CH636775A5

CH636775A5 - Appareil pour la creation d'un lit de traitement.

Info

Publication number: CH636775A5
Application number: CH1194978A
Authority: CH
Inventors: A Renonce A Etre Mentionne Inventeur
Original assignee: Charbonnages De France
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1983-06-30
Also published as: FR2409084B1; DK519178A; IT1100334B; SE427900B; IT7830014A0; BE872027A; LU80551A1; FR2409084A1; AU525760B2; NO783826L; AU4177578A; DE2850507A1; FI783525A; US4235024A; CA1091647A; SE7811974L; NL7811472A; GB2010115B; GB2010115A; JPS5479167A

Description

L'invention concerne un appareil pour la création d'un lit de traitement composé de particules solides à soumettre simultanément partiellement à une action de fluidisation et à un mouvement de circulation au moins horizontale.

Il est connu d'utiliser des lits fluidisés de particules solides pour effectuer divers traitements de produits en grains, tels que le séchage, l'enrobage, l'oxydation ou la cuisson; les lits fluidisés sont également employés dans divers procédés de granulation. Dans tous ces procédés, il est souhaitable que le produit solide particulaire constituant le lit fluidisé soit animé d'un mouvement de circulation qui déplace les produits en grains depuis une extrémité du lit fluidisé où ils sont introduits jusqu'à l'autre extrémité où ils sont recueillis. Une telle circulation peut, par exemple, être réalisée en mettant en œuvre le procédé décrit dans le brevet suisse N° 593098 du titulaire, qui permet d'obtenir la circulation souhaitée sans que les particules solides constituant le lit fluidisé sortent de l'appareil. Selon ce procédé, on utilise, dans un mode particulier de réalisation, une enceinte parallélépipédique soumise à des vibrations et comportant deux zones latérales non fluidisées. Les vibrations créent dans ces zones latérales des courants de circulation qui transportent les produits solides particulaires vers une des extrémités du lit fluidisé où leur accumulation provoque une circulation en sens inverse dans la zone fluidisée.

Un tel appareil présente toutefois l'inconvénient de ne pas pouvoir être extrapolé à volonté. Il existe en pratique une largeur maximale de la zone fluidisée qu'on ne peut dépasser et, pour des appareils de plus grande dimension, il est nécessaire d'utiliser plusieurs lits fluidisés juxtaposés, ce qui complique l'appareil et augmente son prix de revient.

Le but de l'invention est de proposer un appareil pour la création d'un lit de traitement réalisant un lit fluidisé animé d'un mouvement de circulation, présentant les mêmes avantages que les appareils décrits dans le brevet suisse N° 593098, mais pouvant être extrapolé à volonté pour des débits quelconques.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la revendication indépendante annexée. Les revendications dépendantes définissent des formes d'exécution avantageuses de l'objet de l'invention.

Avantageusement, la plaque constituant le distributeur est sensiblement horizontale.

D'autre part, selon une forme de réalisation avantageuse, la plaque constituant le distributeur d'agent de fluidisation est ondulée transversalement à la direction des bandes d'évents et des bandes masquantes et les bandes d'évents sont prévues substantiellement au sommet des demi-ondulations supérieures, les demi-ondulations inférieures pouvant être à fond plat et de dimension transversale supérieure à celle des demi-ondulations supérieures.

Selon une variante, une plaque-support ayant des ouvertures de passage de l'agent de fluidisation disposées vis-à-vis des bandes masquantes de la plaque constituant le distributeur est montée écartée sous la plaque constituant le distributeur, celle-ci pouvant être montée fixe, la plaque constituant le distributeur, en l'absence d'arrivée d'agent de fluidisation, reposant sur la plaque-support.

Le lit fluidisé animé d'un mouvement de circulation obtenu dans l'appareil selon la présente invention trouve des applications dans tous les procédés de séchage, d'enrobage, de cuisson, d'oxydation, etc., de produits en grains. Il peut notamment être utilisé pour la fabrication de matériaux légers granulaires à partir de substances silico-alumineuses (schistes, argiles...) suivant le procédé faisant l'objet du brevet français N° 2214667 du titulaire, ou encore pour la granulation par solidification de gouttes de produits en phase liquide suivant le procédé faisant l'objet de la demande de brevet suisse N° 602177 du titulaire.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui sera donnée ci-après, uniquement à titre d'exemples, de modes de réalisation de l'invention. On se reportera à cet effet aux dessins annexés, dans lesquels:

— la fig. 1 réprésente en coupe longitudinale selon I de la fig. 2 un premier mode de réalisation de l'invention;

— la fig. 2 représente une vue de dessus de l'appareil de la fig. 1 ;

— la.fig. 3 représente une vue en coupe transversale de la grille de fluidisation de l'appareil selon III de la fig. 2;

— la fig. 4 représente une vue en plan d'un appareil constituant un second mode de réalisation de l'invention;

— la fig. 5 représente une vue en coupe transversale de la grille de fluidisation de l'appareil selon V de la fig. 4;

— la fig. 6 est une vue en perspective d'un détail de la grille de la fig. 5;

— la fig. 7 est une vue en coupe longitudinale, analogue à celle de la fig. 1, d'un troisième mode de réalisation de l'invention;

— la fig. 8 est une vue en coupe transversale analogue à celles des fig. 3 et 5 de la grille de fluidisation de l'appareil de la fig. 7.

L'appareil des fig. 1 à 3 comprend un récipient de fluidisation 1 de forme générale rectangulaire plane avec des rebords sur au moins trois côtés 2, 3, 4. Ce récipient comporte en outre une grille 5 constituant le distributeur pour un agent de fluidisation, de l'air par exemple, amené, dans le sens de la flèche, par une canalisation 6 dans une chambre de fluidisation 7 délimitée dans son fond par une

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paroi étanche 9, sur le dessus par la grille 5 et sur son pourtour par les parois étanches 2, 3, 4 qui s'étendent verticalement au-dessus de la grille 5 et par une paroi 8 qui s'étend verticalement de façon étanche au moins jusqu'à joindre la grille 5. Cet appareil sera dit vi-broséparateur.

Un vibreur 10 est monté sur une paroi du récipient de telle sorte qu'il lui imprime des vibrations dans la direction indiquée par la double flèche, c'est-à-dire légèrement inclinée par rapport à la verticale et dans un plan correspondant, pour la fig. 1, au plan du dessin.

La grille 5 est une plaque perforée montée sensiblement horizontale et liée rigidement au récipient 1, par exemple par fixation aux parois 2, 3, 4 et 8. Elle comporte plusieurs rangées 11 de perforations 12 servant d'évents pour le passage de l'agent de fluidisation de la chambre 7 vers la surface supérieure de la grille. Les rangées 11 de perforations 12 alternent avec des bandes masquantes 13. Rangées 11 et bandes 13 sont parallèles au plan de la fig. 1 contenant les vibrations. Leur direction sera dite désormais longitudinale.

Si on dispose sur la grille 5 un lit de particules solides dans lequel une matière en grains est introduite pour y être soumise à traitement, on constate que le gaz de fluidisation introduit par les trous 12 provoque la formation d'une zone fluidisée 15 de la couche de particules solides, tandis que, entre chaque rangée 11 de trous 12, apparaît, au voisinage de la plaque 5, une zone non fluidisée 14 (fig. 3). La surface 16 du lit 15 est de préférence entièrement fluidisée, ce résultat étant obtenu, pour chaque type de particules solides, à partir d'une épaisseur facilement déterminable par expérimentation.

Sous l'effet des vibrations provoquées par le vibreur 10, la matière composée des particules solides des zones non fluidisées 14 se déplace longitudinalement de l'extrémité 8 de l'enceinte vers l'extrémité 3 (fig. 1). Il en résulte une accumulation de produits au voisinage de l'extrémité 3 qui provoque un écoulement de la matière de la zone fluidisée de 3 vers 8. Les produits à traiter en grains, introduits au voisinage de l'extrémité 7, sont entraînés par cet écoulement de matière vers l'extrémité 8 où ils sont recueillis par tout moyen connu en soi. On peut en particulier disposer, au voisinage de l'extrémité, des tamis vibrants 17 qui assurent la séparation des produits en grains soumis au traitement et leur déversement à l'extérieur de l'enceinte, tandis que les particules solides constituant le lit fluidisé traversent les tamis et restent à l'intérieur de l'enceinte.

Les fig. 4 et 5 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. L'appareil des fig. 4 et 5 a, dans son ensemble, la même

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configuration que l'appareil des fig. 1 et 2, sauf en ce qui concerne le mode de réalisation de la grille.

La grille 20 est ondulée transversalement selon le profil apparaissant à la fig. 5, formant, vu d'en haut, des alternances de demi-ondulations 21 concaves et de demi-ondulations convexes 22. Les perforations 12 sont prévues substantiellement au sommet des demi-ondulations 22. De cette façon, on obtient un plus fort pourcentage de particules solides non soumises à fluidisation et une meilleure stabilité des phénomènes de fluidisation et d'entraînement par vibrations.

On a représenté à la fig. 6 un exemple précis de mode d'exécution d'une grille conforme aux fig. 4 et 5.

Pour un lit ayant une dimension transversale de 1 m et une dimension longitudinale de 0,70 m, on a prévu une grille 20 de distribution d'agent de fluidisation constituée par une tôle d'acier ondulée de 0,6 mm d'épaisseur avec des nervures d'ondulation disposées dans le sens longitudinal du lit. Ces nervures sont à fonds 21 plats et sommets arrondis. Le pas y entre deux nervures est de 16 mm, la largeur 1 du fond plat de chaque nervure est de 9 mm et la hauteur h des nervures est de 7 mm. Les trous 12 ont un diamètre de 1 mm. Ils sont disposés au sommet des nervures à intervalles réguliers x de 7 mm.

Le vibroséparateur est mis en action par un vibrateur électromagnétique, la fréquence de résonance du système étant voisine de 51 Hz. La direction des vibrations fait un angle d'environ 20 avec le plan du diffuseur.

La phase fluidisée est formée par un solide silicieux calibré entre 0,2 et 0,4 mm. Pour obtenir une fluidisation correcte, la vitesse de l'air est réglée à 0,1 m/s, rapportée à la section totale vide du lit.

Les fig. 7 et 8 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. La structure générale est toujours la même que précédemment, mais le distributeur d'agent de fluidisation est composé de deux plaques 31 et 32 superposées. La plaque-distributeur proprement dite 31 a la même conformation générale que la plaque 5 des fig. 1 à 3, mais elle est montée au-dessus d'une plaque-support 32 fixe ayant également la même conformation que la plaque 31, mais dont les bandes masquantes et les bandes de perforations sont décalées vis-à-vis des bandes correspondantes de la plaque 31.

Les deux plaques sont suffisamment rapprochées l'une de l'autre pour qu'il se forme au repos un talus d'éboulement sous chacun des trous de la plaque 31, empêchant la matière pulvérulente de traverser la plaque 32. En cours de marche, la pression de l'air jointe à l'action des vibrations chasse l'ensemble de la matière pulvérulente au-dessus de la plaque 31.

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2 feuilles dessins

Claims

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1. Appareil pour la création d'un lit de traitement composé de particules solides à soumettre simultanément partiellement à une action de fluidisation et à un mouvement de circulation au moins horizontale, comprenant un récipient de fluidisation, avec des moyens d'amenée et un distributeur d'un agent de fluidisation alimentant seulement une partie du lit, et des moyens de mise en vibration du récipient dirigeant les vibrations de façon pratiquement rectiligne suivant un angle de 0 à 80" par rapport à l'horizontale, caractérisé en ce que le distributeur d'agent de fluidisation est constitué par une plaque (5) comportant une pluralité d'évents (12) arrangés en bandes (11, 22) alternant avec une pluralité de bandes masquantes rectilignes (13, 21) et les bandes d'évents et les bandes masquantes sont parallèles au plan vertical contenant la direction des vibrations (10).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (5, 31) constituant le distributeur d'agent de fluidisation est sensiblement horizontale.

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■REVENDICATIONS

3. Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque constituant le distributeur (20) d'agent de fluidisation est ondulée transversalement à la direction des bandes d'évents et des bandes masquantes (21) et les bandes d'évents (12) sont prévues pratiquement au sommet des demi-ondulations supérieures (22).

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les demi-ondulations inférieures (21) sont à fond plat et de dimension transversale supérieure à celle des demi-ondulations supérieures (22).

5. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les demi-ondulations supérieures (22) ont un profil transversal en V renversé et les bandes d'évents (12) sont prévues sensiblement à la pointe des V.

6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque bande d'évents comprend une seule rangée d'évents.

7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sous la plaque (31) constituant le distributeur, est montée écartée une plaque-support (32) ayant des ouvertures de passage de l'agent de fluidisation disposées vis-à-vis des bandes masquantes de la plaque constituant le distributeur.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque-support (32) est montée fixe et la plaque constituant le distributeur (31), en l'absence d'arrivée d'agent de fluidisation, repose sur la plaque-support.