FR2551675A1 - Appareil de traitement tournant pour des matieres liquides contenant des substances volatiles - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE TRAITEMENT TOURNANT DESTINE A TRAITER DES MATIERES LIQUIDES CONTENANT DES SUBSTANCES VOLATILES. L'APPAREIL COMPORTE UN DISPOSITIF D'ASPIRATION DESTINE A VIDER DES PASSAGES D'EXTRACTION 24, 28, CONSISTANT EN UN COLLECTEUR 76 FIXE SUR UN ELEMENT FIXE 16 ET ENFERMANT COMPLETEMENT UNE OUVERTURE 17 DANS CET ELEMENT FIXE. DES NERVURES CIRCONFERENTIELLES 80 ET DES DEFLECTEURS SONT PREVUS POUR EVITER TOUTE ACCUMULATION DE MATIERES AU VOISINAGE DE L'OUVERTURE D'ASPIRATION. L'INVENTION S'APPLIQUE A DES APPAREILS D'EXTRACTION DE SUBSTANCES VOLATILES DISPERSEES DANS DES MATIERES PLASTIQUES.

Description

La présente invention concerne un appareil de traitement tournant qui

convient particulièrement pour traiter les matières contenant des substances volatiles dispersées. Des appareils de traitement tournants sont connus dans la technique Des détails concernant ces appareils de traitement sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 142 805, 4 194 841,

4.207 004, 4 213 709, 4 227 816, 4 255 059, 4 289,319, 10 4 300 842, 4 329 065; 4 389 119, 4 413 913, 4 402 616,

4.411 532, 4 421 412.

Les éléments essentiels du passage de traitement individuel de base des appareils de traitement tournants décrits dans les brevets ci-dessus, consistent 15 en un élément tournant avec au moins un canal de traitement et en un élément fixe avec une surface de fermeture coaxiale disposée opérationnellement de manière à former avec le canal un passage de traitement fermé L'élément fixe comporte une entrée pour amener de la matière au

passage etune sortie pour évacuer la matière du passage.

Une pièce comportant une surface de paroi d'extrémité pour bloquer et collecter la matière est également associée avec l'élément fixe et disposée près de la sortie La surface de paroi d'extrémité est agencée pour bloquer 25 le mouvement de la matière amenée au passage et pour coopérer avec les parois du canal mobile afin d'établir un mouvement relatif entre la matière bloquée et les parois du canal mobile Cette coopération permet à la matière en contact avec les parois mobiles d'être 30 entra 5 née vers l'avant, vers la surface de paroi d'extrémité pour être collectée, et/ou subir un

traitement contrôlé et/ou être évacuée.

Comme cela est décrit dans les brevets précités, les passages de traitement offrent une capacité de 35 traitement extrêmement souple Les passages peuvent être adaptés pour effectuer des opérations de traitement comme la fusion, le mélange, la compression, le pompage, l'élimination de substances volatiles et l'homogénéisation, entre autres, ainsi que l'addition d'ingrédients ou l'extraction d'ingrédients des matières

traitées dans le passage.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 5 4 329 065 et 4 413 913 décrivent respectivement un appareil et un procédé d'extraction de substances volatiles de matières liquides Dans l'appareil et le procédé qui sont décrits, de la matière est amenée au passage de traitement et, près de l'entrée, la matière 10 est étalée sous forme de minces pellicules sur les côtés des parois du canal tournant Un espace vide est formé en aval du dispositif d'étalement etune source d'aspiration est branchée sur l'espace vide de manière que les substances volatiles puissent être extraites des surfaces des pellicules minces entrainées dans l'espace vide Les pellicules peuvent être étalées à nouveau sur les parois du canal dans des positions sélectionnées le long de la circonférence du passage pour former plus d'un espace vide, o les surfaces renouve20 lées des pellicules étalées à nouveau peuvent être exposées à une aspiration Les minces pellicules sont entrainées vers l'avant dans le passage, vers la surface de paroi d'extrémité de collecte de matière', sur laquelle les pellicules sont décollées des parois 25 et recueillies pour être évacuées En général, la matière est évacuée vers un autre passage d'extraction de substances volatiles dans lequel elle est à nouveau étalée sur les parois et exposée à une aspiration de la manière décrite ci-dessus pour obtenir le degré 30 voulu d'extraction des substances volatiles Un orifice dans l'élément fixe assure la communication entre la source d'aspiration et l'espace vide dans le passage

de traitement.

L'appareil de traitement tournant selon l'invention comporte un élément tournant avec au moins deux canaux annulaires et un élément fixe avec une surface de fermeture coaxiale disposée opérationnellement avec les canaux pour former des passages fermés d'extraction de substances volatiles, formant un étage d'extraction

de substances volatiles de l'appareil de traitement.

Chaque passage de l'appareil de traitement comporte une entrée pour recevoir une matière, une sortie pour évacuer la matière traitée et une pièce formant une surface de

paroi d'extrémité, toutes associées avec l'élément fixe.

La pièce formant une surface de paroi d'extrémité est disposée et agencée de manière que la matière amenée au passage puisse être entrainée vers l'avant par les parois des canaux tournants vers la surface de paroi d'extrémité o le mouvement de la matière entrainée vers l'avant est bloqué et la matière bloquée est recueillie 15 pour être évacuée du passage Une ou plusieurs rainures de transfert de matière sont formées dans la surface coaxiale de l'élément fixe et sont positionnées près de la pièce formant une surface de paroi d'extrémité Ces rainures de transfert sont réalisées de manière à relier 20 des passages d'extraction de substances volatiles, afin que la matière bloquée et recueillie dans un passage

puisse être transférée à un autre passage.

Dans un mode de réalisation de l'invention, les passages d'extraction de substances volatiles peuvent 25 comprendre des dispositifs d'étalement associés avec

l'élément fixe et disposés près des entrées des passages.

Ces dispositifs d'étalement sont réalisés de manière à interrompre le mouvement de la matière amenée aux passages et à étaler la matière sur les parois du passage formé de minces pellicules sur les parois des

canaux du passage, en aval des dispositifs d'étalement.

L'étalement forme un espace vide en aval du dispositif d'étalement et une aspiration est appliquée à l'espace vide pour extraire les substances volatiles des minces 35 pellicules entrainées par les parois.

L'appareil de traitement tournant selon l'invention comporte un dispositif d'aspiration perfectionné destiné à évacuer les deux ou plusieurs passages voisins d'extraction de substances volatiles de l'appareil de traitement Ce nouveau dispositif d'aspiration selon l'invention comporte un collecteur qui enferme complètement une ouverture relativement grande dans l'élément fixe et le collecteur est mis en communication en fonctionnement avec une source d'aspiration par l'orifice d'aspiration Le dispositif d'aspiration est réalisé de manière à évacuer simultanément les 10 passages d'extraction de substances volatiles de l'étage d'extraction L'orifice d'aspiration du dispositif d'aspiration est espacé de l'ouverture dans l'élément fixe En outre, l'orifice d'aspiration est relativement grand afin d'offrir des avantages comme la réduction de pertes d'aspiration, une diminution de chute de pression

par l'orifice et des effets d'orifices réduits au minimum.

Le nouveau dispositif d'aspiration comporte également

un dispositif pour éviter que de la matière s'accumule au moins dans la région de l'ouverture dans l'élément 20 fixe et/ou dans la région de l'orifice d'aspiration.

L'appareil concerne donc un dispositif d'aspiration hautement efficace, par exemple pour l'appareil et le procédé d'extraction de substances volatiles décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 329 065 et 4 413 913, pour effectuer une extraction de substances volatiles par un mécanisme impliquant-trois phases: 1) Formation de bulles de substances volatiles dans la matière traitée; 2) Grossissement des bulles et 3) Rupture des bulles Ce mécanisme n'impose pas l'étalement de la matière sur les parois du canal comme de minces couches mais assure néanmoins un transfert de masse extrêmement efficace de substances volatiles des matières traitées, y compris des matières visqueuses

et des matières viscoélastiques.

Des détails concernant le nouvel appareil de traitement tournant, y compris le dispositif d'aspiration selon l'invention, ainsi que les avantages qu'ils apportent

seront beaucoup mieux compris en regard de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation, faite conjointement aux dessins annexés sur lesquels:

La figure 1 est une coupe simplifiée d'une partie d'un appareil de traitement tournant selon l'invention comprenant le nouveau dispositif d'aspiration, La figure 2 est une coupe simplifiée d'un passage d'extraction de substances volatiles de l'appa10 reil de traitement tournant de la figure 1, suivant la ligne II-II de la figure 1 et illustrant le nouveau dispositif d'aspiration, La figure 3 est une coupe simplifiée d'un passage d'extraction de substances volatiles de l'appareil 15 de traitement tournant de la figure 1 suivant la ligne III- III de la figure 1 et illustrant le nouveau dispositif d'aspiration, La figure 4 est une vue schématique simplifiée de la liaison mutuelle des passages de la figure 1 et 20 avec des passages en amont et en aval du dispositif de traitement par des rainures de transfert, les flèches larges indiquant la direction d'écoulement de la matière d'un passage à l'autre et les flèches en pointillés illustrant une source potentielle de fuites 25 de matière, La figure 5 est une coupe simplifiée d'une partie de l'appareil de traitement tournant des figures 1 à 4, illustrant le phénomène d'encrassement, La figure 6 est une vue schématique simplifiée 30 de la liaison des passages d'un autre mode de réalisation d'un appareil de traitement tournant selon l'invention par des rainures de transfert, les larges flèches indiquant la direction de circulation de la matière d'un passage à un autre et les flèches en pointillés indiquant une autre source potentielle de fuites, La figure 7 est une coupe simplifiée d'un passage d'extraction de substances volatiles de la figure 1, illustrant un dispositif de contrôle des fuites de la matière dans le passage, La figure 7 A est une vue simplifiée en plan du passage de la figure 7 illustrant un dispositif de contrôle de fuites de matière dans le passage, La figure 8 est une coupe simplifiée d'un passage d'extraction de substances volatiles de la 10 figure 6, illustrant un dispositif de contrôle de fuites de matière dans le passage, La figure 8 A est une vue en plan simplifiée du passage de la figure 8, illustrant un dispositif de contrôle de fuite de matière dans le passage, La figure 9 est une coupe partielle simplifiée d'un appareil de traitement tournant à plusieurs étages, montrant une disposition préférée des passages de traitement et illustrant le nouveau dispositif d'aspiration, La figure 10 est une vue schématique simplifiée de la liaison des passages de la figure 9 par des rainures de transfert, les flèches indiquant la direction de circulation de la matière d'un passage à un autre, La figure 11 est une coupe simplifiée d'un passage d'arrivée de l'ensemble des passages de la figure 9, suivant la ligne XI-XI de la figure 9, La figure 12 est une coupe simplifiée d'un premier passage d'extraction de substances volatiles de 30 l'ensemble des passages de la figure 9, suivant la ligne XII-XII de la figure 9, La figure 13 est une coupe simplifiée d'un passage intermédiaire d'extraction de substances volatiles de l'ensemble des passages de la figure 9, 35 suivant la ligne XIII-XIII de la figure 9, La figure 14 est une coupe simplifiée d'un dernier passage d'extraction de substances volatiles de l'ensemble des passages de la figure 9, suivant la ligne XIV-XIV de la figure 9, et La figure 15 est une coupe simplifiée d'un passage de réception de l'ensemble des passages de la figure 9, suivant la ligne XV-XV de la figure 9. La figure 1 représente donc un mode préféré de réalisation d'un appareil de traitement tournant selon l'invention L'appareil de traitement représenté comporte un élément tournant, consistant en un rotor 12 monté 10 sur un arbre d'entrainement 14 pour tourner dans un élément fixe constitué par un carter 16 Le rotor 12 comporte au moins deux canaux annulaires de traitement 23 et 27, avec chacun des parois latérales opposées dirigées vers l'intérieur à partir de la surface 20 15 du rotor Le dispositif destiné à faire tourner le rotor 12 est désigné par M sur la figure 1 car ce dispositif peut être de tout type couramment utilisé pour faire tourner des extrudeuses ou des appareils similaires destinés à traiter des matières visqueuses 20 ou plastifiées, et de la manière bien connue Le

carter 16 de l'élément fixe comporte une surface de fermeture coaxiale 18 agencée pour coopérer avec la surface 20 du rotor 12, pour former avec les canaux 23 et 27, des passages fermés 24 et 28 d'extraction 25 de substances volatiles.

Les figures 2 et 3 représentent un premier passage 24 d'extraction de substances volatiles et un dernier passage 28 d'extraction de substances volatiles, comprenant respectivement des entrées 50 b et 52 b et des sorties 52 a et 56 a Les entrées 50 b et 52 b et les sorties 52 a et 56 a sont toutes formées dans le carter 16 Les passages 24 et 28 comportent également une pièce de blocage 43 qui forme une surface de paroi d'extrémité 44 pour chaque passage près de la sortie pour recueillir 35 la matière traitée dans le passage afin de l'évacuer par la sortie de ce passage De préférence, la surface de paroi d'extrémité 44 et les sorties 52 a et 56 a sont disposées sur une majeure partie de la distance circonférentielle le long du passage à partir des entrées 50 b et 52 b Le premier passage 24 et le dernier passage 28 de l'appareil de traitement sont reliés par une rainure de transfert 52 comme le montre la figure 4 La rainure de transfert 52 forme la sortie 52 a du passage 24 et l'entrée 52 b du passage 28 La rainure de transfert 52 est formée dans la surface de fermeture 18 et elle est agencée de manière 10 que la matière traitée dans le passage 24 puisse être transférée au passage 28, comme le montrent les flèches en traits pleins Ce type de passage de liaison est décrit en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amériaue n 4 277 816 L'entrée 50 b (figures 2 et 4) du passage 15 24 et la sortie 56 a (fiaures 3 et 4) du passage 28 peuvent aussi être formées par des rainures de transfert reliant les passages illustrés avec des passages en

amont et/ou en aval de l'appareil de traitement.

En variante, d'autres dispositions d'entrée et/ou de 20 sortie peuvent être utilisées pour les passages, de manière à amener de la matière de l'extérieur de l'appareil de traitement, directement au passage 24,

ou pour évacuer directement de la matière vers l'extérieur de l'appareil de traitement depuis la sortie 56 a 25 du passage 28.

Les passages d'extraction de substances volatiles représentés sur la figure 1 comprennent un dispositif d'étanchéité au vide 78 supporté sur les surfaces 20 des parois extérieures des passages 24 et 28. 30 D'autres parties de l'appareil de traitement peuvent comporter des joints (non représentés)tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n

4.300 842 précité.

L'étage complet d'extraction de substances 35 volatiles représenté sur la figure 1 comporte deux passages, le premier et le dernier passages 24 et 28 respectivement Mais plus de deux passages de traitement peuvent être prévus, auquel cas, les passages entre le premier ( 24) et le dernier ( 28) sont appelés des passages intermédiaires d'extraction de substances volatiles et ils sont agencés de manière que tous les passages voisins de l'étage soient reliés en série par des rainures de transfert. Les figures 1 à 3 montrent le nouveau dispositif d'aspiration pour l'appareil de traitement selon l'invention Comme le montrent les figures 1 à 3,un collecteur 76 est monté et est dirigé vers l'exté10 rieur sur la surface extérieure du carter 16 et enferme complètement une ouverture 17 pratiquement rectangulaire L'ouverture 17 dans l'élément fixe (carter 16) est orientée dans la direction de la rotation le long d'une partie de la circonférence du 15 carter 16, depuis le bord avant 15 de cette ouverture 17 jusqu'à son bord arrière 15 a L'ouverture 17 s'étend aussi axialement sur les canaux 23 et 27, comme le montre la figure 1 Par conséquent, le collecteur établit une communication opérationnelle entre les 20 passages 24 et 28 et une source d'aspiration (nonreprésentée) par un orifice d'aspiration 75 (figure 1) pour l'évacuation des passages 24 et 28 Le collecteur d'aspiration 76 peut communiquer avec un dispositif de mesure de dépression (non représenté) par une ouverture 77 de mesure de dépression (figure 3) dans le collecteur 76 En option, un dispositif de drainage (non représenté) peut être prévu si nécessaire pour drainer du condensat du collecteur 76 Des dispositifs d'étanchéité comme des garnitures et des bagues toriques sont prévues là o il y a lieu pour contr 8 ler les pertes d'aspiration du collecteur 76 De préférence,le collecteur 76 est chauffé par un dispositif de

chauffage H (figures 1 à 3) comme une bande électrique chauffante, pour réduire au minimuf la condensation de 35 vapeurs à l'intérieur de l'enceinte du collecteur 76.

Comme cela est représenté, l'ouverture 17 pratiquement rectangulaire est disposée axialement sur pratiquement toute la largeur des passages à évacuer (figure 1) De plus, l'ouverture 17 est large dans sa dimension circonférentielle par rapport au diamètre du rotor (figure 2) et de préférence, l'ouverture 17 s'étend sur au moins 10 de la circonférence du carter 16 La géométrie de l'ouverture 17, du collecteur 76 et de l'orifice 75 assure une section suffisamment grande pour un transfert particulièrement efficace des vapeurs provenant des passages 24 et 28 vers la source d'aspiration et pour réduire au minimum les pertes

d'aspiration dues à l'étranglement de l'ouverture 17.

De préférence, la section disponible pour le transfert des vapeurs est suffisamment grande pour permettre des vitesses des vapeurs de 0,2 fois la vitesse du son

ou moins.

Comme le montre la figure 1, le collecteur 76 comporte un orifice d'aspiration 75 dont le diamètre est relativement grand et qui est espacé de l'ouverture 17 permettant d'utiliser une plus grande conduite d'aspiration (non représentée) Ces caractéristiques réduisent 20 toute chute indue de pression et assurent un meilleur contr 8 le de la perte d'aspiration que celle qui peut apparaître avec de petits orifices Dans le collecteur 76 représenté sur la figure 1, l'orifice d'aspiration 75 est positionné dans la partie du collecteur 76 la 25 plus éloignée des passages 24 et 28 En variante, l'orifice 75 peut être positionné sur les parties latérales du collecteur 76 et plusieurs orifices d'aspiration peuvent être utilisés, Cette combinaison d'une grande ouverture 17 dans 30 le carter 16, enfermée par un grand collecteurd'aspiration 76 comprenant un orifice 75 relativement grand comme le montrent les figures 1 à 3 assure une évacuation particulièrement efficace des passages d'extraction de substances volatiles de l'appareil de traitement tournant Ces caractéristiques de performance d'évacuation particulièrement efficaces sont assurées en prévoyant un dispositif qui peut éviter efficacement les fuites de matière dans les passages d'extraction et pour éviter efficacement l'accumulation de matières dans

ces passages d'extraction.

Les caractéristiques de structure et de fonctionnement des passages d'extraction de substances volatiles présentent des conditions qui peuvent produire des fuites de matières dans les passages d'extraction et une accumulation particulière et indésirable de matières dans ces passages d'extraction La figure 5 est une illustration simplifiée de la manière dont ces fuites 10 et cette accumulation particulièrede matières peuvent se produire dans les passages d'extraction La figure 5 représente sous une forme simplifiée une disposition des passages de traitement formes par des canaux du rotor 12 et la surface de fermeture 18 Les passages 15 représentés comprennent un étage d'extraction de substances volatiles (passages 24 et 28) avec un passage d'arrivée 22 pour amener de la matière fondue à l'étage d'extraction de substances volatiles et un passage 30 pour recevoir la matière fondue traitée dans cet étage. 20 Les passages d'arrivée et de réception 22 et 30 sont généralement pratiquement pleins de matière fondue et des pressions nettement élevées sont produites dans ces deux passages d'arrivée et de réception tandis que les passages d'extraction sont maintenus seulement 25 partiellement pleins et sous dépression En raison de la différence de pression, la matière proxenant des passages d'arrivée et de réception peut être poussée ou forcée dans le jeu 19 entre la surface 20 du rotor et la surface de fermeture 18, comme le montrent les flèches La matière qui se déplace dans le jeu 19 peut être forcée ou tirée dans les passages 24 et 28 et dans l'ouverture 17 du dispositif d'aspiration, ou cette matière peut se déposer sur des parties de la surface de fermeture fixe 18 du passage Lorsque 35 de la matière s'est déposée sur les parties de la surface 18, fermant les passages, elle ne peut être entrainée vers l'avant par les parois des canaux tournants et par conséquent, elle reste déposée sur la surface 18 Lorsque davantage de matière est forcée entre le jeu 19 et dans les passages, elle continue

à s'accumuler sur celle déjà déposée à la surface 18.

La matière accumulée reste accrochée et à certains points le long de la circonférence, elle peut être suspendue à la surface 18 suivant les flèches de la figure 5 sur laquelle la matière accumulée accrochée à la surface 18 pénètre dans les passages depuis la 10 surface 18 Det partiesde la matière accumulée se détachent par intermittence pendant le fonctionnement et peuvent tomber par leur poids ou être tiréesdans le passage pour être entrainéesvers l'évacuation du passage En outre, une partie de cette matière peut 15 subir une dégradation résultant de l'augmentation du temps de présence dans l'appareil de traitement et

peut contaminer la masse principale de matière.

Ces accumulations de matières accrochées et suspendues à la surface 18 et pénétrant dans les 20 passages d'extraction peuvent être appelées des encrassements Théoriquement, le phénomène d'encrassement apparaissant dans les conditions décrites cidessus peut se produire en tous points de la circonférence du premier et du dernier passage d'extraction 25 entre l'entrée et la sortie en raison de la différence

de pression dans les passages qui leur sont voisins.

Mais le dispositif d'étanchéité représenté en 78 sur la figure 1 est normalement utilisé pour contrôler les fuites de matières vers le premier et le dernier passage d'extraction et pour contrôler le niveau de dépression dans ces passages d'extraction Ce dispositif d'étanchéité fonctionne efficacement sur une majeure partie de la circonférence du passage mais des pressions extrêmement élevées peuvent être produites dans certaines 35 parties circonférentielles des passages d'extraction, pouvant conduire à des fuites de matières dans le jeu 19. La figure 4 illustre un risque particulier de formation d'encrassement qui peut apparaître dans

la région d'entrée d'un premier passage d'extraction 24.

En fonctionnement normal, la pression dans le passage d'arrivée 22 augmente progressivement le long de la circonférence du passage La pression maximale apparaît à la surface de blocage 44 de la paroi d'extrémité pour faire sortir la matière fondue du passage d'arrivée vers le premier passage d'extraction 24 par une rainure 10 de transfert 50 En outre, un dispositif destiné à contr 8 ler l'arrivée de matière (non représentée) au passage 24 peut produire de hautes pressions dans cette région Etant donné les hautes pressions produites à la rainure de transfert 50, des quantités de matières 15 peuvent être forcées dans le jeu 19 depuis la rainure de transfert 50 comme le montrent les flèches en pointillés La matière forcée dans le jeu 19 est entrainée vers l'avant par la surface 20 du rotor en rotation comme le montrent les flèches en pointillés, et elle est aspirée dans le premier passage d'extraction

24 en raison du niveau de dépression qui y règne.

La matière aspirée dans le passage 24 peut s'accrocher à la surface de fermeture 18 et au fur et à mesure que davantage de matière est forcée dans le jeu 19 et 25 entrainée vers l'avant par la surface tournante 20,

cette matière s'accumule sur celle déjà accrochée pour former un encrassement qui s'étend dans le passage 24.

Egalement, comme le montrent les flèches en pointillés, une partie de la matière qui fuit dans le jeu 19 peut 30 être entrainée vers l'avant et aspirée dans le passage 24 dans la région de l'ouverture 17, ce dont il résulte un entrainement et un bouchage possible de la conduite d'aspiration. Pratiquement la même situation de fuite de matière dans le jeu 19 se présente à la région de sortie du passage 28, comme le montrent les flèches en pointillés sur la figure 4,région dans laquelle des pressions élevées sont normalement produites pour la décharge de matières du passage par la section de la sortie 56 a ou par d'autres dispositifs (non représentés) destinés à contr 8 ler la décharge de matière du passage 28. La figure 6 illustre une autre cause potentielle d'encrassement qui apparaît particulièrement dans des passages d' extraction de substances volatiles décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 10 4 329 065 Comme le montre la figure, un premier et un dernier passages d'extraction 24 et 28 respectivement sont évacués par l'ouverture 17 et sont disposés entre le passage d'arrivée 22 et le passage de réception Les pressions dans les passages 22 et 30 sont nettement plus élevées que les pressions dans les passages d'extraction 24 et 28 Les passages d'extraction 24 et 28 contiennent des dispositifs d'étalement 26 disposés près de leurs entrées 50 b et 52 b Les dispositifs d'étalement 26 sont associés avec la surface fixe 18 20 (non représentée) et ils sont disposés radialement dans les passages 24 et 28 pour produire des jeux étroits, comme en 31, entre les parois latérales 26 a des dispositifs d'étalement 26 et les surfaces de parois intérieures 23 a et 27 a des passages 24 et 28 La 25 matière amenée aux passages 24 et 28 est bloquée par les surfaces 29 des dispositifs d'étalement 26, (figure 8 A); elle est étalée sur les surfaces de parois de canaux en mouvement et elle est entrainée au-delà des dispositifs d'étalement 26 sous forme de minces couches en formant 30 des espaces vides en aval des dispositifs d'étalement 26, dans le sens de rotation des surfaces de parois

de canaux.

Des pressions extrêmement élevées peuvent se former sur les surfaces 29 des dispositifs d'étalement 35 26 et de la matière peut être forcée dans le jeu 19 comme le montrent les flèches en pointillés et entraînée vers l'avant par les surfaces en rotation 20 au-delà des dispositifs d'étalement 26 La matière entrainée vers l'avant par les surfaces 20 peut être forcée ou aspirée dans les passages 24 et 28, en raison du niveau de dépression de ces passages Comme le montrent les flèches en pointillés, la matière forcée ou aspirée dans Ies passages d'extraction 24 et 28 depuis les surfaces 20 peut s'accrocher à des parties de la surface de fermeture 18 (non représentée) fermant l'espace vide et de la matière supplémentaire 10 entrainée vers l'avant dans les surfaces 20 peut s'accumuler sur celle accrochée pour former un encrassement dans le passage Comme le montrent également les flèches en pointillés, une partie de

la matière de fuite peut être forcée ou aspirée dans 15 le passage, dans la région de l'ouverture 17.

Les fuites de matière et l'accumulation de matière de fuite dans les passages d'extraction sous forme d'encrassement soulèvent un problème defonctionnement qui doit être évité ou réduit au minimum pour 20 un rendement maximal du traitement Comme cela a été décrit ci-dessus, le temps de résidence dans le passage de la matière accumulée sous forme d'encrassement est accru et ce temps de résidence accru peut nuire à la qualité du produit traité En outre, 25 l'encrassement peut entraîner une instabilité (fluctuations de débit) à la sortie du passage Ce qui importe également est que toute fuite de matière dans le premier et le dernier passages de traitement dans la région de l'ouverture 17 et de l'orifice

d'aspiration 75 présente un sérieux risque d'entrainement et de bouchage de la conduite d'aspiration.

Selon l'invention, des nervures circonférentielles 80 évitent les fuites de matières dans la région de l'orifice d'aspiration Comme le montrent les figures 1, 2 et 3, les nervures circonférentielles sont disposées et positionnées aux régions périphériques des parois 23 a et 27 a voisines de l'étage d'extraction de substances volatiles (figure 1) Les nervures circonférentielles 80 sont fixées sur la surface de fermeture fixe 18 et s'étendent sur une partie de la surface 20 près des parois de canaux 23 a et 27 a Les nervures 80 forment un prolongement de la surface de fermeture 18 et pénètrent également radialement dans les canaux 23 et 27 pour former un jeu étroit 32 (figures 7 et 7 A) entre les parties dirigées radialement des nervures 80 et les parois 23 a 10 et 27 a Comme le montrent les figures 2 et 7 a, la nervure 80 est disposée et positionnée dans le passage 24, pour s'étendre dans la direction de rotation du rotor 12 à partir d'un point à l'entrée 50 b ou au voisinage jusqu'à un point au bord arrière 15 a de l'ouverture 17 ou au-delà Comme le montre la figure 3, la nervure circonférentielle 80 est disposée et positionnée dans le passage 28 pour s'étendre dans la direction de rotation du rotor 12 depuis un point à la pièce de blocage 43 Ou au voisinage jusqu'à un

point au bord arrière 15 a de l'ouverture 17 ou au-delà.

La disposition des nervures circonférentielles 80 représentée sur les figures 2, 3 et 7 a évite efficacement la formation d'encrassement sur la partie de la surface 18 en amont de l'ouverture 17, c'est-à-dire la partie de la surface 18 entre les entrées 50 b et 52 b des

passages 24 et 28 et le bord avant 15 de l'ouverture 17.

De la matière accumulée sur cette partie de la surface 18 présente un risque potentiel sérieux de bouchage de l'ouverture 17 ou de l'orifice d'aspiration 75 En outre, 30 étant donné que la nervure circonférentielle 80 se prolonge au-delà du bord arrière 15 a de l'ouverture 17, la matière qui fuit par le jeu 19 ne peut pénétrer dans l'ouverture 17 Par conséquence, les nervures circonférentielles 80 constituent une partie intégrante et importante du dispositif d'aspiration selon l'invention et elles coopèrent pour éviter efficacement et contrôler les fuites et l'accumulation de matière dans les passages d'extraction de substances volatiles, augmentant ainsi au maximum la fiabilité globale et le rendement du

dispositif d'aspiration.

Lesfigures 7, 7 A, 8 et 8 a montrent mieux la manière d'éviter efficacement et de contrôler les fuites et l'accumulation de matières par des nervures circonférentielles 80 dans la région de l'ouverture 17 ou de l'orifice 75 Les figures 7 et 7 A illustrent le fonctionnement de la rainure 80 au passage 24 lorsqu'aucun 10 dispositif d'étalement n'est utilisé Comme cela a été indiqué, la nervure 80 est disposée dans le passage 24 pour former un jeu 32 qui s'étend depuis un point à l'entrée 50 b ou au voisinage (figures 2 et 7 A) jusqu'à un point au bord arrière 15 a de l'ouverture 17, ou de préférence au-delà (figures 2 et 7 A) Comme le montrent les flèches des figures 7 et 7 A, la matière forcée dans le jeu 19 entre les surfaces 18 et 20 et entrainée vers l'avant par la surface tournante 20 ne peut entrer en

contact et se déposer sur la partie de la surface 18 20 en amont de l'ouverture 17 qui entoure le passage 24.

Quand la matière dans le jeu 19 se déplace vers la partie de surface 18 entourant le passage 24 ou vers l'ouverture 17, la nervure circonférentielle 80 dévie la matière en mouvement vers le jeu 32 entre la paroi 25 23 a et la nervure 80 La matière déviée vers le jeu 32 est déchargée dans le passage 24 depuis le jeu 32 dans la région de la nervure 80 ou elle peut être entraînée vers l'avant par la paroi tournante 23 a pour se décharger en aval de la nervure 80 Par conséquent, l'encrassement 30 est évité efficacement dans la partie de la surface 18 entourant le passage 24, qui s'étend depuis l'entrée 50 b vers le bord 15 de l'ouverture 17, éliminant ainsi le risque de bouchage de l'ouverture 17 ou de l'orifice par encrassement En outre, la nervure circonférentielle 35 80 se prolonge au-delà du bord 15 a de l'ouverture 17 et évite par conséquent que les matières de fuite entrainées vers la région de l'ouverture 17 n'entrent

en contact avec cette ouverture ou l'orifice 75.

Le jeu 32 peut être constant sur toute la longueur de la nervure 80 ou il peut être variable De préférence, le jeu 32 est compris entre 0,25 et 6, 25 mm Normalement, la nervure 80 ne pénètre radialement dans le passage 5 24 (ou 28) pas plus de la moitié de la profondeur du

canal 23 et généralement moins du quart de cette profondeur.

Bien que la description ci-dessus soit

orientée sur une nervure circonférentielle 80 disposée près de la paroi de canal 23 a du passage 24, le même effet est obtenu avec une nervure circonférentielle 80

disposée près de la paroi de canal 27 a du passage 28.

Comme cela a été indiqué ci-dessus, le risque d'accumulation de matière ou de fuite de matière par le jeu 19 peut exister sur toute la circonférence du premier et du dernier passages d'extraction de substances volatiles Par conséquent, la nervure circonférentielle 80 peut s'étendre sur toute la circonférence des parois de canaux 23 a et 27 a Mais dans la plupart des cas, le dispositif d'étanchéité 78 (figure 1) peut contr 8 ler effectivement les fuites de matière sur la partie majeure de la circonférence du premier et du dernier passages d'extraction L'efficacité et la fiabilité maximales du dispositif d'aspiration de l'invention sont généralement assurées si la nervure 80 s'étend sur au moins des parties de la circonférence du premier et du dernier passages d'extraction 24 et 28, au moins depuis un point au bord avant 15 de chaque passage ou en amont de ce point, jusqu'à un point au bord arrière 15 a de l'ouverture

17 ou au-delà.

Les figures 8 et 8 a illustrent l'utilisation de nervures circonférentielles dans des passages d'extraction de substances volatiles du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 329 065 A titre d'illustration, seule la disposition de la nervure circonférentielle 80 du premier passage d'extraction 24

est représentée Mais la description d'applique également à la disposition de la nervure circonférentielle 80 du dernier passage d'extraction Il faut noter en

regard de la figure 6 que l'accumulation de pression aux dispositifs d'étalement 26 peut forcer la matière dans les jeux 19 existants entre les surfaces 20 et 18, séparant les passages 22 et 24, entre les surfaces 20 et 18 séparant les passages 24 et 28 et entre les surfaces 20 et 18 séparant les passages 28 et 30 Mais une fuite notable de matières entrainées par les surfaces 20 se produit seulement entre les passages avec des différences de pression, par exemple entre les passages 10 22 et 24 et entre les passages 28 et 30 La matière entrainée par la surface 20 entre les passages 24 et 28 de l'étage d'extraction de substances volatiles n'a pas présenté un problème important de bouchage de l'ouverture 17 ou de l'orifice 75 Comme le montrent les 15 figures 8 et 8 a, le passage 24 contient un dispositif d'étalement 26 qui est associé avec l'élément fixe 16 et positionné près de l'entrée 50 b formée par la rainure de transfert 50 Le dispositif d'étalement 26 est disposé radialement dans le passage 24 et se termine 20 à courte distance de la base du canal, épousant étroitement en section et en forme la section et la forme du canal pour former un jeu 31 entre les côtés 26 a du dispositif d'étalement 26 et les parois de canal 23 a La surface en amont 29 du dispositif d'éta25 lement 26 est réalisée de manière à bloquer le mouvement de la matière amenée au passage 24, et pour étaler la matière bloquée sur les parois du canal La matière étalée sur les parois est entrainée vers l'avant par ces parois sous forme de minces couches et un espace vide est formé à la surface en aval du dispositif d'étalement 26 ou à proximité Une source d'aspiration est disposée de manière à communiquer avec l'espace vide par l'ouverture 17, de la manière illustrée par les figures

1 à 3.

La nervure circonférentielle 80 est fixée sur la surface de fermeture fixe 18 et se prolonge sur une partie de la surface 20, près du passage 24 La nervure 80 pénètre radialement dans le canal en formant un jeu étroit 32 (figure 8 A avec la paroi 23 a Comme le montre la figure 8 A, la nervure 80 est disposée dans le passage 24 et dans la direction de rotation des parois à partir d'un point sur la surface en aval des dispositifs d'étalement 26 jusqu'à un point au bord a de l'ouverture 17 ou au-delà Comme le montrent les flèches, la nervure 80 évite efficacement que de la matière forcée dans le jeu 19 et entrainée vers l'avant vers la surface 20 n'atteigne la partie de la surface de fermeture 18 du passage 24 se trouvant sur la surface en aval du dispositif d'étalement 26, jusqu'au bord -i 5 a, en évitant également que la matière n'atteigne

l'ouverture 17.

Dans le dispositif préféré d'aspiration selon 15 l'invention, un autre contrôle de l'accumulation de matière à l'ouverture 17 ou au voisinage peut être assuré en prévoyant un dégagement 17 a (figures 2 et 3) Le dégagement 17 a est formé dans la surface 18 et s'étend de préférence ou coincide avec toute la largeur de l'ouverture 17 Le dégagement 17 a assure un contrôle effectif de l'accumulation de matière sur le bord 15 a qui pourrait se produire si le bord 15 a était disposé de manière que la matière entrainée par exemple par la surface 20 séparant les passages 24 et 28 de 25 la figure 6 pouvait être détachée et recueillie au bord 15 a Dans les modes préférés de réalisation de l'invention, les nervures circonférentielles se prolongent jusqu'à un point au bord le plus en aval 17 b du dégagement 17 a, ou au-delà, de manière à 30 orienter à nouveau la matière recueillie dans le

dégagement 17 a dans les passages d'extraction.

Les passages d'extraction de substances volatiles de certains appareils de traitement selon l'invention ne nécessitent pas de dispositifs d'éta35 lement comme dans les passages d'extraction décrits

dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 329 065.

Comme cela est décrit dans ce brevet, les dispositifs d'étalement forment de minces couches de matière qui sont entrainées sur les parois des canaux, dans des espaces vides qui sont formés en aval du dispositif d'étalement Une source d'aspiration est branchée sur l'espace vide Pour l'essentiel, le mécanisme de transfert de masse pour obtenir l'extraction de substances volatiles dans les passages selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 329 065 implique la diffusion des substances volatiles à partir des surfaces des pellicules pendant l'exposition à une dépression A son tour, ce mécanisme dépend et/ou est influencé par des facteurs comme le pouvoir de diffusion effectif des substances volatiles, l'épaisseur des

pellicules et le temps d'exposition à une dépression.

Le mécanisme qui intervient pour l'extraction de substances volatiles dans les passages de certains appareils de traitement selon l'invention est nettement différent de celui qui intervient selon le brevet des EtatsUnis d'Amérique n 4 329 065 Pour l'essentiel, 20 le mécanisme comprend trois phases: 1) Formation de bulles de substances volatiles dans la matière traitée, 2) Croissance des bulles et 3) Rupture des bulles Ce mécanisme n'impose pas l'étalement de la matière sur les parois des canaux sous forme de minces couches, 25 mais assure néanmoins un transfert de masse extrêmement efficace des substances volatiles des matières traitées, y compris des matières visqueuses et visqueusesélastiques Pour l'essentiel, le mécanisme est produit par une intégration distinctive de caractéris30 tiques comprenant le contrôle du volume de traitement disponible dans les passages de l'étage d'extraction de substances volatiles et le contrôle du volume de transfert disponible dans les rainures de transfert qui relient les passages de l'étage Le contrôle intégré de ces caractéristiques conduit à une disposition de l'étage d'extraction de substances volatiles qui peut être coordonnée avec la vitesse de traitement, le niveau d'aspiration et les caractéristiques de la matière traitée Cette coordination conduit à un effet extrêmement efficace et dynamique d'extraction de substances volatiles en mousse, dans lequel la matière amenée à chaque passage d'extraction subit immédiatement une expansion notable de volume et une mise en mousse en raison de la formation extrêmement rapide des bulles et de leur croissance, à l'entrée ou très près de l'entrée Certaines de ces bulles peuvent se rompre presque immédiatement après leur 10 formation, libérant les substances volatiles de la matière qui sont extraites par l'aspiration En fonctionnement, la matière est entrainée dans chaque passage pratiquement en circulation en bouchon, sous

la forme d'un filet pratiquement continu ou comme des 15 parties discontinues de matière.

Une expansion notable de volume et/ou une mise en mousse du débit continu ou intermittent de matière se produisant à l'entrée ou près de l'entrée présente un risque d'entrainement et bouchage de l'ouverture 17 et/ou de l'orifice 75 Comme le montrent les figures 1 à 3, des déflecteurs de débit circonférentiels 86 sont associés avec l'élément fixe et sont agencés et positionnés entre les entrées 50 b et 52 b des passages 24 et 28 et l'ouverture 17 Les déflecteurs 25 de débit 86 sont disposés radialement vers le bas dans chaque passage et ils sont formés et dimensionnés de manière à diriger le courant de matière en expansion et/ou en mousse permanente vers la base du canal et à l'opposé de l'ouverture 17 En général, les déflec30 teurs 86 pénètrent radialement dans chaque passage de

moins de la moitié environ de la profondeur du passage.

Les déflecteurs 86 diffèrent nettement des dispositifs d'étalement de l'appareil d'extraction de substances volatiles décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 329 065 Les déflecteurs 86 ne sont pas destinés à étaler la matière sur les parois des canaux sous forme de minces pellicules Par contre, ils sont réalisés pour diriger le courant permanent de matière à la base du passage et pour remplir cette fonction sans développer une augmentation notable de pression dans la région d'entrée o ces déflecteurs 86 sont positionnés Les déflecteurs 86 évitent également que de la matière recueillie sur la surface 18 près des entrées de chaque passage soit aspirée dans l'ouverture 17 par la dépression Par conséquent, les déflecteurs 86 apportent un contrôle supplémentaire pour éviter que de la matière bouche l'ouverture 17 ou l'orifice 10 d'aspiration 75 Les déflecteurs représentés sur les figures 1 à 3 sont tous formés par une unité de déflecteurs 85 (figure 1) Mais des déflecteurs séparés peuvent être prévus à volonté pour chacun des passages d'extraction. Les figures 9 à 15 illustrent un seul étage d'extraction de substances volatiles d'un appareil de traitement tournant à plusieurs étages, comprenant le dispositif d'aspiration selon l'invention Comme le montre schématiquement la figure 10, les passages sont 20 reliés entre eux par des rainures de transfert de matière (formées dans la surface 218 du carter 216) et agencées de manière que la matière dans un passage puisse être transférée à un passage voisin Les rainures de transfert et les entrées et sorties associées ainsi que les pièces de blocage décrites ci-après peuvent être constituées par une ou plusieurs plaques de transfert amovibles associées avec le carter 216, comme cela est décrit dans le brevet des

Etats-Unis d'Amérique n 4 227 816.

Comme le montre la figure 9, l'étage d'extraction de substances volatiles communique avec un collecteur d'aspiration 276 par une ouverture 217 traversant le carter 216 L'ouverture 217 est disposée sur des passages voisins d'extraction de substances volatiles 35 224, 226, et 228 Le positionnement du collecteur d'aspiration 276 et de l'ouverture 217 suivant la circonférence des passages apparaît plus clairement sur les figures 10, et 12 à 14 Le collécteur d'asp Lation 276 établit une communication entre les passages d'étage d'extraction et une source d'aspiration (non représentée) par l'orifice d'aspiration 275 (figure 9) pour l'évacuation des passages Ainsi, les passages 5 224, 226 et 228 de l'étage d'extraction sont évacués

par l'ouverture 217 et le collecteur d'aspiration 276.

Comme le montre la figure 9, le collecteur d'aspiration

276 peut communiquer avec un dispositif de mesure de dépression (non représenté) par une ouverture 277 de 10 mesure de dépression dans l'enceinte du collecteur.

Dans le mode préféré de réalisation d'un appareil de traitement tournant, représenté sur la figure 9, une ouverture d'observation comme un hublot 276 b est montée sur le collecteur 276 et est positionnée dans 15 un plan perpendiculaire aux rayons des passages Le hublot 276 b permet d'observer l'étage d'extraction dans son fonctionnement De préférence, le collecteur 276 est chauffé par un dispositif de chauffage H (figures 12 à 14) d'une manière similaire à celle 20 représentée sur les figures 1 et 2 afin de réduire au minimum la condensation des vapeurs dans l'enceinte

du collecteur.

Comme le montre la figure 9, la surface 220 du rotor 212 est espacée de la surface 218 du carter 25 216 par un léger jeu 219 Pour contrôler les pertes de dépression dans les étages d'extraction, les surfaces de rotor 220 entre les passages à des niveaux de pression différents sont munies de dispositifs d'étanchéité comme les joints 278 représentés sur la 30 figure 9 entre les passages 222 et 224 et entre les passages 228 et 230 Les joints ne sont pas représentés entre des canaux de même niveau de pression

mais pourraient être prévus si cela était nécessaire.

La vaporisation des matières volatiles dans 35 la matière a tendance à abaisser la température de cette dernière Par conséquent, l'efficacité d'extraction de substances volatiles de l'appareil de traitement peut être accrue en prévoyant un dispositif de chauffage pour chauffer au moins les parois latérales des canaux d'extraction et de préférence, tous les canaux, ainsi que le carter de l'appareil de traitement Le dispositif de chauffage 282 représenté sur la figure 9 consiste en une série de chambres

par lesquelles un fluide de transfert thermique peut circuler, d'une manière connue mais tout autre moyen approprié pour maintenir la température de la matière 10 pendant le traitement peut convenir.

La figure 11 représente le passage 222 de l'étage d'arrivée En fonctionnement, de la matière liquide est amenée par gravitation ou en étant forcée vers l'appareil de traitement par l'entrée 248 (figures 15 10 et 11) et elle est reçue dans un canal 221 pour être entrainée vers l'avant par les parois tournantes 221 a (figure 9) A la surface de paroi d'extrémité 242, la matière est recueillie pour être déchargée par la sortie 250 a et transférée à l'étage d'extraction 20 de substances volatiles par une rainure de transfert 250 qui forme la sortie 250 a du passage 222 et l'entrée 250 b du passage 224, c'est-à-dire le premier passage de l'étage d'extraction, comme le montrent les figures

et 12.

Les figures 9, 10 et 12 à 14 représentent respectivement le premier passage, le passage intermédiaire et le dernier passage d'extraction respectivement de l'étage d'extraction de substances volatiles, communiquant chacun avec un collecteur d'aspiration 30 276 Le premier passage d'extraction 224 (figure 12) comporte une entrée 250 b et une sortie 252 a, toutes deux formées dans le carter 216 Le passage d'extraction intermédiaire 226 (figure 13) comporte une entrée 252 b et une sortie 254 a toutes deux formées dans le carter 216 Le dernier passage d'extraction 228-(figure 14) comporte une entrée 254 b et une sortie 256 a également formées dans le carter 216 Les-sorties 252 a, 254 a et 256 a sont de préférence espacées des entrées d'une majeure partie de la longueur de la circonférence autour des passages d'extraction Chaque passage d'extraction (figures 12-14) comporte une surface de parois d'extrémité 244 constituée par une pièce de blocage 243 (associée avec le carter 216) et disposée près de la sortie du passage pour recueillir la matière traitée dans ce passage pour l'en décharger L'entrée 250 b du premier passage d'extraction 224 et la sortie 256 a du dernier passage d'extraction 10 228 constitue respectivement l'entrée et la sortie

de l'étage d'extraction de substances volatiles.

Comme le montre schématiquement la figure les passages 224, 226 et 228 forment un étage complet d'extraction de substances volatiles et sont 15 reliés entre eux par des rainures de transfert 252 et 254 (formées dans la surface 218 du carter 216) et qui sont agencées de manière que la matière traitée dans le passage 224 puisse être transférée au passage 226 puis au passage 228 pour une autre extraction de 20 substances volatiles La rainure de transfert 252 constitue la sortie 252 a du passage 224 et l'entrée 252 b du passage 226; la rainure de transfert 254 constitue la sortie 254 a du passage 226 et l'entrée 254 b du passage 228 comme le montre particulièrement 25 la figure 10 Dans le mode préféré de réalisation représenté sur la figure 10, la rainure de transfert 256 relie le passage 228 et le passage 230 d'un étage mélangeur et constitue la sortie 256 a pour décharger la matière de l'étage d'extraction de substances volatiles Les rainures de transfert 250 et 256 d'arrivée et de sortie de matières vers et depuis l'étage d'extraction sont également formées

à la surface 218 du carter 216.

L'étage d'extraction de substances volatiles 35 possède des caractéristiques de réalisation qui permettent une extraction efficace des substances volatiles de matières visqueuses, y compris des matières visco-élastiques Ces caractéristiques permettent l'élimination effective des substances volatiles de matières traitées dans l'étage grâce à un mécanisme d'extraction en mousse impliquant trois phases: Formation de bulles contenant les substances volatiles, croissance des bulles et rupture des bulles dans des zones d'éclatement sans compression Les substances volatiles libérées par la rupture des bulles sont enlevées continuellement du passage par une large ouverture d'aspiration 217 et un collecteur d'aspiration 10 276 de sorte qu'une pression basse est maintenue pour faciliter une croissance permanente des bulles et pour éviter une redissolution des substances volatiles

dans la matière.

L'entrée 250 b illustrée sur les fiaures 10 15 et 12 a une section relativement étroite et elle est réalisée pour permettre le contrôle de la pression d'entrée et l'étanchéité à la dépression de l'étage d'extraction Un autre contrôle précis de la pression d'entrée et de l'étanchéité à la dépression peut être 20 obtenu en prévoyant un obturateur de contrôle 284 d'entrée 250 b de l'étage (figure 12) L'obturateur de contrôle 284 peut être agencé pour être réglable par l'extérieur de l'appareil de traitement, et il

restreint l'ouverture d'entrée 250 b à un degré 25 prédétermine.

Comme le montre particulièrement la figure , une nervure 280 est disposée et positionnée dans le passage 224 près de la paroi 223 a en formant un jeu 231 (figure 9) et elle s'étend depuis un point 30 à l'entrée 250 b jusqu'à un point au-delà du bord 217 b (figure 12) de l'ouverture 217 Une autre nervure 280 est disposée et positionnée dans le passage 228 près de la paroi 227 a, formant un jeu 231 (figure 9) et elle s'étend depuis un point près de l'entrée 254 b 35 en amont du bord 215 de l'ouverture 217 jusqu'à un

point au-delà du bord 217 b de l'ouverture 217.

De cette manière, toute fuite de matière dans le jeu 219, entrainée vers l'avant par la surface tournante 220 entre les passages 222 et 224 et entre les passages 228 et 230 ne peut pénétrer dans l'ouverture 217, ce qui élimine essentiellement le bouchage de l'ouverture 217 ou de l'orifice 275 Egalement, des déflecteurs 286 (figures 9, 10 et 12-14) sont prévus dans chaque passage d'extraction pour diriger la matière qui pénètre dans le passage vers la base de ce dernier, apportant une protection supplémentaire pour 10 éviter que de la matière ne pénètre ou s'accumule à l'ouverture 217 Un dégagement 217 a (figures 12, 13 et 14) dans la surface de fermeture 218) assure le contrôle de l'accumulation de matière au bord 215 a de l'ouverture 217 Les déflecteurs 286 représentés 15 font partie de l'unité de déflecteurs 285 (figure 9) mais des déflecteurs séparés peuvent être utilisés

pour chaque passage d'extraction.

La rainure de transfert 256 (figure 10) a une section relativement étroite et elle est réalisée 20 pour assurer le contrôle de la pression de sortie et l'étanchéité à la dépression du premier étage d'extraction Un autre contrôle précis de la pression de sortie et l'étanchéité à la dépression peut être obtenu en prévoyant un obturateur de contrôle 288 (figure 15) à l'entrée 256 b du passage de mélange 230,

similaire à l'obturateur de contrôle 284 décrit cidessus.

En fonctionnement, de la matière liquide pénètre dans le passage d'extraction 224 de l'étage 30 d'extraction de substances volatiles à l'entrée 250 b sous une pression déterminée par la géométrie de l'entrée 250 b et par l'obturateur de contrôle d'entrée 284 (figures 10 et 12) et elle est dirigée vers la base du canal 223 par le déflecteur 286 La matière est exposée à une dépression parle collecteur d'aspiration 276, entrainant une mise en mousse rapide dans le premier passage d'extraction quand des bulles de substances volatiles se forment et grossissent A la paroi d'extrémité 244, une séparation sans compression est produite dans la matière recueillie, faisant rompre les bulles La matière est déchargée par la sortie 252 a pour être transférée par la rainure de transfert 252 au passage intermédiaire d'extraction

226 (figures 10 et 13).

A partir de la rainure de transfert 252, la matière pénètre dans le passage d'extraction intermé10 diaire 226 par l'entrée 252 b (figures 10 et 13), elle est dirigée vers la base du canal par le déflecteur 286, exposée à la dépression et entrainée vers l'avant, vers la paroi d'extrémité 244 pour une séparation sans compression et sort par la sortie 254 a La matière passe 15 par la rainure de transfert 254 (figure 10), pénètre dans le dernier passage d'extraction 228 par l'entrée 254 b et elle est dirigée vers la base du canal par

le déflecteur 286 (figure 14) La matière expansée est entraînée par le passage 228 vers la paroi d'extrémité 20 244.

Quand la matière est entrainée et transférée entre les passagesd'extraction, elle est soumise continuellement à une dépression et ne subit aucune augmentation substantielle de pression Par conséquent, 25 des bulles de substances volatiles continuent à se former dans la matière, à grossir et à se rompre jusqu'à ce que la matière s'approche de la paroi

d'extrémité 244 du dernier passage d'extraction 228.

Les substances volatiles libérées par la rupture des 30 bulles sont extraites par l'ouverture 217, qui

communique avec tous les passages d'étage d'extraction.

Comme le montrent les figures 10, 12 et 14, des nervures circonférentielles 280 disposées dans les passages 224 et 228 empêchent que les fuites entrainées 35 vers l'avant de la surface de rotor 220 entre les passages 222 et 224 et entre les passages 228 et 230 ne pénètrent dans l'ouverture 217 de la manière décrite Des déflecteurs 286 et un dégagement 217 a coopèrent pour éviter efficacement que de la matière pénètre dans l'ouverture 217 et/ou l'orifice 275, Une pression suffisante est produite dans la matière recueillie dans la paroi d'extrémité 244 du dernier passage d'extraction 228 pour décharger cette matière par la sortie 256 a relativement étroite pour qu'elle soit transférée par la rainure de transfert 256 (figure 10) vers le passage 230 de l'étage mélangeur (figure 15) L'étage d'extraction de substances volatiles 10 décrit ci-dessus comporte trois passages d'extraction reliés par des rainures de transfert mais plus ou moins de passages peuvent être prévus en fonction des

conditions de traitement et de la matière traitée.

EXEMPLE

Un appareil de traitement tournant opérationnel du type décrit ci-dessus a été utilisé pour extraire les substances volatiles de diverses matières polymères contenant de ces substances volatiles sous des concentrations initiales entre environ 550 ppm et 20 environ 1,4 % L'appareil de traitement comprenait un rotor avec un rayon Rd (comme selon la figure 2) de mm et comprenait un seul étage d'extraction de substances volatiles de 5 canaux d'extraction ayant chacun une largeur W (comme selon la figure 1) de 25 17,46 mm et un étage de pompage Le rayon Rs à la base du canal (comme selon la figure 2) des canaux d'extraction était 54 mm; celui du canal de pompage était 66,7 mm La vitesse d'arrivée a été commandée par une extrudeuse qui forçait la matière à l'entrée 30 de l'étage d'extraction, à 45,4 kg/h La température

des matières était maintenue entre 176,7 C et 288 C.

Le dispositif d'aspiration associé à l'étage d'extraction comprenait un collecteur d'une largeur de mm (L sur la figure 1) et comprenait un dégagement 35 de 10 , comme décrit ci-dessus, s'étendant sur 30 de la circonférence de tous les passages d'extraction pour entourer complètement l'ouverture rectangulaire dans l'élément fixe Le diamètre de l'orifice d'aspiration était 38 mm, et cet orifice était relié à une pompe d'aspiration, modèle n 149 HS de 100 cfm Stokes (Penwalt) Un déflecteur était disposé dans la région

d'entrée de chaque passage d'extraction Ve l'étage.

Chaque déflecteur avait une longueur circonférentielle d'environ 38 mm et pénétrait radialement dans le canal de passage d'environ 25,4 mm Des nervures circonférentielles étaient disposées dans le premier et le dernier passages d'extraction Chaque nervure formait 10 un jeu de 0,254 mm à 6,35 mm avec la paroi voisine du canal, et pénétrait radialement dans les canaux d'environ 12,7 mm Chaque nervure se prolongeait sur au moins 43 de la circonférence des passages dans la direction de rotation depuis un point à la surface la plus en amont du déflecteur jusqu'à

un point au-delà du bord le plus en aval du dégagement.

Les matières polymères contenant des substances volatiles qui ont été traitées dans l'appareil de traitement tournant comprenaient le polystyrène, 20 des copolymères styréniques, des polyoléfines et

des copolymères de polyéthylène de faible densité.

Pendant le fonctionnement, le dispositif d'aspiration selon l'invention était capable de maintenir continuellement un niveau de dépression entre environ 5 et 12 mm Hg dans l'étage d'extraction Ce niveau de dépression

permettait d'éliminer jusqu'à 99 % des substances volatiles initiales dans certaines des matières traitées.

Aucun bouchage de l'orifice ou de l'ouverture d'aspiration ne s'est produit pendant le fonctionnement de l'appareil de traitement et aucun encrassement n'a été observé dans les passages d'extraction pendant le

fonctionnement de l'appareil de traitement.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Appareil de traitement tournant destiné à traiter des matières liquides qui contiennent des substances volatiles, et comprenant plusieurs passages de traitement formés par un élément tournant consistant en un rotor avec plusieurs canaux annulaires de traitement, chaque canal ayant des parois latérales opposées disposées radialement vers l'intérieur à partir de la surface du rotor et une surface de base annulaire reliant les parois latérales par leurs parties 10 intérieures radialement, et un élément fixe ayant une surface de fermeture coaxiale espacée de la surface du rotor pour laisser un jeu entre le rotor et la surface de fermeture, et disposée pour coopérer avec les canaux en formant lesdits passages de traite15 ment, chaque passage de traitement comprenant une entrée, une sortie, et une pièce de blocage de canal associée avec l'élément fixe et agencée de manière que de la matière amenée à l'entrée puisse être entrainée vers l'avant par les parois de canaux tournantes vers 20 la pièce de blocage pour sortir par la sortie, et un dispositif de transfert formé par la surface de fermeture et agencé et adapté pour relier des passages voisins de manière que de la matière traitée dans un passage puisse être transférée au passage voisin suivant, lesdits passages de traitement comprenant un étage d'extraction de substances volatiles ayant au moins un premier et un dernier passages d'extraction de substances volatiles, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'aspiration agencé pour évacuer les passages e 4, 28; 224, 226,228) de l'étage d'extraction de substances volatiles, et qui comporte un collecteur ( 76; 276) fixée et s'étendant vers l'extérieur sur l'élemeit fixe( 16; 216), et enfermant complètement une ouverture ( 17; 217) dans l'élément fixe 35 ( 16,216) et qui s'étend dans la direction de rotation du rotor ( 12; 212) sur une partie de la circonférence de l'élément fixe ( 16; 216) à partir du bord avant en amont ( 15; 215) de l'ouverture ( 17; 217) jusqu'au bord arrière ( 15 a; 215 a) de l'ouverture ( 17; 217) et s'étendant axialement sur au moins le premier ( 24; 224) et le dernier ( 28; 228) passages d'extraction de substances volatiles de manière à établir une communication opérationnelle pour le transfert des substances volatiles vaporisées entre les passages d'extraction de substances volatiles ( 24; 28; 224,226,228) de l'étage, et une source 10 d'aspiration par un orifice d'aspiration ( 75; 275) relativement grand formé parle collecteur ( 76; 276) et espacé de l'ouverture ( 17; 217) et des nervures circonférentielles ( 80; 280) disposées près de la paroi de canal ( 23 a; 223 a) du premier passage d'extraction 15 de substances volatiles ( 24; 224) s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface du rotor et voisines de la paroi de canal ( 27 a; 227 a) du dernier passage d'extraction de substances volatiles ( 28; 228) s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface du 20 rotor, chaque nervure circonférentielle ( 80; 280) pénétrant radialement dans le passage ( 24; 224; 28; 228) pour former un jeu étroit ( 32) entre chaque nervure ( 80; 280) et la paroi voisine ( 23 a; 223 a; 27 a; 227 a) et chaque nervure circonférentielle ( 80; 280) étant agencée pour s'étendre dans la direction de rotation à partir d'un point dans le passage ( 24,28; 224,226,228) au bord avant ( 15; 215) de l'ouverture ( 17; 217) ou en amont jusqu'à un point au bord arrière ( 15 a; 215 a) de

l'ouverture ( 17; 217) ou au-delà.

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage d'extraction de substances volatiles comporte au moins un passage d'extraction de substances volatiles avec un dispositif d'étalement ( 26) disposé près de l'entrée ( 50 b, 35 52 b; 250 b,252 b,254 b)et disposé radialement dans le canal du passage pour bloquer le mouvement de la matière dans le passage et pour étaler la matière sous forme de minces couches sur les parois du canal ( 23 a, 27 a; 223 a, 227 a) de manière que la matière soit entrainée au-delà du dispositif d'étalement ( 26) comme des minces couches

en formant un espace vide en aval du dispositif d'éta5 lement ( 26), l'ouverture ( 17; 217) étant disposée de manière à communiquer avec l'espace vide.

3 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étage d'extraction de substances volatiles comporte au moins un passage d'extrac10 tion de substances volatiles avec un déflecteur ( 86; 286) positionné près de l'entrée ( 50 b, 52 b; 250 b,252 b,254 b)

et entre l'entrée et l'ouverture ( 17; 217), le déflecteur ( 86,286) pénétrant radialement dans le canal du passage et étant agencé pour dévier le mouvement de 15 la matière amenée au passage vers la base du canal.

4 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de fermeture ( 18; 218) comporte un dégagement ( 17 a, 217 a) sur le bord arrière

( 15 a; 215 a) de l'ouverture ( 17; 217).

5 Appareil selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les nervures circonférentielles ( 80; 280) s'étendent jusqu'à un point audelà du bord

arrière ( 15 a; 215 a) de l'ouverture ( 17; 217).

6 Appareil selon la revendication 4, carac25 térisé en ce que les nervures circonférentielles ( 80; 280) s'étendent jusqu'à un point au bord le plus

en aval ( 17 b; 217 b)du dégagement ( 17 a; 217 a) ou au-delà.

7 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les nervures circonférentielles 30 ( 80; 280) s'étendent radialement dans le canal du passage ( 24,28; 224,228)sur pas plus de la moitié de

la profondeur du canal.

8 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les nervures circonférentielles 35 ( 80; 280) pénètrent radialement dans le canal du passage ( 24,28; 224,228) surpas plus du quart environ

de la profondeur du canal.

9 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le jeu ( 32) prévu entre les nervures ( 80; 280) et les parois voisines ( 23 a, 27 a; 223 a, 227 a) est compris entre environ 0,254 mm et environ 6,35 mm. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les déflecteurs ( 86; 286) pénètrent radialement dans le canal du passage ( 24,28;

224,226,228) sur pas plus de la moitié environ de la 10 profondeur du canal.

11 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture ( 17; 217) s'étend sur

au moins 10 de circonférence du rotor ( 12;,212).

12 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'aspiration ( 17; 217; 76; 276; 75; 275) a une section disponible pour le transfert des substances volatiles vaporisées suffisamment grande pour permettre des vitesses de vapeur

de 0,2 fois la vitesse du son ou moins.