BE857656A - Appareil de lavage de matieres solides se trouvant en suspension dans un liquide - Google Patents

Description

  "Appareil de lavage de-matières solides se trouvant en suspension dans un liquide".

  
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lavage de matières solides se trouvant en suspension dans un liquide. 

  
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des opérations. dé lavage , grâce à un liquide, sur une suspension d'une matière solide dans un liquide ne se mélangeant pas avec

  
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grâce à un solvant de la même nature que la phase liquide dispersante , pourvu que le poids spécifique de la matière solide soit différent de celui du liquide de lavage. 

  
Les applications possibles d'un tel appareil apparaîtront plus clairement de la description de cet appareil , ainsi que de ses caractéristiques opératoires, que l'on présente ciaprès.

  
L'appareil consiste en une colonne de lavage illustrée par les Figures 1 et 6 , et il comprend les éléments essentiels et caractéristiques suivants:

  
(1) Une colonne verticale équipée d'ajutages pour l'admission de la matière solide , sous forme l'une suspension ,

  
à traiter, et d'un ou plusieurs liquides de lavage , et en outre pour la décharge des liquides de lavage épuisés et de la suspension de la matière solide lavée ;

  
(2) des dispositifs de mélange et des dispositifs de broyage des agglomérés de matière solide , s'il y en a , présents dans la suspension ; de tels dispositifs comprennent un diaphragme fixe à rayons (figure 2) et un dispositif rotatif
(rotor radial) illustré par la Figure 3 , monté sur un arbre central se disposant suivant l'axe de symétrie de la colonne, cet arbre maintenant le rotor radial susdit en rotation Le diaphragme fixe à rayons et le rotor radial sont agencés à une courte distance , de l'ordre de quelques millimètres , l'un de l'autre et ils occupent la totalité de la section de la colonne.

  
Les liquides circulant de bas en haut et ceux circulant de haut en bas sont amenés à passer nécessairement à travers cps éléments , à savoir l'élément fixe et l'élément rotatif , en subissant ainsi un mélange accompagné d'effets de cisaillement

  
 <EMI ID=5.1>  ainsi qu'une dispersion des gouttelettes liquides .

  
La forme du rotor radial illustré par la Figure 2 est telle qu'il provoque les meilleurs effets de cisaillement possibles avec un minimum de consommation d'énergie.

  
(3) Une structure en nid d'abeilles , illustrée par

  
la Figare 5 , qui forme un certain nombre de canaux verticaux convenant pour favoriser la décantation et pour empêcher la diffusion des mouvements turbulents , entre une zone de la colonne et la zone contiguë.

  
Dans la forme de réalisation pratique de l'appareil

  
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à la place de la structure définie suivant le point (3) précédent, ces autres éléments consistant en:

  
(4) des disques horizontaux plats , présentant un relief de hauteur minimum sur leurs surfaces supérieure et inférieure , ce relief consistant en une bande d'une forme hélicoïdale
(voir la figure 4) . Ces disques sont montés sur le même arbre que celui des rotors radiaux mentionnés précédemment. La vitesse de rotation de ces disques doit être telle que leur vitesse périphérique va de 1,5 à 4 m/sec.

  
Les disques rotatifs réduisent les phénomènes de "contre-mélange" : en fait, chacun d'eux , en raison de son agitation principalement radiale , impartit des mouvements rotatifs au mélange fluide se trouvant à proximité de ses faces ,en réduisant ainsi au minimum , en vertu de sa forme et de sa vitesse ajustée

  
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résultant entre les deux zones séparées par ce disque. Les diamètres de ces disques sont tels qu'ils laissent libre une section importante pour permettre les mouvements ascendants ot descendants des divers composants du mélange. La section libre prend environ 40% et plus de la section totale de la colonne.

  
Les bandes soudées sur les faces des disques facilitent l'enlèvement de la matière solide, qui sinon s'accumulerait, en particulier dans la zone centrale des disques. Pour obtenir un équilibre dynamique de circulation , les bandes susdites sont appliquées sur les deux faces des disques , à savoir sur la surface

  
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cas où la matière solide en suspension a un poids spécifique inférieur à celui du-liquide de lavage , un dispositif tournant à vitesse modérée est agencé sur le haut de la colonne , afin d'homogénéiser la suspension de matière solide précédemment lavée et de la transférer à la sortie de décharge .

  
Lorsque l'appareil doit traiter des suspension de matières solides ayant un poids spécifique supérieur à celui du liquide de lavage , le produit traité est déchargé du bas de la colonne, comme illustré par la Figure 6.

  
Le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention sera décrit ci-après en se référant à un cas pratique , c'està-dire à un cas dans lequel le produit à traiter est une suspen-

  
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se aqueuse acide contenant les restes du catalyseur préalablement désactivé avec un alcool. La composition totale est la suivante:

  

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 <EMI ID=11.1>  cédente, est alimenté de manière tangentielle au point 1 de la colonne de la Figure 1 et il est agité d'abord par une roue à turbine 2 afin d'empêcher la formation de blocs d'agglomérats et afin aussi d'assurer la distribution du mélange alimenté sur la totalité de la section de la colonne . 

  
Le mélange circulant vers le bas rencontre des disques rotatifs 3 qui lui impartissent un mouvement rotatif , en interrompant ainsi les courants de circulation verticaux descendants et en favorisant (au moins partiellement ) la séparation des phases du mélange. La phase aqueuse qui dans le présent cas est la plus lourde, circulera vers le bas du fait de la décantation , tandis que la phase organique , contenant le polymère en suspension , circulera de bas en haut.

  
Un tel effet est également assuré par le disque suivant pour atteindre ainsi une séparation supplémentaire et plus précise entre les deux phases . La phase aqueuse, qui circule vers le bas,

  
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un nid d'abeilles 4 formant un faisceau de canaux verticaux. Ce dispositif a pour fonction d'éliminer tous les courants turbulents résiduaires afin de/faciliter une séparation par décantation des dernières traces du solvant et du polymère à partir de la phase aqueuse .

  
Cette dernière phase est ensuite déchargée du bas de la colonne (ajutage 5). Le mélange circulant vers le haut rencontre. un dispositif à agitation intense 6 , consistant en une combinaison du rotor radial avec le diaphragme fixe à rayons De cette manière , il est possible d'obtenir un mélange total avec la. phase principalement aqueuse , qui circule de haut en

  
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des disques rotatifs 7 et 8 , et le meme/que celui déjà décrit pour le mélange descendant se développe alors.

  
Cela signifie que l'on a une séparation nette entre .la zone se trouvant sous l'action du dispositif 6 et la zone se trouvant sous l'action des dispositifs 9 et 14.

  
La phase principalement aqueuse, descendante, et la phase principalement organique, ascendante , lorsqu'elles se trouvent à la hauteur des dispositifs d'agitation 9 et 14 , sont mélangées ensemble , pour obtenir ainsi un effet élevé d'échange mutuel , c'est-à-dire un effet de lavage. A une certaine hauteur de la colonne (point 10 ) , une solution de NaOH est introduite afin de neutraliser la phase organique (solvant + polymère)contenant des traces de matières acides. Le mélange circulant vers le haut rencontre cette solution de NaOH (diluée par la phase aqueuse venant de la portion supérieure de la colonne) et il est neutralisé à fond.

   D'autre part , si cette solution de lavage alcaline est totalement transférée vers la décharge se trouvant à la '  base de la colonne , en même temps que la totalité de la solution aqueuse introduite dans cette colonne , un pH trop élevé est atteint , rendant insolubles les composés métalliques du catalyseur. Pour éviter cet inconvénient , une portion de la solution de lavage .alcaline prélevée par l'ajutage 11 est .séparée et déchargée à proximité du plateau à entonnoir 12.

  
Le mélange circulant vers le haut rencontre ensuite

  
le courant d'eau de lavage introduit par l'ajutage 13 , qui élimine les traces quelconques d'alcalinité depuis la phase organique, grâce aux dispositifs à agitation intense 15,16 et 17, et

  
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La phase organique ainsi lavée et totalement naîtra-  lisée se récolte ensuite dans la partie supérieure de la colon- 

  
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polymère grâce aux lames de grattage 22,23 et 24 , et à transférer la suspension polymère vers une décharge continue 25 grâce à une lame d'écoulement 26.

  
L'appareil de lavage suivant la forme de réalisation décrite permet d'obtenir , dans la colonne , plusieurs zones de mélange intense des phases organique et aqueuse à proximité des rotors radiaux combinés aux diaphragmes fixes à rayons , ces zones alternant avec des zones de séparation par décantation des phases aqueuse et organique , se trouvant à proximité des disques rotatifs et de la structure en nid d'abeilles.

  
De la sorte, l'appareil permet de réaliser des opérations de lavage , même avec des liquides de lavage différents

  
dans des zones différentes , le produit traité étant obtenu d'un coté , et une ou même plusieurs solutions de lavage épuisées étant obtenues de l'autre coté .

  
Les excellents.résultats obtenus grâce au procédé de lavage mis en oeuvre dans l'appareil suivant la présente invention sont évidents en considérant les caractéristiques du produit polymère final ,obtenu par une centrifugation traditionnelle de la boue quittant la colonne. En fait, le polymère contient les très faibles pourcentages suivants de matières étrangères :

  

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L'appareil illustré par la Figure 6 convient pour la-

  
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drocarbure liquide (par exemple dû polypropylène dans du propylène liquide ) avec un liquide de lavage consistant en ce même hydro-

  
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(bas polymères et polymères amorphes solubles) , en permettant ainsi leur séparation. 

  
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La boue de polypropylène dans le propylène liquide

  
est alimentée par l'ajutage 1 à la zone 2 de la colonne , en dessous du panneau en nid d'abeilles 3. Tandis qu'elle circule

  
de manière descendante , la boue traverse des zones d'agitation

  
4 et des zones de décantation 5, qui sont formées par les éléments déjà décrits précédemment. Du propylène frais est introduit par l'ajutage 6 dans la zone inférieure de la colonne , pour réaliser un lavage à contre-courant du polymère descendant dans cette colonne. Le polymère se récolte à la base de la colonne , d'où il est déchargé (ajutage 7) sous forme d'un mélange de polymère plus propylène liquide , ayant une teneur élevée de matière solide (pate).

  
La phase de lavage liquide est déchargée du haut de

  
la colonne (ajutage 8) .

  
Dans la partie supérieure de la colonne , on a un faisceau de canaux en nid d'abeilles 3, ayant pour fonction d'éliminer les courants turbulents , pour faciliter ainsi la séparation par décantation des particules polymères à partir de la phase liquide en circulation ascendante.

  
Les significations des numéros de référence des Figures 1 et 6 sont rappelées ci-après.

  
Sur la Figure 1, le numéro de référence 1 désigne l'ajutage d'admission du produit à laver , le numéro 2 désigne la turbipe d'homogénéisation et de distribution , les numéros 3,7,

  
8 ,18 , 19 et 20 désignent des-disques rotatifs , le numéro 4  désigne une structure en nid d'abeilles , le n[deg.] 5 désigne l'ajutage de sortie pour le liquide de lavage principal , les numéros

  
6,9 ,15,16 et 17 désignent des dispositifs d'agitation (diaphragme fixe à rayons plus rotor radial ) , le numéro 10 désigne l'ajuta-  ge d'admission du liquide de lavage auxiliaire , le numéro 11 dé-  signe l'ajutage de sortie du liquide de lavage auxiliaire , le 

  
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Claims (1)

1. l'ajutage d'entrée du liquide de lavage principal, le numéro 21 désigne le dispositif à agitation lente , les numéros 22,23 et

   24 désignent des lames de grattage , le numéro 25 désigne l'ajutage de sortie du produit'lavé, et le numéro 26 désigne la lame d'écoulement .

   Sur la Figure 6, le numéro 1 désigne l'ajutage d'alimentation du produit à laver, le numéro 2 désigne la zone d'introduction du produit à laver , le numéro 3 désigne la structure en nid d'abeilles , le numéro 4 désigne des dispositifs d'agitation (diaphragme fixe à rayons plus rotor radial ), le numéro 5 désigne des disques rotatifs ,le numéro 6 désigne l'ajutage d'entrée du liquide de lavage , le numéro 7 désigne l'ajutage de sortie du liquide lavé et le numéro 8 désigne l'ajutage de sortie du liquide de lavage.

   REVENDICATIONS

   1. Appareil convenant pour le lavage , grâce à un ou plusieurs liquides , d'une matière solide ayant un poids spécifique inférieur à celui du liquide de lavage , en suspension dans un liquide qui a également un poids spécifique inférieur à celui du liquide de lavage et n'est pas miscible avec ce liquide de lavage , cet appareil comprenant les éléments suivants :

   (a) une colonne verticale équipée d'ajutages d'entrée pour la suspension de matière solide, ainsi que pour un ou plu- <EMI ID=23.1>

   de sortie pour la décharge , à la base, des liquides de lavage épuisés et pour la décharge , à la partie supérieure , de la suspension de la matière solide lavée; <EMI ID=24.1>

   sement pour les agglomérés de produit solide , s'il y en a , présents dans la suspension , ces dispositifs comprenant un diaphragme fixe à rayons et un rotor radial , agencés horizontalement et de manière à prendre la totalité de la section horizon-tale de la colonne , le rotor radial étant monté sur un arbre rotatif centré suivant l'axe de symétrie vertical de cette colonne ;

   (c) une ou plusieurs structures en nid d'abeilles , consistant en un certain nombre de canaux verticaux convenant pour faciliter la décantation et pour empêcher la transmission de courants turbulents depuis une zone de la colonne vers la zone adjacente ; et (d) un dispositif rotatif agencé au haut de la colonne , capable d'homogénéiser la suspension de la matière solide lavée et de la transférer à la décharge .

   2. Appareil convenant pour le lavage d'une matière

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   me nature , c'est-à-dire miscible avec le liquide dispersant ,

   et ayant un poids spécifique inférieur à celui de la matière solide , cet appareil comprenant les éléments essentiels suivants:

   (a) une colonne verticale équipée d'ajutages pour l'admission de la suspension de matières solides et du liquide de lavage , et pour la décharge du liquide de lavage au sommet et de la matière solide lavée à la base; (b) un ou plusieurs dispositifs de mélange et d'écrasement des agglomérats éventuels de produit solide , contenus dans la suspension , ces dispositifs comprenant un diaphragme fixe à rayons et un rotor radial , agencés horizontalement et de manière à prendre la totalité de la section horizontale de[pound] colonne , le rotor radial étant monté sur un arbre rotatif centré <EMI ID=26.1> (c) une ou plusieurs structures en nid d'abeilles , consistant en un certain nombre de canaux verticaux capables d'em- <EMI ID=27.1>

   lonne à la zone adjacente 3. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans lequel , à titre de variante de la structure en nid d'abeilles , on utilise des éléments constitués par un ou plusieurs disques rotatifs plans , horizontaux , ayant un relief d'une hauteur minimum sur la surface inférieure et sur la surface supérieure, ce relief consistant en une bande en forme de ligne hélicoïdale ,ces disques étant montés sur le même arbre rotatif que les rotors radiaux, les diamètres des disques étant tels qu' ils laissent une section libre, dans la colonne , correspondant

   à environ 40% de la surface totale, la vitesse périphérique des disques allant de 1,5 à 4 m/seconde.

   4. Appareil suivant la revendication 1 ou 3, convenant

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   solide ayant un poids spécifique supérieur à celui du liquide de lavage ,et en suspension dans un liquide ayant également un poids spécifique dépassant celui du liquide de lavage , en étant non miscible avec ce dernier , appareil dans lequel la sortie du liquide de lavage épuisé est agencée au sommet de la colonne , tandis que la décharge de la suspension de la matière solide lavée est prévue à la base de la colonne.

   5. Appareil suivant la revendication 2 ou 3, convenant pour le lavage d'une matière solide en suspension dans une solution aqueuse ou dans une solution de solvant organique, grâce à un liquide de lavage de la même nature , c'est- à-dire miscible

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   que la décharge du liquide de lavage épuisé est localisée au bas de la colonne , tandis que la décharge de la suspension de la ma-

   <EMI ID=30.1>

   6. Appareils de lavage de matières solides se trouvant en suspension dans un liquide , tels que décrits ci-dessus et/ou illustrés par les dessins annexés.