CA1219813A - Procede et dispositif d'evacuation et de degazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque - Google Patents

Procede et dispositif d'evacuation et de degazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque

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Abstract

Un procédé et un dispositif d'évacuation et de dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque. Le dispositif comporte en haut de cuve, un trop-plein formant déversoir et un réservoir débouchant sur une pompe et il est caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un réceptacle placé entre le déversoir et le réservoir, qui comprend une surface de raccordement, et d'autre part une tuyauterie partant du pied de cuve et débouchant dans le réceptacle. Ce dispositif peut être avantageusement utilisé dans la fabrication de l'acide phosphorique.

Description

~Z19813 PROCEDE ET DISPOSITIF D'EVACUATION ET DE DEGA2AGE
D'UNE BOUILLIE D'UNE CUVE D'ATTAQUE

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'évacuation et le dégazage dlune bouillie d'une cuve d'at-taque. Ce procédé et ce dispositif peuvent être plus particuliè-rement utilisés dans la fabrication de l'acide phosphorique.
On connaît de nombreux procédés chimiques mettant en oeuvre une reaction conduisant à la formation d'une bouillie plus ou moins épaisse par exemple les traitements de lixiviation, les attaques d'un minerai par un acide, c'est le cas en particulier de l'attaque acide d'un minerai de phosphate dans la préparation par voie humide de l'acide phosphorique. Dans ces procédés, la bouillie qui a ete formée dans un réacteur ou une cuve d'attaque doit être évacuée et filtrée pour séparer le produit recherché du ou des sous-produits.
Il est donc nécessaire pour la bonne marche du procede d'ali-menter le filtre le plus regulièrement possible et pour cela de dégazer la bouillie et d'évite~- tout entraînement d'air lors de son passage de la cuve d'attaque au filtre. Par ailleurs, il est avantageux de pouvoir envoyer sur le filtre une houillie qui soit la plus homogène possible.
Il existe différents procédés et dispositifs pour transporter les bouillies de la cuve d'attaque au filtre. En particulier, on connaît un système d'évacuation constitué par un trop-plein en haut de cuve qui débouche directement et perpendiculairement dans un reservoir vertical relie à une pompe qui aspire la bouillie et la renvoie sur le filtre. L'inconvenient dans un tel système est l'entraînement d'air qui se produit lors du passage de la bouillie du trop-plein dans le reservoir.
En outre, dans un tel cas l'evacuation de la bouillie ne se fait que par un seul point de la cuve d'attaque de sorte que le bouillie evacuee risque de ne pas être parfaitemPnt homogène avec le reste de la bouillie dans la cuve d'attaque.
L'objet de l'invention est donc un procede et un dispositif permettant quelles que soient les conditions de marche, à la fois une evacuation de la bouillie sans entraînement d'air, un degazage et une homogenéisation de celle-ci.
' 1~1 98~3 Dans ce but, le procédé selon l'invenelon d'évacuation et de dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque, est caractérisé en ce qu'on évacue une première partie de la bouillie en haut de cuve par un trop-plein, on forme avec cette bouillie une veine de faible epaisseur, on fait s'ecouler celle-ci sans rupture de veine dans un reservoir relie à une pompe et en ce qu'on évacue une deuxième partie de la bouillie en pied de cuve et on rassemble cet~e seconde partie de la bouillie à la veine précitee de la première partie de la bouillie ou à la bouillie contenue dans le reservoir.
Par ailleurs, le dispositif de l'invention pour la mise en oeuvre de ce procede, est du type comportant en haut de cuve un trop-plein formant deversoir et un reservoir debouchant sur une pompe dans lequel se deverse la bouillie provenant du deversoir, et il est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un receptacle place entre le deversoir et le reservoir et comprenant au moins une surface de raccordement, formant adoucissement, du deversoir au reser~oir, sur laquelle s'ecoule la bouillie, et une tuyauterie partant du pied de cuve et debpuchant dans le receptacle ou dans le reservoir.
Le procedé et le dispositif de l'invention presentent une serie d'avantages.
Tout d'abord, la formation d'une veine de bouillie de faible epaisseur entraîne une faible variation du niveau de cuve en fonction du debit de la bouillie et permet une elimination par-tielle des gaz résiduels inclus.
L'ecoulement sans rupture de veine grâce à la structure du receptacle, évite tout entraînement d'air lors de l'ecoulement de la bouillie.
Par ailleurs, l'evacuation de la bouillie à la fois en haut et en pied de cuve permet une homogeneisation de celle-ci. Par exemple dans le cas de la fabrication d'un acide phosphorique, et plus particulierement dans le cas où l'on part d'un minerai de phosphate charge en sodium, on peut eviter ou diminuer la formation des billes de fluosilicate de sodium. Ces billes ont tendance a se former dans le fond de la cuve d'attaque ce qui au bout d'un certain temps rend necessaire l'arrêt de la fabrication pour evacuer les billes formees. L'evacuation en pied de cuve permet d'eliminer les billes de fluosilicate au début de leur formation.

L'invention ainsi que d'autres caractéristlques, détails et avantages de celle-ci seront mieux compris à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins anne~és dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de côté selon l'axe F de la figure l;
- la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de l'invention.
En se référant à la figure 1, on peut voir le dispositif de l'invention (1) disposé à côté d'une cuve d'attaque (2).
Le dispositif comporte essentiellement un déversoir (3), un reservoir de bouillie (h), un réceptacle (5) placé entre le déver-soir et le réservoir, et une tuyauterie (6) partant du pied de cuve et qui dans le cas illustré débouche dans le réceptacle (5).
Le deversoir (3) est un déversoir rectangulaire situé donc en haut de cuve de manière à for~mer un trop-plein. Les dimensions du deversoir sont calculees de manière qu'il s'y ecoule une veine de bouillie de faible epaisseur, environ 10 cm par exemple. La longueur du deversoir est calculee de manière à etre la plus faible possible afin d'éviter tout dépot de solide, du gypse par exemple dans le cas d'une bouillie d'acide phosphorique.
Dans le mode de réalisation illustré, le reser~oir (4) est cylindrique. Il est prolonge vers le bas par un cone (7) dont la section au point bas est identique à la tuyauterie d'aspiration (8) reliant l'ensemble reservoir-cone à une pompe (9). Une tuyauterie de refoulement (10) relie la pompe au système de distribution de la bouillie sur le filtre.
Une des caracteristiques principales de l'invention est le receptable (5) qui permet le passage de la bouillie du déversoir (3) vers le réservoir (4).
Ce receptacle se presente sous la forme d'un caisson monte sur le reservoir et dans lequel débouche le déversoir. Il comprend au moins une surface de raccordement (11) formant adoucissement sur laquelle s'écoule la bouillie et qui relie le déversoir au reser-voir ou, plus précisement, la surface du deversoir sur laquelle s'écoule la bouillie et la ou une paroi du déversoir. On entend ici ~;~19B~3 par surface formant adoucissement, toute surface placée entre le déversoir et le reservoir et comblant ou remplaçant l'angle vif que formerait sans elle la rencontre de ceux-ci.
Cette surface de raccordement (11) peut avoir differentes for~es. Ce peut être une surface courbe concave. Ce peut être comme dans le mode de realisation illus~ré un plan incline.
Ta surface de raccordement est bordee par deux parois (12) et (13) du receptacle qui definissent ainsi avec elle un conduit dans lequel s'ecoule la bouillie.
Selon une variante de l'invention, on dispose les parois bordant la surface de raccordement d'une manière telle que celle-ci presente une largeur decroissante dans le sens d'ecoulement de la bouillie. Cette diminution permet de maintenir une vitesse d'ecou-lement de la bouillie dans le receptacle sensiblement constante.
On peut voir d'apres les figures 1 et 3 un mode de realisation particulier de l'invention. Selon ce mode de realisation, la surface de raccordement est constituee par un triangle dont un sommet repose sur l'extremite, superieure du reservoir et le côte oppose sur le bord du deversoir. Les deux surfaces (12) et (13) ont un profil apparent triangulaire dont une base coincide avec une portion de la circonference de l'extremite superieure du reservoir (4), le sommet oppose à cette base reposant sur le bord du dever-soir. Les autres parois delimitant le receptacle sont elles aussi triangulaires ou de profil apparent triangulaire. Le receptacle presente donc une section horizontale octogonale decroissante dans le sens d'ecoulement de la bouillie.
L'autre caracteristique principale de l'invention est la tuyauterie (6). Cette tuyauterie peut avoir une section quelconque.
Elle est calculee de manière à pouvolr evacuer un debit de bouillie equivalent à environ 30 % à 50 % du debit total de bouillie eva-cuee.
Cette tuyauterie part du pied de cuve ou de son voisinage et elle peut aboutir soit dans le receptacle, soit dans le reservoir On prefère faire deboucher la tuyauterie (6) dans le réceptacle et-sur la surface de raccordement de celui-ci. Dans ce dernier cas, il est avantageux d'y faire deboucher la tuyauterie par l'interme-diaire d'un raccord (14) evase à section transversale rectangu-laire.

9~3 Le fonctlonnement du dlspositif de l'invention se deduit de la description precedente.
La bouillie s'ecoule en une veine de faible epaisseur dans le deversoir (3) et penètre dans le receptacle (5). Compte-tenu de la surface (11) formant adoucissement, la veine de bouillie descend à
travers le receptacle vers le reservoir (4) sans qu'il y ait rupture ou décollement de veine puis s'accumule sur une certaine hauteur dans le reservoir. La pompe (9) aspire la bouillie par la tuyauterie (8) ee l'envoie à la filtration par la tuyauterie (10).
Compte-tenu de la forme du receptacle qui élimine tout risque de rupture ou de décollement de la veine et qui limite la vitesse d'ecoulement de la bouillie, il n'y a pas entra;nement d'air pendant le passage de la bouillie dans le receptacle et le degazage peu~ se poursuivre convenablement.
Par ailleurs, la bouillie evacuee par la conduite (6) se melange à la veine de bouillie provenant du deversoir.
Enfin la bouillie rassemblee dans le reservoir (4) subit un ultime degazage par le haut au~ niveau de sa surface en contact avec l'air.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitee aux modes de realisation décrits qui n'ont éte donnes qu'à titre d'exemples. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des equiva-lents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquee.

Claims (13)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé d'évacuation et de dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque, caractérisé en ce qu'on évacue une première partie de la bouillie en haut de cuve par un trop-plein, on forme avec cette bouillie une veine de faible épaisseur, on fait s'écouler celle-ci sans rup-ture de veine dans un réservoir relié à une pompe et en ce qu'on évacue une deuxième partie de la bouillie en pied de cuve et on rassemble cette seconde partie de la bouillie à
la veine précitée de la première partie de la bouillie ou à
la bouillie contenue dans le réservoir.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'on évacue en pied de cuve un débit de bouillie équivalent à environ 30 à 50 % du débit total de bouillie évacuée.
3. Dispositif pour évacuation et dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque, du type comportant en haut de cuve un trop-plein formant déversoir et un réservoir débouchant sur une pompe dans lequel se déverse la bouillie provenant du déversoir, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réceptacle placé entre le déversoir et le réservoir et comprenant au moins une surface de raccordement, formant adoucissement, du déversoir au réservoir, sur laquelle s'écoule la bouillie, et une tuyauterie partant du pied de cuve et débouchant dans le réceptacle ou dans le réservoir.
4. Dispositif selon la revendication 3, caracté-risé en ce que la surface de raccordement précitée est une surface courbe concave.
5. Dispositif selon la revendication 3, caracté-risé en ce que la surface de raccordement précitée est un plan incliné.
6. Dispositif selon la revendication 5, caracté-risé en ce que la tuyauterie précitée débouche sur la sur-face de raccordement précitée.
7. Dispositif selon la revendication 6, caracté-risé en ce que la tuyauterie est reliée à ladite surface de raccordement par un raccord évasé à section transversale rectangulaire.
8. Dispositif selon la revendication 7, caracté-risé en ce que la surface de raccordement précitée présente une largeur décroissante dans le sens d'écoulement de la bouillie.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-risé en ce que le réservoir est cylindrique et la surface de raccordement du réceptacle est constituée par un triangle dont un sommet repose sur l'extrémite supérieure du réser-voir et le côté opposé sur le bord du déversoir, la surface de raccordement étant bordée par deux parois de profil apparent triangulaire dont une base coïncide avec une por-tion de la circonférence de l'extrémité supérieure du réser-voir.
10. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la tuyauterie précitée débouche sur la surface de raccordement précitée.
11. Dispositif selon la revendication 3, carac-térisé en ce que la tuyauterie est reliée à ladite surface de raccordement par un raccord évasé à section transversale rectangulaire.
12. Dispositif selon la revendication 3 ou 7, caractérisé en ce que la surface de raccordement précitée présente une largeur décroissante dans le sens d'écoulement de la bouillie.
13. Dispositif selon la revendication 3 ou 7, caractérisé en ce que le réservoir est cylindrique et la surface de raccordement du réceptacle est constituée par un triangle dont un sommet repose sur l'extrémité supérieure du réservoir et le côté opposé sur le bord du déversoir, la surface de raccordement étant bordée par deux parois de profil apparent triangulaire dont une base coïncide avec une portion de la circonférence de l'extrémité supérieure du réservoir.
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