"Procédé et dispositif de déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium, et produits ainsi obtenus" "Procédé et dispositif de déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium, et produit ainsi obtenus"
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cédé de déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium par chauffage à une température de 130 à 200[deg.]C
et élimination de l'eau de cristallisation lors d'une augmentation simultanée de la pression partielle de vapeur d'eau pendant la déshydratation. L'invention concerne en outre un dispositif de déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium, en particulier un réacteur de calcination, comprenant une cheminée de dégagement de la vapeur d'eau libérée, dispositif dans lequel un appareil rempli de corps de remplissage est agencé entre la cheminée et le réacteur de calcination.
La déshydratation partielle de gypse ou respectivement de dihydrate de sulfate de calcium, dénommée également calcination, est connue.A l'aide de la'calcination doit être préparé un produit prenant avec l'eau.
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sulfate de calcium, à l'aide d'appareils appropriés, tels que l'appareil de cuisson Harzer, suffisamment longtemps pour que le dihydrate atteigne une température de 130 à
200[deg.]C et que suffisamment de vapeur d'eau soit dégagée. Cependant, avec de tels procédé et dispositif, on ne peut obtenir qu'un semihydrate de calcium qui fournit un produit de gypse de faible résistance lors d'un processus de prise ultérieur. On désigne ce semihydrate de sulfate de calcium par l'appelation de semihydrate de sulfate de
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La raison du développement insuffisant de la résistance du semihydrate � est à voir essentiellement dans le fait que la fraction en éléments influençant de manière positive et augmentant le développement de la résistance est trop faible. Avec le procédé suivant le brevet principal, il est prévu un procédé avec lequel, par l'augmentation visée de la pression partielle de vapeur d'eau pendant la déshydratation, la fraction en les éléments qui influencent de manière positive le développement de la résistance peut être augmentée. Cette action peut encore considérablement augmenter par le fait que, pendant le début de la déshydratation, de la vapeur d'eau est injectée.
Ce procédé doit être amélioré à l'aide de
la présente invention. Par cette mesure, l'invention
a pour but de rendre le procédé optimum et de le compléter de façon à obtenir un produit final amélioré. En outre, le dispositif doit être réalisé d'une manière mieux adaptable aux conditions modifiées.
On résout le problème suivant l'invention par le fait que la déshydratation est mise en service à une
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cela jusqu'à l'obtention d'une teneur en eau de cristallisation résiduaire inférieure à 1,5% en poids, de préférence de 0, 2 à 0,3% en poids.
L'optimum du procédé de déshydratation se trouve dans les limites indiquées, la longueur de la déshydratation étant donnée par la teneur en eau de. cristallisation résiduaire prévue. Lors de l'ajustement du procédé à ces valeurs, on prépare un produit qui peut être mise en oeuvre, sans autre mesure, dans le but prévu, en particulier comme matériau de construction.
Un semihydrate de sulfate de calcium correspondant présente de bonnes propriétés de prise et il fournit un produit final qui peut être ajusté de manière précise dans sa dureté et sa durée de prise.
Le produit final et respectivement les propriétés du produit final peuvent être influencés davantage positivement par le fait qu'une réhydratation fait suite à la déshydratation. Il est prévu suivant l'invention qu'une réhydratation est effectuée à une
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122[deg.]C. Lors d'un rattachement direct de la réhydratation à la déshydratation, une continuité avantageuse est obtenue et simultanément un processus de refroidissement de la matière est exploité en une opération supplémentaire qui influence de manière positive le produit final.
Selon le but d'utilisation du produit final, la réhydratation doit être interrompue à une teneur en eau déterminée. L'optimum a lieu suivant l'invention lorsque la réhydratation est mise en oeuvre à une température de 115 à 122[deg.]C jusqu'à une teneur en eau de cristallisation allant jusqu'à 6,4% en poids, de préférence de 6,1 à 6,2% en poids. Le produit final ainsi obtenu est particulièrement approprié comme platre de Paris, - .- agrégat ou autre matériau de construction, parce que, après la prise, il développe une très grande résistance mécanique.
Le développement de la résistance, après la prise, est davantage augmenté suivant l'invention par le fait qu'on réhydrate à l'aide d'une solution à 0,5 jusqu'à 10% en poids de sulfate d'aluminium ou d'alun de potasse. Simultanément, on obtient avantageusement un ralentissement de la prise. Il est particulièrement avantageux qu'on utilise, pour la rêhydratation, une solution à 4,5 jusqu'à 5% en poids de sulfate d'aluminium ou d'alun de potasse. Un produit final corres- pondant est particulièrement bien approprié comme agrégat.
Pour la mise en oeuvre du procédé sert un dispositif, en particulier un réacteur de calcination,
4 comprenant une cheminée dégageant la vapeur d'eau libérée, un appareil rempli de corps de remplissage étant agencé entre la cheminée et le réacteur de calcination. Pour pouvoir ajuster de manière aussi précise que possible la résistance du remplissage et empêcher simultanément des dépOts sur les corps de remplissage, il est avantageux que les corps de remplissage de l'espace interne de l'appareil soient des corps céramiques ou des billes céramiques. Ces corps céramiques ont en outre la propriété positive qu'ils se chauffent et conservent la température absorbée de sorte qu'après cela une influence de la vapeur d'eau conformément à la température ne peut plus apparaître dans la zone des corps de remplissage. En outre, les corps céramiques sont résistants et ils peuvent être déplacés, sans autre mesure, par un agitateur. En raison de leur poids
ils occupent toujours la position optimum vis-à-vis des billes qui les entourent et, en cas de besoin, elles peuvent être retiréae de l'espace interne de l'appareil, sans difficulté, et être remplacées par d'autres. Un échange continu est possible, c'est-à-dire que les corps de remplissage qui ne sont plus utilisés sont soutirés par le bas et que les nouveaux corps de remplissage sont chargés par le haut.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, il est prévu que les corps de remplissage respectivement introduits simultanément présentent le même diamètre. Les corps de remplissage présentant un même diamètre occupent une position optimum et calculable, de sorte que la résistance du remplissage correspondant peut être calculée préalablement de manière précise
et peut être déterminée de manière correspondante.
Pour faciliter l'échange des corps de remplissage, il est prévu suivant l'invention que des récipients supplémentaires, dans lesquels les corps de remplissage sont entreposés en étant classés selon la dimension, soient adjoints à l'appareil. En cas de besoin, par ouverture du récipient supplémentaire et avancée d'un récipient supplémentaire vide devant la sortie, on peut effectuer un processus d'échange continu. Les quantités à introduire sont prédéterminées
de manière précise et des manques ne peuvent pas apppa-
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Des mélanges souhaités peuvent, suivant l'invention, être préparés sans autre mesure suivant des proportions respectivement prédéterminées, car les récipients supplémentaires présentent des parois séparatrices intermédiaires; Ainsi il est possible, en cas de besoin, de transvaser des corps de remplissage présentant des diamètres différents à partir de différents récipients supplémentaires et, lors du transvasement,
de les mélanger de manière identique. On peut aussi imaginer que les corps de remplissage soient, d'une manière ralentie mais continue, toujours ajoutés par le haut
et soutirés par le bas de façon que, même en cas de mélanges, un mélange de remplissge de billes uniformes soit donné.
La présente invention se distingue en particulier par le fait qu'un procédé est réalisé qui, en s'organisant sur la déshydratation à sec connue de dihydrate de sulfate de calcium, fournit par l'action visée, en particulier de la pression partielle de vapeur d'eau, une action sur le rendement en les éléments qui augmentent le développement de la résistance, de façon à obtenir au total un gypse qui parvient aux valeurs de résistance du gypse qui a été produit à l'aide de la déshydratation en milieu humide. Le dispositif suivant l'invention permet la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans des conditions optinum. , la pression partielle de vapeur d'eau pouvant être obtenue et déjà ajustée et maintenue au début du processus de déshydratation. A l'aide du dispositif, la fraction en cristaux de semihydrate de sulfate de calcium
a dans le produit final est augmentée d'une manière nette. Par les limites prédéterminées de la température de mise en oeuvre et de.la teneur en eau de cristallisation résiduaire, le respect d'un produit final uniforme est facilité. Le produit final est de plus rendu optimum et amélioré dans ses valeurs par le fait qu'une réhydratation fait suite à la déshydratation largement poussée de la manière visée, réhydratation dans laquelle la teneur en eau de cristallisation est à nouveau augmentée jusqu' à une limite déterminée, à sa-
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nuées .
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif et avec référence à la figure unique annexée qui représente un exemple de réalisation préféré de dispositif suivant l'invention avec les particularités et pièces nécessaires pour cela. La figure unique illustre un dispositif représenté de manière schématique et destiné à la déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium. Le dihydrate de sulfate de calcium est chargé dans le réacteur de calcination par un orifice de remplissage non représenté et il est ensuite chauffé et l'eau de cristallisation libérée est dégagée par la cheminée 2,
la vapeur d'eau étant tout d'abord passée au travers de l'appareil 3.
L'appareil 3 réalisé sous la forme d'un agitateur à hélice est totalement rempli par des corps de remplissage 4, 5, 6, 7. Ces corps de remplissage modifient leur position de manière conditionnée par une mise en service de l'agitateur 9 et respectivement de l'hélice 8 pendant le processus de déshydratation, de façon que la vapeur d'eau doive chaque fois rechercher de nouvelles voies à travers le garnissage des corps ou respectivement billes. L'espace interne 10 est, comme on l'a dit, rempli par les corps de remplissage 4 à 7,
la section transversale de l'ouverture de l'appareil 3 réalisé sous la forme d'un agitateur à hélice pouvant être influencée par la conformation particulière de l'entrée 11, de façon que des particules solides ne puissent pas être entraînées, ou uniquement très difficilement, avec la vapeur d'eau et puissent être éclusées dans l'appareil 3.
Les corps de remplissage 4 à 7 agencés dans l'espace interne 10 de l'appareil 3 peuvent, en cas de besoin, être prélevés et échangés par les orifices 12, 13.
Latéralement au réacteur de calcination 1,
est prévu le raccordement à vapeur d'eau 14 auquel est adjoint un organe d'arrêt 15. Cet organe d'arrêt est
par exemple accouplé avec le dispositif de chauffage
qui n'est pas représenté sur la figure unique annexée,
de façon que l'injection de vapeur d'eau ait lieu à un moment prédéterminé de manière précise et en accord
avec le chauffage. Elle doit avoir lieu au début du processus de déshydratation.
Latéralement à la cheminée et à l'appareil 3 rempli par les corps de remplissage 4 à 7, sont agencés des récipients supplémentaires 17, 18 qui sont remplis par des corps de remplissage correspondants 4 à 7. Chacun des récipients supplémentaires 17, 18 contient uniquement des corps de remplissage présentant un même diamètre ou respectivement la même forme. Sur la
hauteur des récipients supplémentaires 17, 18 sont prévues des parois séparatrices intermédiaires 19, 20 qui permettent un vidage partiel du récipient supplémentaire 17, 18 lors du chargement. Ainsi, il est possible de décharger d'une manière partielle chaque fois plusieurs récipients supplémentaires de ce genre 17, 18 dans l'appareil 3 ou respectivement dans son volume interne 10,
de façon que toute combinaison souhaitée de corps de remplissage 4 à 7 présentant des diamètres différents puisse être préparée. Les différents récipients supplémentaires 17, 18 sont reliés aux orifices 12, 13 par l'intermédiaire d'une bride de sortie 21 de sorte qu'un processus de remplissage peut se dérouler rapidement et pratiquementde manière continue.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Procédé de déshydratation à sec de dihydrate de sulfate de calcium par chauffage à une température
de 130 à 200[deg.]C et élimination de l'eau de cristallisation, lors d'une augmentation simultanée de la pression partielle de vapeur d'eau pendant la déshydratation, caractérisé en ce que la déshydratation est mise en
oeuvre à une température de 145 à 180[deg.]C, de préférence
à 150[deg.]C, et cela jusqu'à l'obtention d'une teneur en eau
de cristallisation résiduaire inférieure à 1, 5% en
poids, de préférence de 0, 2 à 0,3% en poids.