CH336250A - Procédé pour le mélange d'une matière pulvérulente et appareil pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Procédé pour le mélange d'une matière pulvérulente et appareil pour la mise en oeuvre du procédé

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CH336250A
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CH
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Inventor
James Dilcher Harry
Burnap Frost Robert
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Fuller Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
    • B01F33/406Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles with gas supply only at the bottom
    • B01F33/4062Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles with gas supply only at the bottom with means for modifying the gas pressure or for supplying gas at different pressures or in different volumes at different parts of the bottom

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Description


  
 



  Procédé pour le mélange d'une matière pulvérulente
 et appareil pour la mise en oeuvre du procédé
 La présente invention comprend un procédé pour le mélange de matières pulvérulentes et un appareil pour la mise en oeuvre du procédé.



     I1    est à l'heure actuelle de pratique courante de réaliser des opérations diverses à l'aide de couches fixes fluidisées. Par   couches fixes   on entend définir que la phase dense du mélange solides-gaz est contenue dans un récipient ayant une hauteur notable, pour faire la distinction avec les couches mobiles peu profondes. Lesdites couches fixes fournissent   l'un    des meilleurs procédés pour mélanger des solides déjà développés en raison de la turbulence et des courants internes existant dans la couche. Une couche fluidisée constitue ainsi un excellent moyen pour mélanger des solides afin de produire un mélange homogène de différentes matières ou pour donner une moyenne des variables d'un courant produit de façon continue d'une seule matière.



   Un haut rendement de mélange dans une couche continuellement fluidisée s'est limité jusqu'ici au traitement de matières brutes ou granulaires ayant une gamme de dimensions de particules appropriée.



  En général, on peut dire que lorsqu'une faible proportion des particules a une dimension inférieure à 0,075 mm ou dans certain cas inférieure à 0.05 mm, on obtient un bon mouvement interne dans le mélange en ayant recours à une vitesse appropriée du gaz de fluidisation. A mesure que la dimension moyenne des particules descend en dessous de cette gamme, il devient progressivement plus difficile de maintenir une couche continuellement fluente sans l'aide de moyens mécaniques, ou de processus spéciaux pour amorcer un déplacement de masse de la matière contenue dans le récipient. Lorsque pratiquement toute une matière est de la gamme de dimension de l'ordre du micron comme c'est le cas avec un pigment, une fluidisation dans toutes les conditions devient très difficile ou impossible.



   Qu'une matière donnée puisse ou non être fluidisée dépend des caractéristiques des particules constituant la masse de la matière. Les caractéristiques des particules qui en premier lieu déterminent la tendance d'une masse donnée quelconque d'une matière pulvérulente à fluidiser dépendent (1) de la forme des particules individuelles, (2) de la dimension. des particules, et (3) des quantités relatives des particules de dimensions différentes constituant la masse de la matière. Cependant, les quantités optimum de particules de dimensions différentes peuvent varier suivant la matière elle-même et la forme des particules individuelles constituant cette matière.



   Du point de vue de la fluidisation, les matières pulvérulentes fluidisables sont normalement définies comme étant (a) celles qui ne sont pas normalement fluidisées par le passage d'un courant d'air ascendant, (b) celles qui peuvent être fluidisées mais avec difficulté et avec l'aide de quantités relativement importantes d'air, par exemple, les matières dans lesquelles les caractéristiques des particules sont telles que l'air, au lieu de se disperser uniformément dans la masse des particules pulvérulentes, a tendance à former dans la matière des canaux dirigés vers le haut et à travers lesquels le gaz de fluidisation a tendance à dévier et à s'échapper, et (c) celles qui ont des caractéristiques de particules qui les rendent relative  ment faciles à fluidiser par la traversée d'un courant d'air ascendant.



   La présente invention comprend un procédé pour mélanger des matières pulvérulentes difficilement fluidisables et un appareil pour la mise en   oeuvre    de ce procédé. Cependant, ce procédé et cet appareil conviennent aussi pour le mélange d'une matière pulvérulente qui est facilement fluidisée puisque de ce fait elle écourte l'opération du mélange, bien que ces matières ne posent normalement aucun problème important en ce qui concerne l'obtention du mélange lorsqu'elles sont soumises à de l'air dans des conditions telles qu'elles sont maintenues dans un état fluidisé adéquat.



   Dans la production du ciment, en raison des variations dans la composition des constituants de matières brutes, des changements dans la teneur en humidité et d'autres divers facteurs, il est pratiquement impossible, du point de vue industriel, d'influer sur les proportions initiales des matières brutes de manière à empêcher des changements brusques dans la composition de la matière brute fournie, lesquels changements dépassent les limites de tolérance.   I1    a donc été de pratique courante dans l'industrie du ciment d'envisager une opération de mélange pour conférer au produit une composition pratiquement uniforme répondant bien aux tolérances désirées.

   La production du ciment par le procédé sec comporte l'emploi de diverses matières brutes, et bien que le degré et le genre du broyage effectué donnent une distribution des dimensions des particules toute différente et entraîne des variations dans les propriétés physiques, lesdites matières ont pour leurs particules une gamme de dimensions allant d'environ 0,1 mm jusqu'aux dimensions au-dessous du micron,   800/0    à 90   O/o    de ces particules étant normalement plus petites que 0,075 mm.

   Bien que le procédé et l'appareil que comprend la présente invention conviennent particulièrement au mélange de matières brutes destinées aux fours à ciment, ils sont applicables également au mélange d'une matière pulvérulente dont, d'une façon générale, les caractéristiques des particules sont telles qu'elles permettent l'aération et la fluidisation d'une masse de la matière.



   Plus exactement la présente invention comprend un procédé consistant à maintenir ensemble différentes matières à mélanger, à disperser un gaz vers le haut simultanément à travers des sections verticales différentes de la masse de matières, le gaz dispersé dans au moins une section étant envoyé selon des pulsations sous un volume et une pression propres à assurer la fluidisation de la matière pulvérulente dans cette section, le gaz dispersé dans une section contiguë étant en tel volume et à une telle pression que la matière dans cette section soit aérée mais non amenée à l'état fluidisé, et la présente invention porte en outre sur un appareil pour la mise en   oeuvre    dudit procédé, appareil comprenant une trémie destinée à recevoir les matières à mélanger,

   des dispositifs d'aération disposés au fond de la trémie de manière à se trouver sous les matières à mélanger contenues dans la trémie, lesdits dispositifs d'aération étant disposés selon des sections contiguës, des moyens pour envoyer séparément un gaz dans les dispositifs d'aération de chaque section, des moyens pour envoyer le gaz aux dispositifs d'aération d'au moins une de ces sections selon un volume et une pression de nature à provoquer la   fluidisation    de la masse des matières pulvérulentes reposant sur les dispositifs d'aération de cette section, des moyens pour envoyer simultanément de l'air aux dispositifs d'aération d'une section contiguë selon un volume et une pression de nature à aérer mais non fluidiser la masse de matières pulvérulentes fluidisables reposant sur les dispositifs d'aération de cette section,

   et des moyens pour que l'air envoyé à la section où la fluidisation doit se faire le soit suivant des pulsations.



   Le résultat obtenu en soumettant la masse de matière pulvérulente à une fluidisation fractionnée pulsée, comme décrit ci-dessus, est qu'il est possible d'obtenir la fluidisation satisfaisante et le mélange d'une matière pulvérulente dont les caractéristiques de particules sont telles qu'elle ne peut normalement pas ou seulement avec difficulté être mélangée par fluidisation.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.



   Sur ces   dessins   
 La fig. 1 est une vue en coupe horizontale en partie schématique, faite suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, d'un silo ou trémie dans lequel le mélange peut être effectué.



   La fig. 2 est une vue en coupe verticale médiane du silo ou trémie de la fig. 1.



   La fig. 3 est une vue de détail, en partie en coupe, représentant un dispositif d'aération et la façon d'envoyer le gaz aérateur dans ce dispositif.



   La fig. 4 est une coupe de détail représentant les moyens permettant d'étrangler la conduite d'air menant à chacun des dispositifs d'aération, et
 la fig. 5 est une vue schématique montrant la circulation de la matière pulvérulente dans la trémie pendant le mélange.



   En se référant au dessin, le mélange est effectué dans une trémie 1 ayant une paroi verticale 2 et un fond 3. La trémie peut avoir une section droite quelconque et peut être de toute dimension, de préférence d'une dimension et d'une forme semblables, d'une fa çon générale, à celles des silos actuellement utilisés pour le mélange de matières brutes destinées aux fours à ciment.



   Le fond 3 de la trémie est incliné d'un angle de 1 à 130 en direction d'un orifice de décharge 4 s'ouvrant sur son côté le plus bas, le degré d'inclinaison dans chaque cas particulier dépendant des caractéris  tiques des particules de la matière pulvérulente. La masse de matières pulvérulentes, après mélange convenable, est déchargée par l'orifice 4 dans un caisson 5 duquel elle est déversée dans un four ou dans une trémie d'emmagasinage.



   Une série de dispositifs d'aération individuels 6 reposent sur le fond 3, à faible distance les uns des autres, de manière à offrir une surface poreuse perméable au gaz sur laquelle la masse de matières pulvérulentes repose. Comme représenté sur la fig. 3, chacun des dispositifs d'aération comprend une pièce poreuse perméable au gaz 7 qui peut être un morceau de tissu tissé serré tel qu'une toile à couches multiples du type généralement utilisé pour constituer des courroies ou autre matière poreuse convenable, et une chambre sous-jacente d'air 8 à laquelle de l'air est envoyé pour qu'il passe par le haut à travers la pièce perméable au gaz dans la masse de matières pulvérulentes qui repose au-dessus, dans le but de l'aérer ou de la fluidiser.



   Comme représenté aux fig. 1 et 2, il existe à la surface supérieure du plancher une série de canaux
 10 qui reçoivent des collecteurs 9 destinés à alimenter en air les dispositifs d'aération individuels. Les extrémités intérieures des collecteurs 9 sont reliées à des tubulures diamétrales 11, 12, 13 et 14. L'air en provenance des différents collecteurs 9 est envoyé aux chambres d'air des dispositifs d'aération individuels au moyen de conduits flexibles tels que des tubes de cuivre 15. On a de préférence recours à des conduits flexibles pour envoyer l'air aux dispositifs d'aération individuels de manière qu'aucune vibration résultant de l'air pulsé dans les collecteurs, comme décrit ci-après, n'endommage les conduits ou leurs raccords avec les collecteurs ou les dispositifs d'aération.



   Comme représenté à la fig. 1, le silo est divisé en quadrants A, B, C et D, les limites des quadrants différents étant indiquées par les traits interrompus a et b. Bien que le dessin représente la trémie comme étant divisée en quadrants, il est évident qu'elle pour rait être divisée en un nombre quelconque de secteurs, si elle est circulaire, ou en un nombre quelconque de sections si elle ne l'est pas, les dispositifs d'aération de chaque secteur ou section étant alimentés en air issu des collecteurs par une tubulure qui fournit l'air à ce secteur ou cette section seulement.



   Chacune des tubulures 11, 12, 13 et 14 est alimentée en air par deux compresseurs indépendants
 16 et 17. L'air en provenance du compresseur 16 passe de la sortie de décharge de celui-ci dans une conduite 18 qui s'étend d'un côté à l'autre de la trémie. A une extrémité, la conduite 18 est reliée à une paire de tuyaux d'alimentation 19 et 21 qui à leur tour sont reliés aux tubulures   1 1    et 12, respectivement. L'air venant de la conduite 18 dans chacun des tuyaux 19 et 21 s'écoule à travers des soupapes d'arrêt 22 et 23 respectivement. A son autre extrémité la conduite 18 est reliée à des tuyaux d'alimentation 24 et 25 qui à leur tour sont reliés aux tubulures de distribution 13 et 14 et les alimentent en air. L'air provenant de la conduite 18 vers les tuyaux 24 et 25 s'écoule à travers des soupapes d'arrêt 26 et 27.



   Le compresseur 17 fournit de l'air à la même pression que l'air fourni par le compresseur 16, mais en plus grand volume. L'air sortant de son orifice de décharge passe par des tuyaux 28 et 29 pour aboutir à une conduite 31 qui est parallèle, d'une façon générale, à la conduite 18 et qui, comme la conduite 18, s'étend d'un côté à l'autre de la trémie. A une extrémité, la conduite 31 est reliée par des dérivations 32 et 33 aux tuyaux d'alimentation 19 et 21, respectivement. A son autre extrémité, la conduite 31 est reliée par des dérivations 34 et 35 aux tuyaux d'alimentation 24 et 25, respectivement. L'alimentation en air de la conduite 31, par le canal des dérivations 34 et 35, aux tuyaux d'alimentation est commandée par des soupapes 36, 37, 38 et 39.

   Ces soupapes sont de préférence commandées à distance et peuvent être de tout type mais de préférence du type actionné par électro-aimant.



   L'alimentation en air du compresseur d'air 17 par la voie du tuyau 29 à la conduite 31 est commandée par une soupape 41 actionnée à la main, qui est normalement maintenue ouverte et par une soupape automatique 42, actionnée par intermittence et commandée à distance. Comme représenté sur la fig. 1, la soupape 42 est du type à électro-aimant et la fréquence de son ouverture et de sa fermeture est commandée par un mécanisme de réglage 43 qui est alimenté en courant électrique à partir d'une source quelconque appropriée. Bien qu'on ait de préférence recours à une soupape actionnée à l'aide d'un électro-aimant, étant donné qu'elle permet une ouverture et une fermeture rapide, on peut être amené à faire appel dans certains cas à une soupape commandée à distance d'un autre type quelconque, telle qu'une soupape papillon tournante.



   Un by-pass 44 est branché sur le tuyau 29 de part et d'autre des soupapes 41 et 42. L'écoulement par le by-pass 44 est commandé par une soupape 45 actionnée à la main.



   Les soupapes d'arrêt 22, 23, 26 et 27 fonctionnent normalement pour permettre l'écoulement de l'air du compresseur 16, par les tuyaux 19, 21, 24 et 25, dans les tubulures 11, 12, 13 et 14, desquelles il passe par les collecteurs 9 et les conduits 15 dans les dispositifs d'aération. Le volume d'air fourni par le compresseur 16 est suffisant pour produire l'aération de la masse de matières pulvérulentes se trouvant dans le silo, mais insuffisant en volume pour produire sa fluidisation. Par ailleurs, le compresseur
 17 est propre à fournir de l'air à un tuyau d'alimentation choisi, en volume excédant celui qui lui est fourni par le compresseur 16 et suffisant pour provoquer la fluidisation de la masse de matières pulvérulentes.

   En conséquence, le plus grand volume d'air fourni au tuyau d'alimentation choisi par le compresseur 17 engendre une plus grande pression dans ce tuyau, en provoquant la fermeture de la soupape  d'arrêt se trouvant sur son parcours. Ainsi, les soupapes 36, 37 et 38 étant fermées et la soupape 39 ouverte, comme représenté à la fig. 1, la pression régnant dans le tuyau d'alimentation 24 est suffisamment importante pour provoquer la fermeture de la soupape d'arrêt 26.

   Etant donné que le tuyau d'alimentation 24 conduit à la tubulure de distribution 14 qui alimente en air les dispositifs d'aération du quadrant A, aucun air ne passe du compresseur 16 aux dispositifs d'aération de ce quadrant mais de l'air est fourni par les tuyaux d'alimentation 19, 21 et 25 aux tubulures 11, 12 et 13, en quantité suffisante pour provoquer l'aération mais non la fluidisation de la matière pulvérulente reposant sur les dispositifs d'aération des quadrants B, C et D. Cependant, de l'air issu du compresseur 17 passe par la soupape ouverte 39 dans le tuyau d'alimentation 24 et ensuite à la tubulure de distribution 14, de sorte que les dispositifs d'aération du quadrant A, sont alimentés en air en volume suffisant pour assurer la fluidisation de la masse de matières pulvérulentes dans ce quadrant.



   Afin que l'alimentation en air des différents dispositifs d'aération 6 soit uniforme, sans considération de leur distance par rapport aux tubulures 11,
 12, 13 et 14, chaque raccord 46 (fig. 4) comporte un disque 47 percé d'un petit orifice 48 le traversant. Ce petit orifice réduit de telle façon le flux d'air en provenance des collecteurs 9 par les conduits 15 dans la chambre d'air des dispositifs d'aération que chacun de ces dispositifs reçoit la même quantité d'air indépendamment de sa distance par rapport à la tubulure.



   La   facon    suivant laquelle le mélange de la masse de matières pulvérulentes est effectué ressort de l'examen de la fig. 5, en liaison avec la fig. 1. Les soupapes 36, 37, 38 et 39 étant disposées comme déjà décrit, c'est-à-dire les soupapes 36, 37, 38 fermées et la soupape 39 ouverte, de l'air en volume suffisant pour entraîner seulement une aération de la masse de matières pulvérulentes est envoyé aux dispositifs d'aération des quadrants B, C et D à partir du compresseur 16, tandis que simultanément, le compresseur 17 envoie de l'air en volume suffisant pour provoquer une fluidisation dans le quadrant A.



   La fluidisation de la masse de matières pulvérulentes dans le quadrant A provoque une séparation des particules, ce qui entraîne une augmentation sensible du volume de la matière dans ce quadrant. Puisque la masse de matières pulvérulentes dans les quadrants B, C et D n'est pas suffisamment aérée pour sa fluidisation, le volume de la masse de matières dans ces quadrants demeure pratiquement sans changement. Ainsi, les parois verticales de la matière dans les quadrants B et D adjacentes au quadrant A ont tendance à confiner latéralement la masse de matières du quadrant A dans ce quadrant, même si son volume a sensiblement augmenté. Donc, la masse de matières fluidisée dans ce quadrant est forcée à s'élever et, lorsque la masse de matières qui s'élève atteint le niveau de la matière pulvérulente dans la trémie, elle se répand sur les quadrants B, C et D.



  Dans une trémie circulaire telle que représentée à la fig. 1. on a constaté que tandis que la matière fluidisée du quadrant A se répand au-dessus des quadrants B, C et D, la majeure partie du flux de matière va de la partie supérieure du quadrant A au quadrant
C en passant par le centre de la trémie.



   La plus faible densité de la masse de matières fluidisée du quadrant A est indiquée par un pointillé moins dense dans ce quadrant. La masse de matières fluidisée qui se répand au-dessus des quadrants B, C et D à partir de la partie supérieure du quadrant A se désaère progressivement et se dépose au sommet de la masse de matières simplement aérée de ces quadrants, comme indiqué au sommet de la matière du quadrant D par l'augmentation progressive vers le bas de la densité des pointillés (fig. 5).



   Etant donné que la masse de matières du quadrant D est plus dense que celle du quadrant A, elle se déplace vers le bas et au-dessus du quadrant A, en établissant ainsi une circulation de la matière dans la trémie comme indiqué par les longues flèches c de la fig. 5. Cette circulation de la masse de matières dans la trémie est facilitée par le fait qu'il y a une légère fluidisation de la masse de matières pulvérulentes au bas du quadrant D au voisinage des dispositifs d'aération, ceci étant également indiqué par le léger pointillé à cet endroit.

   Alors que la masse de matières fluidisée a les caractéristiques générales d'un fluide et est moins dense que la masse de matières se trouvant dans la portion principale du quadrant D, la plus grande partie de la masse de matières plus denses du quadrant D se dépose sur la masse de matières fluidisée se trouvant en dessous et la fait s'écouler latéralement sur le fond du quadrant
A pour prendre la place de la masse de matières débordant du quadrant, d'où résulte une accélération de la circulation principale de la masse de matières comme indiqué par les flèches c.



   Etant donné qu'il y a une dispersion d'air latérale du quadrant A dans les quadrants adjacents, il   n'y    a pas une séparation nette entre la masse de matières fluidisée du quadrant A et la masse de matières simplement aérée des quadrants adjacents.   I1    existe une zone de transition dans laquelle la masse de matières est aérée à un degré moins élevé que dans le quadrant A mais plus élevé que dans les secteurs adjacents. Cette zone est indiquée en d de la fig. 5.



   Simultanément à la circulation de la matière, indiquée par les flèches c de la fig.   5.    il y a un courant moins important de matière à partir des côtés limitrophes verticaux des quadrants B, C et D adjacents au quadrant A, dans ce quadrant. Ceci est indiqué par les petites flèches c de la fig. 5.



   Le fonctionnement continu de la soupape 42 durant l'alimentation en air à partir du compresseur 17 dans le quadrant A pour assurer la fluidisation de la masse de matières pulvérulentes dans ce quadrant y provoque l'introduction pulsée de l'air. Ceci est particulièrement avantageux dans les cas où la masse de  matières en train d'être mélangée ne peut, en raison des caractéristiques des particules. normalement être fluidisée ou ne peut seulement être fluidisée   qu'à    l'aide de grandes quantités d'air. Avec de telles matières. la fluidisation est de façon générale empêchée ou rendue difficile parce que l'air introduit ne reste pas uniformément réparti dans l'ensemble de la masse de matières mais forme des canaux verticaux d'air.



  Etant donné que l'air suit les chemins de moindre résistance en se dirigeant vers le haut dans une masse de matière pulvérulente, de tels canaux ont tendance à fonctionner comme des by-pass ou des évents pour l'échappement de l'air de la masse de matières. Cet état de choses fait que des parties adjacentes de la masse sont dépossédées d'une telle quantité d'air et que la matière dans ces parties ne demeure pas plus longtemps à l'état fluidisé, ou autrement que ces parties nécessitent de plus grandes quantités d'air pour maintenir la masse de matières pulvérulentes à l'état fluidisé.



   Avec une masse de matières dont les caractéristiques des particules sont de nature à favoriser la formation de canaux lors de l'introduction de l'air, une interruption momentanée de l'alimentation en air dans la masse de matières provoque l'effondrement de la masse de matières fluidisées en raison du manque d'une quantité d'air suffisante dans cette masse de matières pour la maintenir à l'état fluidisé. Cet effondrement de la matière provoque l'obturation des canaux, de sorte que lorsque l'air est à nouveau introduit de nouveaux canaux s'établissent en des endroits différents. Cette formation continuelle de canaux d'air et l'effondrement de la masse de matières pulvérulentes dans ceux-ci facilitent le mélange de la matière constituant la masse.



   La durée des cycles pulsés, un cycle correspondant au temps s'écoulant du début de la période d'action des pulsations au début de la période d'action suivante, est déterminée par les caractéristiques des particules de la masse de matières pulvérulentes particulière qui est mélangée, et peut varier d'environ 0,7 seconde à environ 15 secondes. Pour la plupart des matières pulvérulentes, un cycle de 0,9 à 5 secondes est préféré.



   Le rapport de la période d'action à la période d'inaction dans chaque cycle dépend également des caractéristiques des particules de la matière donnée.



  La période d'inaction est normalement déterminée par la vitesse de la matière traitée à se débarrasser de l'air, qui correspond au temps que met la matière pour retourner de son état complètement fluidisé à son état original privé d'air, après que l'alimentation en air de fluidisation est interrompue. La période d'inaction ne doit de préférence pas être d'une durée telle que la matière retourne complètement à son état privé d'air et doit être juste assez longue pour assurer l'effondrement des canaux d'air qui ont été formés.



   Lorsque l'air de fluidisation est envoyé à la matière pulvérulente par pulsations, comme décrit ci
 dessus, il passe progressivement en se dirigeant vers le haut à travers la masse de matières selon des on
 des et provoque la pulsation de la masse de matières dans chaque section de celle-ci parcourue par une
 onde, la masse de matières dans chaque section étant tout d'abord élevée à une certaine hauteur puis s'effondrant sur une partie de cette hauteur, chaque effondrement vers le bas de la masse de matières servant à briser les canaux formés dans la matière pendant la période d'action.

   Cette rupture des canaux d'air facilite non seulement le mélange de la masse de matières mais également permet d'obtenir une fluidisation satisfaisante avec moins d'air, puisque pratiquement tout l'air introduit est utilisé lors de l'opération de fluidisation et ne s'échappe pas par les canaux d'air. Cet air, tout comme celui des canaux situés dans une section quelconque, est forcé à réintégrer la masse de matières pulvérulentes et aide à sa fluidisation lors de l'effondrement des canaux.



   Dans certains cas il peut ne pas être bon de couper complètement l'alimentation en air de fluidisation dans la période ainsi dénommée de coupure du cycle de pulsation, mais simplement de réduire la quantité d'air fourni à cet effet. Dans ces cas, la soupape commandée à la main 45, intercalée dans la conduite 44 qui constitue un by-pass pour la soupape 42 à fonctionnement intermittent, peut être ouverte d'une quantité suffisante pour fournir le volume d'air réduit désiré pendant la période   de   coupure  ,    quand la soupape 42 est fermée.

   De cette façon, lorsqu'on fait état ici d'une introduction d'air par   pulsations  , il doit être entendu que les pulsations peuvent être simplement obtenues en réduisant périodiquement le volume d'air envoyé dans les sections fluidisées, de même qu'en coupant totalement l'alimentation en air pendant la période de coupure.



   S'il est désiré à un moment quelconque d'envoyer de l'air au quadrant A ou à un autre quelconque quadrant dans lequel la masse de matières pulvérulentes est en train d'être fluidisée, de façon continue plutôt que par pulsations, il suffit de fermer la soupape commandée à la main 41 se trouvant dans le tuyau 29 et d'ouvrir la soupape commandée à la main 45 branchée dans le by-pass 44. Tout le volume d'air issu du compresseur s'écoule alors de l'orifice de décharge de celui-ci par le tuyau 28, le by-pass 44 et le tuyau 29 dans la conduite 31 de laquelle il passe par le tuyau de distribution choisi pour alimenter la tubulure du quadrant qui doit être fluidisé par un courant continu.



   Au lieu de faire fonctionner la soupape 42 de manière qu'elle coupe brutalement l'alimentation en air de fluidisation, comme cela est obtenu avec une soupape commandée par électro-aimant, la soupape peut être ouverte et fermée progressivement pour augmenter ou diminuer graduellement l'envoi de l'air dans la matière pulvérulente, en provoquant de la sorte des ondes d'air de caractères différents dans la masse de matières fluidisée. Une augmentation et une diminution graduelles semblables du vo  lume d'air fourni pour obtenir la fluidisation de la masse de matières pulvérulentes peuvent être obtenues en ayant recours à une soupape à papillon tournant de façon continue à la place de la soupape à électro-aimant 42.



   Les différentes sections sont soumises en série à l'air en volume suffisant pour les fluidiser et suivant tout cycle désiré. Le cycle peut se faire dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens contraire, ou suivant un tout autre ordre. De même, si on le désire, plus d'un secteur ou section peut être soumis à la fluidisation à tout moment, particulièrement si la trémie est une trémie importante et divisée en un grand nombre de sections. De même, le nombre des secteurs ou sections n'est pas limitatif tant qu'il y a au moins une section dans laquelle la masse de matières pulvérulentes est simplement aérée et non fluidisée.



   Le temps pendant lequel la masse de matières dans   l'un -quelconque    des secteurs ou sections est maintenue à l'état fluidisé n'est également pas critique. Pour de nombreuses matières, il est avantageux d'avoir recours à un cycle de fluidisation de 2 minutes à 15 minutes pour chaque secteur ou section.



   Afin de soumettre en série les différents quadrants de la trémie à de l'air en volume permettant la fluidisation, les soupapes à électro-aimant 36, 37, 38 et 39 sont connectées à un mécanisme de réglage électrique d'un type courant qui provoque l'ouverture de ces soupapes au moment désiré et les maintient ouvertes pour le temps que   l'on    désire soumettre la matière pulvérulente à la fluidisation dans les différents quadrants.

 

   La valeur de la pression d'air qui est maintenue dans les tubulures 11, 12, 13 et 14 dépend des caractéristiques des particules de la masse de matières pulvérulentes et de la hauteur de la matière dans la trémie, puisque ces données constituent les facteurs qui déterminent le nombre de   dm5    par unité de l'aire d'aération qui sont nécessaires pour maintenir la masse de matières pulvérulentes reposant sur cette aire, respectivement à l'état aéré et  

Claims (1)

  1. REVENDICATION I: Procédé de mélange de matières pulvérulentes difficilement fluidisables, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir ensemble différentes matières à mélanger, à disperser un gaz vers le haut simultanément à travers des sections verticales différentes de la masse de matières, le gaz dispersé dans au moins une section étant envoyé selon des pulsations sous un volume et une pression propres à assurer la fluidisation de la matière pulvérulente dans cette section, le gaz dispersé dans une section contiguë étant en tel volume et à une telle pression que la matière dans cette section soit aérée mais non amenée à l'état fluidisé.
    SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé de mélange suivant la revendication I. caractérisé en ce que le gaz dispersé dans au moins une section se propage vers le haut selon des ondes dans la masse de matières, les caractéristiques des particules des matières à mélanger étant telles et le gaz envoyé dans cette section étant en tel volume et à une telle pression que la fluidisation des matières pulvérulentes dans cette section soit provoquée et que des canaux verticaux d'air se forment dans les sections d'onde respectives, le gaz dispersé dans une section contiguë étant en tel volume et à une telle pression que la masse de matières dans cette section soit aérée mais non amenée à l'état fluidisé, la durée de la période d'action des cycles de pulsation respectifs étant limitée,
    le gaz au cours de cette période étant dispersé dans la masse de matières pulvérulentes pour un temps qui n'est sensiblement pas plus long que le temps nécessaire pour créer les canaux dans la masse de matière pulvérulente.
    2. Procédé de mélange suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la durée de la période d'inaction des cycles de pulsation respectifs est moindre que le temps pris pour la dés aération complète de l'air des matières pulvérulentes fluidisées lors de la période d'action des cycles de pulsation respectifs.
    3. Procédé de mélange suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la durée des cycles de pulsation varie de 0,7 seconde à 15 secondes.
    4. Procédé de mélange suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la durée des cycles de pulsation varie de 0,9 seconde à 5 secondes.
    5. Procédé de mélange suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les différentes sections verticales sont soumises en série à l'air sous un volume et une pression de nature à provoquer la fluidisation des matières pulvérulentes.
    REVENDICATION Il: Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie destinée à recevoir les matières à mélanger, des dispositifs d'aération disposés au fond de la trémie de manière à se trouver sous les matières à mélanger contenues dans la trémie, lesdits dispositifs d'aération étant disposés selon les sections contiguës, des moyens pour envoyer séparément un gaz dans les dispositifs d'aération de chaque section, des moyens pour envoyer le gaz aux dispositifs d'aération d'au moins une de ces sections selon un volume et une pression de nature à provoquer la fluidisation de la masse des matières pulvérulentes reposant sur les dispositifs d'aération de cette section,
    des moyens pour envoyer simultanément de l'air aux dispositifs d'aération d'une section contiguë selon un volume et une pression de nature à aérer mais non fluidiser la masse de matières pulvérulentes fluidisables reposant sur les dispositifs d'aération de cette section, et des moyens pour que l'air envoyé à la section où la fluidisation doit se faire le soit suivant des pulsations.
    SOUS-REVENDICATIONS : 6. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens pour envoyer du gaz aux dispositifs d'aération de la section où la fluidisation doit se faire à partir d'une source différente de celle qui alimente en gaz les sections où seule une aération doit se faire.
    7. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour réduire périodiquement le volume de gaz envoyé aux dispositifs d'aération de la section où la fluidisation doit se faire afin d'obtenir la pulsation du gaz.
    8. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour arrêter périodiquement le courant de gaz vers les dispositifs d'aération des sections où la fluidisation doit se faire afin d'obtenir la pulsation du gaz.
    9. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour alimenter en gaz en série les différentes sections selon des temps prédéterminés et selon un volume et une pres sion de nature à assurer la fluidisation de la masse de matières pulvérulentes reposant sur lesdites sections.
    10. Appareil suivant la revendication II, caracté risé en ce qu'il comprend des tubulures séparées pour envoyer du gaz aux dispositifs d'aération de chacune des sections, des moyens de compression du gaz, un ensemble de tuyaux pour faire écouler l'air issu des dits moyens de compression vers lesdites tubulures, et des moyens pour envoyer de l'air au choix et par intermittence à au moins l'une de ces tubulures en plus grand volume qu'il ne l'est envoyé aux autres tu bulures.
    11. Appareil suivant la revendication II, caractérisé par des moyens de compression séparés, prévus pour envoyer de l'air au choix en plus grand volume.
    12. Appareil suivant la revendication II, caracté risé en ce que la trémie est divisée en quadrants, et en ce qu'il comprend des moyens pour alimenter en air, en série en plus grand volume les tubulures des dispositifs d'aération des différents quadrants.
    13. Appareil suivant la revendication II et la sousrevendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble de tuyaux pour envoyer l'air issu des moyens de compression auxdites tubulures comprend un tuyau de dérivation relié à chacune des tubulures, une soupape d'arrêt dans chaque tuyau de dérivation, un deuxième ensemble de tuyaux pour envoyer de l'air issu des moyens de compression auxdites tubulures, ce deuxième ensemble de tuyaux comprenant des tuyaux de dérivation communiquant avec les tuyaux de dérivation du premier ensemble de tuyaux, de sorte que les premiers tuyaux de dérivation constituent une partie commune aux deux ensembles, des soupapes susceptibles d'être fermées au choix se trouvant dans les tuyaux de dérivation du deuxième ensemble de tuyaux,
    les soupapes d'arrêt branchées dans les tuyaux de dérivation du premier ensemble de tuyaux étant agencées de manière à se fermer lors de la création dans ces tuyaux de dérivation, en aval desdites soupapes d'arrêt, d'une pression supérieure à celle régnant dans ces tuyaux en amont de ces soupapes et engendrée par l'admission d'un gaz dans ces tuyaux de dérivation en provenance des tuyaux de dérivation du second ensemble de tuyaux, et des moyens pour que le gaz passant dans le deuxième ensemble de tuyaux s'y écoule en pulsations.
    14. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé en ce que les soupapes susceptibles d'être fermées au choix des tuyaux de dérivation du deuxième ensemble de tuyaux sont commandées à distance.
    15. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé en ce que des moyens sont disposés dans le deuxième ensemble de tuyaux, du côté amont des soupapes se trouvant dans les tuyaux de dérivation de cet ensemble, afin de réduire périodiquement le volume de gaz envoyé dans ce deuxième ensemble de tuyaux vers les dispositifs d'aération.
    16. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens dans le deuxième ensemble de tuyaux, du côté amont des soupapes se trouvant dans les tuyaux de dérivation de cet ensemble, afin d'arrêter périodiquement le flux de gaz envoyé dans au moins un tuyau de dérivation de ce deuxième ensemble de tuyaux vers les dispositifs d'aération.
    17. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé en ce que les moyens pour réduire le volume de gaz envoyé dans le deuxième ensemble de tuyaux vers les dispositifs d'aération sont constitués par une soupape disposée dans le deuxième ensemble de tuyaux, lequel comprend un by-pass raccordé de part et d'autre de cette soupape réduisant le volume du gaz, et une soupape dans ce by-pass.
    18. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé par un moyen de compression séparé, prévu pour envoyer du gaz dans le deuxième ensemble de tuyaux.
    19. Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 13, caractérisé par des moyens pour ouvrir et fermer en série les soupapes susceptibles d'être fermées au choix, disposées dans les tuyaux de dérivation du deuxième ensemble de tuyaux.
CH336250D 1955-06-28 1956-06-25 Procédé pour le mélange d'une matière pulvérulente et appareil pour la mise en oeuvre du procédé CH336250A (fr)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0376008A1 (fr) * 1988-12-10 1990-07-04 Linde Aktiengesellschaft Système d'introduction de gaz

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0376008A1 (fr) * 1988-12-10 1990-07-04 Linde Aktiengesellschaft Système d'introduction de gaz

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