CH631014A5 - Reacteur d'analyse et dispositif d'analyse comprenant le reacteur. - Google Patents
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Description
La présente invention se rapporte à un réacteur d'analyse. Ce réacteur trouve son application à l'analyse d'un échantillon de matière pulvérulente, en particulier au titrage d'un cru de cimenterie, avant le passage de ce dernier dans un four de clinkérisation.
Un tel titrage nécessite naturellement la pesée précise de la dose de cru à analyser; on a décrit dans la demande de brevet français no 7819 089 du 27 juin 1978 au nom de la demanderesse, un dispositif permettant une telle pesée précise et particulièrement adapté à être associé à un appareil d'analyse incorporant le réacteur selon l'invention, pour la détermination du titre d'un cru de cimenterie.
On prévoit ainsi d'associer à un dispositif assurant la pesée et l'alimentation d'un échantillon de matière pulvérulente à analyser, par exemple de cru, un appareil d'analyse comportant essentiellement le réacteur propre à recevoir ledit échantillon.
De préférence, cet appareil d'analyse est adapté à délivrer des données qui, associées à des données délivrées par le dispositif assurant la pesée, sont exploitées par un calculateur fournissant le titre de la matière analysée.
Le réacteur est plus particulièrement adapté à recevoir une suspension de matière pulvérulente et à permettre de manière automatique la vidange de son contenu. Ce réacteur est défini par la revendication 1. Selon une forme d'exécution de l'invention, le réacteur est associé à une de mesure et à un agitateur, traversant un couvercle amovible dans lequel sont pratiquées des ouvertures pour l'amenée de la matière à analyser et des réactifs.
Certains des orifices précités sont dirigés radialement vers l'axe de ladite chambre et disposés dans un même plan normal à cet axe, et certains de ces orifices précités sont dirigés obliquement vers les parois de ladite chambre.
La présente invention a en outre pour objet un dispositif d'analyse d'un échantillon de matière pulvérulente, notamment de cru de cimenterie défini par la revendication 9.
Dans le dispositif d'analyse précité, le réacteur est de préférence associé à une électrode de mesure et à un agitateur, traversant un couvercle amovible dans lequel sont pratiquées des ouvertures pour l'amenée de la matière à analyser et des réactifs.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'analyse comporte des moyens de chauffage du réacteur, qui entourent la base du réacteur, une sonde thermique étant placée dans le réacteur pour le contrôle de la température de son contenu.
Selon une forme d'exécution du dispositif d'analyse de l'invention, les moyens d'obturation du réacteur peuvent consister en des moyens différents tels que bouchon monté à une extrémité d'un bras oscillant dont l'autre extrémité porte un poids, une came commandée par moteur étant agencée pour agir sur ledit bras et provoquer le soulèvement du bouchon qui se sépare alors du siège contre lequel il est plaqué sous l'action dudit poids. Ces moyens d'obturation peuvent également consister en une bille reposant sur un siège et soumise à l'action d'une tige verticale dont le déplacement est commandé par un électro-aimant. Ces moyens d'obturation peuvent encore consister en un piston mobile monté en bout d'une tige de commande actionnée par un moteur de manière à masquer ou découvrir l'ouverture dudit conduit.
Selon une forme d'exécution du dispositif d'analyse selon l'invention, les moyens assurant la pesée et l'alimentation de cet échantillon ainsi que les moyens de stockage et d'amenée des réactifs dans ledit réacteur sont tels que décrits dans le demande de brevet français ci-dessus.
Les buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif.
La Figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation du réacteur selon l'invention, avec ses moyens d'obturation de l'orifice de vidange.
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Les Figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation des moyens d'obturation.
La Figure 1 montre une forme de réalisation du réacteur selon l'invention.
Ce réacteur 10, réalisé en verre, comporte un corps de forme générale cylindrique, ouvert à sa partie supérieure et constitué, dans cet exemple et pour des raisons de construction, par deux parties, une supérieure 12, une inférieure 13 juxtaposées selon deux portées annulaires planes 15 et 16, rodées, ménagées sur les faces extérieures de collerettes 18 et 19 bordant respectivement ces deux parties 12 et 13. Une bague annulaire 20 entourant ces collerettes assure la solida-risation des deux parties du corps.
L'élément supérieur 12 comporte, à sa partie supérieure une chambre annulaire 22, avec une tubulure d'admission 23, ménagée par un dédoublement de la paroi dudit élément, la partie inférieure de cette chambre annulaire étant percée d'une pluralité d'orifices 24 dirigées radialement vers l'axe de ladite chambre et disposés dans un même plan normal à cet axe et obliquement vers les parois. Un orifice de trop-plein 26 est ménagé dans la paroi de l'élément 12, légèrement au-dessus du plan des orifices 24.
Une seconde chambre annulaire 30 est pratiquée dans l'élément 13, juste en dessous de la collerette 19 et comporte deux embouts 31 et 32 destinés à être raccordés à un circuit de circulation d'un agent de refroidissement.
L'élément 13 est fermé à sa partie inférieure par un fond 34 de forme générale conique pourvu en son centre d'un orifice de vidange 36.
Cet orifice de vidange est associé à des moyens d'obturation 37 agencés pour permettre une ouverture rapide de l'orifice 36 et l'évacuation du contenu du réacteur.
La base du réacteur, en dessous de la chambre 30, est entourée par des moyens de chauffage, schématisés en 38, qui peuvent être tous moyens appropriés, par exemple des résistances chauffantes électriques. Une sonde platine 39, fixée au fond du réacteur, permet un contrôle de la température de la masse réactionnelle.
Le réacteur est fermé, à sa partie supérieure, par un couvercle 40, dans lequel sont pratiquées des ouvertures 41 et 42 pour le passage de l'électrode de mesure 43 et d'un agitateur 44.
D'autres ouvertures telles que 46, permettent l'introduction de la matière à analyser et des divers réactifs, dans le réacteur.
Dans la forme de réalisation de la Figure 1, les moyens d'obturation 37 de l'orifice de vidange consistent en un bouchon 50 monté à une extrémité d'un bras 51 pivotant autour d'un axe fixe 52, et maintenu plaqué de manière étanche contre un siège d'étanchéité 53 bordant ledit orifice 36 par l'action d'un poids 54 fixé à l'autre extrémité du bras 51.
Une came 56, commandée par un moteur non-représenté, est agencée pour agir sur le bras 51 et provoquer le soulèvement du poids 54; de cette manière, le bouchon 50 se sépare du siège 53 et le contenu du réacteur s'échappe par l'orifice 36.
Dans la variante de la Figure 2, les moyens d'obturation 37 consistent en une bille sphérique rodée 60 reposant de manière étanche sur un siège 61, également rodé, entourant l'orifice 36 à l'intérieur du réacteur, cette bille étant soumise à l'action d'une tige verticale 62 commandée par un électroaimant, non représenté. L'excitation de cet électro-aimant provoque le soulèvement de la tige et par suite le décollement de la bille 60 du siège 61.
Dans la variante de la Figure 3, les moyens d'obturation consistent en un piston d'étanchéité 70 mobile dans une tubulure 72 entourant l'orifice 36 et prolongeant axialement le fond du réacteur, un conduit latéral 73 partant radialement de ladite tubulure. Le piston 70 est monté en bout d'une tige de commande 74, actionnée par un ensemble motorisé non représenté. Le piston 70 peut occuper une position haute (représentée à la Figure 3) dans laquelle il masque l'ouverture du conduit 73 et assure ainsi la fermeture du réacteur, ou une position basse dans laquelle il dégage cette ouverture. Dans cette dernière position, le contenu du réacteur est évacué par le conduit 73.
Bien entendu, d'autres moyens d'obturation peuvent être adaptés au réacteur selon l'invention, en veillant cependant, comme c'est le cas pour les moyens décrits ci-dessus, à garantir une bonne étanchéité de fermeture malgré la présence d'un milieu réactionnel particulièrement abrasif (solides en suspension).
L'analyse proprement dite est effectuée de la manière suivante:
On introduit dans le réacteur, par la tubulure d'admission 23, la chambre 22 et les orifices 24, une quantité déterminée d'eau distillée, par exemple 20 cm3, et on met en action les moyens de chauffage 38 dont la régulation est assurée sous le contrôle de la sonde 39.
Puis on introduit la matière à titrer, dont l'alimentation est assurée, par exemple, par le dispositif de pesée décrit dans la demande de brevet déjà mentionnée. On ajoute ensuite dans le réacteur une quantité d'HCl en excès, par exemple 20 cm3 d'acide 2,5N, et toujours par la tubulure 23 une nouvelle quantité d'eau distillée, par exemple 20 cm3 et on agite, au moyen de l'agitateur 44.
On notera que l'introduction de cette nouvelle quantité d'eau distillée, pénétrant dans le réacteur par les orifices 24 assure le lavage de la paroi du réacteur et des instruments à l'intérieur et l'entraînement dans le milieu réactionnel des particules de matière pouvant adhérer à cette paroi.
On laisse se poursuivre l'attaque par l'acide pendant 3 à 4 mn, puis on arrête le chauffage et on procède au dosage proprement dit au moyen d'une solution basique titrée, par exemple NaOH 1,1N, le pH étant mesuré par l'électrode 43.
Les vapeurs qui se dégagent au cours de la réaction et qui sont des vapeurs délétères se condensent au niveau de la chambre 30 parcourue par un agent de refroidissement.
Le poids exact de la matière introduite étant connu, on déduit le titre de cette matière de la quantité de solution basique nécessaire à la neutralisation de l'acide en excès, connue grâce à une burette électronique couplée à un titreur à point final prédéterminé, par exemple en recourant au calculateur de l'installation de titrage décrite dans la demande de brevet déjà citée.
La mesure effectuée, on opère alors la vidange du réacteur par ouverture des moyens d'obturation 36, puis on effectue in rinçage en utilisant la chambre supérieure 22 pour l'amenée du liquide de rinçage.
On prévoit avantageusement de disposer dans un même ensemble le réacteur 10 avec ses accessoires et les appareils d'analyses ainsi que des réserves de réactif.
Un tel ensemble est de préférence associé à l'installation de titrage décrite dans la demande de brevet français mentionnée ci-dessus.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.
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- 2. Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains des orifices précités sont dirigés radialement vers l'axe de ladite chambre supérieure et disposés dans un même plan normal à cet axe.2REVENDICATIONS!. Réacteur d'analyse, caractérisé en ce qu'il comporte un corps de forme générale cylindrique ouvert à sa partie inférieure et entouré de deux chambres annulaires, l'une à sa partie supérieure pourvue d'une tubulure d'admission et débouchant dans ledit réacteur par une pluralité d'orifices radiaux, l'autre destinée à être parcourue par un agent de refroidissement, ce corps étant fermé à sa partie inférieure par un fond dans lequel est ménagé un orifice de vidange avec lequel coopèrent des moyens d'obturation dudit orifice, un conduit de trop-plein étant pratiqué dans le corps du réacteur sous la chambre supérieure.
- 3, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode de mesure et un agitateur, traversant un couvercle amovible dans lequel sont pratiquées des ouvertures pour l'amenée de la matière à analyser et des réactifs.3. Réacteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que certains des orifices précités sont dirigés obliquement vers les parois de ladite chambre supérieure.
- 4, caractérisé en ce que des moyens de chauffage entourent sa base, une sonde thermique étant placée dans le réacteur pour le contrôle de la température de son contenu.4. Réacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à
- 5, caractérisé en ce que les moyens d'obturation consistent en un bouchon monté à une extrémité d'un bras oscillant dont l'autre extrémité porte un poids, ledit bouchon étant plaqué contre un siège entourant l'orifice de vidange par l'action dudit poids, tandis qu'une came commandée par moteur est agencée pour agir sur ledit bras et provoquer le soulèvement dudit poids et la séparation du bouchon dudit siège.5. Réacteur selon l'une quelconque des revendications î à
- 6. Réacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à
- 7. Réacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'obturation consistent en une bille reposant sur un siège entourant l'orifice de vidange, ladite bille étant soumise à l'action d'une tige verticale dont le déplacement est commandé par un électro-aimant.
- 8. Réacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'obturation consistent en un piston mobile dans une tubulure entourant l'orifice de vidange et d'où part un conduit latéral, ce piston étant monté an bout d'une tige de commande actionnée par un moteur de manière à masquer ou découvrir l'ouverture dudit conduit.
- 9. Dispositif d'analyse d'un échantillon de matière pulvérulente, notamment de cru de cimenterie, comprenant un dispositif assurant la pesée et l'alimentation de cet échantillon, îe dispositif d'analyse comprenant en outre un réacteur selon i'une quelconque des revendications 1 à 8, des moyens de stockage et d'amenée des réactifs dans ledit réacteur, des moyens de dosage et d'analyse de ce contenu et des moyens de vidange du réacteur.
- 10. Dispositif d'analyse d'un échantillon de matière pulvérulente, notamment de cru de cimenterie, selon la revendication 9, comprenant des moyens d'analyse et un calculateur, les moyens d'analyse et le dispositif assurant la pesée alimentant le calculateur pour obtenir le titre de la matière analysée.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |