axe X, X' et communiquant par un raccord 60 avec l'in- térieur du bras creux 57.

   Lorsque l'arbre 48 tourne dans le sens de la flèche indiquée à la figure 9, la dépression assurée par les tubes de Venturi aspire les liquides introduits dans les siphons centrifuges 52, 53 et 54 et ces liquides s'écoulent par les tubu- lures   49,   50, 51, les bras creux 57, les raccors 60 et les con- duits 59 pour être projetés hors des tubes de Venturi à l'état très dispersé, en sens opposé à la rotation des disperseurs. 



   Pour accroître la division par un étirage en nappe des liquides à disperser, les tubes de Venturi du dispositif représenté à la figure 10 peuvent être modifiés comme représenté à la figure 11. Comme indiqué à la figure 11, le raccord 60 qui communique avec le bras creux 57 débouche dans un ajutage aplati 61 dont l'orifice est au niveau de l'étranglement 62 d'un tube de Venturi de section rectangulaire. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes dè réalisation   décrits,et   représentés qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples.

Claims (1)

  1. P E S U M. EMI15.1 ¯...",.,...-------", .....
    L'invention a principalement pour objets: 1.- Un procédé de dispersion d'un fluide à l'état très divisé dans une masse liquide, ce procédé étant remarquable notam- ment par les caractéristiques suivantes considérées séparément ou en combinaisons a) ledit fluide est conduit vers une zone d'aspiration lamellaire créée au sein de la. masse liquide et, alors que ce flui- de est soumis à l'aspiration régnant dans ladite zone;, il subit un étirement lamellaire tel qu'il pénètre dans la masse liquide en une nappe de grande surface spécifique ;
    b) à l'instant où ledit fluide pénètre dans la masse li- quide, il entre au contact de couches de la masse liquide s'écou- lant dans la. direction de l'aspiration régnant dans ladite zone, l'écoulement desdites couches créant ladite aspiration c) l'étirement lamellaire du fluide alors qu'il est sou-. mis à l'aspiration régnant dans ladite zone est obtenu grâce a.ux actions conjuguées d'une force centrifuge appliquée audit fluide et de ladite aspiration; d) cet étirement est obtenu uniquement par le moyen de ladite aspiration ; e) ledit fluide est un liquide;
    f) l'une des substances constituant ledit fluide et la- dite masse liquide est soluble ou dispersible dans l'autre; g) ledit fluide et ladite masse liquide sont de natures telles qu'ils réagissent l'un sur l'autre 2.- Un dispositif de dispersion d'un fluide dans une masse liqui.de,, ce dispositif destiné à la mise en oeuvre du pro- cédé défini sous 1 étant remarquable notamment par les cara.ctéris- tiques suivantes considérées séparé.-ient ou en combinaisons a) il comprend deux cônes coaxiaux opposés par leurs bases très proches l'un de l'autre,
    fixés sur un arbre creux pré- sentant au voisinage du sommet de la paroi interne conique de l'un <Desc/Clms Page number 16> des cônes des ouvertures faisant communiquer 1-'intérieur de l'arbre avec 'la capacité ouverte à sa périphérie et comprise entre les deux cônes, ledit arbre étant lié à un dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux cônes un mouvement assurant un effet centrifuge sur Les fluides au contact des parois des cônes ; b) l'espacement des deux cônes est réglable c) le cône supérieur est creux et porte, sur sa face in- terne, des sillons circulaires concentriques ; d) la profondeur des sillons circulaires concentriques du cône supérieur varie en raison inverse de leur rayon ;
    e) le dispositif moteur est un dispositif rotatif qui communique une rotation rapide à l'arbre et aux cônes ; f) la cavité de l'arbre rotatif est divisée sur sa lon- gueur en deux tronçons ne communiquant entre eux que par l'intermé- diaire d'un tube transversal en U formant siphon centrifuge ; g) le dispositif moteur est un vibreur qui communique à l'arbre et aux cônes une vibration axiale ; h) le dispositif moteur est un dispositif rotatif qui communique une rotation rapide à l'arbre et aux cônes et les faces externes des cônes portent des aubes, nervures ou éléments analo- gues disposés pour agir à la manière d'un rotor de turbine sur la masse liquide dans laquelle le dispositif est immergé ;
    i) des aubes fixes sont agencées sur le dispositif au voisinage des aubes, nervures ou éléments analogues portés par les c ô n e s ,de manière à empêcher la rotation de la masse liquide ; 3. - Un dispositif pour l'application du procédé suivant 1 à la dispersion simultanée de plusieurs fluides dans une même mas- se liquide, ce dispositif étant remarquable notamment par les carac- téristiques suivantes considérées séparément ou en combinaisons a) il comprend, fixés sur un arbre creux commun, au moins deux disperseurs constitués chacun par deux cônes coaxiaux opposés par leurs bases,très proches l'un de l'autre, ledit arbre, lié à un dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux disperseurs <Desc/Clms Page number 17> un mouvement assurant un effet centrifuge sur les fluides au con-.
    tact des parois des .cônes, contenant des tubulures longitudinales, en nombre égal à celui des disperseurs, qui sont en communication avec des dispositifs d'alimentation respectivement pour chacun des fl@ides à disperser et qui aboutissent respectivement à chacun des disperseurs., la communication entre le disperseur et sa tubulure d' alimentation se faisant par une ouverture au voisinage du sommet de la paroi interne conique de l'un des cônes du disperseur ;
    b) suivant un autre mode de réalisation l'appareil coin- prend, fixés radialement sur un arbre creux commun,, au moins deux disperseurs constitués chacun par un tube de Venturi dont l'axe longitudinal est tangent à une circonférence centrée sur l'arbre et par une tubulure dont une fraction occupe l'axe longitudinal du tu- be de Venturi pour déboucher au niveau de l'étranglement de ce der- nier ladite tubulure de chacun des disperseurs étant reliée à une tubulure disposée dans l'arbre creux et communiquant avec un dis- positif d'alimentation en fluide, tandis que l'arbre est lié à un dispositif moteur qui communique à l'arbre et aux disperseurs une rotation rapide de sens opposé à celui de l'écoulement des fluides hors des disperseurs c)
    chacun des dispositifs d'alimentation comprend une cu- vette formant un logement annulaire et fixée coaxialement à la. tu- bulure d'alimentation correspondante pour tourner avec celle-ci., un conduit fixe d'arrivée du liquide débouchant au centre de la cu- vette et un conduit radial fixé sur ladite tubulure et communiqant avec l'intérieur de la tubulure, l'orifice de ce conduit radial é- tant à proximité de la paroi latérale de la cuvette de telle manière à baigner dans l'anneau liquide résultant de la force centrifuge appliquée du fait de la rotation de la tubulure au liquide introduit dans la cuvette par le conduit fixe.
BE559622D BE559622A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE559622A true BE559622A (fr)

Family

ID=182244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE559622D BE559622A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE559622A (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990003352A1 (fr) * 1988-09-26 1990-04-05 Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft Procede de compostage de dechets liquides
FR2702159A1 (fr) * 1993-03-05 1994-09-09 Berchotteau Raymond Appareil pour introduire et diffuser de l'air ou un gaz dans un liquide.
EP1479758A2 (fr) * 2003-04-30 2004-11-24 John Crane UK Limited Dispositif pour le gazage, spécialement pour la fermentation microbiologique et la mise en culture de cellules
WO2009018915A1 (fr) * 2007-08-09 2009-02-12 Invent Umwelt- Und Verfahrenstechnik Ag Dispositif d'agitation pour boues activées

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990003352A1 (fr) * 1988-09-26 1990-04-05 Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft Procede de compostage de dechets liquides
EP0364678A1 (fr) * 1988-09-26 1990-04-25 Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft Procédé de compostage de déchets sous forme liquide
FR2702159A1 (fr) * 1993-03-05 1994-09-09 Berchotteau Raymond Appareil pour introduire et diffuser de l'air ou un gaz dans un liquide.
WO1994020200A1 (fr) * 1993-03-05 1994-09-15 Raymond Berchotteau Appareil pour introduire et diffuser de l'air ou un autre gaz dans un liquide
US5795504A (en) * 1993-03-05 1998-08-18 Berchotteau; Raymond Apparatus for feeding and diffusing air or another gas into a liquid
EP1479758A2 (fr) * 2003-04-30 2004-11-24 John Crane UK Limited Dispositif pour le gazage, spécialement pour la fermentation microbiologique et la mise en culture de cellules
EP1479758A3 (fr) * 2003-04-30 2005-05-18 John Crane UK Limited Dispositif pour le gazage, spécialement pour la fermentation microbiologique et la mise en culture de cellules
WO2009018915A1 (fr) * 2007-08-09 2009-02-12 Invent Umwelt- Und Verfahrenstechnik Ag Dispositif d'agitation pour boues activées
CN101778665A (zh) * 2007-08-09 2010-07-14 英文特环境及工艺股份公司 用于活性污泥的搅拌设备
CN101778665B (zh) * 2007-08-09 2013-01-16 英文特环境及工艺股份公司 用于活性污泥的搅拌设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0553190B1 (fr) Godet melangeur pour un malaxeur centrifuge planetaire, et malaxeur recevant de tels godets
FR2596291A1 (fr) Melangeur de matiere pulverulente et de liquide, notamment de ciment et d&#39;eau, ou liquide-liquide
FR2943355A1 (fr) Recipient-melangeur avec palier d&#39;arbre en partie superieure
FR2929133A1 (fr) Dispositif de melange comprenant un conduit d&#39;amenee de particules debouchant dans la zone de turbulences
EP0954373A1 (fr) Dispositif de brassage et d&#39;aeration d&#39;un liquide et d&#39;elimination de la mousse dans une cuve de traitement de ce liquide
EP0006805B1 (fr) Appareil de distribution de particules solides
BE559622A (fr)
FR2559075A1 (fr) Procede et dispositif pour la separation de particules, systemes de cellules biologiques et colloides par centrifugation
FR2486444A1 (fr) Appareil pour melanger et degazer des constituants de resines synthetiques, en particulier de resines synthetiques thermodurcissables
FR2511031A1 (fr) Dispositif pour l&#39;elaboration de milieux fluides de faible viscosite et de milieux tres visqueux, en particulier pour une fermentation de micro-organismes
FR2590497A1 (fr) Procede pour la dispersion de deux phases en extraction et appareil pour sa mise en oeuvre
FR2590496A1 (fr) Procede pour la dispersion des deux phases d&#39;un traitement d&#39;extraction au solvant et melangeur a pompe pour sa mise en oeuvre
WO2007128128A1 (fr) Appareil pour agiter des substances
EP2480323B1 (fr) Procédé et dispositif de mélange d&#39;une solution hétérogène en solution homogène
FR2633531A1 (fr) Machine a flottation mecanique
EP1050335B1 (fr) Mélangeur sphérique
FR2597365A1 (fr) Melangeur statique a fonctionnement dynamique
FR2777804A1 (fr) Dispositif melangeur a rotor et stator
FR2599280A1 (fr) Pulverisateur de liquide.
FR2470068A1 (fr) Recipient anti-sedimentation pour liquides a composants de differentes densites
BE533751A (fr)
CH272825A (fr) Appareil mélangeur-émulseur.
WO2004069395A1 (fr) Dispositif pour la production de mini-bulles dans un liquide
BE478676A (fr)
FR2868336A1 (fr) Dispositif melangeur a rotor et stator