FR2459202A1 - Systeme de production de bioxyde de chlore - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF GENERATEUR DE BIOXYDE DE CHLORE SE COMPOSE D'UN REACTEUR 10, D'UNE ALIMENTATION IN EN CHLORITE DE SODIUM RELIEE A L'ENTREE DU REACTEUR, UNE ALIMENTATION SANS PRESSION DE CHLORE GAZEUX IN RELIEE A LA BASE DU REACTEUR, LE CHLORE GAZEUX ETANT ASPIRE DANS LE REACTEUR LORSQU'IL Y REGNE UNE PRESSION NEGATIVE, UN EJECTEUR 11 COUPLE A LA SORTIE DU REACTEUR ACTIONNE PAR UN COURANT D'EAU POUR PRODUIRE UN VIDE QUI ASPIRE LE BIOXYDE DE CHLORE POUR LE MELANGER AU COURANT D'EAU ET QUI REJETTE UNE SOLUTION DILUEE DE BIOXYDE DE CHLORE, UN REGULATEUR DE VIDE 13, UN DEBIMETRE 14 ET UNE VANNE REGULATRICE 15 FOURNISSENT LE CHLORE GAZEUX A DEBIT CONSTANT DANS UNE PLAGE DE VALEURS NEGATIVES DE LA PRESSION PAR L'ALIMENTATION IN AU REACTEUR 10, LADITE ALIMENTATION ETANT DECONNECTEE DU REACTEUR EN L'ABSENCE D'UNE DEPRESSION DANS CELUI-CI.

Description

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La présente invention a trait d'une maniè-

re générale à la production de bioxyde de chlore à concentration

convenable pour être utilisé comme désinfectant dans le traite-

ment des eaux usées, comme destructeur de germes pathogènes,et plus particulièrement à un générateur amélioré de bioxyde de chlore qui fonctionne de façon efficace et économique pour produire un

effluent à faible dose de chlore.

La chloration est largement utilisée pour

purifier les fournitures d'eau; en pratique le chlore est intro-

duit en un point choisi du système d'adduction, l'écoulement ayant

lieu dans une citerne ou dans une région d'écoulement qui est suf-

fisante pour que le chlore agisse efficacement sur les contami-

nants présents dans l'eau pour produire une action désinfectante.

La quantité de chlore ajoutée à l'eau est définie comme son "dosage" et est habituellement exprimée en milligrammes par litre

(mg/l) ou en partie par million (ppm). La quantité de chlore uti-

lisée ou consommée par les bactéries, les algues, les composés organiques et quelques substances inorganiques, telles que fer ou

manganèze, est dite "demande".

Lorsque le chlore se dissout dans l'eau,

il se forme un mélange d'acide chlorhydrique et d'acide hypochlo-

reux; l'acide chlorhydrique est toujours complètement dissocié en ion hydrogène et ion chlore, tandis que l'acide lypochloreux est

seulement partiellement dissocié en ions hydrogène et en ions hypo-

chlorite, en fonction du pH de l'eau; dans l'une ou l'autre for-

me hypochlorite ou hypochloreux le chlore est appelé "chlore libre résiduel". L'acide hypochloreux a un pouvoir de destruction élevé

à l'égard des bactéries, tandis que l'ion hypochlorite est un dé-

sinfectant beaucoup moins énergique.

Lorsque l'eau chlorée contient de l'ammo-

niaque ou certaines amines (bases azotées) il se forme des composés

appelés des composés chloramines; les chloramines peuvent se for-

mer spontanément, cette formation dépendant principalement du pH

de l'eau.

Il existe plusieurs appareils faisant appli-

cation du chlore dans le traitement des eaux usées par exemple le contrôle d'odeurs des égouts directs et le contrôle de l'hydrogène

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sulfuré dans les égouts, mais sa plus universelle application ré-

side dans les appareils de traitement d'eaux usées lors de la dé-

sinfection finale de l'effluent traité juste avant le rejet de ce dernier; le terme d'eaux usées est entendu dans la présente

description comme comprenant toutes les eaux nécessitant un trai-

tement tel que les eaux industrielles et urbaines, aussi bien que

les eaux naturelles ou rejettées par l'agriculture.

L'intérêt de la chloration a été long-

temps apprécié mais ce n'est que récemment que les risques décou-

lant d'une chloration excessive ont été publiquement reconnus.

Dans des études menées sur les fournitures en eau de la ville de

la Nouvelle Orléans, il a été trouvé que les niveaux de chlora-

tion étaient tels qu'ils libéraient des agents cancérigènes dange-

reux pour la communauté; les résultats de cette étude apparaissent dans un article de R.A. HARRIS "The Implication of Cancer Causing Substances in Mississipi River Water" publié en Novembre 1974 par

le Fond de Défense de l'Environnement à WASHINGTON.

Peu de temps après la parution de cette

étude une loi publique américaine 93-523 a autorisé l'Administra-

teur de l'EPA a entreprendre une étude exhaustive des fournitures publiques d'eau, en vue de déterminer la nature, l'étendue, la source, et les moyens de contrôle de la contamination par les

produits chimiques ou autres substances suspectés d'être cancéri-

gènes.

Subséquemment, Jolly ("Chlorine- contai-

ning Organic Constituents in Chlorinated Effluents") a rapporté

la présence de quarante quatre composés organo-chlorés dans l'ef-

fluent secondaire chloré de l'eau usée.

La formation de composés suspects d'être cancérigènescomme résultat de la réaction du chlore avec les hydrocarbures dans les eaux usées,n'est pas le seul inconvénient de ce procédé traditionnel de désinfection, puisque les résidus

chlorés constituent desproduits toxiques pour les organismes aqua-

tiques. Ainsibien que le chlore ait un effet biocide hautement efficace à l'égard des organismes indésirés, il est aussi mortel pour le poisson et pour les autres formes de vie aquatique et par conséquent a un impact délétère sur l'eau douce, l'eau de mer et

les éco-systèmes d'estuaires.

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Il est maintenant reconnu que le bioxyde de chlore (CLO2) peut procurer des résultats significativement améliorés dans la plupart des systèmes de traitement o l'usage

de chlore a été trouvé risqué ou relativement inefficace. Le bio-

xyde de chlore possède des propriétés bactéricides et viricides et a une capacité d'oxydation deux fois supérieure à celle du chlore. La capacité de désinfection du chlore dépend de l'acide hypochloreux qu'il développe lors de sa dissolution dans l'eau,

plus haut étant le pH, plus rare étant l'acide hypochloreux pré-

sent; de ce fait l'aptitude désinfectante du chlore décroit for-

tement lorsque le pH croit, tandis que l'efficacité du bioxyde de chlore est sensiblement la même sur la plage complète du pH, d'o

il résulte qu'il est un désinfectant plus efficace aux hautes va-

leurs de pH.

Cependant du point de vue de la. santé pu-

blique, la plus importante caractéristique du CLO2 est qu'il ne réagit pas avec l'ammoniaque et la plupart des composés azotés, etbien qu'il dégrade les phénols,il le fait sans produire de

chlorophénolsdangereux. Ainsi, tandis que dans les eaux contami-

nées de grandes quantités de chlore peuvent être consommées avant que ne soit laissé disponible le chlore résiduel nécessaire à la désinfection, l'emploi du CLO2 dans la même situation implique des quantités plus petites pour atteindre le seuil résiduel désiré

puisque le CLO2 est très sélectif à l'égard des composés organi-

ques et qu'il ne réagit pas avec l'ammoniaque.

Une autre application pratique importante

du bioxyde de chlore réside dans la désinfection des eaux des sys-

tèmes de refroidissement des centrales d'énergie, car le bioxyde

de chlore a un pouvoir d'inhibition plus élevé à l'égard des al-

gues dans de tels systèmes, que le chlore;puisque la présence des algues diminue les coefficients de transmission thermique de ces

systèmes, l'usage d'un désinfectant est capital.

Une méthode connue de production de bioxy-

de de chlore est la réaction du chlorite de sodium et de l'eau chlorée, telleque décrite par exemple dans le brevet US 4,013,761

(Ward et al) pour Olin Corporation, ce procédé étant connu commer-

cialement sous le nom de procédé "dioxolin". Comme indiqué dans un

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rapport non daté publié par Olin Corporation intitulé "Treatment of Water Supplies with Chlorine Dioxide" un excès de chlore peut être ajouté pour améliorer le rendement de la réaction. L'excès de chlore entraînera la conversion complète du chlorite de sodium en bioxyde de chlore, mais seulement dans des conditions strictes de pH et avec des limitations de la concentration en chlore. Cela a pour conséquence que l'effluent du sytème comporte un haut pourcentage de chlore aussi bien que de bioxyde de chlore. Ainsi avec ces systèmes de production de bioxyde de chlore on ne doit

pas méconnaître des risques inconnus d'incidents dûs à l'utilisa-

tion du chlore dans l'eau usée.

L'emploi d'un excès de chlore peut être

évité tel qu'indiqué dans le brevet WARD précité en faisant réa-

gir en milieu acqueux le chlorite de sodium, de l'hypochlorite de

sodium et un acide minéral, en vue de produire le bioxyde de chlo-

re, l'acide minéral pouvant être de l'acide sulfurique ou de l'a-

cide chloridrique. Ainsi,bien que les rendements de ces systèmes soient élevés et que le chlore libre soit évité, le système est relativement coûteux de fonctionnement à cause du prix élevé des

acides minéraux et de l'hypochlorite de sodium.

- Une autre approche connue pour générer le bioxyde de chlore utilise une boucle d'enrichissement tel que cela est connu dans le brevet US 3,975, 284 (LAMBERT) dans lequel une solution aqueuse concentrée de chlore est mise en réaction stoechiométrique avec une solution de chlorite de sodium. Suivant cette façon de faire, commercialement connoe sous le nom de système CIFEC (FR 2.140.781), on fait usage d'une boucle de recirculation d'une solution aqueuse de chlore en circuit fermé qui évite des conditions négatives du gradient hydraulique allant au détriment du processus. La recirculation est réalisée au moyen d'une pompe

à déplacement positif spéciale qui- sert en outre à établir la puis-

sance hydraulique nécessaire à l'injecteur de chlore; un ensemble de débitmètres et de vannes à diaphragme régule l'alimentation en

eau d'appoint dans la boucle, une pompe doseuse injecte une solu-

tion de chlorite de sodium de concentration déterminée dans un réacteur à bioxyde de chlore o a lieu la réaction entre HOC1 et

NaClO2 qui produit C102.

Bien que le système à boucle d'enrichis-

sement pour générer le bioxyde de chlore produise un effluent de

bioxyde de chlore ayant un faible pourcentage de chlore, le sys-

tème est relativement complexe en raison de la pompe de recircu-

lation et sa consommation en énergie est élevée. En considération de ce qui vient d'être dit, la présente invention a pour principal objet de proposer un générateur de bioxyde de chlore qui fonctionne de façon efficace, sûre et économique pour fournir un effluent de bioxyde de chlore ayant un pourcentage faible de chlore, ce par quoi le courant de bioxyde de chlore appliqué à un processus de désinfection

peut être utilisé comme désinfectant sans effet secondaire délé-

tère. Plus particulièrement l'invention a pour objet de proposer un générateur de bioxyde de chlore produisant celui-ci selon une réaction stoechiométrique du chlore gazeux et

d'une solution aqueuse de chlorite de sodium à une échelle conve-

nable pour les installations de traitement d'eau et d'égoat ou

pour toutes autres applications nécessitant un désinfectant effi-

cace.

Ainsi et selon la présente invention, un dispositif générateur de bioxyde de chlore destiné à alimenter un processus de traitement en bioxyde de chlore substantiellement exempt de chlore, est caractérisé en ce qu'il comprend pour agir en combinaison: A) un réacteur pourvu de deux entrées et d'une sortie, B) une alimentation en solution aqueuse de chlorite de sodium couplée à une entrée dudit réacteur, C) une alimentation sans pression, de chlore gazeux, couplée

à l'autre entrée dudit réacteur, ce par quoi le gaz peut être as-

piré dans le réacteur seulement lorsqu'une pression négative

existe dans celui-ci, le chlore réagissant avec le chlorite de so-

dium pour produire le bioxyde de chlore, D) un éjecteur couplé à la sortie dudit réacteur est actionné par un courant d'eau pour produire un vide aspirant le bioxyde de chlore depuis le réacteur dans l'éjecteur pour le mélanger au courant d'eau, ce par quoi l'éjecteur rejette une solution diluée de bioxyde de chlore pour alimenter le processus soumis au traitement, la pression négative résultante, ou dépression, dans le réacteur aspirant le chlore gazeux dans celui-ci, et E) un régulateur de vide interposé entre l'autre entrée du réacteur et l'alimentation en chlore gazeuxdestiné à déconnecter effectivement ladite alimentation dudit réacteur en l'absence d'une dépression dans celui-ci, ledit régulateur fournissant le

chlore gazeux à débit constant au réacteur dans une plage de va-

leurs négatives de la pression.

De préférence ledit réacteur est constitué par une colonne à garnissage verticale, les entrées se situant à sa partie inférieure et la sortie à sa partie supérieure; de

préférence ladite solution aqueuse de chlorite de sodium est pré-

levée à une source de chlorite de sodium et à une source d'eau

séparée, ces sources étant rassemblées à une entrée dudit réac-

teur par le moyen de pompesà déplacement positif respectivement pour chacune des sources; lesdites pompes ont de préférence un entraînement commun de façon à maintenir un rapport voulu entre

les quantités d'eau et de chlorite de sodium admises dans le réac-

teur; le dispositif incorpore en outre des moyens de contrôle de l'entraînement des pompes pour arrêter celles-ci en l'absence

de pression négative, lesdits moyens incorporant un organe élec-

tronique de contrôle de l'entraînement sensible à la pression né-

gative.

Alternativement un dispositif de l'inven-

tion peut incoporer en outre des moyens d'évacuation pour aspirer

ledit chlorite de sodium à travers une vanne de contrôle, en re-

lation avec un régulateur de pressiondifférentielle destiné à mi-

nimiser les effets de variation de l'aspiration et à procurer un

débit constant de chlorite de sodium.

Alternativement enfin le dispositif de l'invention peut comporter des moyens pour fonctionner de-façon automatique en réponse à des variations de la demande de bioxyde

de chlore dans un rapport de fonctionnement de 20 à 1.

En d'autre terme et conformément à l'in-

vention, on introduit dans des entrées respectives d'un réacteur du chlore gazeux et une solution aqueuse de chlorite de sodium de façon à produire dans celui-ci du bioxyde de chlore; la sortie du réacteur est couplée à un éjecteur actionné par un courant

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d'eau qui crée un vide, ou dépression, aspirant le bioxyde de

chlore du réacteur dans l'éjecteur, et servant à diluer sans ris-

que le bioxyde de chlore avant qu'il soit délivré au processus de

traitement. La pression négative résultante dans le réacteur as-

pire le chlore gazeux dans celui-ci à travers un régulateur de vide qui maintient le débit de gaz dans le réacteur à un niveau

constant et coupe l'alimentation de chlore en l'absence de pres-

sion négative.

L'invention sera mieux comprise et des

détails en relevant apparaîtront à la description qui va être

faite d'une forme particulière de réalisation en relation avec le dessin de la planche unique annexée, lequel dessin est une

illustration schématique de cette forme de réalisation.

En vue de la production du bioxyde de

chlore, il est de pratique commune de mettre en réaction une solu-

tion aqueuse de chlorite de sodium avec de l'eau chlorée, et en vue d'assurer une conversion élevée et rapide de NaClO en C102 on emploie habituellement un excès de chlore. Pour des raisons de sécurité le chlore est de préférence employé sous vide, et de façon caractéristique au moyen d'un éjecteur actionné par courant d'eau (trompe à vide) à travers lequel l'eau est éjectée à haute

vitesse dans une zone dite "d'inter-action". Le phénomène de Ven-

turi crée une dépression aspirant le chlore dans la zone "d'in-

ter-action" o il se mélange avec l'eau, d'o il résulte que de l'eau chlorée est éjectée à l'orifice de l'éjecteur; la solution de chlore résultante est alors mise en réaction avec une solution de NaClO2 dans une enceinte de réaction pour produire l'effluent

de bioxyde de chlore désiré.

Par le fait de limitations de nature hy-

draulique inhérente au système, les éjecteurs d'eau chlorée sont inefficaces pour produire des solutions hautement concentrées la concentration maximale que l'on peut obtenir est d'environ 000 mg par litre, cette concentration décroissant avec la taille

de l'éjecteur.

La vitesse de formation de ClO2 ainsi que le rendement de la réaction sont hautement dépendants de la

concentration de réactants et du temps de réaction respectivement.

Dans de nombreux cas, pour des raisons données dans le préambule, la présence de chlore dans l'effluent de bioxyde de chlore n'est

pas longtemps acceptable; cependant sans excès de chlore la ré-

action prend un temps beaucoup plus long pour prendre l'équili-

bre; par exemple partant d'une concentration initiale en Cl2 de 500 mg/l et une concentration initiale en NaClO2 de l 274 mg/l, il faut dix minutes pour atteindre un taux de conversion en C102 de 95%, les concentrations résultantes étant alors de 25mg/lt en

Cl2, 63,7 mg/il en NaClO et 903 mg/l en C102.

Des concentrations initiales plus faibles sont-rendues impraticables par suite de la trop grande dimension du réacteur qui serait alors requis; et à cause des limitations

de l'éjecteur il est impossible d'obtenir une plage étendue d'u-

tilisation mettant en oeuvre un seul générateur spécialement dans

les installations de faible capacité.

Dans le générateur CIFEC sus mentionné qui fait usage d'une boucle d'enrichissement, le chlore gazeux est admis dans la boucle à travers un éjecteur afin de concentrer l'eau chlorée avant son éjection avec le chlorite de sodium dans

un réacteur à colonne garnie a Dans le générateur CIFEC la con-

centration en Cl2 pourrait atteindre 5 000 mg/i et être mainte-

nue pratiquement constante, tandis que la concentration en C102 pourrait atteindre 9 500 mg/l, ce qui surmonte la plupart des inconvénients des éjecteurs conventionnels. Mais comme déjà noté, la technique CIFEC nécessite une pompe à déplacement positif de recirculation et l'eau d'appoint doit être ajustée en vue de compenser les variations de débit. La vitesse d'alimentation du

réacteur en eau chlorée est contrôlée par le débit d'eau d'ap-

point et par le débit de gaz de chlore gazeux tandis que le débit de NaClO2 dans le réacteur est contrôlé de façon indépendante par

une pompe à déplacement positif doseuse.

Dans un générateur de bioxyde de chlore

conforme à l'invention, les inconvénients rencontrés habituelle-

ment avec un éjecteur sont surmontés par l'interposition du ré-

acteur 10, tel que montré sur la figure entre l'éjecteur il et les alimentations en réactants. Le réacteur 10 est de préférence constitué par une colonne verticale en polychlorure de vinyl, la

colonne étant garnie d'anneaux ou de selles ou de tout autre gar-

nissage statique.

Le réacteur 10 a pour fonction de mélan-

ger les phases liquides et gazeuses et d'apporter un temps néces-

saire de rétention; il est conçu pour n'entraîner qu'une perte de charge minimale; en pratique la conception du réacteur peut être similaire à celle des réacteurs Dioxolin ou CIFEC. Le chlore gazeux issu d'une bouteille ou

d'une autre source convenable 12 est amené sous dépression à tra-

vers une conduite IN1 à la base de la colonne du réacteur, ce gaz étant amené à la colonne à travers successivement un régulateur standard de vide 13, un débitmètre 14 et une vanne régulatrice 15;

une jauge de dépression 16 est connectée entre la vanne régula-

trice 15 et l'entrée du réacteur. Bien qu'il soit possible de fournir le chlore sous pression, cette façon de faire n'est pas

considérée comme sure dans l'industrie de traitement de l'eau.

Une vanne anti-retour 17 est disposée sur la conduite IN1 pour

éviter que le contenu du réacteur reflue dans la conduite de chlo-

re gazeux lorsque le réacteur est hors service.

Une solution aqueuse diluée de chlorite de sodium est également amenée à la base de la colonne du réacteur par une conduite IN2, celle-ci provenant de la source 18 de

NaClO2 et de la source d'eau 19; la solution de chlorite de so-

dium est fournie par une pompe à déplacement positif 20 tandis

que l'eau est fournie par une pompe semblable 21.

L'eau de fonctionnement de l'éjecteur 11 provient d'une source sous pression 22, qui en pratique peut être du type décrit dans le brevet US 4, 041,981 (DAVIS et al). L'eau est projetée à grande vitesse dans la zône d'inter-action pour créer un vide qui aspire dans cette zone une solution concentrée de bioxyde de chlore depuis la sortie du réacteur 10 à la partie

supérieure de celui-ci.

Dans la zone d'inter-action de l'éjec-

teur l'eau et la solution concentrée de bioxyde de chlore, qui

s'écoulent elles-mêmes en régime turbulent, sont mélangées éner-

giquement pour donner une solution diluée de bioxyde de chlore qui est rejetée de l'orifice de l'éjecteur dans une conduite

d'effluent 23 en direction de l'installation de traitement; ain-

si il se crée lors du fonctionnement de l'éjecteur une pression

négative, ou dépression, dans le réacteur 10 relié à l'éjecteur.

Par le fait que, dans le système de

l'invention, le chlore gazeux est ajouté directement à la solu-

tion de chlorite de sodium dans le réacteur 10, il devient possi-

ble de former dans celui-ci un mélange réactionnel à haute con-

centration. Le régulateur de vide 13 destiné à l'approvisonne- ment en chlore est d'un type conventionnel tel que le modèle 1700

de FISCHER & PORTER, et il est adapté à fonctionner dans une gam-

me de valeursnégativfs de pression de manière à fournir du chlore au réacteur, à débit constant, le débit étant déterminé par le

réglage de la vanne régulatrice 15.

Le fonctionnement de l'organe de chlo-

ration modèle 1700, dit "1chlorateur" est basé sur le principe de l'écoulement sonique. Pour un état donné des conditions en amont,

la vitesse de décharge d'un gaz depuis un ajutage croîtra lors-

que décroîtra le rapport de pression absolue P2/P1 (P1 étant la pression d'entrée de l'écoulement et P2 la pression à l'orifice) jusqu'à ce que la vitesse linéaire dans l'embouchure atteigne la vitesse du son dans le gaz en ce point; la valeur de P2/ P1 à laquelle la vitesse du son est juste atteinte est appelée rapport critique r et grosso-modo environ 1/2; la pression actuelle c dans l'orifice ne chutera pas au-dessous de la valeur r P même ci1 s'il existe en aval une pression beaucoup plus basse; en terme pratique la vanne régulatrice 15 se comporte comme un ajutage et le régulateur de vide 13 maintient un vide constant (P 1) de 45m/m de hauteur d'eau. L'éjecteur il maintient un vide en aval de la

vanne régulatrice tel que la pression P au droit de la vanne ré-

gulatrice est assez basse par rapport aux conditions soniques.

En pratique par conséquent, aussi longtemps que la dépression en

aval sera de 30 cm de mercure ou plus on obtiendra un débit cons-

tant de chlore.

Dans l'éventualité cependant d'une fui-

te dans le dispositif, un influx d'air pénêtrera dans le réacteur

à la pression atmosphérique et entraînera par conséquent le régu-

lateur de vide 13 à interrompre automatiquement l'entrée du chlo-

re dans le réacteur; les pompes 21 et 22 d'alimentation en eau

et hypochlorite de sodium dans le réacteur 10 seront simultané-

ment arrêtées au moyen d'un circuit 24 de contrôle électronique qui est couplé à la jauge de vide 16, la jauge ou n'importe quel autre point de la conduite de vide étant pourvu d'un transducteur sensible à la pression en vue de fournir un signal à l'entrée du

circuit électronique de contrôle lorsque la dépression tombe au-

dessous d'un niveau prédéterminé; de la sorte, le chlore gazeux sera introduit dans le réacteur lorsque l'ensemble du dispositif

est en état correct de fonctionnement; cela constitue une carac-

téristique importante de sécurité.

La vitesse d'écoulement, ou débit, du

chlorite de sodium dans le réacteur 10 est déterminée par la pom-

pe 20 et est essentiellement indépendante de la dépression dans

celui-ci, tandis que le débit d'eau dans le réacteur qui est dé-

terminé par la pompe 21 est similairement indépendant de la dé-

pression; ces débits sont ajustables soit par réglage de l'am-

plitude des battements de la pompe, soit par le réglage de la vi-

tesse d'entraînement de celle-ci.

D'une autre manière, au lieu de pomp% do-

* seuse on pourrait se servir de vanne de contrôle utilisant la pression différentielle disponible, pour régler les débits d'eau et de chlorite de sodium; dans ce case desrégulateuisde pression différentielle seraient accouplés aux vannes de contrôle pour maintenir constant le débit, en dépit des fluctuations du vide le contrôle de l'arrivée d'eau dans le réacteur n'est pas aussi critique que le contrôle du chlore gazeux et du chlorite de sodium

puisque le contrôle de l'eau sert seulement à ajuster la concen-

tration des réactifs dans la plage optimale.

Le générateur de l'invention peut fonc-

tionner automatiquement en utilisant, au lieu d'une vanne 15 à

réglage manuel, une vanne de contrôle telle que la vanne "chloro-

matic" fabriquée par FISCHER & PORTER; les mêmes signaux que

ceux commandant la vanne de réglage du chlore, peuvent être uti-

lisés pour commander les pompes d'admission de NaClO2 et d'eau;

cette disposition conduit à un système générateur de C102 automa-

tique et en continu.

Puisque le rapport de Cl2 à NaClO2 est constant la concentration dans le réacteur est aussi constante; le changement de la vitesse de production change simplement le

temps de séjour dans le réacteur; la capacité du réacteur est di-

mensionnée pour un temps de séjour adéquat à la vitesse maximale

de production.

Pratiquement la concentration du C102 gé-

néré dans le réacteur 10 devrait être compris entre 5 000 et 000 mg/i; à des concentrations inférieures la réaction est

plus lente, et à des concentrations supérieures on risque de for-

mer du C102 liquide, lequel est un produit chimique dansgereux; aussi aux concentrations plus élevées, avec plus de Cl2 dans la phase gazeuse on accroît la possibilité d'un court circuit dans

le réacteur et on abaisse le rendement résultant. Pour rendre pos-

sible une large plage de fonctionnement (20/1) des moyens sont

prévus pour faire varier de façon proportionnelle les débits res-

pectifs d'eau depuis la source 19, de chlorite de sodium depuis

la source 20 et de chlore gazeux depuis la source 12.

L'éjecteur il est conçu pour tirer un cou-

rant deux phases en vue de maintenir une pression négative dans le réacteur 10; de préférence la conception de l'éjecteur est telle qu'il crée un vide d'environ trente centimètresde mercure à l'entrée du réacteur de manière à créer une condition sonique d'écoulement à travers le régulateur de vide 13. En pratique la source 18 peut être une solution commerciale à 25% de chlorite

de sodium diluéeavec de l'eau provenant de la source 19, les pom-

pes 20 et 21 fournissant le chlorite et l'eau,étant entrainéeSpar

un arbre commun de telle sorte que soit maintenu constant le rap-

port entre eau et chlorite de sodium.

Avec un système conforme à celui de l'in- vention, aucune pompe de recyclage n'est nécessaire comme c'est le cas

dans le système CIFEC; le contrôle du débit est beaucoup moins critique que dans ce système, puisque le chlore gazeux est introduit directement dans le réacteur. L'usage de l'éjecteur

pour faire fonctionner le système conduit à un courant d'eau cons-

tant pour la dilution en toute sécurité du bioxyde de chlore gé-

néré dans le réacteur et pour son transport à son point d'utili-

sation. Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation de l'invention, il doit

être compris celle-ci n'est pas limitée à cette forme particuliè-

re, mais que son étendue est définie par les revendications qui

suivent. 1 3

Claims (2)

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Dispositif générateur de bioxyde de chlore destiné à alimen-

ter un processus de traitement en bioxyde de chlore substan-

tiellement exempt de chlore, caractérisé:

en ce qu'il comprend pour agir en com-

binaison: A) un réacteur pourvu de deux entrées et d'une sortie,

B) une alimentation en solution aqueuse de chlorite de so-

dium couplée à une entrée dudit réacteur,

C) une alimentation sans pression, de chlore gazeux, cou-

plée à l'autre entrée dudit réacteur, ce par quoi le gaz peut être aspiré dans le réacteur seulement lorsqu'une pression négative existe dans celuici, le chlore réagissant avec le chlorite de sodium pour produire le bioxyde de chlore,

D) un éjecteur couplé à la sortie dudit réacteur est ac-

tionné par un courant d'eau pour produire un vide aspirant le bioxyde de chlore depuis le réacteur dans l'éjecteur pour le mélanger au courant d'eau, ce par quoi l'éjecteur rejette une

solution diluée de bioxyde de chlore pour alimenter le pro-

cessus soumis au traitement, la pression négative résultante, ou dépression, dans le réacteur aspirant le chlore gazeux dans celui-ci, et E) un régulateur de vide interposé entre l'autre entrée du

réacteur et l'alimentation en chlore gazeux, destiné à décon-

necter effectivement ladite alimentation dudit réacteur en l'absence d'une dépression dans celui-ci, ledit régulateur fournissant le chlore gazeux à débit constant au réacteur dans une plage de valeurs négatives de la pression 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé: en ce que ledit réacteur est constitué

par une colonne à garnissage verticale dont les entrées se si-

tuent à sa partie inférieure et la sortie à sa partie supé-

rieure;

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3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé: en ce que ladite solution aqueuse de chlorite de sodium est prélevée à une source de chlorite de

sodium et à une source d'eau séparée, ces sources étant ras-

semblées à uneentrée dudit réacteur par le moyen de pompesà déplacement positif respectivement pour chacune des sources; 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé: en ce que les pompes ont un entraînement

commun de façon à maintenir un rapport voulu entre les quan-

tités d'eau et de chlorite de sodium admises dans le réac-

teur; 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé

en ce que des moyens de contrôle de l'en-

trainement des pompes sont incorporés pour arrêter celles-ci en l'absence de pression négative; 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens incorporent un organe électronique de contrôle de l'entraînement sensible à la pression négative 7.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il peut incorporer en outre des moyens d'évacuation pour aspirer ledit chlorite de sodium à travers une vanne de contrôle, en relation avec un régulateur de

pression différentielle destiné à-minimiser les effets des va-

riationsde l'aspiration et à procurer un débit constant de chlorite de sodium; 8.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il peut comporter des moyens

pour fonctionner de façon automatique en réponse à des varia-

tions de la demande de bioxyde de chlore dans un rapport de

fonctionnement de 20 à 1.