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Cuve de cristallisation piriforme.
La présente invention concerne une installation de trai- tement chimique et plus particulièrement des appareils de cristal- lisation à grande capacité ayant une forme qui assure un rapport surface de dégagement de vapeur;volume maximum. i
La purification de divers produits chimiques par cristallisation est un processus important dans l'industrie chimi- que.
La cristallisation offre un moyen pratique et économique pour obtenir des produits chimiques concentrés sous une forme purifiée et dans un état permettant de manipuler ces produits d'une manière efficace pour les emballer et les entreposer.-
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Dans des processus de cristallisation, afin d'induire la cristallisation, on maintient le soluté introduit dans l'appa- reil de cristallisation dans un état sursaturé. L'appareil de cristallisation qui est utilisé procure un moyen pour produire et maintenir la sursaturation nécessaire. Différents types d'appa- reilsde cristallisation sont utilisés dans l'industrie chimique et sont classés suivant les moyens utilisés pour créer la sursa- turation et pour régir le rendement par passe.
On des types d'appa- : reilsde cristallisation les plus importants au point de vue ex- ploitation et économie est celui dans lequel la sursaturation est produite par évaporation. Dans le fonctionnement de ce type d'ap- pareil de cristallisation, un liquide d'alimentation est introduit dans l'appareil dans un état normalement non saturé. Le liquide d'alimentation est introduit par une entrée d'alimentation qui est placée près du niveau normal du liquide afin que la so- lution puisse être introduite dans l'appareil de cristallisation de manière à atteindre la surface du liquide y contenu.
Dans les conditions de fonctionnement utilisées pour une cristallisa- tion donnée, la solution d'alimentation atteint, par vaporisation et par surchauffe, un état d'équilibre par rapport à la vapeur contenue dans l'appareil. La concentration résultante produit une cristallisation et/ou un relargage.
Ce genre de cristallisation a trouvé des applications dans de nombreuses installations et pour de nombreuses matières.
-Mais, un des Inconvénients de ce type d'appareil est l'accumulation de sel qui se produit dans la section vapeur. Pendant le fonction- nement de l'appareil de cristallisation, du sel se sépare de la liqueur entraînée et s'accumule progressivement sur des saillies formées par des irrégularités 'de la surfacede la sectionvapeur et entrave l'écoulement de la vapeur dans cette section.Il faut donc arrêter l'appareil de cristallisation périodiquement afin de le nettoyer en enlevant les. dépôts de sel.
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Suivant l'invention, on réduit au minimum l'accumulation de sel en utilisant un appareil de cristallisa- 'tion a grande capacité qui présente un rapport surface de dégage- ment de vapeur:volume maximum.et dont la forme est conçue pour éli, miner les irrégularités des constructions classiques.
A cet effet,; ' on utilise une cuve de cristallisation comportant une partie su- ' périeure hémisphérique et une partie inférieure qui y est directe- ment reliée et qui comporte des côtés convergeant vers l'intérieur pour former une cuve qui,dans une forme d'exécution proférée, est piriforme ,
On dispose ainsi au niveau de la surface d'ébullition d'une sec- tion maximum qui améliore le processus de cristallisation en pro- curant une grande surface de vaporisation tout en diminuant le degré d'entraînement des vapeurs éliminées de la liqueur par ébullition.
Dans les dessins annexés : la Fig. 1 est une vue en élévation de la section de cristallisation d'une installation de cristallisation à multi- ple effet qui utilise les cuves de traitement de l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan de l'installation de cristallisation représentée sur la Fig, 1; la Fig. 3 est un schéma synoptique d'une installation de cristallisation servant à effectuer la cristallisation frac- tionnée de deux sels différents à partir d'un soluté unique; la Fig. 4 est une coupe transversale d'une cuve de ,cristallisation comportant une section d'épaississement qui en fait partie intégrante; la Fig. 5 est une coupe transversale suivant la ligne
5-5 de la Fig. 4;
la Fig. 6 est une coupe transversale d'une autre forme d'exécution d'une cuve de cristallisation comportant une section d'épaississement qui en fait partie intégrante et qui permet une circulation intérieure et un contact direct entre la section
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d'épaississement et la section de cristallisation; la Fig. 7 est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6; la Fig. 8 est une vue fragmentaire à plus grande échelle "de la ceinture équatoriale montrant la surface intérieure lisse que l'on peut obtenir à la jonction de la partie supérieure hémisphérique etde la partie inférieure de la cuve de cristalli- sation;
la Fig. 9 est une vue en élévation d'une variante de la cuve de cristallisation suivant l'invention, la Fig. 10 est une vue en élévation d'une autre variante de la cuve de cristallisât' on suivant l'invention.
Les dessins montrent que la cuve de cristallisation de l'invention comporte une partie inférieure qui permet d'enle- ver régulièrement et efficacement les cristaux et, grâce à une partie supérieure hémisphérique qui y est reliée, la cuve pré- sente une surface vapeur-liquide maximum par unité de volume.
La Fig. 1 représente une section de cristallisation d'une installation de cristallisation utilisant des cuves 10 et 20 dans une installation de cristallisation partielle. En plus . des- appareils de cristallisation représentés, on utilise égale- ment des appareils auxiliaires (non représentés) pour récupérer les cristaux de la solution déchargée de la section de cristallisation, comme décrit,dans l'installation de cristallisation représentée titre d'exemple sur la Fig* 3. Ces cuves sont de grande capacité comme l'indique la taille de l'ouvrier F qui se tient debout près de l'appareillage de circulation pour la cuve 10. L'appareil de cristallisation 10 comprend une cuve comportant une partie su- périeure 11 et une partie inférieure en substance conique 12 réunies directement au point d'intersection tangentielle.
One entrée d'alimentation 13 sert à introduire la solution d'alimen- tation chauffée dans la cuve à partir d'une source appropriée, non
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représentée.. Des conditions de travail appropriées servant à effectuer la vaporisation instantanée d'équilibre dans les cuves de cristallisation 10 et 20 sont établies au moyen d'un éjec- teur à jet de vapeur classique 30 qui est raccordé à la sortie de vapeur 21 de la seconde cuve de cristallisation 20. Un système de circulation est prévu et comprend une sortie de soluté 14, u ne pompe de recirculation 15 et un échangeur de chaleur indirect classique 16 (la circulation de l'agent de-transmission de la cha- leur tel que de la vapeur provenant d'une source appropriée, étant indiquée par un symbole classique).
Le système de recirculation est raccordé par une conduite appropriée qui est utilisée pour faire recirculer le soluté afin d'assurer que la solution entrante soit amenée à la surface du soluté au niveau de l'interface vapeur-liquide pour permettre à la solution de se vaporiser in- stantanément jusqu'à atteindre un équilibre avec la vapeur con- tenue dans la cuve de cristallisation, cette conduite étant 'raccordée à l'entrée d'alimentation de sorte que le soluté mé- langé est introduit dans la zone de cristallisation par l'entrée d'alimentation 17. La recirculation empêche l'alimentation d'être court-circuitée directement vers la sortie 18 de la solution qui est placée au bas de la cuve.
Les vapeurs provenant de la zone vapeur de l'appareil de cristallisation 10 sont soutirées par un séparateur du type "catch-ail" 19 et sont utilisées pour fournir de la chaleur à l'élément chauffant 22 incorporé dans le système de recircula- tion du soluté de la cuve de cristallisation 20,
L'alimentation de la cuve 20 est introduite par l'entrée
21 à partir d'une source qui sera décrite ci-après avec la sec- tion de cristallisation représentée dans l'installation de la Fig. 3. La cuve 20 a en substance la même forme générale que la cuve 10 et'comprend une partie supérieure hémisphé- rique 23 et une partie conique 24 qui y est reliée pour former.
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une ceinture équatoriale.
Un système de recirculation semblable est prévu pour faire recirculer le soluté et comprend une sortie de solu- té 25, une pompe de circulation 26 telle qu'une pompe à hélice, un élément chauffant 22 et une entrée de soluté 27 qui sont raccordés' par une conduite appropriée qui s'ouvre dans l'entrée d'alimentation:
31 pour pouvoir faire recirculer le soluté de la sortie 25 à l'en- trée 27. Une sortie de solution 28 est prévue pour évacuer'le magma de la liqueur mère et des cristaux de la cuve 20 lorsque la cristal- lisation désirée a été effectuée.
Afin de pouvoir placer les cuves de cristallisation à une hauteur désirée une construction autopor- tante comprenant, par exemple, des colonnes 30 et 31 ou d'autres élé- ments de construction est utilisée pour supporter les cuves 10 et 20,
Une installation de cristallisation utilisant une section de cristallisate semblable à celle représentée sur les Fig.l et 2 est représentée à la Fig. 3. Dans ce cas, l'installation de cristal- 'lisation est utilisée industriellement pour effectuer une sépara- tion fractionnée des sels de borate de sodium et de sulfate de sodium et de sulfate de sodium à partir d'une soluté unique.
L'installa- tion de cristallisation comprend une cuve de cristallisation de pre- mier effet 40 et une cuve de cristallisation de second effet 50.Les cuves 40 et 50 ont la même forme extérieure que celles décrites plus haut avec référence aux Piolet 2, sauf que chaque cuve contient une section d'épaississement d'une pièce formée par, des chicanes inté- rieures 41 et 51 qui forment des compartiments intérieurs 42 et 52fai- sant partie intégrante des cuves 40 et 50, Ces compartiments servent d'éléments épaississeurs pour faciliter davantage l'élimination de la liqueur mère de la solution et améliorer la récupération des cris- taux.
Pour la simplificité, le dessin ne montre pas les diverses pom- pes, valves, dérivations et autres dispositifs auxiliaires dont l'en placement apparaîtra clairement aux yeux des spécialistes.
Un produit d'alimentation provenant d'une source appropriée . est introduit dans l'installation par une conduite principale
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60 qui se divise en des conduites d'alimentation secondaires 61 et 62. Le soluté saturé qui passe dans la conduite 61 est déchar- gé dans un accumulateur 63 qui reçoit, par la conduite 64, le trop-plein clair de la section d'épaississement 52 de la cuve 50 et,par la conduite 65, la liqueur mère provenant de la centrifugeu- se 66 dans laquelle la solution soutirée de la section d'épaississe ment 52 de la cuve 50 est introduite par la conduite 67. La centri- fugeuse sépare les quantités résiduelles de la liqueur, mère, des cristaux humides qui sont produits dans la cuve 50 et refoule le produit final par la conduite 68.
Dans l'installation décrite dans laquelle un soluté contenant des sels de sulfate de sodium et de borate de sodium est traité, du borate de sodium est produit en ce point. L'autre fraction du soluté d'alimentation qui passe par la conduite 62,est déchargée dans l'accumulateur 70.
Comme pour la cuve 50, le trop-plein clair du compartiment d'épais-: sissement 42 de la cuve 40 est déchargé par la conduite 71 dans l'accumulateur 70. La solution provenant du compartiment épais- sisseur 42 de la cuve de cristallisation 40 est pompée par la conduite 72 dans la centrifugeuse 73 dans laquelle la liqueur mère est séparée des cristaux mouillés et est déchargée de la centri- fugeuse par la conduite 74 dans l'accumulateur 70. Les cristaux ' achevés qui, dans ce cas, sont des cristaux de sulfate de sodium, sont évacués de la centrifugeuse par la conduite 75.
L'alimenta- tion de la cuve 40 est pompée de l'accumulateur 63 par une con- duite 76 vers une entrée du système de recirculation placé en amont de l'élément chauffant 77 qui est incorporé dans le système de recirculation. Cette alimentation est mélangée à la solution provenant d'une section d'épaississement intermédiaire
78 de l'épaississeur 42. La solution contenant des cristaux plus fins que les cristaux désirés s'accumule dans cette section intermédiaire 78 pour être remise en circulation dans la section de cristallisation par la conduite 79.
Le soluté provenant de la
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section de cristallisation de la cuve 40 est déchargé par la conduite 80 de sorte-qu'il se mélange dans la conduite 81 à 7.'alimentation provenant de l'accumulateur 63 et à la solution provenant de la section intermédiaire 78 de l'épaississeur 42. Le mélange d'alimentation est alors recirculé au moyen d'une pompe 82 par l'élément chauffant 77 et est introduit dans la section de cristallisation de la cuve 40 au moyen de la conduite 83. L'échan- geur de chaleur 77 Qui est du type indirect* est chauffé par de la vapeur introduite par la conduite 84.
Le condensat de cette opé- ration de chauffage à la vapeur est évacué par la conduite 85 et est renvoyé à la chaudière (non représentée) pour être re- converti en vapeur. La sédition contenant des cristaux du calibre désiré est déchargée de la section de cristallisation de la cuve 40 et est transférée dans le compartiment d'épaississement 42 par la conduite 43,
L'alimentation de la cuve de cristallisation 50 est constituée par le mélange de soluté produit dans l'accumula- teur 70. L'alimentation de l'accumulateur 70 est transférée par une conduite 90 au système de recirculation de la cuve 50 en amont de l'élément chauffant 91.
Comme dans le fonctionnement de la cuve 40, l'alimentation de la cuve 50 est constituée par la solution provenant de la section intermé- diaire 92 de l'épaississeur 52 contenant de fins cristaux qui est transférée par la conduite 93,et par le soluté remis en cir- .culation qui est déchargé de la section de cristallisation de la cuve 50 par la conduite 94. Ces alimentations sont mé- langées dans la, conduite 95 du système de recirculation et refoulées au moyen de la pompe 96 par Isolément chauffant 91 puis introduites dans la section de cristallisation de la cuve 50 par la conduite 97.
La solution contenant des cristaux du calibre voulu est soutirée de la section de cristallisation de la cuve 50 et est transférée à la section d'épaississement 52 par la conduite 53.
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En fonctionnement, la cuve de cristallisation 50 est maintenue à une température moins élevée que la cuve 40. Cela étant, la va- peur soutirée de la zone de vapeur de la cuve 40 par le séparateur 99 est utilisée comme agent d'échange thermique pour transmettre de la chaleur dans l'élément chauffant 91. Le condensat résultant est alors déchargé de l'élément chauffant 91 par la conduitelOO, Les conditions de travail désirées dans les cuves 40 et 50 sont établies au moyen d'un éjecteur à jet de vapeur 101 dans lequel la vapeur sortant de la cuve 50 est introduite par la conduite 102. Le condensat de l'éjecteur 101 est évacué par la conduite 103 pour subir d'autres traitements.
Comme le montre la Fig. 3, une section d'épaississement peut être prévue comme partie intégrante de la cuve de cristallisation de l'invention et cette section facilite la séparation de la liqueur mère et des cristaux dans la solution.
Dans le fonctionnement de la cuve de cristallisation de l'inven- tion, la cristallisation peut être effectuée dans la section de cristallisation pour produire une solution que l'on peut traiter pour séparer la liqueur mère des cristaux mouillés par une variété d'opérations. Lorsqu'on utilise une cuve de cristal. lisation telle que celle représentée sur la Fig. 1 qui ne comporte pas de section d'épaississement interne, il faut prévoir une opé- ration de récupération des cristaux qui exige un filtre-presse ou la combinaison d'un appareil épaississeur et d'une centrifugeu- se pour récupérer les cristaux de la solution.
Mais l'opération de cristallisation et d'épaississement peut être effectuée au moyen , des cuves de cristallisation construites suivant l'invention et représentées sur les Fig.4 et 6, dans lesquelles la cristallisation est effectuée dans une zone de la cuve et l'épaississement dans' une seconde zone qui.fait partie intégrante de cette cuve.
Sur la Fig. 4, la cuve de cristallisation 110 comprend une partie supérieure hémisphérique 111 et une partie inférieure conique 112 qui y est réunie directement au point d'intersection
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tangentielle. La matière d'alimentation est introduite dans cette forme d'exécution par l'intermédiaire d'une conduite 113 par l'entrée d'alimentation 114 dans la zone de cristallisation 115.
Le soluté est remis en circulation par le système de recirculation
116 qui a été décrit plus haut. Le magma de cristaux est évacué de la zone de cristallisation 115 par la sortie de solution 117 et passe par la conduite 118 à la zone d'épaississement 119 qui est formée par une chicane intérieure 120 réunie au,parois latérales de la partie inférieure 112 de la cuve de cristallisation 110 pour former un compartiment d'épaississement intégral- 119.
L'épaississeur fonctionne d'une manière classique et permet de décharger un trop-plein clair qui décante à la partie supérieure- du magma et qui est évacué par la sortie 122. La solution épais- sie se dépose alors au fond du compartiment 119 et est évacuée par la sortie 123 pour subir d'autres traitements visant à sé- parer la liqueur mère des cristaux mouillés.
Une autre combinaison cuve de cristallisation-épaissis- seur est représentée sur la Fig. 6. Dans ce cas, la cuve de cristal- lisation 130 qui comporte une partie supérieure hémisphérique 131 et une partie inférieure conique 132 est pourvue d'une chicane intérieure 133 qui est réunie à ses extrémités libres à la paroi latérale du fond conique 132. La zone d'épaississement 136 ainsi formée n'est pas fermée. Le fond 134 de cette zone reste ouvert pour assurer un accès direct à la zone de cristallisation afin . de permettre une circulation naturelle du soluté à épaissir dans la zone d'épaississement. Le trop-plein clair qui décante dans la zone d'ép&ississement 136 est évacua par la sortie de trop- plein 137.
Dans ce cas, la solution qui doit subir un autre traite- ment pour séparer la liqueur mère des cristaux humide est évacuée par la sortie de solution 138 vers un filtre ou une centrifu- geuse en vue d'être traitée. Un système de recirculation 139 est également prévu.
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En général, la zone d'épaississement comporte une surface exposée à la ceinture équatoriale denviron 5 à 50% de la surface totale du liquide au niveau de cette ceinture. Si on le désire, on peut effectuer une classification intermédiaire'de la solution dans la zone d'épaississement en utilisant des chicanes intermédiaires dans cette zone comme décrit avec référence à la Fig. 3. Quoique la chicane soit représentée comme étant courbe, on peut également utiliser une chicane droite.
Dans une construction d'appareil de cristallisation suivant l'invention) la région de la surface de la liqueur est désignée comme tnt la ceinture équatoriale. Dans cette région qui est placée près de la jonction de la partie supérieure hémi- sphérique et de la partie inférieure conique, plusieurs fonctions principales du traitement se produisent, à savoir l'élimination de la surchauffe, l'introduction de vapeur, la sursaturation du sel dans la liqueur, et la clarification de la liqueur more. De plus, la forme de la cuve de cristallisation de 1-'invention est importante parce qve l'intérieur de la cuve est lisse et ne pré- sente aucune irrégularité. Les variations de profil au niveau de cette Jonction sont importantes parce qu'il faut absolument maintenir la circulation.
C'est-à-dire que la liqueur qui contient des cristaux doit être maintenue en mouvement parce qu'autrement les cristaux se déposent et provoquent une accumulation de sel et par conséquent un engorgement. Il est donc important d'éviter à .la surface intérieure de la cuve des irrégulatirés susceptible de former des zones locales statiques ou des saillies qui produisent des agglomérats' de sel sur lesquels le sel peut s'accumuler avec tous les inconvénients que cela comporte. Une fois qu'un tel dépôt ! se formelles agglomérats de sel continuent à grossir et des moyens mécaniques sont nécessaires pour nettoyer la cuve.
Suivant l'in- vention, les tôles qui sont réunies à cette jonction sont, de préférence soudées par rapprochement et les soudures s'étendent
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sans former des saillies le long du reste de l'intérieur afin de procurer une construction lisse et d'éliminer les irrégularités des constructions classiques.
La zone lisse dans la ceinture équatoriale est représentée sur la Fig. 8 qui est une vue frag- mentaire de la partie supérieure hémisphérique 150 réunie à une partie inférieure conique 151 au moyen d'un joint soudé par rapprochement 152 qui a été meule de manière à ne pas faire saillie sur la surface intérieure 153 du joint, La cuve piriforme qui comporte une surface intérieure lisse permet à la liqueur de s'écouler vers le bas sans risquer de former des agglomérats de sel.
Lorsqu'on introduit la solution d'alimentation dans la zone de cristallisation des cuves de l'invention, il est préfé rable que l'entrée soit décalée ou orientée d'une manière non ra- diale par rapport à la cuve de cristallisation. L'emplacement pré- féré des entrées est représenté, par exemple, sur les Fig. et 7 où l'entrée est décalée ou diriges d'une manière non radiale à l'intérieur de la cuve. Avec cet emplacement de l'entrée il se produit un mélange naturel effectué par l'introduction de la solution d'alimentation qui permet de ré- partir en substance uniformément la solution sur toute la surface de l'interface vapeur-liquide qui présente une grande surface spé - cifique et permet d'éliminer l'eau d'une manière optimum.
Pans les cuves de cristallisation, des ajutages de net- toyage appropriés 124 et 140 sont représentés sur les Fig. 4 et 6 et sont prévus au fond des cuves pour faciliter l'élimination des boues, et les dépôts de sel ou d'autres agglomérats.
Comme le montrent certaines figures, la sortie de la solu ;tion est placée dans la partie Inférieure conique entre les ajutages de nettoyageinférieurs et la sortie de soluté utilisée dans le système de recirculation. Elle peut être placée suivant des besoins du constructeur en n'importe quel endroit entre ces
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sorties dans le fond conique ou dans le système de recirculation.
La variante de la Fig. 9 représente une cuve de cristallisation 160 en substance identique dans les grandes li- gnes aux cuves représentées dans les autres figures telles que la cuve 10 de la Fig. 1. Mais, dans cette variante, la cuve 160 est pourvue d'une sortie de solution 161 à son extrémité inférieure.
De plus, la cuve de cristallisation 160 est pourvue d'une cloison conique inversée 162 qui est fixée à son bord périphérique à la paroi intérieure de la cuve en un point situé notablement en dessous de l'entrée 163. Cne ouverture 164 est prévue au sommet de la cloison 162 et est disposée coaxialement à la. sortie de solution 161, la paroi de l'ouverture s'étendant vers le bas sur une plus grande distance d'un côté pour empêcher tout court-cir- cuitage de la liqueur, comme décrit ci-après.
Une chicane profilée en forme de U inversé .166 est placée en dessous de l'ouverture 164 mais au-dessus de la sortie de solution 161 et a, de préférence, en substance le même diamètre que l'ouverture 164 et est placée co- axialement à l'ouverture 164 et à la sortie de solution 161.
La chicane peut présenter une autre forme et elle peut, par exemple, être conique, sphérique, cylindrique, pyramidale ou plane. Le système de recirculation pour le soluté est en substan- ce tel que décrit avec référence à la Fig. 1 dans laquelle le soluté passe par l'intermédiaire d'une conduite 168 par un élé- . ment échangeur de chaleur classique 170 et revient à la cuve de ,cristallisation par Centrée 163, La sortie de la conduite 168 est, de préférence, située près de l'ouverture 164 et la chicane
172 empêche tout court-circuitage de la liqueur. De la liqueur mère claire est soutirée par la sortie 174 qui va de la chicane à l'accumulateur comme décrit plus haut avec référence aux autres formes d'exécution.
En fonctionnement, la cuve de cristallisation 160 comprend une zone de 'séparation et d'épaississement qui en fait
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partie intégrante. La liqueur mère et les cristaux passent par couverture 164. La solution qui s'accumule dans la partie inférieure de la cuve en dessous de la chicane 166 est soutirée par la sortie de solution 161 et est introduite dans..une ,centrifugeuse et un décanteur comme décrit plus haut. Le eourt-circuitage de - la solution est évité au moyen du prolongement de l'ouverture 164 qui s'étend vers le bas ainsi que de la paroi de prolongement 172. et le soluté est ainsi remis en circulation par la conduite 168.
Le courant de recirculation contient un très faible pourcentage de cristaux. La liqueur mère claire ast soutirée de la cuve de cristallisation par la conduite 174 en un point situé près de la chicane 166.
Une autre variante est représentée sur la Fig. 10.
Dans ce cas-ci, la cuve de cristallisation 180 a en substance les . mêmes particularités de base que les cuves représentées sur -les figures précédentesMais la cuve de la Fig. 10 comporte une entrée 182 située près du niveau du liquide et une sortie de solution 184 prévue au sommet de la cuve. Une ouverture de re- circulation 186 est prévue entre l'entrée et la sortie de solu- tion pour faire recirculer le soluté ,en substance comme décrit plus haut. De plus, un appareil de post-sédimentation est indi- qué d'une manière générale par le chiffre 188. Cet appareil com- prend une section en substance cylindrique 190 dont le bord supé- rieur est réuni à la paroi extérieure de la cuve de cristallisa- .tion au-dessus de la sortie de solution 184 et autour de celle-ci.
- On prolongement en forme de cône inversé 192 s'étend vers le bas à partir de cette section cylindrique 190 et comporte une sortie
194 à son sommet et est disposé coaxialement à la sortie de solu- tion 184, La section cylindrique 190 est également pourvue d'une sortie 196 qui est, de préférence, placée au-dessus de la sortie de solution 184, De plus, la paroi delà sortie de solution 184 près de la sortie 196 peut être prolongée vers le bas sur une
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courte distance pour empêcher tout court-circuitage de la li- 'lueur.
Pans le fonctionnement de la cuve de cristallisation 180, la liqueur et les cristaux passent à l'appareil de post-sédimenta- tion 188 et la solution s'accumule dans le fond de cet appareil et est transférée par l'ouverture 194. à une centrifugeuseetundécan- leur comme décrit plus haut. La liqueur mère en substance claire est soutirée et peut être recirculée vers une autre cuve de cristal- lisation ou vers un accumulateur. Le post-décanteur est avantageux ' parce qu'il permet de régler la solution en circulation dans la cu- ve du fait que la solution peut être passée au décanteur pour y subir un traitement de concentration et de récupération et la liqueur mère claire peut être recirculée vers une autre cuve de cristallisation.
Lorsqu'on le désire, la solution peut être épais- sie dans le post-décanteur et être passée ensuite directement à un décanteur commun à plusieurs cuves de cristallisation dans un système à multiple effet.
L'invention s'applique en particulier à la construction de cuves de cristallisation de 139.250 à 7. 570.000 litres pro- duisant de 50 à 2000 tonnes de cristaux par jour quoiqu'elle puisse être utilisée pour des cuves de cristallisation de capaci- té en dehors de ces gammes. Elle s'applique en particulier à la cristallisation de borates et de sulfates de métaux alcalins, de chlorures)de sucre et des autres produits de cristallisation habituellement traités dans des appareils de cristallisation à évaporateur de relargage.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits, auxquels des changements et des modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. Les cuves de cristallisation représentées utilisent une partie inférieure coni- que. Mais, à mesura que le diamètre de la cuve augmente, la jonc... tion de la partie hémisphérique et de la partie inférieure conique :
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peutdescendre et la cuve s'approche finalement 4 'uns forme sphé- rique, Par exemple, une cuve de cristallisation de 18 m de diamètre est presque une sphère parfaite.
De plus, les cuves peuvent être pourvues de séparateurs par entraînement tels que des séparateurs, par entraînement dutype à .treillis d'acier inoxydable. Dans la construction de ces cuves de cristallisation, on peut utiliser das matériaux de construction classiques. Là. où se présentent des conditions corrosives, on peut, par exemple, utiliser des alliages ferreux ou non ferreux résistant à la corrosion, des aciers plaqués et des métaux analogues. Quoique les dessins ne le montrent pas, les cuves de traitement, conduites, etc., sont garnies d'une isolation adéquate pour réduire au minimum les pertes de chaleur.
L'invention s'applique en particulier à des appareils de cristallisation qui ont des diamètres au niveau de la ceinture équa-. toriale d'environ 3,6 m et plus. Dans les formes d'exécutipn représentées sur la Fig. 1, la cuve de cristallisation de premier effet a un diamètre de 6,6 m au niveau de la ceinture équatoriale tandis que la cuve de second effet a un diamètre de 7,8 m. Ces cuves sont montées sur place ce qui est d'ailleurs facilité par la conception .de l'invention.
REVENDICATIONS.
EMI16.1
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1.- Installation de cristallisation de grande capacité. pour le traitement de produits chimiques, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve piriforme comportant une partie supérieure hémi- sphérique et une partie Inférieure conique directement réunie à la partie supérieure et convergeant vers un sommet à la partie infé- rieure de la cuve, l'intersection de la partie supérieure et de la partie inférieure étant tangentielle, une ceinture équatoriale dans la partie supérieure, une sortie de.vapeur dans la partie
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supérieure, une entrée d'alimentation Immédiatement adjacente à la ceinture équatoriale et située en dessous de celle-ci, une sortie de solution placée au sommet de la partie inférieure,
une cloison conique inversée placée dans la partie inférieure et dont le bord III, périphérique est fixé à la paroi intérieure de la cuve en un point situé en substance en dessous de l'entrée d'alimentation, une ouverture au sommet de la cloison disposée coaxlalement par rapport à la sortis de solution, une sortie. de soluté de recircu- lation dans la partie inférieure en dessous de la cloison communi- quant avec l'entrée d'alimentation, et une seconde sortie placée en dessous de la sortie de soluté de recirculation maïs au-dessus de la sortie de solution.
2. Installation de cristallisation suivant la revendica- tion 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une chicane placée , en dessous de l'ouverture mais au-dessus de la sortie de solu- tion.
3.- Installation de cristallisation de grande capacité pour le traitement de produits chimiques, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve piriforme comportant une partie supé- rieure hémisphérique, une partie inférieure conique directement réunie à la partie supérieure et convergeant vers un sommet à la partie inférieure de la cuve,;
l'intersection de la partie supé- rieure et de la partie inférieure étant tangentielle, une ceinture équatoriale dans la partie supérieure, une sortie de vapeur dans .la partie supérieure, une entrée d'alimentation immédiatement adja- cente à la ceinture équatoriale et en dessous de celle-ci, une sortie de solution placée au niveau du sommet de la partie infé- rieure, un post-décanteur comportant une section en substance cylindrique reliée à la paroi extérieure de la partie inférieure et un pro- longement en forme de cône inversé, la sortie de solution s'ou- vrant dans le post-décanteur, une sortie au sommet du post-décan- teur,
une seconde sortie au niveau de la-section cylindrique du
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post-décanceur et une sortie de soluté de recirculation dans la partie inférieure en dessous de l'entrée d'alimentation et commu- niquant avec celle-ci.