FR2663038A1 - Process for the removal of spent liquids and plant for making use of this process - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à un procédé d'elimination de liquides usagés tels par exemples des liquides d'usinage. The invention relates to a process for the disposal of used liquids such as for example machining liquids.
Elle se rapporte également à l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. It also relates to the installation for the implementation of this process.
Les liquides d'usinage qui sont généralement constitués par une émulsion d'environ 90 % d'eau et 10 % d'huile partiellement soluble dans l'eau, doivent aprés usage être éliminés sans polluer l'environnement. Machining liquids, which generally consist of an emulsion of approximately 90% water and 10% oil partially soluble in water, must be removed after use without polluting the environment.
Compte tenu de la grande quantité de fluides d'usinage qu'utilise l'industrie, cette élinination s'effectue elle aussi à l'échelle industrielle dans des installations spécifiques. Given the large quantity of machining fluids used by industry, this elimination is also carried out on an industrial scale in specific installations.
Pour cet élimination, on a déjà songé à incinérer les déchets d'usinage tout en récupérant partiellement la chaleur de combustion à l'aide d'au moins un échangeur de chaleur. For this elimination, consideration has already been given to incinerating the machining waste while partially recovering the combustion heat using at least one heat exchanger.
Cette technique bien qu'efficace au plan élimination crée une pollution atmosphérique importante qui n'est plus acceptable. This technique, although effective in terms of elimination, creates significant air pollution which is no longer acceptable.
On a de même pensé à vaporiser à haute température l'eau contenue dans le liquide d'usinage en utilisant des évaporateurs à couches minces dans lesquelles le liquide est maintenu sous forme d'une pellicule de faible épaisseur sur la surface interne d'un tube chauffe à la vapeur. It has also been thought to vaporize at high temperature the water contained in the machining liquid by using thin-layer evaporators in which the liquid is kept in the form of a thin film on the internal surface of a tube. heats with steam.
Ce procédé a pour inconvénient majeur de dissocier partiellement les huiles de sorte qu'on retrouve dans les condensats des traces de dérivés du pétrole c'est à dire de produits volatiles. This process has the major drawback of partially dissociating the oils so that traces of petroleum derivatives, that is to say volatile products, are found in the condensates.
Un autre inconvénient de ce procédé est que, pour obtenir la haute température nécessaire, il faut consommer beaucoup d'énergie. Another disadvantage of this process is that, to obtain the necessary high temperature, a lot of energy must be consumed.
On connaît également (FR-A-2.39.645) un procédé d'élimination des liquides d'usinage qui consiste à vaporiser leur eau à basse température pour en récupérer les huiles et à cet effet, à les faire ruisseler sur un plan incline, depuis le haut d'une enceinte communément dite tour de traitement et pendant le ruissellement, à les soumettre à l'action d'un courant d'air chaud dont la température reste toujours suffisante pour que l'eau s'évapore mais inférieure à la température de vaporisation des constituants les plus volatiles de l'huile. There is also known (FR-A-2.39.645) a process for eliminating machining liquids which consists in vaporizing their water at low temperature to recover the oils and for this purpose, making them trickle down on an inclined plane, from the top of an enclosure commonly known as a treatment tower and during runoff, subject them to the action of a current of hot air, the temperature of which is always sufficient for the water to evaporate but below the vaporization temperature of the most volatile components of the oil.
Les liquides sont à cet effet introduits en haut de la tour au long du bord supérieur du plan incliné. For this purpose, liquids are introduced at the top of the tower along the upper edge of the inclined plane.
L'air chaud provenant du sommet de la tour est canalisé de manière à agir transversalement à la direction de ruissellement. The hot air from the top of the tower is channeled so as to act transversely to the direction of runoff.
Lors du passage dans la tour de traitement, l'eau des liquides d'usinage s'évapore et peut avec l'air chaud être reprise à la base de la tour et être conduite dans l'atmosphère. During the passage in the treatment tower, the water from the machining liquids evaporates and can with the hot air be taken up at the base of the tower and be led into the atmosphere.
Par contre, aprés transit à l'intérieur de la tour de traitement, la partie des liquides d'usinage qui nia pas pu s'évaporer et qui représente sensiblement la proportion d'huile des dits liquides, est alors récupérée et par exemple employée pour le chauffage de l'air circulant dans la tour de traitement. On the other hand, after transit inside the treatment tower, the part of the machining liquids which has not been able to evaporate and which represents substantially the proportion of oil in the said liquids, is then recovered and for example used for heating the air circulating in the treatment tower.
L'installation mettant en oeuvre un tel procédé est malheureusement de prix de revient élevé. The installation implementing such a method is unfortunately of high cost price.
En effet, pour que l'eau contenue dans l'émulsion puisse être totalement vaporisée, il est nécessaire que le plan incline soit suffisamment étendu. Indeed, so that the water contained in the emulsion can be completely vaporized, it is necessary that the incline is sufficiently extended.
Aussi, la tour doit elle loger une grande quantité de plans inclinés et comporter des moyens de communication entre eux pour permettre un ruissellement continu de l'ermulsion. Also, the tower must accommodate a large amount of inclined planes and include means of communication between them to allow a continuous flow of the ermulsion.
Ces éléments et leurs supports influent gravement sur le prix de revient de l'installation et du traitement. These elements and their supports seriously influence the cost price of installation and treatment.
Par ailleurs, leur poids important exige que la structure de la tour soit renforcée. In addition, their significant weight requires that the structure of the tower be reinforced.
Au delà des plans inclines, il faut aussi prévoir des moyens pour canaliser l'air chaud transversalement au ruissellement et ce sur toute la hauteur de la tour ce qui complique encore ltinstallation. Beyond the inclined planes, it is also necessary to provide means for channeling the hot air transversely to the runoff and this over the entire height of the tower, which further complicates the installation.
On connaît également beaucoup d'autres procédés d'élimination de déchets tels ceux faisant appel à une tour d'incinération dans laquelle on introduit par le fond un gaz chauffé à trés haute température pour pyroliser et fondre les déchets qui sont, quant à eux, introduits au sommet de la tour d'incinération à l'aide d'une trémie. Many other waste disposal methods are also known, such as those using an incineration tower in which a gas heated to very high temperature is introduced through the bottom to pyrolize and melt the waste, which in turn is introduced at the top of the incineration tower using a hopper.
Toutefois, ces procédés et installation ne peuvent pas convenir pour des déchets liquides. However, these methods and installation cannot be suitable for liquid waste.
Un des résultats que vise à obtenir l'invention est un procédé pour éliminer des déchets liquides par évaporation de l'eau à basse température pour en récupérer les huiles qui se suffit d'une installation de traitement qui, à rendement égal, est de prix de revient moins élevé que les installations connues à ce jour. One of the results which the invention aims to obtain is a process for eliminating liquid waste by evaporation of water at low temperature to recover the oils which is sufficient from a treatment installation which, for equal yield, is costly. lower cost than the installations known to date.
A cet effet, elle se rapporte à un tel procédé notamment caractérisé en ce que
- on chauffe l'air à une température d'environ 2500c puis c'est en partie basse de la tour de traitement qu'on introduit cet air chaud dont on répartit le courant à travers sensiblement toute la section horizontale de la tour et dont on provoque le déplacement, dirigé sensiblement verticalement et orienté vers le sommet de la tour en lui communiquant une vitesse ascensionnelle d'au moins un mètre par seconde et,
- depuis la partie haute de la tour, c'est également en les répartissant sensiblement sur toute la section transversale de la dite tour qu'on projette vers le bas les liquides à traiter sous forme de particules de petites dimensions.To this end, it relates to such a method notably characterized in that
- the air is heated to a temperature of approximately 2500c then it is in the lower part of the treatment tower that this hot air is introduced, the current of which is distributed through substantially the entire horizontal section of the tower and which causes the displacement, directed substantially vertically and oriented towards the top of the tower by communicating to it an ascending speed of at least one meter per second and,
- From the upper part of the tower, it is also by distributing them substantially over the entire cross section of said tower that the liquids to be treated are projected downwards in the form of particles of small dimensions.
Elle se rapporte également à l'installation mettant en oeuvre ce procédé. It also relates to the installation implementing this method.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement une installation de traitement vue en coupe. The invention will be better understood with the aid of the description below given by way of nonlimiting example with regard to the appended drawing which schematically represents a treatment installation seen in section.
En se reportant au dessin, on voit que l'installation 1 pour le traitement d'un fluide de type émulsion huile-eau à forte proportion d'eau comprend
- une enceinte ou tour de traiteíment 2 qui prend appui au moins indirectement au sol 4,
- en partie haute de l'enceinte, au moins un moyen 6 d'introduction des liquides à traiter dans la tour de traitement,
- des moyens 5, Sa, pour chauffer de l'air et provoquer son déplacement selon un courant 7 amené au contact des liquides à traiter. Referring to the drawing, it can be seen that the installation 1 for the treatment of a fluid of oil-water emulsion type with a high proportion of water comprises
- an enclosure or treatment tower 2 which bears at least indirectly on the ground 4,
- in the upper part of the enclosure, at least one means 6 for introducing the liquids to be treated into the treatment tower,
- Means 5, Sa, for heating air and causing it to move in a current 7 brought into contact with the liquids to be treated.
Les liquides à traiter sont ainsi soumis sur tout leur parcours à l'intérieur de la tour de traitement 2 à un échange thermique avec le courant 7 d'air chaud dont la température maximale est suffisante pour faire évaporer l'eau mais reste toujours inférieure à la température de vaporisation des autres constituants des liquides usagés et notamment des composants les plus volatiles des huiles de manière à ne vaporiser que l'eau et à récupérer dans le fond 10 de la tour la proportion d'huile contenue dans l'émulsion. The liquids to be treated are thus subjected throughout their journey inside the treatment tower 2 to a heat exchange with the current 7 of hot air, the maximum temperature of which is sufficient to evaporate the water but always remains below the vaporization temperature of the other constituents of the used liquids and in particular of the most volatile components of the oils so as to vaporize only the water and to recover in the bottom 10 of the tower the proportion of oil contained in the emulsion.
Avant d'être introduits dans la tour de traitement 2, les liquides peuvent être provisoirement stockés dans un bassin 8 et être ensuite, par un moyen 9 de poilpage, repris et amenés aux moyens d'introduction 6. Before being introduced into the treatment tower 2, the liquids can be temporarily stored in a basin 8 and then be, by a means 9 of piling, taken up and brought to the introduction means 6.
Pour chauffer l'air et produire le déplacement selon un courant 7, les moyens 5, Sa, peuvent par exemple comprendre:
- un bruleur 5 alimenté par au moins un carburant,
- un moyen Sa de mise en mouvement de l'air preleve à l'extérieur, réchauffé puis déplacé à l'intérieur de la tour avant d'être évacué à l'atmosphère chargé de vapeurs d'eau.To heat the air and produce the displacement according to a current 7, the means 5, Sa, can for example comprise:
a burner 5 powered by at least one fuel,
a means Sa for setting in motion the air taken from the outside, heated and then moved inside the tower before being evacuated to the atmosphere charged with water vapors.
On a vu que les liquides à traiter étaient généralement constitués d'environ 10 7' d'huile et 90 Y d'eau. It has been seen that the liquids to be treated generally consist of approximately 10 7 'of oil and 90 Y of water.
Les 10 % environ d'huile récupérés dans le fond 10 de la tour peuvent être utilisés comme appoint de carburant pour le brûleur 5. The approximately 10% of oil recovered from the bottom 10 of the tower can be used as fuel for the burner 5.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention
- on chauffe l'air à une température d'environ 250 c puis c'est en partie basse 13 de la tour 2 de traitement qu'on introduit cet air chaud dont on répartit le courant 7 à travers sensiblement toute la section horizontale de la tour et dont on provoque le déplacement dirigé sensiblement verticalement dans une direction 11 et orienté vers le sommet 12 de la tour, en lui communiquant une vitesse ascensionnelle d'au moins un mètre par seconde et,
- depuis la partie haute 14 de la tour, c'est également en les répartissant sensiblement sur toute la section transversale de la dite tour qu'on projette vers le bas les liquides à traiter sous forme de particules 15 de petites dimensions. According to an essential characteristic of the invention
- The air is heated to a temperature of about 250 c and then it is in the lower part 13 of the treatment tower 2 that this hot air is introduced, the current 7 of which is distributed across substantially the entire horizontal section of the tower and the displacement of which is brought about, directed substantially vertically in a direction 11 and oriented towards the apex 12 of the tower, by imparting to it an ascending speed of at least one meter per second and,
- From the upper part 14 of the tower, it is also by distributing them substantially over the entire cross section of said tower that the liquids to be treated are projected downwards in the form of particles 15 of small dimensions.
Les liquides à traiter et l'air chaud circulent donc à contre courant ce qui permet de pousser progressivement jusqu'à son iTiax#mum l'évaporation de l'eau depuis l'introduction des liquides usagés jusqu'à récupération de l'huile au fond de la tour. The liquids to be treated and the hot air therefore flow against the current, which gradually pushes the evaporation of water from the introduction of the used liquids to the iTiax # mum until the oil is recovered. tower background.
La température d'évacuation vers l'atmosphère est comprise entre 400 et 800 de manière à ce que d'éventuels éléments volatils évaporés soient recondensês et captés par les liquides amenés en partie haute. The evacuation temperature to the atmosphere is between 400 and 800 so that any volatile evaporated elements are re-condensed and captured by the liquids brought into the upper part.
Ainsi capturés, ces éléments volatils demeureront dans la phase huileuse. Thus captured, these volatile elements will remain in the oily phase.
Selon une autre caractéristique de l'invention, afin d'éviter l'évacuation à l'atmosphère de gouttes d'eau et/ou la chute de gouttes de liquides usagés trop grosses, lors de leur passage, on intercepte localement les gouttes d'au moins un certain calibre. According to another characteristic of the invention, in order to avoid the evacuation to the atmosphere of drops of water and / or the drop of drops of excessively large used liquids, during their passage, the drops of at least a certain caliber.
On réalise de préférence cette interception sensiblement à mi-hauteur de la tour. This interception is preferably carried out substantially at mid-height of the tower.
Selon une autre caractéristique de l'invention, à au moins une hauteur située entre les parties haute 14 et basse 13 de la tour, on introduit une quantité supplémentaire de liquide à traiter, qu'en répartissant également le flux sensiblement sur toute la section de la tour, on projette vers le bas en fines particules. According to another characteristic of the invention, at at least one height situated between the upper 14 and lower 13 parts of the tower, an additional quantity of liquid to be treated is introduced, while also distributing the flow substantially over the entire section of the tower, we project downwards into fine particles.
Avantageusement, on réalise une telle introduction supplémentaire juste au dessous de la hauteur à laquelle on intercepte les gouttes d'un certain calibre et on réalise également une telle introduction supplémentaire juste au dessous de l'introduction principale. Advantageously, such an additional introduction is carried out just below the height at which the drops of a certain caliber are intercepted and such an additional introduction is also carried out just below the main introduction.
De préférence, pour faire circuler l'air chaud dans la tour, au lieu d'aspirer l'air de la tour depuis son conduit d'évacuation à l'atmosphère, on pulse l'air chaud dans la tour. Preferably, to circulate the hot air in the tower, instead of sucking the air from the tower from its exhaust duct to the atmosphere, the hot air is pulsed in the tower.
En vue de la mise en oeuvre de ce procédé, selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'installation comprend
- des moyens de chauffage de l'air à une température d'environ 250 c
- des moyens d'introduction de cet air chaud en partie basse 13 de la tour 2 de traitenent,
- des moyens 16 provoquant le déplacement de cet air selon un flux 7 suivant une direction ll et orienté vers le sommet 12 de la tour, en lui communiquant une vitesse ascensionnelle d'au moins un mètre par seconde,
- des moyens de répartition du flux 7 de cet air chaud à travers sensiblement toute la section horizontale de la tour,
- des moyens qui, en partie haute 14 de la tour, projettent vers le bas les liquides à traiter sous forme de particules 15 de petites dimensions et qui les répartissent sensiblement sur toute la section transversale de la dite tour.With a view to implementing this method, according to an essential characteristic of the invention, the installation comprises
- means for heating the air to a temperature of around 250 c
means for introducing this hot air into the lower part 13 of the treatment tower 2,
means 16 causing this air to move in a flow 7 in a direction ll and oriented towards the apex 12 of the tower, by communicating to it an ascending speed of at least one meter per second,
means for distributing the flow 7 of this hot air through substantially the entire horizontal section of the tower,
- Means which, in the upper part 14 of the tower, project downwards the liquids to be treated in the form of particles 15 of small dimensions and which distribute them substantially over the entire cross section of said tower.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation comprend également localement un moyen d'interception 21 des gouttes d'au moins un certain calibre lors de leur passage. According to another characteristic of the invention, the installation also locally includes means for intercepting drops of at least a certain caliber during their passage.
De préférence, ce moyen d'interception est situé sensiblement à mi-hauteur de la tour. Preferably, this interception means is located substantially halfway up the tower.
Selon une autre caractéristique de l'invention, à au moins une hauteur située entre les parties haute 14 et basse 13 de la tour, l'installation comprend au moins un moyen 6a d'introduction d'une quantité supplémentaire de liquide à traiter qu'il projette vers le bas en fines particules et qu'il répartit également sensiblement sur toute la section de la tour. According to another characteristic of the invention, at at least one height situated between the upper 14 and lower 13 parts of the tower, the installation comprises at least one means 6a for introducing an additional quantity of liquid to be treated than it projects downwards into fine particles and it also distributes substantially over the entire section of the tower.
De préférence, pour faire circuler l'air chaud dans la tour, au lieu d'un moyen d'aspiration de l'air de la tour situé dans son conduit d'évacuation à l'atmosphère, l'installation comprend au moins un moyen de pulsion de l'air chaud dans la tour situé sur le circuit d'entrée d'air 17. Preferably, to circulate the hot air in the tower, instead of a means for sucking the air from the tower located in its exhaust duct to the atmosphere, the installation comprises at least one means for supplying hot air to the tower located on the air intake circuit 17.
A cet effet, l'installation comprend une soufflante Sa qui propulse l'air réchauffé au travers d'une canalisation 17 qui débouche sensiblement radialement dans la partie basse 13 dela tour 2. To this end, the installation comprises a blower Sa which propels the heated air through a pipe 17 which opens out substantially radially in the lower part 13 of the tower 2.
De préférence, pour produire de l'air chaud, on utilise un foyer à veine d'air, c'est à dire que la flamme se développe dans l'air caloporteur ai ; ainsi, les gaz de combustion participent directement à l'évaporation. Preferably, to produce hot air, an air stream fireplace is used, that is to say that the flame develops in the heat transfer air ai; thus, the combustion gases participate directly in the evaporation.
Ces gaz de combustion ainsi introduits dans la cuve seront en outre lavés notamment de leurs poussières par la pluie du fluide à traiter introduit dans la tour par les moyens prévus à cet effet. These combustion gases thus introduced into the tank will also be washed in particular of their dust by the rain of the fluid to be treated introduced into the tower by the means provided for this purpose.
Le moyen 6 d'introduction des liquides usages consiste en au moins un support 18 qui s'étend sensiblement sur toute la section de la tour et auquel est associé une pluralité de têtes 19 de vaporisation qui, reparties sur le support 18 produisent un brouillard 20 de liquides usagés 3 réparti sur toute la section de la tour et qui, par gravite va descendre lentement vers le fond de la tour de traitement en subissant l'échange thermique avec l'air chaud ascendant nécessaire pour que l'eau se sépare de l'huile par vaporisation. The means 6 for introducing used liquids consists of at least one support 18 which extends substantially over the entire section of the tower and with which is associated a plurality of spray heads 19 which, distributed over the support 18 produce a mist 20 of used liquids 3 distributed over the entire section of the tower and which, by gravity, will descend slowly towards the bottom of the treatment tower by undergoing heat exchange with the ascending hot air necessary for the water to separate from the oil by spraying.
Le moyen d'interception des gouttes d'au moins un certain calibre comprend au moins une grille 21 à mailles étroites placée sur le parcours des particules de manière à constituer un obstacle à leur passage et au moins à augmenter le temps de parcours de celles-ci. The means for intercepting the drops of at least a certain size comprises at least one grid 21 with narrow meshes placed on the path of the particles so as to constitute an obstacle to their passage and at least to increase the time of passage of the latter. this.
Par exemple, la grille 21 peut être placée à mi-distance entre le moyen 6 d'introduction placé au sommet de la tour 12 et le fond 10 de celle-ci. For example, the grid 21 can be placed midway between the means 6 of introduction placed at the top of the tower 12 and the bottom 10 thereof.
Le moyen 6a d'introduction supplémentaire de liquides est disposé à un niveau de la tour juste inférieur à celui correspondant à l'implantation de la grille 21 à mailles étroites. The means 6a for additional introduction of liquids is disposed at a level of the tower just lower than that corresponding to the location of the grid 21 with narrow meshes.
L'installation comprend encore des moyens 22 pour adapter les débits de liquide de chaque moyen d'introduction 6, 6a ainsi qu'au moins un moyen (non représenté) pour régler la vitesse ascentionnelle de l'air chaud. The installation also includes means 22 for adapting the liquid flow rates of each introduction means 6, 6a as well as at least one means (not shown) for adjusting the rising speed of the hot air.
Le fond de la tour de traitement présente une forme offrant un point bas 23 vers lequel s'écoule l'huile dissociée de l'eau et auquel se raccorde un moyen de vidange 24 tel une canalisation 24 reliée à une pompe 25 assurant le transfert de l'huile par exemple au moins indirectement vers le brûleur 5. The bottom of the treatment tower has a shape offering a low point 23 towards which the oil dissociated from the water flows and to which a drain means 24 is connected such as a pipe 24 connected to a pump 25 ensuring the transfer of oil for example at least indirectly to the burner 5.
En cas de nécessité de traiter les gaz, par exemple contre un excés d'acidité, un additif peut être introduit au niveau du moyen 6 d'introduction des liquides. If it is necessary to treat the gases, for example against an excess of acidity, an additive can be introduced at the level of the means 6 for introducing the liquids.
Par exemple, ce traitement sera fait avec un lait de chaux. For example, this treatment will be done with a lime milk.
Cette installation reste de conception simple et de prix de revient modéré. This installation remains simple in design and at moderate cost price.
Une installation de ce type permet de traiter environ neuf cent litres par heure de liquides usagés à l'aide d'un réchauffeur capable de produire cinq cents thermies par heure et de chauffer environ neuf mille mètres cube d'air par heure. An installation of this type makes it possible to treat approximately nine hundred liters per hour of used liquids using a heater capable of producing five hundred therms per hour and of heating approximately nine thousand cubic meters of air per hour.
Claims (9)
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| FR9007593A FR2663038A1 (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Process for the removal of spent liquids and plant for making use of this process |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2663038B1 (en) | 1994-04-22 |
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