FR2551677A1

FR2551677A1 - Procede et appareil de traitement de matiere liquide contenant des substances volatiles

Info

Publication number: FR2551677A1
Application number: FR8414162A
Authority: FR
Inventors: Mehta Pradip Suresh; Valsamis Lefteris Nickolas; Tadmor Zehev
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1985-03-15
Also published as: JPH0653367B2; JPS6087013A; IT8422660A0; DE3433830A1; DE3433830C2; US4529320A; GB2146916A; GB2146916B; GB8422890D0; IT1175731B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE TRAITEMENT TOURNANT POUR DES MATIERES LIQUIDES CONTENANT DES SUBSTANCES VOLATILES. LA MATIERE LIQUIDE EST INTRODUITE DANS UN ETAGE D'EXTRACTION DE SUBSTANCES VOLATILES 24, 28 DANS LEQUEL UN NIVEAU PREDETERMINE DE DEPRESSION EST MAINTENU PAR UNE SOURCE D'ASPIRATION. L'ETAGE D'EXTRACTION CONSISTE EN PLUSIEURS PASSAGES 24, 28 DANS LESQUELS LA MATIERE TRAITEE SUBIT UNE EXPANSION PAR FORMATION, CROISSANCE ET RUPTURE DE BULLES DE SUBSTANCES VOLATILES QUI SONT ELIMINEES PAR UNE SOURCE D'ASPIRATION. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU TRAITEMENT DE CERTAINES MATIERES PLASTIQUES.

Description

1 25516 ?? La présente invention concerne un appareil et un procédé de

traitement Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil de traitement tournant, qui convient particulièrement pour traiter des matières qui contiennent 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,

4.300 842, 4 329 065, 4 389 119, 4 402 616, 4 411 532,

4.413 913 et 4 421 412.

Les éléments essentiels du passage de traitement individuel de base des appareils de traitement tournants 15 décrits dans les brevets ci-dessus comportent un élément tournant avec au moins un canal de traitement et 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 20 une entrée pour l'arrivée de matières au passage et

une sortie pour l'évacuation de matières du passage.

Une pièce présentant une surface de paroi d'extrémité de blocage et de collecte de matières est également associée avec l'élément fixe et disposée près de la sortie La surface de paroi d'extrémité est agencée pour bloquer le mouvement de la matière amenée au passage et pour coopérer avec les parois mobiles du canal afin d'établir un mouvement relatif entre la matière bloquée et les parois mobiles du canal Cette coopération permet que la matière en contact avec les parois mobiles soit entrainée vers l'avant, vers la surface de paroi d'extrémité pour être recueillie et/ou subir un

traitement contr 8 ôlé et/ou être déchargée.

Comme cela est décrit dans les brevets précités, 35 le passage de traitement offre une possibilité de traitement extrêmement souple Les passages peuvent être adaptés pour effectuer des opérations de traitement comme la fusion, les mélanges, la compression, le pompage, l'extraction de substances volatiles et l'homogénéisation, en 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 4 227 816, 4 213 709, 4 389 119-, 4 402 616 et 4 411 532 concernent des appareils de traitement tournants à plusieurs étages qui comprennent plusieurs étages de traitement comprenant chacun un ou plusieurs passages de traitement Des passages ou des rainures de transfert de matières sont 10 formés dans la surface de fermeture de l'élément fixe et sont agencés pour transférer de la matière d'in passage (ou de plusieurs passages) d'un étage à un passage (ou

plusieurs passages) d'un autre étage.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 329. 15 065 et 4 413 913 décrivent un appareil et un procédé pour l'extraction de substances volatiles dans des matières Selon l'appareil et le procédé qui sont décrits, de la matière est amenée au passage de traitement, près de l'entrée, la matière est recueillie par un élément d'étalement, établit une pression et s'étale en pellicules minces sur les côtés des parois du canal tournant Un espacé vide est formé en aval de l'élément d'étalement et une source d'aspiration est reliée à l'espace vide afin que les substances volatiles puissent 25 être extraites des surfaces des pellicules minces entrainées dans l'espace vide Les pellicules peuvent être étalées sur les parois du canal dans des positions sélectionnées suivant la circonférence du passage pour former plus d'un seul espace vide, dans lesquels les surfaces renouvelées des pellicules étalées à nouveau peuvent être exposées à une dépression Les minces pellicules sont entrainées vers l'avant dans le passage vers la surface de parois d'extrémité de collecte de matière, o les pellicules sont décollées des parois, 35 recueillies et comprimées pour être déchargées En général, la matière est déchargée vers un autre passage d'extraction de substances volatiles dans lequel elle est à nouveau étalée sur les parois et exposée à une dépression de la manière décrite pour atteindre le

niveau voulu d'extraction.

Une élimination efficace des substances volatiles des matières est obtenue par le procédé et 5 l'appareil qui sont décrits dans les brevets précités n 4 329 065 et 4 413 913 Le mécanisme de transfert de masse utilisé dans les brevets précités implique principalement une diffusion des substances volatiles à partir des surfaces des pellicules pendant l'exposition 10 à la dépression ou à l'atmosphère inerte dans l'espace vide A son tour, la vitesse de diffusion des substances volatiles à partir des surfaces des pellicules ou l'efficacité du transfert de masse des substances volatilesdépend et est influencée par des facteurs comme le pouvoir 15 de diffusion de ces substances volatiles, l'épaisseur des pellicules et le temps d'exposition Des minces couches de matières liquides de faible viscosité ont un transfert de masse particulièrement efficace des substances volatiles à partir des surfaces des couches Mais l'efficacité du transfert de masse diminue quand le pouvoir effectif de diffusion de la matière diminue comme cela est normalement le cas avec les matières de haute viscosité En outre, la difficulté de former de minces pellicules continues avec les matières hautement 25 visco- élastiques à des vitesses élevées limite encore l'efficacité du transfert de masse Cette efficacité qui réside du transfert de masse avec les matières hautement visqueuses ou visco-élastiques peut entraîner des conditions plus sévères d'équipement pour atteindre le 30 degré voulu d'élimination des substances volatiles avec les débits élevés nécessaires pour l'utilisation commerciale. L'invention concerne donc un appareil de traitement tournant et un procédé d'extraction des substances volatiles qui offrent des avantages spéciaux en ce qui concerne l'efficacité accrue d'extraction des substances volatiles, la meilleure qualité des

produits et des caractéristiques particulièrement efficaces de performances globales du traitement.

L'appareil de traitement tournant et le procédé d'extraction de substances volatiles selon l'invention mettent en oeuvre un étage d'extraction de substances volatiles qui comporte un élément tournant avec au moins deux canaux annulaires et un élément fixe avec une surface de fermeture coaxiale associée opérationnellement avec les canaux pour former au moins un 10 premier et un dernier passage fermé d'extraction de substances volatiles Le premier passage d'extraction de l'étage comporte une entrée associée avec l'élément fixe pour recevoir de la matière à traiter dans le passage Le dernier passage d'extraction de l'étage comporte une sortie associée avec l'élément fixe pour décharger de la matière traitée de l'étage Chaque passage d'extraction de substances volatiles de l'étage comporte une pièce de blocage associée avec l'élément fixe, formant une surface de parois d'extrémité pour 20 le passage Les pièces de blocage sont disposées et agencées de manière que de la matière amenée aui passages de l'étage d'extraction puisse être entrainée vers l'avant par les parois des canaux tournants vers les surfaces de parois d'extrémités sur lesquelles le 25 mouvement de la matière entrainée vers l'avant est bloquée et la matière bloquée est recueillie pour être déchargée des passages Une ou plusieurs rainure(s) de transfert sont formées dans la surface de fermeture des éléments fixes et sont positionnées près de la surface 30 de paroi d'extrémité Ces rainures de transfert sont agencées pour relier des passages d'extraction voisins afin que la matière bloquée et recueillie dans un passage puisse être transférée à un passage d'extraction voisin En outre, l'étage d'extraction de substances volatiles peut comporter une source d'aspiration disposée et agencée pour communiquer opérationnellement avec les

passages d'extraction.

L'appareil de traitement tournant et le procédé d'extraction de substances volatiles selon l'invention mettent en oeuvre des étages d'extraction qui sont réalisés pour assurer une extraction des substances volatiles par un mécanisme impliquant trois phases: 1) La formation de bulles de substances volatiles dans la matière traitée; 2) La croissance des bulles et 3) La rupture des bulles Ce mécanisme ne nécessite pas l'étalement de la matière sur les parois 10 des canaux sous forme de minces couches, mais néanmoins assure un transfert de masse extrêmement efficace des substances volatiles provenant des matières traitées,

y compris les matières visqueuses et visco-élastiques.

Pour l'essentiel, le mécanisme est réalisé par une intégration distincte de caractéristiques comprenant le contrôle du volume de traitement disponible dans les passages de l'étage d'extraction et le contrôle du volume de transfert disponible dans les rainures de trasnsfert reliant les passages de l'étage Le contrôle 20 intégré de ces caractéristiques permet d'obtenir une dispositif d'étage d'extraction de substances volatiles qui peut être coordonné avec la vitesse de traitement, le niveau d'aspiration et les caractéristiques de la matière traitée Cette coordination conduit à un effet d'extraction de substances volatiles de mousse dynamique et particulièrement efficace, dans laquelle la matière

amenée à chaque passage d'extraction partiellement rempli.

subit immédiatement une expansion notable de volume et une mise en mousse en raison de la formation extrêmement 30 rapide des bulles et de leur croissance au point d'arrivée ou en toute proximité Certaines de ces bulles peuvent se rompre presque immédiatement après leur formation et les substances volatiles sont libérées de la matière

et extraites par l'aspiration.

La formation, la croissance et la rupture des bulles se poursuit et l'extraction des substances volatiles chassées continue au fur et à mesure que la matière est entrainée vers l'avant dans le passage, sous la forme d'un débit pratiquement continu ou d'un débit discontinu de matière La matière est ensuite recueillie sur la surface de paroi d'extrémité pour être déchargée 5 du passage En fonctionnement, la matière est entraînée dans chaque passage dans une circulation en bouchon; autrement dit, en raison de la coordination décrite cidessus, il ne se fait pratiquement aucun cisaillement interne ou compression de la matière pendant son trajet 10 dans le passage sous dépression Cette circulation en bouchon assure des périodes pendant lesquelles la formation et la croissance des bulles se produisent librement quand la séparation des substances volatiles se poursuit Ainsi, quand la matière est entraînée vers 15 l'avant, il se produit une expansion et/ou une mise en mousse continue de la matière traitée Une ou plusieurs zones de séparation sont prévues dans l'étage d'extraction de substances volatiles, dans lesquelles une action de séparation est produite, facilitant la rupture des bulles de la matière Mais dans la zone ou les zones de séparation, il ne se produit aucune augmentation notable de pression dans la matière et la redissolution des bulles de substances volatiles dans la matière est effectivement inhibée en raison de l'extraction en mousse hautement efficace des matières,

y compris les matières visqueuses ou visco-élastiques.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention apparaîtront au cours de la description qui

va suivre.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs: La figure 1 est une coupe simplifié d'un appareil de traitement tournant selon l'invention, comprenant un nouvel étage d'extraction de substances 35 volatiles, La figure 2 est une coupe simplifiée d'unpremier passage d'extraction de substances volatiles d'un appareil de traitement tournant de la figure 1,

suivant la ligne II-II de la figure 1.

La figure 3 est une vue en coupe simplifiée d'un dernier passage d'extraction de substances volatiles du dispositif de traitement tournant de la figure 1 prise selon la ligne III-III de celle-ci. La figure 4 est une vue schématique simplifiée de la liaison entre les passages d'extraction de substances volatiles de l'appareil de traitement tournant de la figure 1 par une rainure de transfert,

les larges flèches indiquant la direction d'écoulement de la matière 10 d'un passage à un autre et les flèches plus petites indiquant une recirculation de la matière dans des zones de cisaillement sans compression.

La Figure 5 a est une coupe simplifiée d'une partie d'un premier passage d'extraction de substances volatiles selon l'invention,

pratiquement identique au passage de la figure 2 mais montrant d'autres 15 élé-ments de traitement disposés dans le passage.

La figure 5 b est une vue schématique simplifiée des passages de la figure 5 a, les larges flèches indiquant la direction d'écoulement de la matière de passage et les flèches plus petites indiquant la recirculation de la matière dans des zones de cisaillement non cormprimées. 20 La figure 6 a est une coupe simplifiée d'une partie d'un premier passage d'extraction de substances volatiles selon l'invention, pratiquaemnt identique au passage des figures 2 et 5 a, mais montrant un

autre élément de traitement disposé dans le passage.

La figure 6 b est une coupe simplifiée du passage de la 25 figure 6 a, montrant davantage l'autre élément de traitemnt de la

figure 6 a.

Les figures 7 à 10 sont des représentations graphiques de données enregistrées dans le fonctionnement d'un appareil de traitement

tournant selon 1 ' invention.

La figure 11 est une coupe simplifiée d'un appareil de traitement tournant à plusieurs étages selon l'invention, montrant une disposition des passages de traitement formant un étage d'arrivée, des étages d'extraction de substances volatiles, un étage de mélanges, un étage

d'homogénéisation et un étage de ponpage.

La figure 12 est une vue schématique simplifiée des liaisons entre les passages de la figure 11 par des rainures de transfert, les larges flèches indiquant la direction d'écoulement de la matière d'un passage à un autre et les flèches plus petites indiquant la recirculation de la matière dans des zones de cisaillement non comprimées, La figure 13 est une coupe simplifiée d'un passage d'arrivée de la figure 11, suivant la ligne XIII-XIII de cette dernière, La figure 14 est une coupe simplifiée d'un premier passage d'extraction de substances volatiles de la figure 11, suivant la ligne XIV-XIV de cette dernière, La figure 15 est une coupe simplifiée d'un passage intermédiaire d'extraction de substances volatiles de la figure 11, suivant la ligne XV-XV de 15 cette dernière, La figure 16 est une coupe sirmplifiée d'un dernier passage d'extraction de substances volatiles de la figure 11, suivant la ligne XVI-XVI de cette dernière, La figure 17 est une coupe simplifié d'un 20 passage mélangeur de la figure 11, suivant la ligne XVII-XVII de cette dernière, La figure 18 est une coupe simplifiée d'un dernier passage d'extraction de substances volatiles d'un étage final d'extraction de substances volatiles 25 de la figure 11 suivant la ligne XVIII-XVIII de cette dernière, La figure 19 est une coupe simplifiée d'un passage d'homogénéisation de la figure 11 suivant la ligne XIX-XIX de cette dernière, La figure 20 est une coupe simplifié d'un passage de pompage de la figure 11 suivant la ligne XX-XX de cette dernière, La figure 21 est une vue schématique simplifiée d'une partie de la surface de fermeture entourant l'étage 35 d'extraction de substances volatiles,-montrant une autre disposition d'une entrée de l'étage avec des flèches indiquant le mouvement de la matière à cet étage, La figure 22 est une coupe simplifiée de la surface de fermeture de la figure 21 entourant un premier passage d'extraction de substances volatiles, les larges flèches indiquant le mouvement de la matière dans le passage, et La figure 23 est une coupe simplifié d'un premier passage d'extraction de substances volatiles, illustrant une autre disposition d'une entrée de passage

d'extraction, avec des flèches indiquant les mouvements 10 de la matière dans l'étage.

Comme le montre tout d'abord la figure 1, le nouvel étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention comporte un élément tournant constitué par un rotor 12 monté sur un arbre d'entrainement 14 15 pour tourner dans un élément fixe constitué par un carter 16 Le rotor 12 comporte au moins deux canaux annulaires 23 et 27 d'extraction de substances volatiles, avec chacun des parois latérales opposées 23 a et 27 a respectivement, dirigés vers l'intérieur à partir de la surface 20 20 du rotor et avec une chacun une surface de base 23 b et 27 b respectivement, parallèles à la surface du rotor Un dispositif de mise en rotation du rotor 12 est désigné par M, ce dispositif étant un type approprié, utilisé couramment pour faire tourner des extrudeuses 25 ou des appareils similaires destinés à traiter des matières visqueuses ou plastifiées, comme cela est bien connu Le carter 16 de l'élément fixe comporte une surface de fermeture coaxiale 18 disposée pour

coopérer avec la surface 20 du rotor 12 pour former avec 30 les canaux 23 et 27 des passages fermés 24 et 28 d'extraction de substances volatiles, à titre d'exemple le premier et le dernier passages d'extraction de l'étage.

La source d'aspiration qui maintient une dépression dans l'étage d'extraction est représentée en V Des sources 35 appropriées comprennent celles du type utilisé pour obtenir une dépression dans l'appareil d'extraction, comme dans les sections d'extraction de substances volatiles des extrudeuses à vis, et dans des appareils tournants, comme ceux décrits dans les brevets des Etats Unis d'Amérique n 4 329 065 et 4 413 913 précités Des dispositifs d'étanchéité 78 (figure 1) sont prévus entre la surface 20 du rotor 12 et la surface 18 du carter 16 à la périphérie axiale de l'étage d'extraction pour

aider à maintenir le niveau de dépression dans l'étage.

Comme cela sera expliqué plus en détail par la suite, les passages 24 et 28 de l'étage d'extraction sont reliés par une rainure de transfert 52 (figure 4) formée dans la surface de fermeture 18 agencée de manière que de la matière traitée dans le passage d'extraction 24 puisse être transférée au passage 28 Etant donné que la vaporisation des substances volatiles dans la matière tend à abaisser la température de cette dernière, l'efficacité 15 de l'extraction de l'appareil de traitement peut être accrue en compensant la chaleur perdue par vaporisation au moyen d'un dispositif de chauffage, pour chauffer au moins les parois latérales des canaux d'extraction et de préférence également, le carter de l'appareil Un dispo20 sitif 82 de contrôle de température représenté sur la figure 1 consiste en une série de chambres formées dans le rotor par lesquelles un fluide de transfert thermique peut circuler de la manière connue, mais tout moyen approprié pour contrôler la température de la matière 25 dans le traitement peut convenir L'étage d'extraction complet représenté sur la figure 1 comporte deux passages, mais plus de deux de ces passages peuvent être prévus, auquel cas les passages entre le premier et le dernier sont appelés des passages intermédiaires d'extraction de substances volatiles et sont disposés de manière que tous les passages d'extraction voisins de l'étage soient

reliés en série par des rainures de transfert.

Les figures 2 et 3 illustrent le premier et le dernier passages d'extraction de l'étage d'extraction 35 de substances volatiles de la figure 1, communiquant chacun avec un dispositif d'aspiration YV Le premier passage d'extraction 24 (figure 2) comporte une entrée

b et une sortie 52 a, toutes deux formées dans le carter 16.

il 1 2551677 Le dernier-passage d'extraction 28 (figure 3) comporte une entrée 52 b et une sortie 56 a également formées dans le carter 16 Les sorties 52 a et 56 a sont de préférence espacées des entrées d'une majeure partie de la circonférence le long des passages d'extraction. Chaque passage (figures 2 et 3) comportent une surface de parois d'extrémité 44 constituée par une pièce de blocage 43 (associée avec le- carteur 16) et disposée

près de la sortie de passage ( 52 a ou 56 a) pour recueillir 10 la matière traitée dans le passage afin de l'en décharger.

L'entrée 50 b du premier passaged'extraction 24 et la sortie 56 a du dernier passage d'extraction 28 forment

respectivement l'entrée et la sortie de l'étage d'extraction de substances volatiles.

L'entrée 50 b du passage 24 (figure 2) a une section relativement étroite et développe une augmentation de pression et de température en amont de cette entrée b, assurant ainsi un remplissage complet de l'entrée 50 b

et évitant une perte de dépressions par l'entrée 50 b.

Un autre contrôle précis de la température, de la pression et l'étanchéité à la dépression d'entrée 50 b pendant le fonctionnement peut être obtenu en disposant un obturateur de contrôle d'entrée 84 à l'entrée 50 b de l'étage d'extraction (figure 2) L'obturateur du contrôle 84 25 est disposé radialement dans l'entrée 50 b et il peut être réalisé pour être réglable de l'extérieur de l'appareil de traitement afin de restreindre l'ouverture d'entrée 50 b d'un degré prédéterminé Ainsi, l'obturateur de contrôle 84 peut conférer à l'entrée 50 b la possibi30 lité d'un réglage sélectif de la température et de la pression à cette entrée de l'étage d'extraction, avant et pendant le fonctionnement L'obturateur de contrôle 84 passe dans une ouverture 16 a du carter 16 et il est dirigé radialement dans l'entrée 5 Db dans une mesure qui peut être réglée d'une manière connue au moyen d'une vis 84 a, assurant ainsi un contrôle précis de la pression et de la température de la matière pénétrant dans l'étage d'extraction Un obturateur de contrôle similaire (non représenté) peut être prévu pour obtenir un contrôle précis pendant le fonctionnement de la pression et de la température à la sortie et de l'étanchéité à la dépression de la sortie 56 a (figure 3 E 5 de l'étage La position préférée et l'essai de l'obturateur de contrôle de sortie de l'étage d'extraction selon

l'invention seront décrits en détail ci-après pour l'obturateur de contrôle de sortie 288 (figure 13).

La figure 4 représente schématiquement le 10 mouvement de la matière dans l'étage d'extraction de substances volatiles Selon la figure 4, les passages 24 et 28 sont reliés par une rainure de transfert 52 entre étages, (formée dans la surface 18 du carter 16) et agencée pour que la matière traitée dans le passage 24 15 puisse être transférée au passage 28 pour la suite d'extraction La rainure de transfert 52 constitue la

sortie 52 a du passage 24 et l'entrée 52 b du passage 28.

Dans le mode préféré de réalisation représenté sur la figure 4, la rainure de transfert 50 relie le passage 24 et un passage ou étage en amont (non représenté) de l'appareil de traitement et forme l'entrée 50 b

d'arrivée de matière dans l'étage d'extraction.

Egalement, dans le mode préféré de réalisation de la figure 4, la rainure de transfert 56 relie le passage 28 25 et un passage ou étage en aval (non représenté de l'appareil de traitement et forme la sortie 56 a pour la décharge de matière de l'étage d'extraction Mais

d'autres formes de dispositions d'entrée et/ou de sortie.

de l'étage peuvent convenir, par exemple une arrivée par 30 gravitation ou forcée directement dans l'étage d'extraction extérieure de l'appareil de traitement, ou une décharge directe de matière de l'étage à l'extérieur de

l'appareil de traitement par la sortie 56 a de l'étage.

(Des rainures de transfert 50 et 56 pour l'arrivée et 35 la décharge de matière de l'étage d'extraction sont

également formées dans la surface 18 du carter 16).

L'étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention possède des caractéristiques qui permettent une extraction efficace des substances volatiles de matières visqueuses, y compris des matières viscoélastiques L'étage d'extraction présente une disposition géométrique spatiale conduisant à un contrôle intégré de 1) le volume de traitement disponible dans les passages d'extraction de l'étage (les capacités d'un volume de traitement, par exemple dans les passages 24 et 28 de l'appareil représenté, et 2) du contrôle du volume de 10 transfert disponible dans les rainures de transfert reliant des passages d'extraction voisins dans l'étage (les capacités en volume de transfert), par exemple

dans la rainure de transfert 52 de l'appareil représenté.

Le contrôle intégré de ces caractéristiques de ces capacités conduisent à une disposition d'étage d'extraction qui peut être coordonné avec la vitesse de traitement volumétrique et le niveau de dépression ainsi qu'avec les caractéristiques de la matière traitée pour obtenir une séparation effective de substances volatiles de la matière traitée dans l'étage, en exploitant complètement le mécanisme d'extraction des substances volatiles en

mousse qui sera décrit ci-après.

Le mécanisme d'extraction de substances volatiles en mousse développé dans l'étage d'extraction 25 selon l'invention implique trois phases: formation de bulles contenant les substances volatiles, croissance des bulles et rupture de ces bulles La matière amenée à l'étage d'extraction à une température et un pression établies par la section de l'entrée 50 b et par l'obtu30 rateur de contrôle 84 est-exposée brusquement à un niveau de pression inférieur à la pression de vapeur des substances volatiles dans la matière, produisant un mélange instable et surchauffé de la matière visqueuse et des substances volatiles qu'elle contient Pour réta35 blir l'équilibre thermodynamique avec la pression dans le passage au-dessus ou autour de la matière, une évaporation spontanée des substances volatiles se produit,

formant des bulles de ces substances dans la matière.

Dans des matières visqueuses, la formation des bulles de substances volatiles entraine une expansion de la matière, la stabilité de la mousse dépendant des propriétés rhéologiques de la matière traitée La formation de ces bulles dans la matière entraine une augmentation considérable de surface par laquelle les éléments volatiles peuvent passer par diffusion et de l'accessibilité à cette surface pour les éléments volatiles Le transfert de masse par cette surface peut être accru en prévoyant un temps pendant lequel la matière sous dépression ne subit pratiquement pas d'augmentation de température ni de cisaillement notable, permettant une libre croissance des bulles et une formation continue des bulles quand la séparation des substances volatiles se poursuit Pendant ce temps, certaines des bulles les plus proches de la surface peuvent se rompre spontanément Mais, avec des matières de plus haute viscosité, le mouvement des bulles à travers la matière vers la surface exposée pour leur 20 rupture et la libération des substances volatiles est gênée etle cisaillment doit être produit dans la matière en un ou plusieurs points dans l'étage d'extraction afin de faciliter un renouvellement de surface de la rupture des bulles En outre, les substances volatiles libérées 25 par la rupture des bulles sont éliminées continuellement du passage de sorte qu'un faible niveau de pression est maintenu pour faciliter lacroissance permanente des bulles et pour éviter toute redissolution des substances

volatiles dans la matière.

Dans l'étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention, les passages d'extraction et la rainure ou les rainures de transfert reliant ces passages sont agencées pour laisser un espace d'expansion non limité de la matière traitée dans l'étage "Espace 35 d'expansion non limité" signifie que la géométrie des passages et de la rainure ou des rainures de transfert qui les relient constitue une chambre d'expansion partiellement remplie de capacité suffisamment grande pour une production pratiquement non limitée de bulles, et pour leur croissance sans augmentation substantielle de pression dans la matière traitée dans l'étage En outre, à l'exception de zones de cisaillement spécifique (qui seront décrites ci-après), la réalisation de l'étage d'extraction permet que la matière soit entraînée par chaque passage d'extraction partiellement rempli en un écoulement pratiquement en bouchons, laissant des périodes pendant lesquelles la matière sous dépression n'est pratiquement perturbée, 10 sans cisaillement ou compression notable, de sorte que le transfert en masse des substances volatiles est

nettement accru.

Une autre caractéristique de l'étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention consiste 15 en une ou plusieurs zones de cisaillement sans compression dans l'étage pour produire un degré élevé de cisaillement dans la matière afin de faciliter le renouvellement de surface et la rupture des bulles libérant les substances volatiles Ce qui importe davantage est que les diffé20 rentes parties de l'étage d'extraction formant ces zones de séparation sont disposées spécifiquement pour provoquer cette séparation sans aucune augmentation notable de pression, de sorte que la redissolution des substances volatiles dans la matière sous l'effet d'une remise sous pression est au minimum Ces caractéristiques conduisent à une extraction extrêmement efficace des substances volatiles des matières, y compris des matières hautement visqueuses, visco-élastiques qui, dans le

passé, étaient difficiles à débarrasser des substances 30 volatiles.

La relation mutuelle entre le contrôle du volume du traitement disponible dans les passages d'extraction et le contrôle du volume de transfert disponible dans la rainure ou les rainures de transfert, et la vitesse de traitement volumétrique, est la caractéristique critique qui concerne les zones de cisaillement sans compression dans l'étage Le passage 24 représenté sur les figures 1, 2 et 4 a une capacité de volume de traitement qui laisse un espace pour une expansion non limitée de la matière traitée dans le passage Comme le montre la figure 4, la paroi d'extrémité 44 du passage 24 est disposée pour recueillir la matière expansée pour la décharger du passage 24 par la sortie 52 a et pour la transférer au dernier passage d'extraction 28 par la rainure de transfert 52 La rainure de transfert 52 a une capacité de volume de transfert qui est supérieure au volume expansé de la matière en mousse transférée Par 10 conséquent, la matière pénètre et passe dans la rainure de

transfert 52 partiellement remplie sans développer une augmentation notable de pression dans cette rainure 52.

Par conséquent, la pression développée en amont de la rainure de transfert 52 sans pression dans la matière 15 recueillie dans la partie d'extrémité 44 n'est pas sensiblement plus élevée que celle nécessaire pour décharger la matière du passage 24 La coordination de la capacité du volume de transfert de la rainure de transfert 52 sans pression avec la vitesse de traitement 20 volumétrique et avec d'autres variables de traitement mentionnées ci-dessus, forme une zone de cisaillement sans compression en amont de la rainure de transfert 52, sur la paroi d'extrémité 44 du passage 24 dans lequel un ensemble de matières relativement réduit en recircula25 tion rapide est recueilli produisant une haute séparation et un renouvellement constant de la surface Ainsi, les bulles de substances volatiles dans la matière éclatent, rompant la mousse et libérant les substances volatiles dans le passage pour qu'elles soient éliminées par le dispositif d'aspiration V Cette collecte, cette rupture des bulles et ce transfert de matières se font avec une augmentation minimale de pression dans l'ensemble, réduisant ainsi au minimum la redissolution de substances volatiles provenant des bulles dans la matière. 35 La rainure de transfert sans compression 52

constitue également une zone de cisaillement sans pression.

La capacité en volume de transfert de la rainure 52 est suffisante-pour permettre une rotation rapide de matière dans cette rainure 52 quand la surface 20 du rotor tourne devant la rainure, entrainant ainsi une rupture de la mousse due au renouvellement de surface et à la rupture des bulles pendant le transfert Les substances volatiles libérées par la rupture des bulles dans la rainure de transfert 52 passent par la rainure de transfert et les passages d'extraction, et sont extraites par le dispositif d'aspiration V Un avantage supplémentaire est offert par l'augmentation minimale de pression dans les zones ln de cisaillement sans compression Des bulles de substances volatiles peuvent continuer à se former et à grossir pendant la rotation rapide de la matière dans chacune des zones de cisaillement sans compression, augmentant ainsi davantage l'efficacité du transfert de masse En outre, une augmentation du nombre des bulles (et de la surface) peut se faire quandle cisaillement entraine une division des bulles. En plus de celles dans la rainure de transfert 52 et à la paroi d'extrémité 44, des zones de cisaillement 20 sans compression peuvent être formées par l'introduction dans un ou plusieurs canaux d'extraction d'un ou plusieurs éléments de cisaillaement sans compression Un type d'élément de cisaillement 92 est positionné dans le passage 24 comme le montrent les figures 1, 2 et 4 L'élément de cisaillement 25 92 a une section rectangulaire et il est positionné pour obstruer l'écoulement régulier de la matière expansée à la base du canal 23 b (figure 1) du passage 24, entrainant qu'une petite masse de matière en recirculation rapide soit recueillie en amont de l'élément de cisaillement 92, comme l'indique la petite flèche sur la figure 4, jusqu'à ce que la masse soit suffisamment grande pour passer audessus de l'élément de cisaillement 92 et continuer son écoulement vers la paroi d'extrémité 44 La géométrie de l'élément de cisaillement 92 est coordonnée avec celle du 35 passage d'extraction et avec le débit volumétrique et la vitesse du rotor de manière que la section disponible pour l'écoulement de la matière expansée devant l'élément de cisaillement 92 soit supérieure à celle réellement occupée par la-matière Ce cisaillement est produit dans la matière pour la rupture des bulles sans augmentation notable de pression dans cette matière de sorte que la redissolution des substances volatiles dans la matière est réduite au minimum Un autre élément de séparation 92 est positionné dans le passage d'extraction 28 (canal

27) pour former une autre zone decisailleefit sans 10 compression dans ce passage (figures 1, 3 et 4).

Les figures 1 à 4 montrent un seul élément de cisaillement cans chaque passage mais plus d'un seul élément de cisaillement peut être introduit dans chaque passage et d'autres géométries sont possibles Par exemple, les figures 5 a et 5 b montrent trois éléments de cisaillement sans compression 94 a, 94 b et 94 c disposés radialement dans le passage 24 pour obstruer l'écoulement régulier de matière expansée sur des côtés alternés du canal, entrainant qu'une masse en recirculation rapide de matière soit recueillie en amont de chaque élément de cisaillement (ce qu'indiquent les petites flèches sur la figure 5 b) en produisant un cisaillement pour la rupture

des bulles et la libération des substances volatiles.

Lorsqu'une plus grande quantité de matière est entrainée 25 dans chaque zone de cisaillement, une partie de la matière quitte la zone pour être entrainée vers la zone de cisaillement suivante; par exemple la matière recueillie et séparée en amont de l'élément 94 a est dirigée vers le côté opposé du canal, entrainéeau-delà del'élément 94 a 30 et elle est recueillie en amont de l'élément 94 b pour un autre cisaillement et ainsi de suite, jusqu'à ce que la matière circule pour être recueillie à la zone de cisaillement sans compression à la paroi d'extrémité 44, décrite ci-dessus Les géométries des éléments de cisaille35 ment 94 a, 94 b et 94 c sont également conçues pour former une section disponible pour la circulation de la matière devant chaque élément supérieure à celle occupée par la matière, de sorte quele cisaillement est produit sans

augmentation notable de pression dans la matière.

Une autre forme d'élément de cisaillement sans

compression est illustrée sur les figures 6 a et 6 b.

L'élément de séparation 96 est disposé radialement dans le canal 23 et il a une forme qui épouse étroitement la section du canal Des rainures circonférentielles 96 a sont formées dans les parties de l'élément 96 voisines des parois latérales 23 a du canal La somme des sections 10 de ces rainures est supérieure à la section réellement occupée par la matière passant devant l'élément 96 Ainsi, de la matière est recueillie en amont de l'élément 96 comme une masse en recirculation rapide, produisant un cisaillement dans la matière Lorsque davantage de matière 15 pénètre dans cette zone decisaillement, une partie de matière est entrainée par les parois de canal 23 a en rotation, par les rainures 96 aau-delàde l'élément 96 En raison de la section disponible pour l'écoulement de matière au-delà dl'élément 96, un cisaillement effectif peut être produite sans augmentation notable de pression

dans la matière.

L'introduction dans l'étage d'extraction des zones supplémentaires de cisaillement sans compression formées par les éléments de cisaillement sans compression 25 décrit ci-dessus permet d'obtenir une extraction hautement efficace de certaines matières Ces éléments sont particulièrement effectifs pour le traitement de matière visqueuse ou visco-élastiques qui forment des mousses

hautement stables nécessitant un taux élevé de cisaillement 30 pour une rupture de mousse effective.

En fonctionnement, la matière contenant des substances volatiles pénètre dans l'étage d'extraction avec un débit contrôlé et à une température et un niveau de pression qui sont déterminés par la section 35 de l'entrée 50 b de l'étage, pouvant être contrôlée avec précision par l'obturateur de contrôle 84 (figures 2 et 4)- Normalement, la matière est amenée à l'étage d'extraction et entrainée dans l'étage sous la forme d'un débit pratiquement continu Mais dans le cas de matières de faible élasticité traitées avec de grandes vitesses de rotation, un débit continu ne peut être obtenu Au contraire, des "paquets" discontinus de matière peuvent être formés quand les surfaces des canaux en rotation rapide entrainent des parties de matière à partir de l'entrée, interrompant le débit continu Quand la matière pénètre dans le passage 24 de l'étage, la matière chauffée et comprimée subit une diminution brusque de pression et une expansion rapide de volume quand les substances volatiles que contient la matière maintenant surchauffée s'évaporisent, en produisant des bulles dans le volume de matière Etant donné que le premier passage d'extraction 24 a une capacité en volume 15 de traitement supérieure au volume expansé de la matière en mousse, cette formation des bulles et leur croissance ne sont pratiquement pas limitées et restent pratiquement non limitées quand la matière sous dépression est entrainée vers l'avant, dans une circulation en bouchons. 20 Si, une formation efficace des bulles et leur croissance peuvent se poursuivre quand la matière expansée est entrainée vers la surface de paroi d'extrémité 44 pour être recueillie, séparée et déchargée du passage 24 par la sortie 52 a La coordination du volume de matière 25 pénétrant dans le passage (vitesse de traitement volumétrique) et la capacité de volume de traitement du passage avec d'autres variables de traitement, décrites ci-dessus, permet que la matière expansée occupe un volume qui est inférieur à la capacité en volume du 30 passage 24 de sorte que la matière ne subit aucune augmentation substantielle de pression et qu'elle est entrainée vers l'avant dans le passage tout en restant libre de s'expanser au degré maximal en réponse à la

teimpérature et au niveau de dépression dans le passage.

En fonctionnement, l'écoulementcbmatière expansée est gêné par l'élément de cisaillament sans compression 92 de sorte que, quand davantage de matière s'approche de l'élément de cisaillement 92, une masse en recirculation de matière est formée en amont de cet élément 92 Cette recirculation produit un cisaillement dans la matière pour faciliter un renouvellement efficace de surface et une rupture des bulles, sans entrainer d'augmentation notable de pression dans la matière Quand davantage de matière est entrainée vers l'élément de cisaillement 92, cette matière passe au-dessus de l'élément 92 et elle est à nouveau entrainée en bouchon vers la paroi d'extrémité 44. A la paroi d'extrémité 44, la matière expansée est recueillie comme une masse en recirculation rapide de matière, produisant un degré élevé de cisaillementdans la matière pour le renouvellement de surface et la rupture des bulles La matière est déchargée du passage 15 24 par la sortie 52 a et elle est transférée au dernier

passage d'extraction 28 par la rainure de transfert 52.

Comme cela a été indiqué, la rainure de transfert 52 (figure 4) a une capacité en volume de transfert qui est supérieure au volume expansé de la matière en mousse transférée depuis le passage 24 jusqu'au passage voisin d'extraction 28 (figures 1 et 4) Par conséquent, il n'y a aucune augmentation notable de pression dans la rainure de transfert 52 quand la matière est transférée du passage 24 au passage 28 La pression produite en amont de la rainure de transfert 52 sans compression dans la masse en recirculation de matière à la paroi d'extrémité 44 n'est donc pas notablement supérieure à celle

nécessaire pour la décharge de la matière du passage 24.

En outre, la rainure de transfert 52 en compression a 30 une capacité en volume de transfert suffisante pour permettre une rotation rapide de la matière dans la rainure de transfert 52 quand la surface 20 du rotor tourne devant la rainure, produisant un cisaillement et entrainant une autre rupture de la mousse pendant le 35 transfert avec une augmentation minimale de pression

dans la rainure de transfert 52.

Le cycle d'exposition de la matière a une dépression pour une formation non limitée des bulles et de leur croissance pendant le trajet en bouchons dans le passage d'extraction, le cisaillement sans compression et le renouvellement de surface pour la rupture des bulles et la libération des substances volatiles aux zones de cisaillnment et le transfert de la matière vers le passage d'extraction suivant par une rainure de transfert sans compression formant une zone supplémentaire de cisaillement se poursuit par les passages intermédiaires d'extraction (décrits ci-dessus) s'ils existent, jusqu'à 10 ce que la matière pénètre le dernier passage d'extraction

28 par l'entrée 52 b (figures 3 et 4).

Dans le passage 28, la matière est entrainée vers l'avant par la rotation du rotor 12, séparée pour la rupture des bulles à un élément de cisaillement sans compression 92 et s'approche de la paroi d'extrémité 44 du dernier passage d'extraction 28 pour être recueillie et déchargée de l'étage d'extraction de substances volatiles par la rainure de transfert 56 (figure 4) qui forme la sortie 56 a de l'étage La rainure de transfert 56 n'est pas 20 une rainure de transfert sans compression Ainsi, la pression à laquelle la matière est déchargée de l'étage d'extraction est déterminée en partie par la section de la sortie 56 a et peut être contrôlée avec précision par un obturateur de contrôle (non représenté) positionné 25 à l'entrée du passage suivant en aval (non représenté) d'une manière similaire à celle décrite ci-dessus de

l'obturateur de contrôle 84 (figure 2).

Par conséquent, la sortie 56 a reste pratiquement complètement pleine de matière pendant le fonctionnement 30 pour former une barrière de matière qui se comporte comme un joint à la dépression à la sortie de l'étage d'extraction, d'une manière similaire à celle décrite pour l'entrée b En outre, l'obturateur de contrôle de sortie peut être utilisée pour contrôler avec précision la dimension 35 de la masse de matière en réticulation à la paroi

d'extrémité 44 du passage 28.

Etant donné que la sortie 56 a est pratiquement

23 2551677

pleine de matière en fonctionnement, une pression est développée dans la masse en recirculation de matière recueillie à la surface de paroi d'extrémité 44 du dernier passage d'extraction 28, faci Iitent encore une rupture de bulles qui subsistent dans la matière par redissolution du reste de substances volatiles de la matière La pression développée aide également à la décharge de la matière de l'étage d'extraction à travers l'ouverture relativement étroite

de la sortie 56 a.

Les avantages particuliers d'un étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention peuvent

être mieux compris en se référant aux exemples suivants.

Des essais ont été menés pour comparer l'efficacité d'un appareil de traitement avec des rainures de transfert sous 15 pression et avec des rainures de transfert sans compression, dans diverses conditions de traitement et en traitant diverses matières dans l'appareil Parmi les matières traitées, il faut noter:

MATIERES TRAITEES SUBSTANCES VOLATILES ELIMINEES

Polystyrène Styrène, éthylbenzène Copolymère de styrène Styrène, acrylonitrile acrylonitrile (SAN) Copolymères de polyéthylène comonomères de faible densité (LDPE) Les paramètres décrivant la plage de fonctionnement contrôlé de l'appareil de traitement sont les suivants: Appareil de traitement: Débit 22,6-90,7 kg/h Vitesse du rotor 20-200 t/m 30 Dépression 1-760 mm Hg Température de traitement 176,6-288 C Alimentation Température de la matière 176,6-288 C Concentration des substances volatiles 40 ppm-10 % Viscosité (à tempé alimen)

1-400 MFI

Produit: Température de la matière 176,6-288 C Concentration des substances volatiles 10 ppm-1 % Viscosité (à la temp de sortie) 1-400 MFI Une expansion des matières contrôlée a été observée, sous l'effet de la dépression dans l'étage

d'extraction, de 1 à 5 fois leur volume à l'entrée.

Les matières, les plages des paramètres et les dimensions de l'appareil de traitement indiqués ci-dessus et dans les exemples, ont pour but d'illustrer l'efficacité qui peut être obtenue avec un mode de réalisation de l'invention et ne doivent pas être considérés comme limitatifs Des résultats des essais sont décrits dans les exemples 1 à 4 ci-après et sont tracés sur les

courbes des figures 7 à 10.

Exemple

Un appareil de traitement tournant du type décrit ci20 dessus a été utilisé pour traiter du polystyrène contenant du styrène et de l'éthylbenzène comme des impuretés sous des concentrations initiales de substances volatiles C de 2612 ppm, 2673 ppm et 3217 ppm L'appareil de traitement comportait un rotor avec un rayon Rd (comme le montre la figure 2) de 95,25 mm et formant un seul étage d'extraction de 5 canaux d'extraction ayant chacun une largeur W (comme le montre la figure 1) de 17,46 mm et un étage de pompage de canal ayant une largeur W de 6,35 mm Le rayon de base du canal Rs (comme le montre la figure 2) des canaux d'extraction

était 53,98 mm; celui du canal de pompage était 66,68 mm.

La vitesse d'arrivée était contrôlée par une extrudeuse introduisant à force la matière à l'entrée d'étage d'extraction à 45,36 kg/h La température de la matière 35 était maintenue à 232 C Un dispositif d'aspiration était utilisé pour aspirer les substances volatiles de l'étage d'extraction et pour maintenir dans l'étage

une dépression Pv de 5 à 12 mm Hg.

Les séries initiales des essais ont été conduites avec des rainures de transfert étroites, à compression, en remplaçant les rainures de transfert sans compression selon l'invention Ainsi, la matière 5 pouvait s'expanser, mais une pression était produite à chaque paroi d'extrémité et dans les rainures de transfert, entrainant une redissolution au moins partielle des substances volatiles séparées en différents points dans l'étage d'extraction, et abaissant l'efficacité de 10 l'étage comme le montre la figure 7 Les rainures de i:l:^ert dans l'étage d'extraction avaient une hauteur radiale moyenne de 19,05 mm et une largeur moyenne de rainure Wt (comme le montre la figure 4 de 17,46 mm);

l'angle O (comme le montre la figure 4) était 30 .

L'efficacité de séparation E'f (= 1-Cf/C O o Cf est la concentration finale en substances volatiles et C O est la concentration initiale en substances volatiles) à différentes vitesses de rotation est représentée par

un pointillé sur la figure 7.

L'appareil de traitement a ensuite été modifié

pour former des rainures de transfert sans compression dans l'étage d'extraction selon l'invention Les dimensions des passages d'extraction restaient inchangées.

Les essais ont été conduits avec des rainures de trans25 fert sans compression de Wt = 20,63 mm, 47,62 mm, 41,27 mm et 38,10 mm respectivement La hauteur radiale moyenne des rainures était 17,15 mm, puis a été changée en 23,80 mm, formant des rainures de transfert d'une section à peu près double ou davantage Quand la hauteur radiale était 23, 80 mm, des éléments de cisaillement sans compression décrits ci-dessus, ont été introduits dans les 4 premiers canaux d'extraction L'angle des rainures de transfert étaitencore de 30 La concentration initiale des substances volatiles était 2352 ppm 35 en utilisant les rainures de transfert de 17,15 mm de hauteur radiale et 2322 ppm avec 23,80 mm L'efficacité de séparation E' à différentes vitesses de rotation est

représentée par un trait plein sur la fiure 7.

représentée par un trait plein sur la figiure 7.

Exemple 2

L'appareil de traitement décrit ci-dessus pour l'exemple i a été utilisé pour déterminer l'effet

de la variation du niveau de dépression sur l'efficacité 5 de séparation à une vitesse constante du rotor de 60 t/m.

Du polystyrène, (comme dans l'exemple 1) ayant une ccncentration initiale en substances volatiles de 3217 ppm a été traité en utilisant les rainures de transfert à compression décrite dans l'exemple 1 En utilisant les 10 rainures de transfert sans compression les moins profondes (hauteur radiale = 17,15 mm), la concentration C de la matière est 2352 ppm; en utilisant des rainures plus profondes ( 23,80 mm) avec des éléments

de cisailement sans compression, C O était 2322 ppm.

Les deux ty:sc za rainures de transfert sans compression sont décrits dans l'exemple 1 Le niveau de dépression dans l'étage d'extraction de substances volatiles a été modifié d'environ 5 à 760 mm Hg Toutes les autres conditions étaient les mêmes que celles décrites pour 20 l'exemple 1 L'efficacité de séparation exprimée sous forme d'un rapport de concentration sans dimension C = Cf/Co (concentration finale/concentration initiale des

substances volatiles) est représenté sur la figure 8.

Comme le montrent les figures 7 et 8, malgré 25 la plus faible concentration initiale, les efficacités de séparation à différents niveaux de dépression et différentes vitesses du rotor étaient considérablement améliorées avec les rainures de transfert sans compression selon l'invention, formant ainsi des zones de séparation dans l'étage d'extraction reproduisant une rupture des bulles et une libération des substances

volatiles sans augmentation notable de pression.

L'amélioration est particulièrement importante aux vitesses inférieures du rotor et aux niveaux de dépression contrôlés Comme le montre la figure 7, l'efficacité de séparation en utilisant des rainures de transfert sous compression est très faible aux basses vitesses du rotor, environ 0,37 à 25 t/m et s'approche d'un maximum de 0, à 150 t/m En modifiant l'appareil de traitement pour former les rainures de transfert sans dépression selon l'invention, l'efficacité de sépara5 tion est considérablement améliorée, restant presque constante à environ 0,75 pour toutes les vitesses de rotor contrôlées Cette amélioration peut être particulièrement importante dans l'extraction des substances volatiles de matières sensibles au cisaillement qui 10 peuvent maintenant être débarrassées des substances volatiles à de plus faibles vitesses du rotor En outre, pour de nombreuses autres matières, la réduction de la vitesse du rotor peut diminuer nettement la consommation d'énergie sans aucun effet notable sur l'efficacité de l'extraction Sur la figure 8, C s'approche d'un minimum constant d'environ 0,4 (E'f = environ 0,6) à de faibles niveaux de dépression en utilisant des rainures de transfert sous compression L'utilisation des

rainures sans compression abaisse nettement C, atteignant 20 environ 0,24 (E'f=environ 0,76 sous une pression de 6 mm Hg.

En outre, C ne présente pas un minimum constant aux mêmes bas niveaux de dépression, indiauant que de plus basses concentrations finales des substances volatiles peuvent être obtenues à volonté. 25 Exemple 3 L'effet de la viscosité de la matière amenée à l'appareil de traitement sur l'efficacité de séparation à diverses vitesses du moteur a été contrôlée en utilisant l'appareil de traitement de l'exemple 1 avec les rainures 30 de transfert sans compression pour éliminer un comonomère du copolymère LDPE Deux échantillons similaires ont été traités, l'échantillon A étant une viscosité de 2 MFI (Co= 3460 ppm) et l'échantillon B ayant une viscosité de 400 MFI (CO = 8400 ppm) Comme le montre la figure 9, l'efficacité de séparation E'f est environ 0,99 pour le copolymère B de plus basse viscosité et varie de 0,60

à 0,83 pour le copolymère A de plus haute viscosité.

L'efficacité de séparation relativement haute pour le copolymère de haute viscosité, particulièrement aux vitesses supérieures du rotor, a été obtenue malgré une

plus faible concentration initiale des substances volatiles.

Ainsi, comme le montre la figure 9, une élimination hautement efficace des substances volatiles peut être obtenue à la fois pour des matières de haute et de faible viscosités en utilisant l'appareil de traitement selon l'invention.

Exemple 4

La figure 10 illustre l'effet sur l'efficacité de séparation E' de la variation du débit de traitement d'un copolymère SAN dans l'appareil de traitement de l'exemple 1, utilisant des rainures de transfert sans 15 compression De très faibles variations d'efficacité peuvent être notées pour des taux de traitement de ,36 kgjh, 64,86 kg/h, 89,81 kg/h Ainsi, l'appareil de traitement selon l'invention peut être utilisé pour traiter des matières dans une large plage de taux de traitement 20 pourvu que le taux de traitement volumétrique de la matière expansée transférée par les rainures de transfert soit inférieure à la capacité en volume de transfertdes rainures. Les exemples ci-dessus et les figures 7 à 10 25 démontrent clairement la souplesse et l'efficacité des

appareils de traitement tournants selon l'invention.

Les figures 11 à 20 illustrent un appareil de traitement tournant à plusieurs étages, spécialement préféré, comprenant l'étage d'extraction de substances volatiles selon l'invention Comme le montre la figure 11, le rotor 212 comporte plusieurs canaux annulaires fermés par une surface de fermeture 218 du carter 216 pour former des passages qui sont disposés de manière à former plusieurs étages dans l'appareil de traitement, remplissant 35 diverses fonctions de traitement Le passage de traitement 222 formé avec le canal 221 constitue l'étage d'arrivée qui est disposé pour recevoir de la matière liquide fournie à l'appareil de traitement Des passages d'extraction 224,

29 2551677

226 et 228 formés avec des canaux 223, 225 et 227 forment le premier étage d'extraction de substances volatiles Les passages 232, 234 et 236 formés avec les canaux 231, 233 et 235 forment le second étage d'extrac5 tion de substances volatiles Le passage 230 (canal 229)

forme un étage mélangeur séparant les étages d'extraction.

Le passage 238 (canal 237) constitue un étage de pompage tandis que le passage 240 (canal 239) à l'extérieur du

passage 238 forme un étage d'homogénéisation.

Comme le montre schématiquement la figure 12, les passages sont reliés entre eux par des rainures de transfert de matière (formées dans la surface 218 du carter 216) agencées de manière que la matière traitée dans un passage puisse être transférée à un autre passage 15 pour un traitement suivant Les rainures de transfert et les entrées et sorties qui leur sont associées peuvent

être formées directement dans la surface de fermeture.

En variante, de même que les pièces de blocage décrites ci-après, elles peuvent être formées par une ou plusieurs 20 plaques amovibles de transfert associées avec le carter 216 comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n 4 227 816.

Dans l'appareil de traitement illustré par la figure 11, le premier étage d'extraction de substances 25 volatiles communique avec un collecteur d'aspiration 276, par une ouverture 217 dans le carter 216 L'ouverture 217 s'étend sur des passages d'extraction voisins 224, 226 et 228 Le positionnement préféré du collecteur d'aspiration 276 le long de la circonférence des passages apparaît plus clairement sur les figures 12, 14 et 16 Le Collecteur d'aspiration 276 communique également avec une source d'aspiration (non représentée) par une ouverture 275 afin d'évacuer les passages de l'étage d'extraction Le collecteur 276 peut également communiquer avec un dispositif de mesure de dépression (non représenté) par l'ouverture 277 Un secondcollecteur d'aspiration 276 communique également, d'une manière similaire, avec le second étage d'extraction comme le montrent les figures 11 et 12 Les étages d'extraction de substances volatiles peuvent être au même niveau de dépression ou à des

niveaux différents.

Comme le montre la figure 11, la surface 220 du rotor 212 est espacée de la surface 218 du carter 216 par un jeu étroit 219 Mais ce jeu étroit n'est pas en lui-même suffisant normalement pour éviter une perte de dépression dans les étages d'extraction Par conséquent, les surfaces 220 du rotor entre les canaux à des niveaux 10 de pression différents sont munis de dispositifs d'étanchéité comme les joints à dépression 278 représentés sur la figure 11 entre les canaux 221 et 223, 227 et 229, 229 et 231 et entre les canaux 235 et 237 En outre, des joints 279 (figure 11) sont prévus aux extrémités du 15 rotor et entre les canaux 237 et 239 pour contrôler les fuites de matières liquides sur la surface 220 du rotor Ces joints sont décrits plus en détail dans le brevet n 4 300 842 précité Le dispositif d'étanchéité entre les canaux dans chaque étage d'extraction 20 de substances volatiles n'est pas représenté et doit

être prévu s'il y a lieu.

Des nervures circonférentielles 280 (figures 11 et 12) sont associées avec le carter 216 et sont positionnées à la périphérie de l'étage d'extraction de 25 substances volatiles pour éviter le bouchage de la conduite d'aspiration Le dispositif 282 de contrôle de températures représenté sur la figure 11 consiste en une série de chambres comme décrit en regard du dispositif de contrôle de températures 82 de la figure 1, par 30 lequel un fluide de transfert thermique peut circuler de la manière connue pour chauffer ou refroidir les parois des canaux de l'appareil de traitement et assurer un contrôle de la température de la matière pendant le traitement La surface de fermeture peut également être munie d'un dispositif similaire de contrôle de températures (non représenté) s'il y a lieu La figure 13 Montre un passage 222 de l'étage d'entrée Le passage 222 comporte

31 2551677

une entrée 248, une sortie 250 a et une pièce de blocage 241 qui forment une surface de paroi d'extrémité 242 pour le passage 222 La surface de paroi d'extrémité 242 est espacée de la l'entrée 248 d'une majeure partie de la distance circonférentielle le long du passage et elle se trouve près de la sortie 250 a En fonctionnement, une matière liquide est amenée par gravitation ou par avance forcée à l'appareil de traitement, par l'entrée 248 et elle est reçue dans le canal 221 La matière est 10 entrainée par les parois tournantes 221 a (figure 11) du

canal 221 vers la surface de paroi d'extrémité 242.

La masse principale de matière est maintenue par la surface de paroi d'extrémité de manière qu'un mouvement relatif soit établi entre la masse principale de matière maintenue et la matière voisine des parois tournantes 221 a, du canal Ce mouvement relatif entraine une augmentation de température et de pression dans la matière lorsqu'elle s'approche de la surface de paroi d'extrémité 242, comme cela est décrit dans le brevet 20 des Etats-Unis d'Amérique n 4 194 841 précité 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 de substances volatiles par une rainure de transfert 250 (figure 12) 25 qui forme la sortie 250 a du passage 222 et l'entrée 250 b du passage 224, le premier passage du premier étage d'extraction comme le montrent les figures 12

et 14.

L'entrée 250 b représentée sur les figures 12 30 et 14 a une section relativement étroite et produit une augmentation de pression et de température en amont de l'entrée 250 b dans le passage 222, assurant ainsi un remplissage complet de l'entrée 250 b et évitant les pertes de dépression par cette entrée 250 b Un autre 35 contrôle précis de la température et de la pression d'entrée et de l'étanchéité à dépression pendant le fonctionnement peut être obtenu en prévoyant un obturateur de contrôle d'entrée 284 à l'entrée 250 b du premier étage d'extraction (figure 14) L'obturateur de contrôle 284 peut être agencé pour être réglable de l'extérieur de l'appareil de traitement et il restreint l'ouverture d'entrée 250 b à un degré prédéterminé comme cela a été

décrit pour l'obturateur d'entrée 84 de la figure 2.

Les figures 11, 12, 14, 15 et 16 illustrent le premier étage d'extraction de substances volatiles comprenant trois passages d'extraction, le premier

passage d'extraction 224, le passage intermédiaire d'extraction 226 et le dernier passage d'extraction 228.

La géométrie de chaque passage d'extraction assure une capacité de volume de traitement choisi en coordination avec d'autres variables de traitement, comme cela a été

décrit ci-dessus.

Chaque passage d'extraction de substances volatiles comporte une pièce de blocage 243 présentant

une surface de paroi d'extrémité 244 de passage, afin de recueillir la matière pour la décharger du passage.

L'espacement de chaque pièce de blocage 243 suivant la circonférence de l'étage d'extraction est choisie pour 20 permettre des caractéristiques optimales de réalisation des rainures de transfert 252 et 254 Comme cela a été indiqué, les rainures de transfert et les pièces de blocage peuvent être constituées par des plaques de transfert amovibles Etant donné que la mesure circonférentielle d'une plaque de transfert dépend de la disposition des pièces de blocage et des rainures de transfert associées, jusqu'ici, l'étagement circonférentiel des pièces de blocage supporté par une même plaque de transfert était maintenu à un minimum Mais 30 la disposition préférée du premier étage d'extraction de la figure 10 prévoit des pièces de blocage 243 qui sont décalées progressivement les unes par rapport aux autres d'une distance angulaire notable Ce décalement ou étagement peut permettre une augmentation notable de 35 la largeur des rainures de transfert 252 et 254 sans une grande augmentation indésirable de la distance axiale suivant la surface du rotor 220 entre des canaux d'extraction qui, à son tour, entrainerait une augmentation notable de la longueur axiale du rotor 212 Par conséquent, le contrôle des sections, et par conséquent le contrôle des capacités de volume de transfert des rainures de transfert 252 et 254 peuvent se faire au moins partiellement par étagement angulaire des pièces de blocage 243 Par exemple, dans un appareil de traitement tournant ayant un diamètre de rotor de 190,5 mm, une largeur axiale de la surface du rotor de 12,70 mm 10 entre des canaux d'extraction et un décalage angulaire de 33,5 entre des pièces de blocage, des rainures de transfert disposées sous un angle (figure 4) de 30 par rapport à la direction circonférentielle ont une

largeur Wt (figure 4) de 269,87 mm.

Un déflecteur circonférentiel 286 (figures 14, 15 et 16) est prévu pour chaque passage d'extraction afin de dériver la matière vers la surface de base du canal d'extraction et réduire au minimum le bouchage de la conduite d'aspiration Les déflecteurs 286 illustrés 20 font partie d'une unité de déflecteurs 285 (figure 11) mais des déflecteurs séparés peuvent être utilisés

pour chaque passage d'extraction.

Comme le montre la figure 16, le dernier passage d'extraction 228 comporte en option un élément 25 de cisaillement sans compression 192 qui fonctionne d'une

manière similaire à celle des éléments de séparation 92 (figures 1 à 4) pour former une zone supplémentaire de séparation sans compression dans l'étage d'extraction.

Des éléments de séparation 292 peuvent aussi être prévus 30 dans le premier passage et les passages intermédiaires de l'étage et plus d'un seul élément de cisaillement peut

être prévu à volonté dans chaque passage.

Des rainures de transfert 252 et 254 sans compression, relativement larges, relient les passages 35 du premier étage d'extraction comme le montre la figure 12 Les géométries des rainures de transfert 252 et 254 assurent des capacités de volume de transfert sélectionnées pour une coordination avec d'autres variables de traitement comme cela a été décrit ci-dessus pour la

rainure de transfert 52 sans compression.

Une rainure de transfert 256 relativement étroite, représentée sur la figure 12, constitue la sortie 256 a du premier étage d'extraction et l'entrée 256 b du passage 230 de l'étage mélangeur La rainure de transfert 256 assure le contrôle de la pression de sortie et de l'étanchéité à la dépression du premier étage d'extraction Un contrôle précis de la pression de sortie 10 et de l'étanchéité de la dépression pendant le fonctionnement peut être assuré en prévoyant un obturateur de contrôle 288 de volume de sortie-à l'entrée 256 b au

passage de traitement 230, comme le montre la figure 17.

L'obturateur de contrôle 288 du volume de sortie peut 15 être agencé pour être reglable de l'extérieur de la partie de traitement et restreint l'ouverture d'entrée 256 b à un degré prédéterminé, contrôlant ainsi la pression de décharge de la matière en amont de la

sortie 256 a ainsi que l'étanchéité à la dépression de 20 l'étage.

En fonctionnement, de la matière liquide pénètre dans le passage d'extraction 224 du premier étage d'extraction à l'entrée 250 b à une température et une pression contrôlées par la géométrie de l'entrée 250 b 25 et par l'obturateur de contrôle 284 (figures 12 et 14) et elle est dérivée vers la base du canal 223 par le déflecteur 286 Quand la matière passe le bord aval du déflecteur 286 (ou en variante, lorsqu'elle entre dans le premier passage d'extraction 224 à l'entrée 250 b, elle 30 est exposée à une aspiration par une source d'aspiration (non représentée) par l'intermédiaire du collecteur d'aspiration 276 La réduction brusque de pression entraine une expansion rapide de la matière maintenant surchauffée car les substances volatiles que contient la matière 35 se vaporisent, formant des bulles dans tout le volume de cette matière Grâce à la coordination du débit de matière pénétrant dans le passage 224 et de la capacité

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en volume de traitement du passage avec d'autres variables de traitement décrites ci-dessus, la matière expansée ne subit aucun cisaillement substantiel ni augmentation de pression lorsqu'elle est entrainée 5 vers l'avant par le passage, et elle peut s'expanser librement au degré maximal en réponse à la température

et au niveau de dépression dans le passage.

A la paroi d'extrémité 244, la matière expansée est recueillie pour être déchargée du passage 224 par la sortie 252 a et elle est transférée au passage d'extraction intermédiaire 226 par la rainure de transfert 252 sans compression La coordination du volume de matière expansée traitée dans le premier étage d'extraction et la capacité en volume de transfert de la rainure de 15 transfert 252 avec d'autres variables de traitement décrites ci-dessus produit une masse de matière expansée recueillie à la paroi d'extrémité 244 au passage 224, qui est une masse relativement réduite en recirculation rapide, produisant un fort cisaillement et un renouvel20 lement constant de surface Ainsi, les bulles de substances volatiles dans la matière éclatent, rompant la mousse et libérant les substances volatiles avec une augmentation minimale de pression dans la masse De plus, la rainure de transfert 252 présente une capacité en volume de transfert suffisante pour permettre une rotation rapide de matière dans la rainure de transfert 252 quand la surface 220 du rotor passe devant la rainure, entraînant une autre rupture de la mousse pendant le transfert La chaleur perdue par la matière quand les 30 substances volatiles se vaporisent peut être remplacée quand la matière expansée vient en contact avec les surfaces de l'appareil de traitement qui peuvent être chauffées ou refroidies par un dispositif 282 de contrôle de température décrit ci-dessus Un autre échauffement de la matière résulte de la dissipation visqueuse dans les zones de cisaillement das lesquelles

la puissance de l'arbre est convertie en énergie thermique.

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Ainsi, la température de la matière peut être contrôlée et elle peut être maintenue à un niveau pratiquement constant. A partir de la rainure de transfert 252, la matière pénètre dans le passage intermédiaire d'extraction 226 par l'entrée 252 b (figures 12 et 15), elle passe sous le déflecteur 286, elle est exposée à une dépression et entrainée vers l'avant en bouchons vers la paroi d'extrémité 244 pour uncisaillement sans 10 compression et une décharge par la sortie 254 a La matière passe et elle est cisailléedans la rainure de transfert 254 sans compression (figure 12), pénètre dans le dernier passage d'extraction 228 à l'entrée

254 b et passe sous le déflecteur 286 (figure 16).

La matière expansée est entrainée par le passage 228 en bouchons vers l'élémentde cisaillement 292, o sa circulation est obstruée de sorte qu'une masse en recirculation de matière est formée en amont de l'élément de cisaillement 292 d'une manière similaire à celle

décrite pour l'élément de cisaillement 92 (figures 1 à 4).

* Un cisaillement est produit dans la matière, dans la masse, faisant éclater les bulles et libérant les substances volatiles pour l'élimination par le collecteur d'aspiration 276 Lorsque davantage de matière est 25 entrainée par l'élément de cisaillement, la masse de matière passe au-dessus de l'élément de cisaillement pour être entrainée vers la paroi d'extrémité 244 du

dernier passage d'extraction 228.

Quand la matière est entrainée et transférée entre les passages d'extraction, elle est continuellement soumise à une dépression et ne subit aucune augmentation substantielle de pression Par conséquent, des bulles de substances volatiles continuent à se former dans la matière, à grossir et à éclater comme décrit ci-dessus jusqu'à ce que la matière s'approche de la paroi d'extrémité 244 du dernier passage d'extraction 228 (figures 12 et 16) Les substances volatiles libérées par la

rupture des bulles sont extraites par le collecteur d'aspi-

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ration 276 qui communique avec tous les passages du premier étage d'extraction A la paroi d'extrémité 244 du passage 228, la matière est recueillie pour être déchargée de l'étage d'extraction par la rainure de transfert 256 (figure 16) qui constitue la sortie 256 a de l'étage. Comme cela a été décrit ci-dessus, la rainure de transfert 256 n'estpasune rainure &itransfert sans compression Ainsi, la pression à laquelle la 10 matière est déchargée de l'étage d'extraction est déterminée en partie par la section de la sortie 256 a et peut être contrôlée avec précision par l'obturateur de commande 288 (figure 17) décrit ci-après Par conséquent, la sortie 256 a reste entièrement pleine de 15 matière pendant le fonctionnement, assurant l'étanchéité à la dépression à la sortie de l'étage comme cela a été

décrit ci-dessus pour la sortie 56 a (figures 3 et 4.

Etant donné que la sortie 256 a du premier étage d'extraction est pratiquement pleine de matière dans le fonctionnement, une pression est développée dans la matière recueillie à la paroi d'extrémité 244 du dernier passage d'extraction 228 pour produire une autre rupture de la mousse, comme cela a été décrit ci-dessus pour la sortie 56 a (figures 3 et 4) et pour décharger la matière par la sortie 256 a relativement étroite afin qu'elle soit transférée par la rainure de transfert 256 (figure 12) de l'étage d'extraction

vers le passage 230 de l'étage mélangeur (figure 17).

Le premier étage d'extraction décrit ci-dessus comporte 30 trois passages d'extraction formant 5 zones de cisaillement sans compression et reliées par deux rainures de transfert sans compression, mais un plus grand nombre

de passages peuvent être prévus en fonction des conditions de traitement et de la matière traitée.

Le passage 230 de l'étage mélangeur, représenté sur les figures 12 et 17, comporte une pièce de blocage 245 formant une surface de paroi d'extrémité 246 pour le passage La surface de paroi d'extrémité est espacée à l'entrée 256 b de la partie majeure de la distance circonférentielle le long du passage et elle est disposée près de la sortie 258 a formée par la rainure de transfert 258 En fonctionnement, la matière qui n'est pratiquement plus expansée et débarrassée des substances volatiles pénètre dans le passage 230, elle est entrainée par les parois tournantes du canal 229 vers la surface de paroi d'extrémité 246 La masse principale de matière est maintenue par la surface de paroi d'extrémité de sorte que la température et la pression de la matière augmentent lorsqu'elles circulent dans le passage, d'une manière similaire à celle décrite pour le passage 222 de l'étage d'entrée Quand la matière continue à être entrainée vers l'avant, dans la direction de la surface de paroi d'extrémité, un fort mouvement circulatoire est établi fans la matière recueillie à la surface de paroi d'extrémité, ce dont il résulte une vigoureuse action de mélange dans la matière La rainure de transfert 258 (figure 12) forme la sortie 258 a du passage 230 et l'entrée 258 b de l'étage final d'extraction et elle peut avoir la même géométrie ou une géométrie différente de celle de la rainure de transfert 250 (qui forme l'entrée 250 b au premier étage d'extraction) en fonction de la dimension choisie pour la masse en recirculation à la paroi d'extrémité 246 et de la pression de décharge choisie

pour l'étage mélangeur.

Si cela est désiré, l'étage mélangeur peut être modifié pour permettre une entrée dans le passage d'une matière additionnelle et/ou de substances véhicules qui abaissent les pressions partielles des substances volatiles qui contient la matière avant son transfert à l'état d'extraction suivant Ces matières peuvent être parfaitement mélangées à la paroi d'extrémité 246 du passage 230 avec la matière pénétrant dans le passage depuis le premier étage d'extraction Une manière

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d'obtenir ce mélange complet consiste à inclure dans le passage mélangeur une structure mélangeuse et un orifice similaire à celui illustré et décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 194 841 précité (figure 5 et colonne 8, ligne 60 à colonne 9, ligne 11). Comme cela a été indiqué, l'appareil de traitement illustré comporte deux étages d'extraction de substances volatiles séparées par un étage mélangeur, mais plus ou moins d'étages peuvent être nécessaires en 10 fonction de la matière traitée et de la concentration et des propriétés des substances volatiles qu'elle contient En outre, chaque étage mélangeur peut comporter plus d'un passage ou la totalité ou une partie des

étages mélangeurs peut être éliminée.

Les passages et les rainures de transfert des étages successifs d'extraction de substances volatiles et les étages mélangeurs qui les séparent, s'ils existent, ainsi que le premier passage et les passages intermédiaires 232 et 234 respectivement, ainsi que les rainures de

transfert 260, 262 respectivement de l'étage d'extraction finale ont des caractéristiques similaires à leurs contreparties déjà décrites Mais les géométries spécifiques de chaque étage et les conditions de traitement dans chaque étage assurent une efficacité optimale du 25 traitement pour la matière pénétrant dans cet étage.

Ainsi, quand la matière circule par l'appareil de traitement, elle est déchargée des étages successifs d'extraction avec des concentrations en substances volatiles qui diminuent progressivement L'étage final 30 d'extraction dans l'appareil de traitement illustré, le second étage d'extraction peut avoir au moins un passage 236 (figures 12 et 18) dont la configuration varie par raport à celle du dernier passage 228 du premier étage d'extraction en amont, en ce que la pièce de blocage 269, 35 formant la surface de paroi d'extrémité 270 du passage est de préférence espacée de l'entrée 262 b, d'environ 270 ou moins suivant la circonférence du passage d'extraction Ainsi, les pressions qui s'établissent à la surface de paroi d'extrémité 270 et aux surfaces de parois d'extrémité des autres passages en aval de l'appareil de traitement peuvent être agencés pour au moins partiellement équilibrer des pressions développées dans les passages en amont 222, 228 et 230 Cet équilibrage des pressions peut diminuer nettement la déformation de l'arbre et la charge qu'il supporte, comme cela est décrit en regard du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 227 816 Ce positionnement des surfaces de parois 10 d'extrémité de passage en aval de l'appareil de traitement peut également constituer une position commode à la sortie de l'étage de pompage, comme cela sera

décrit par la suite.

La rainure de transfert 264 représentée sur 15 la figure 12 constitue la sortie 264 a de l'étage final d'extraction et l'entrée 264 b d'un étage extérieur d'homogénéisation constitué par le passage 240 La sortie 264 a et la rainure de transfert 264 ont une section relativement étroites qui sont réalisées pour assurer le 20 contrôle de la pression de sortie de l'étage final d'extraction d'une manière similaire à celui exercé dans le premier étage d'extraction par la sortie 256 a et la rainure de transfert 256 Un autre contrôle précis de la pression de sortie en fonctionnement peut 25 être assuré par un obturateur 290 de contrôle de volume de sortie (représenté sur la figure 19) à l'entrée 264 b du passage 240 de l'étage d'homogénéisation En variante, un obturateur de contrôle 290 peut être positionné par ailleurs dans la rainure de transfert 256 L'obturateur 30 290 de contrôle de volume de sortie peut être réalisé pour être réglable de l'extérieur de l'appareil de traitement et il est réalisé pour restreindre l'ouverture d'entrée 2 & 4 b à un degré prédéterminé d'une manière

similaire à l'obturateur de contrôle 288.

Les sections relativement réduites des rainures de transfert 258 et 264 et le contrôle des pressions d'entrée et de sortie de l'étage d'extraction assurent un

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remplissage pratiquement complet des rainures de transfert 258 et 264, un contrôle des fuites de dépression par l'entrée 258 b et la sortie 264 a de l'étage

final d'extraction.

En fonctionnement, la matière damrs l'étage final d'extraction subit des périodes de circulation en bouchon dans les passages d'extraction et elle est exposée à une dépression par le dcôllecteur d'aspiration 276 (figure 11) pour une formation non limitée de bulles, et pour leur croissance, et elle est cisaillée dans des zones de cisaillement sans compression pour la rupture des bulles d'une manière similaire à celle décrite pour le premier étage d'extraction, jusqu'à ce qu'elle atteigne la paroi d'extrémité 270 du dernier

passage d'extraction de l'étage (figure 18) En fonctionnement, chaque étage successif d'extraction fonctionne à une température plus élevée et une pression absolue plus basse que l'étage d'extraction qui précède immédiatement.

Cela assure que le mécanisme d'extraction de substances 20 volatiles en mousse se déroule dans la matière pénétrant dans l'étage final d'extraction malgré la plus faible concentration des substances volatiles Etant donné que la section de la sortie 264 a de l'étage final d'extraction est contrôlée, une pression suffisante est développée 25 dans la matière recueillie à la paroi d'extrémité 270 du dernier passage d'extraction 236 pour aider à la rupture de mousse et à la décharge de la matière par la sortie 264 a pratiquement pleine et la rainure

de transfert 264 depuis l'étage final d'extraction vers 30 le passage extérieur 240 de l'étage d'homogénéisation.

L'étage final d'extraction décrit ci-dessus comporte trois passages mais plus ou moins de passages peuvent être prévus et leur nombre peut être le même ou être

différent de celui du premier étage d'extraction.

La disposition et les avantages d'un passage d'homogénéisation extérieur et d'un passage de pompage à haute pression à l'intérieur du passage d'homogénéisation à plus basse pression sont décrits en détail-dans

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le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 411 532.

Comme cela est représenté schématiquement par les larges flèches sur la figure 12, la matière traitée dans le passage d'extraction 236 est transférée au passage d'homogénéisation extérieure 240 par une rainure de transfert 264 qui traverse et qui débouche dans le passage de pompage 238à haute pression Mais le passage de pompage 238 est réalisé pour être pratiquement rempli et pour produire de hautes pressions afin de réduire 10 au minimum les fuites de matièreda'ii la rainure de transfert 264 dans le passage 238 Cette disposition des passages d'homogénéisation et de pompage apporte des avantages spéciaux en réduisant au minimum les risques de fuites extérieures et en abaissant les pressions produites à l'extrémité extérieure-de l'appareil de traitement En outre, cette disposition assure un débit de décharge pratiquement constant et une température et une pression de décharge pratiquement constantes pour la matière pompée depuis l'appareil de traitement 20 comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n 4 411 532 précité.

Comme le montre la figure 19, le passage 240 de l'étage extérieur d'homogénéisation comporte une pièce de blocage 273 formant une surface de parois d'extrémité 274 pour le passage La surface de paroi d'extrémité est de préférence espacée de l'entrée 264 b d'une majeure partie de la distance circonférentielle le long du passage et elle est disposée près de la sortie 266 a formée par une rainure de transfert 266 (figure 12) En fonctionnement, la matière débarrassée des substances volatiles est entrainée par les parois tournantes du passage 240 depuis l'entrée 264 b et l'obturateur de contrôle 290 vers la surface de paroi d'extrémité 274 La masse principale de matière est 35 maintenue par la surface de paroi d'extrémité d'une manière similaire à celle décrite pour le passage 222

de l'étage d'entrée et le passage 230 de l'étage mélangeur.

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Quand la matière continue à être entrainée vers l'avant, vers la surface de parois d'extrémité, un fort mouvement circulatoire est établi dans la matière collectée à la surface de paroi d'extrémité, dont il résulte une vigoureuse action de mélange dans la matière Cette action donne une matière uniforme de haute qualité transférée à l'étage de pompage pour la décharge de l'appareil de traitement Le passage 240 est réalisé pour être étroit par rapport aux passages d'arrivée, 10 de mélange et d'extraction de substances volatiles de sorte qu'il peut produire une pression suffisante dans la matière pour faciliter sa décharge par la sortie 266 a et la transférer par la rainure de transfert 266 vers le passage à haute pression 238 de l'étage de pompage. 15 L'étage de pompage 238, représenté sur la figure 20, est réalisé pour fonctionner comme un étage de compression ou de pompage pour la matière traitée dans l'appareil de traitement tournant et il comporte une entrée 266 b et une pièce de blocage 20 271 formant une surface de paroi d'extrémité 272 pour le passage De préférence, la surface de paroi 272 est espacée de l'entrée 266 b d'une majeure partie de la distance circonférentielle le long du passage et elle est disposée près de la sortie 268 qui fonctionne 25 comme une sortie de refoulement de l'appareil de traitement Le canal 237 du passage 238 est très étroit par rapport aux autres canaux de traitement de l'appareil (figure 11) et il est réalisé de manière à développer une pression élevée dans la matière entrainée par la 30 passage vers la surface de paroi d'extrémité 272 de la manière décrite en détail dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N O 4 194 841 précité En fonctionnement, la matière qui pénètre dans l'étage de pompage par l'entrée 266 b est entrainée vers l'avant par les parois 35 tournantes 237 a du canal 237 vers la surface de paroi d'extrémité 272 avec une accumulation progressive de pression suivant la circonférence du passage 238, atteignant une pression maximale à la surface de paroi 4 e A 2551677 d'extrémité à Jac-uelle elle est déchargée de l'appareil de traitement par la sortie 268 Si cela est souhaité, un dispositif de contrôle de sortie, comme une vanne (non représentée) peut être prévue à la sortie 268 pour contrôler la décharge de l'appareil de traitement et les conditions de traitement dans le passage 238 cokme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n 4 411 532 précité.

Bien que l'appareil de traitement décrit ci10 dessus, représente une disposition particulièrement préférée des étages de traitement, d'autres dispositions

sont possibles et entrent dans le cadre de l'invention.

Par exemple, un étage de fusion peut être inclus pour

permettre l'entrée de matières en particules dans l'appa15 reil de traitement pour extraction des substances volatiles L'étage de fusion peut être du type décrit en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.

389 119 précité.

L'appareil de traitement représenté sur les figures 1 à 4 et celui représenté sur les figures 11 à 20 utilisent des obturateurs de contrôle d'entrée pour assurer une commande précise de la pression à l'entrée de l'étage d'extraction de substances volatiles, de la manière décrite cidessus Mais d'autres moyens d'assurer 25 le contrôle d'entrée peuvent être utilisés Par exemple, la figure 21 représente schématiquement une surface de fermeture 318 du carter 316 d'un appareil de traitement tournant du type décrit ci-dessus La figure 21 montre le mouvement de la matière dans l'étage d'extraction 30 par des flèches Les traits pointillés sont utilisés pour montrer la relation entre les passages d'extraction 324 et 328 et la surface de fermeture 318 Un dispositif de blocage 351 est positionné près cde l'entrée 350 b de l'étage d'extraction pour bloquer au moins partiel35 lement la circulation de matière pénétrant dans le premier passage d'extraction 324 et pour développer une

accumulation de pression dans la matière à l'entrée.

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Le dispositif de blocage 351 est associé avec le carter 316 et peut être réalisé de manière à permettre l'entrainement d'une partie de la matière passant devant le dispositif de blocage 351 par la surface de canaux tournante, à la base du canal comme le montre la figure 22 ou sur les parois latérales de ce canal d'une manière similaire à celle décrite pour le bloc d'étalement du brevet n 4 329 065 précité L'accumulation de pression derrière le dispositif de blocage 351 10 force la matière dans le jeu 319 (figure 22) entre la surface 320 du rotor et la surface de fermeture 318 comme le montrent les flèches sur la figure 21 La rotation de la surface 320 du rotor entraine la matière dans le jeu 319 vers des rainures en diagonale 353 formées dans la surface de fermeture 318, dans lesquelles elle est recueillie, séparée par le mouvement de la surface 320 du rotor devant les rainures 353 et dirigées par le mouvement de la surface 320 du rotor vers le passage 324 L'accumulation de pression 20 derrière le dispositif de blocage 351 et/ou la séparation dans les rainures 353 entraine habituellement

une augmentation de la température de la matière.

La matière provenant des rainures 353 en diagonale pénètre dans le passage 324 sous la forme d'un mince 25 courant de matières (figures 21 et 22 qui subit immédiatement une brusque expansion lorsqu'elle est exposée à une dépression dans le passage 324, produite par le dispositif d'aspiration V (figure 22) L'entrée 350 b, le dispositif de blocage 351, les rainures en diagonale 353 et le dispositif d'aspiration V peuvent être disposés dans le passage 324 de manière que le courant de matière pénétrant dans le passage 324 descende par son propre poids d'une distance prédéterminée avant d'entrer en contact avec une surface du canal d'extraction ou autre matière, d'une manière

similaire à celle d'un extracteur à courant descendant.

La figure 22 illustre une disposition de ce genre.

Quand le courant descendant de matière entre en contact avec les surfaces tournantes du canal, il est entrainé vers la paroi d'extrémité 344 et la sortie 352 a de la manière décrite ci-dessus pour une séparation sans compression et une décharge du passage Un autre 5 avantage de cette disposition est la réduction au minimum de l'encrassement, de petites quantités de matières qui sont aspirées dans le passage d'extraction actuellement près de l'entrée, par le dispositif d'aspiration V, la collecte et en fonction de la surface 10 de fermeture fixe du passage jusqu'à ce que le poids de la matière recueillie entraine qu'elle se sépare de la surface de fermeture Cet encrassement peut nuire à la qualité du produit car leur temps de résidence accru dans l'appareil de traitement peut conduire à une dégradation des polymères En outre, un bouchage du dispositif d'aspiration peut se produire si l'encrassement est aspiré dans le dispositif d'aspiration Le mouvement permanent de matières dans le jeu 319, dans les rainures 353 et également dans le passage 324 assure une action 20 d'auto-nettoyage dans le jeu 319 et sur la partie de surface de fermeture voisine de l'entrée pour réduire

ses problèmes au minimum.

La figure 23 illustre un autre dispositif pour assurer le contrôle de la pression d'entrée et pour 25 former un mécanisme d'extraction de substances volatiles

similaires à celui de l'extracteur à débit descendant.

Dans un étage d'extraction similaire à celui décrit ci-dessus, une filière 455 est introduite dans l'entrée 450 b de l'étage Cette obstruction du débit de matière 30 dans le premier passage d'extraction 424 développe une pression derrière la filière 455 qui force la matière par les orifices de cette filière, comme en 455 a L'entrée 450 b de l'étage, la filière 455 et le dispositif d'aspiration V peuvent être disposés dans 35 le passage de manière que l'écoulement de matière descende par gravitation, subissant une brusque expansion lorsqu'elle est exposée à la dépression produite par le dispositif d'aspiration V, et elle est entrainée par les surfaces tournante du canal vers la paroi d'extrémité 444 et la sortie 452 apour une séparation sans

compression et une décharge du passage, comme cela a 5 été décrit cidessus pour la matière dans le passage 324.

Comme cela ressort des modes de réalisation décrits ci-dessus, l'invention apporte à la technique de nouveaux appareils de traitement tournants avec de meilleurs effets d'extraction de substances volatiles et des caractéristiques globales de traitement comparativement aux appareils de traitement tournants déjà

connus jusqu'ici.

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Claims

REVENDICATIONS

1 Procédé de traitement d'une matière liquide contenant des substances volatiles qui y sont dispersées, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à introduire la matière à une vitesse de traitement en 5 un point d'arrivée, dans une zone d'extraction de substances volatiles comprenant au moins deux zones de traitement pratiquement annulaires, définies chacune par deux parois circulaires tournantes, une surface de base annulaire tournante et coaxiale reliant les parois à 10 leur partie intérieure radialement, une surface fixe coaxiale entourant la zone de traitement et une paroi d'extrémité de zone de traitement fixe, chaque zone de traitement comprenant un point d'entrée, le point d'entrée de la zone de traitement la plus en amont constituant le 15 point d'arrivée de la zone d'extraction de substances volatiles et un point de sortie voisin de la paroi d'extrémité et espacé du point d'entrée, le point de sortie de la zone de traitement la plus en aval formant un point d'évacuation pour la zone d'extraction de substances 20 volatiles, la zone d'extraction de substances volatiles comportant également une zone reliant chaque paire de zones de traitement voisines, et définie par une rainure fixe et une surface de fermeture annulaire tournant sous un angle par rapport à la rainure, et dans laquelle 25 l'extrémité amont de chaque rainure débouche dans la zone de traitement la plus en amont de la paire associée de zones de traitement à son point de sortie et l'extrémité en aval de la rainure débouchant dans la zone de traitement la plus en aval de la paire associée des zones de 30 traitement à son point d'entrée, et dans laquelle la capacité en volume de traitement de chaque zone de traitement et la capacité en volume de transfert de chaque zone de transfert peuvent être coordonnées avec d'autres conditions de traitement de manière que la 35 matière contenant des substances volatiles n'occupe pas plus d'une partie prédéterminée de la capacité en volume de traitement de chaque zone de traitement et

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de la capacité en volume de transfert de chaque zone de transfert, à maintenir une dépression dans la zone d'extraction de substances volatiles, capable d'entrainer une expansion quand des bulles contenant des substances volatiles sont formées dans la matière, à tourner les parois et les surfaces de base des zones de traitement à des vitesses pratiquement égales, dans le même sens à partir du point d'arrivée vers la paroi d'extrémité de manière à entrainer la matière vers 10 l'avant dans chaque zone de traitement, la vitesse de rotation étant coordonnée avec la capacité en volume de traitement, le niveau de dépression, le taux de traitement et les caractéristiques de la matière dans la zone de traitement, de manière que la matière se déplace 15 sous forme de bouchons non perturbés pendant une période de son temps de séjour dans chaque zone de traitement permettant une formation pratiquement non limitée et une croissance de bulles dans la matière, à recueillir la matière comme une masse en circulation rapide à la 20 paroi d'extrémité de chaque zone de traitement à l'exception de la zone de traitement la plus en aval, à évacuer la matière de chaque zone de traitement, à l'exception de la zone de traitement la plus en aval à son point de sortie vers la zone de transfert reliant 25 la zone de traitement à la zone de traitement qui suit immédiatement en aval, à faire tourner la surface de fermeture de chaque zone de transfert par rapport à la rainure fixe, en entrainant ainsi la matière en aval par chaque zone de transfert vers le point d'entrée 30 de la zone de traitement qui suit immédiatement en aval, la vitesse de rotation étant coordonnée avec la capacité en volume de transfert, le niveau de dépression, la vitesse de traitement et les caractéristiques de la matière dans la zone de transfert, de manière qu'un cisaillement puisse 35 être produit dans la matière dans chaque zone de transfert et à la paroi d'extrémité de chaque zone de traitement à l'exception de la zone de traitement la plus en aval avec une compression minimale pour la rupture des bulles et la libération des substances volatiles, à éliminer les matières volatiles libérées de la zone d'extraction de substances volatiles, à recueillir la 5 matière comme une masse en recirculation rapide d'une dimension contrôlée et d'une pression contrôlée à la paroi d'extrémité de la zone de traitement la plus en aval et à évacuer la matière débarrassée des substances

volatiles du point d'évacuationae la zone d'extraction 10 de substances volatiles.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre cisailler la matière avec une compression minimale en un ou plusieurs points dans la zone d'extraction de substances volatiles. 15 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à contrôler avec précision les pressions d'arrivée et d'évacuation de la zone d'extraction de substances volatiles pendant le fonctionnement. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contrôle de la pression d'arrivée consiste à bloquer au moins partiellement la matière pénétrant dans la zone d'extraction de substances volatiles de manière à introduire au moins une partie 25 de la matière dans la zone d'extraction des substances

volatiles sous la forme de courants permanents de matière.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à permettre que les courants de matière descendent par gravitation d'une distance prédéterminée avant d'entrer en contact avec une autre matière ou les parois de la zone de traitement tournante

ou les surfaces de base.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière est introduite dans la zone 35 d'extraction de substances volatiles à un taux de traitement de 22,68 à 90,72 kg/h, la dépression étant maintenue à 1760 mm Hg, les parois et les surfaces de base de chaque zone de traitement et la surface de

fermeture de chaque zone de transfert étant mises en rotation à une vitesse de 20 à 200 tours par minute.

7 Procédé selon la revendication 1, carac5 térisé en ce que la matière introduite dans la zone d'extraction de substances volatiles se trouve à une température de 196,6 à 288 C, avec une viscosité de 1 à 400 MI et une concentration en substances volatiles

de 400 ppm-10 %.

8 procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à maintenir la température de la matière dans la zone d'extraction de substances volatiles à la température de la matière au

point d'arrivée ou au voisinage.

9 Appareil de traitement tournant destiné à traiter des matières liquides contenant des substances volatiles qui y sont dispersées, pour la mise en oeuvre

du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et comprenant un étage d'extraction de substances

volatiles qui comporte deux ou plusieurs canaux annulaires d'extraction de substances volatiles portés par un élément tournant, chaque canal comprenant des parois latérales opposées dirigées radialement vers l'intérieur à partir de la surface de l'élément tournant et fermées 25 par une surface de fermeture coaxiale portée par un élément fixe pour former deux ou plusieurs passages annulaires d'extraction de substances volatiles, une pièce de blocage pour chaque passage d'extraction de substances volatiles associée avec l'élément fixe et pénétrant dans le canal pour former une paroi d'extrémité de collecte de matières pour le passage, une entrée pour chaque passage d'extraction de substances volatiles associées avec l'élément fixe et positionnée sur une majeure partie de la distance circonférentielle 35 le long du passage à partir de la paroi d'extrémité, l'entrée du passage le plus en amont constituant une entrée de l'étage d'extraction de substances volatiles, une sortie pour chaque passage d'extraction de substances volatiles associée avec l'élément fixe et positionnée près de la paroi d'extrémité, la sortie du passage le plus en aval constituant une sortie de l'étage d'extrac-5 tion de substances volatiles, une rainure de transfert entre étages formée dans la surface de fermeture pour relier chaque paire voisine de passage d'extraction de substances volatiles, l'extrémité en amont de la rainure de transfert formant la sortie du plus en amont de la 10 paire voisine de passageset l'extrémité en aval de la rainure de transfert formant l'entrée du plus en aval de la paire voisine de passage S,de manière que la matière pénétrant dans chaque passage à son entrée puisse être entrainée par les parois latérales du canal en rotation vers la paroi d'extrémité pour être collectée, cisaillée et déchargée par la sortie et de manière que la matière débarrassée des substances volatiles évacuées de chaque passage d'extraction de substances volatiles à l'exception du passage le plus en aval puisse être transférée par la rainure de transfert associée vers le passage le plus voisin en aval pour une autre extraction de substances volatiles, assurant un fonctionnement en série de passagesde l'étage d'extraction de substances volatiles, appareil caractérisé en 25 ce qu'il comporte un dispositif d'aspiration (V) diposé opérationnellement pour éliminer des substances volatiles de l'étage d'extraction de substances volatiles ( 24,28) et pour maintenir un niveau prédéterminé de dépression dans l'étage d'extraction de substances vola30 tiles ( 24,28) et un dispositif d'étanchéité ( 78) pour aider à maintenir le niveau de dépression dans l'étage ( 24,28), et en ce que le niveau de dépression dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 24,28) permet de produire une expansion quand des bulles contenant des substances volatiles sont formées dans la matière traitée dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 24,28) et en ce que la capacité en volume de traitement de chaque passage d'extraction de substances volatiles ( 24,28) et la capacité en volume de transfert de chaque rainure de transfert entre étages ( 52) permettent une coordination avec la 5 vitesse de traitement, avec le taux de rotation de l'élément tournant ( 12) et avec le niveau de dépression, de manière que la matière expansée n'occupe pas plus qu'une partie prédéterminée de la capacité en volume de traitement de chaque passage d'extraction de substances 10 volatiles ( 24,28) et de la capacité en volume de transfert de chaque rainure de transfert entre étages ( 52), permettant que la matière soit entrainée dans une partie de chaque passage ( 24,28) en une circulation en bouchons pour une formation et une croissancedes bulles pratiquement 15 non limitée dans la matière, et en permettant un cisaillement de la matière expansée pour la rupture des bulles et la libération des substances volatiles avec une recompression minimale de la matière dans des zones de cisaillement sans compression ( 44) à la 20 paroi d'extrémité de chaque passage d'extraction de substances volatiles ( 24, 28) à l'exception du passage le plus en aval ( 28) et dans chaque rainure ( 52) de

transfert entre étages.

Appareil de traitement tournant destiné à traiter des matières contenant des substances volatiles qui y sont dispersées, pour la mise en oeuvre du

procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et comprenant un élément tournant avec plusieurs canaux

annulaires de traitement, chaque canal comportant des parois latérales disposées radialement vers l'intérieur à partir de la surface de l'élément tournant, un élément fixe avec une surface de fermeture coaxiale disposé opérationnellement avec les canaux pour former des passages de traitement annulaires fermés, chaque 35 passage de traitement ayant une entrée, une sortie et une pièce de blocage de canal, formant une paroi d'extrémité, ladite pièce de blocage étant associée avec l'élément fixe et disposée près de la sortie dé

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manière que de la matière pénétrant dans chaque passage par l'entrée puisse être entrainée vers l'avant par les parois du canal tournant vers la paroi d'extrémité formée par la pièce de blocage, pour être déchargée par la sortie et des rainures de transfert de matière formées dans la surface de fermeture, reliant les passages de traitement et disposées de manière que de la matière déchargée de la sortie d'un ou plusieurs passages puisse être transférée vers l'entrée d'un autre passage, et les passages de traitement formant plusieurs étages de traitement reliés entre eux, et comportant un étage d'arrivée dans lequel au moins un passage reçoit la matière dans l'appareil de traitement, au moins un étage d'extraction de substances volatiles 15 pour extraire les substances volatiles de la matière transférée d'un étage en amont, deux ou plusieurs des passages de traitement étant des passages d'extraction de substances volatiles communiquant opérationnellement avec un dispositif d'aspiration pour enlever les substances 20 volatiles de l'étage d'extraction de substances volatiles, un étage d'homogénéisation dans lequel au moins un passage produit un mélange vigoureux dans la matière transférée depuis l'étage d'extraction de substances volatiles de manière qu'un produit de matière uniforme 25 puisse être préparé pour être déchargé de l'appareil de traitement et un étage de pompage dans lequel au moins un passage développe de haute Spressionsdans la matière transférée depuis l'étage d'homogénéisation, et évacue la matière de l'appareil de traitement tournant, 30 appareil caractérisé en ce que ledit dispositif d'aspiration (V; 276) est agencé pour produire un niveau prédéterminé de dépression dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 224,226,228) permettant de produire une expansion quand des bulles contenant des substances 35 volatiles sont formées dans la matière traitée dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 224,226,228), l'entrée ( 250 b) du passage d'extraction de substances

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volatiles ( 224) le plus en amont formant une entrée de l'étage ( 224, 226, 228) et la sortie ( 256 a) du passage ( 228) d'extraction de substances volatiles en aval formant une sortie de l'étage ( 224,226,228), un dispositif d'étanchéité ( 278) aidant à maintenir le niveau de dépression dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 224,226, 228) et la capacité en volume de traitement de chaque passage d'extraction de substances volatiles et la capacité en volume de transfert 10 de chaque rainure de transfert de matière ( 252, 254) reliant les passages d'extraction de substances volatiles ( 224,226,228) permettant une coordination avec la le taux traitement, avec la vitesse de rotation de l'élément tournant ( 212) et avec le niveau de dépression de manière que la matière expansée dans l'étage d'extraction de substances volatiles ( 224,226, 228) n'occupe pas plus qu'une partie déterminée de la capacité en volume de traitement de chaque passage d'extraction de substances volatiles ( 224,226,228) et de la capacité en volume de transfert de chaque rainure de transfert ( 252, 254) reliant les passages d'extraction de substances volatiles, en permettant que la matière soit entrainée dans une partie de chaque passage, en écoulement en bouchons, pour une formation et une croissance des 25 bulles pratiquement non limitée dans la matière, en permettant un cisaillemnt de la matière expansée pour la rupture des bulles et la libération des substances volatiles avec une recompression minimale de la matière dans des zones de cisaillement sans compression dans chaque 30 rainure de transfert ( 252,254) reliant les passages d'extraction de substances volatiles ( 224,226,228) et à la paroi d'extrémité ( 244) de chaque passage d'extraction de substances volatiles ( 224,226) à l'exception du

passage ( 228) plus en aval.

11 Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ou plusieurs éléments de cisaillement sans compression ( 92; 94 a,b,c; 96; 292) associés avec l'élément fixe ( 16, 216) et pénétrant dans un ou plusieurs canaux d'extraction de substances volatiles ( 23,27; 223,225,227) pour former des zones supplémentaires de cisaillmentsans compression en amont des parois d'extrémité ( 44; 244; 344; 444) des passages d'extraction de substances volatiles ( 24,28; 224, 226,228) de manière qu'un cisaillement de la matière avec une compression minimale se fasse dans une ou 10 plusieurs zones supplémentaires decisaillemnt sans compression. 12 Appareil selon l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les

pièces de blocage ( 43,243) des passages d'extraction de 15 substances volatiles ( 24,28; 224,226,228) sont décalées progressivement l'une par rapport à l'autre dans la direction circonférentielle d'une distance angulaire notable pour assurer le contrôle de la capacité ou des capacités en volume de transfert de la rainure ou des 20 rainures de transfert ( 52,252) reliant entre eux les passages d'extraction des substances volatiles ( 24,28;

224,226,228).

13 Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif 25 ( 84,284,288) pour contrôler la pression d'entrée ou la pression de sortie, ou la pression d'entrée et la pression de sortie de l'étage d'extraction de substances volatiles ( 24, 28; 224,226,228; 232,234,236) pendant le fonctionnement. 14 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif qui contrôle la pression ou les pressions consiste en un obturateur ou des obturateurs réglables ( 84; 284; 288) positionnés au canal ou aux canaux de transfert ( 52,252) formant l'entrée ou la sortie, ou l'entrée et la sortie ( 50 b, 56 a,250 b, 256 a; 258 b, 264 a) de l'étage et pénétrant dans un canal ou des canaux de traitement et réglables de l'extérieur de l'appareil de traitement pour permettre un contrôle précis en fonctionnement de la pénétration de l'obturateur ou des obturateurs ( 84; 284; 288) dans le canal ou les canaux. Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que des jeux ( 219; 319) sont formés entre les parties de l'élément tournant ( 320) voisines des parois latérales de canal du passage le plus en amont 10 ( 24; 224; 324; 424) de l'étage d'extraction de substances volatiles et la surface de fermeture ( 18; 218; 318), et qu'il comporte en outre un dispositif pour contrôler la pression d'entrée, comprenant un dispositif de blocage ( 84; 284; 351; 455) associé avec l'élément fixe 15 ( 16; 216; 316) et pénétrant dans le passage le plus en amont ( 24; 224; 324; 424) de l'étage, près de la sortie ( 50 b; 250 b; 350 b; 450 b) pour bloquer au moins partiellement et provoquer une augmentation de pression de la matière pénétrant dans l'étage, forçant au moins une partie de 20 la matière dans les jeux ( 219; 319) et des rainures en diagonale ( 353) formées dans les paries de la surface de fermeture ( 18; 218; 318) voisines des jeux et en aval et au voisinage de l'entrée ( 50 b; 250 b; 350 b; 450 b) de manière que la matière pénétrant dans les jeux soit entrainée vers les rainures en diagonale ( 353) par la surface tournante ( 20; 220; 320) de l'élément tournant ( 12; 112) soit recueillie dans les rainures en diagonale ( 353) soit dirigée par la coopération des rainures en diagonale ( 353) et de la surface tournante ( 20; 220; 320) 30 de l'élément tournant vers le passage d'extraction de substances volatiles le plus en amont ( 24; 224; 324; 424) et pénètre dans le passage d'extraction de substances volatiles le plus en amont, en aval du dispositif de

blocage ( 84; 284; 351; 455) sous la forme de débits continus 35 de matière.

16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'entrée ( 50 b; 250 b; 350 b; 450 b) de l'étage d'extraction de substances volatiles, le dispositif de blocage ( 84; 284; 351,455), les rainures en diagonale ( 353) et le dispositif d'aspiration (V) sont disposés suivant la circonférence du passage d'extraction de substances volatiles le plus en amont de manière à permettre que le débit continu de matière descende par gravitation d'une distance prédéterminée avant d'entrer en contact avec une autre matière ou les surfaces de

canaux en rotation.

17 Appareil selon la revendication 9 ou , caractérisé en ce qu'au moins deux étages d'extraction de substances volatiles ( 24-26; 224-228; 232236) sont séparés par un étage mélangeur ( 229,230) relié en série avec eux, et au moins un passage ( 23) produisant 15 un mélange dans la matière transférée de l'étage d'extraction de substances volatiles voisin en amont( 224-228) et transfère la matière mélangée à l'étage d'extraction

de substances volatiles ( 232-236) voisin en aval.

18 Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'au moins un étage mélangeur ( 229, 230) est agencé pour recevoir des additifs et pour mélanger uniformément les additifs avec la matière

transférée à l'étage mélangeur.

19 Appareil selon la revendication 9 ou 10, 25 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de contrôle de température pour au moins les canaux de l'étage ou des étages d'extraction de substances volatiles

( 24-26; 224-228; 232-236).

Appareil selon la revendication 10, carac30 térisé en ce qu'au moins un passage ( 240) de l'étage d'homogénéisation ( 239,240) est positionné à l'extérieur

de l'étage de pompage ( 237,238).