FR2665845A1

FR2665845A1 - PROCESS FOR DISAGGRATING AGGLOMERATED SOLID PARTICLES, SUSPENDED IN A LIQUID.

Info

Publication number: FR2665845A1
Application number: FR9010476A
Authority: FR
Inventors: Dollfus Jacques
Original assignee: Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Current assignee: Orano Cycle SA
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-02-21
Anticipated expiration: 2010-08-20
Also published as: EP0472458A1; CN1060229A; CA2049090A1; FR2665845B1; JPH04250859A; JP3138293B2; DE69106277T2; DE69106277D1; KR920004036A; EP0472458B1

Abstract

Pour désagréger des particules solides agglomérées, en suspension dans un liquide, par exemple des fines obtenues lors du retraitement des combustibles nucléaires, on fait circuler ce liquide sous pression dans un tube de venturi (44). Le gradient radial des vitesses à l'intérieur de ce dernier induit des forces de cisaillement qui fractionnent les aggrégats. L'effet est accru en faisant recirculer une partie du liquide dans le tube de venturi, qui fonctionne alors comme un éjecteur. Le tube de venturi est, de préférence, orienté verticalement, le liquide circulant dans le sens descendant. Un système à chicanes peut être placé à la sortie du tube de venturi.In order to break up agglomerated solid particles, in suspension in a liquid, for example fines obtained during the reprocessing of nuclear fuels, this liquid is circulated under pressure in a venturi tube (44). The radial velocity gradient inside the latter induces shear forces which split the aggregates. The effect is increased by recirculating some of the liquid through the venturi tube, which then functions as an ejector. The venturi tube is preferably oriented vertically with the liquid flowing in the downward direction. A baffle system can be placed at the outlet of the venturi tube.

Description

PROCEDE POUR DESAGREGER DES PARTICULES SOLIDES AGGLOME-PROCESS FOR DISAGGRATING AGGLOMAID SOLID PARTICLES

REES, EN SUSPENSION DANS UN LIQUIDE. REES, SUSPENDED IN A LIQUID.

DESCRIPTIONDESCRIPTION

L'invention concerne un procédé permettant de désagréger des particules solides agglomérées qui se trouvent en suspension dans un liquide, ainsi qu'un The invention relates to a method for disintegrating agglomerated solid particles which are suspended in a liquid, as well as to a

dispositif mettant en oeuvre ce procédé. device implementing this method.

Le procédé et le dispositif selon l'invention s'appliquent avantageusement à la désagrégation des The method and the device according to the invention advantageously apply to the disaggregation of

fines, c'est-à-dire des matières solides de granulomé- fine, i.e. solid matter

tries faibles qui sont obtenues, lors du retraitement des combustibles nucléaires irradiés, après dissolution des combustibles coupés dans des solutions nitriques weak sortings which are obtained during the reprocessing of irradiated nuclear fuels, after dissolving the cut fuels in nitric solutions

chaudes, puis clarification des solutions nitriques. hot, then clarification of nitric solutions.

Ces fines, dont la composition chimique est à base de zirconium, molybdène, ruthénium et autres métaux entrant dans la structure des combustibles, se présentent après clarification, par exemple dans une décanteuse pendulaire centrifuge, sous la forme de boues ou de solutions plus ou moins épaisses et plus ou moins agglomérées Les fines, qui sont fortement irradiantes, sont transférées These fines, whose chemical composition is based on zirconium, molybdenum, ruthenium and other metals entering the fuel structure, are present after clarification, for example in a pendulum centrifugal decanter, in the form of sludges or more or less solutions thick and more or less agglomerated The fines, which are highly irradiating, are transferred

par des tuyauteries appropriées jusqu'à un site de vitri- through appropriate piping to a vitrification site

fication o elles sont incluses dans une matrice de verre, après avoir séjourné dans des cuves de stockage dans lesquelles elles sont constamment agitées, par exemple au moyen de pulseurs, pour des raisons de sûreté nucléaire. Lors du transfert des boues dans les cuves de stockage et lors de leur stockage dans ces cuves, la présence d'agglomérats de dimensions variables et o they are included in a glass matrix, after having stayed in storage tanks in which they are constantly agitated, for example by means of blowers, for reasons of nuclear safety. During the transfer of the sludge into the storage tanks and during their storage in these tanks, the presence of agglomerates of variable dimensions and

incontrôlées pose des problèmes délicats. uncontrolled poses delicate problems.

Ainsi, les agglomérats constituent des particu- Thus, agglomerates are particu-

les abrasives qui créent une usure notamment dans les abrasives which create wear especially in

parties courbes des tuyauteries de transfert. curved parts of the transfer pipes.

De plus, ces agglomérats ont tendance à se déposer dans les zones non turbulentes des tuyauteries de transfert ou dans les parties de ces tuyauteries présentant des aspérités de surface, de telle sorte que des bouchons tendent à se former et se trouvent 5 bloqués dans les parties coudées des tuyauteries Ce risque de bouchage constitue un inconvénient d'autant plus difficile à résoudre que le caractère fortement irradiant des boues transportées rend toute intervention extrêmement difficile Par ailleurs, il n'est pratique-10 ment pas possible de résoudre ce problème en modifiant les installations et les paramètres d'écoulement des In addition, these agglomerates tend to settle in the non-turbulent areas of the transfer pipes or in the parts of these pipes having surface roughness, so that plugs tend to form and are blocked in the parts. bent piping This risk of clogging constitutes a drawback all the more difficult to solve since the highly radiating nature of the sludge transported makes any intervention extremely difficult. Furthermore, it is practically not possible to solve this problem by modifying the facilities and flow parameters of

boues, en raison des difficultés de modélisation du comportement de ces dernières. Un autre inconvénient dû à la présence d'agglo- sludge, due to the difficulties in modeling the behavior of the latter. Another drawback due to the presence of agglomerates

mérats de dimensions non contrôlées dans les boues transférées dans les cuves de stockage a pour origine le dépôt de ces agglomérats dans le fond des cuves, qui conduit à perturber le fonctionnement des pulseurs associés à ces dernières Les interventions dans les20 cuves de stockage étant particulièrement délicates, il apparait fortement souhaitable de désagréger les agglomérats qui se trouvent en solution dans les boues transportées jusqu'aux cuves, avant d'effectuer leur transport.25 Il est à noter que, si l'invention est particu- lièrement adaptée à la désagrégation des agglomérats contenus dans les fines fortement irradiantes obtenues lors du retraitement des combustibles nucléaires irra- diés, el Le n'est pas limitée à cette application et30 peut être utilisée à chaque fois qu'il apparait souhaita- ble de désagréger des particules solides agglomérées, en suspension dans un liquide, notamment pour effectuer le traitement de certains effluents industriels, par exemple dans les industries chimique et agro-alimentaire.35 L'invention a précisément pour objet un procédé et un dispositif permettant de désagréger des particules solides agglomérées, qui se trouvent en suspension dans un liquide, afin par exemple de supprimer tout risque de formation de bouchons lors du transfert de ces parti- 5 cules ou tout risque de blocage d'un mécanisme quelconque par des particules agglomérées, ainsi que pour réduire si nécessaire le caractère abrasif de ces particules. Dans la définition la plus large de l'inven- tion, il est proposé à cet effet de faire circuler, merats of uncontrolled dimensions in the sludge transferred to the storage tanks is caused by the deposit of these agglomerates in the bottom of the tanks, which leads to disturbing the functioning of the blowers associated with the latter The interventions in the 20 storage tanks being particularly delicate , it appears highly desirable to disaggregate the agglomerates which are in solution in the sludge transported to the tanks, before carrying out their transport.25 It should be noted that, if the invention is particularly suited to the disaggregation of agglomerates contained in highly irradiating fines obtained during the reprocessing of irradiated nuclear fuels, el Le is not limited to this application and can be used whenever it appears desirable to disaggregate agglomerated solid particles, suspension in a liquid, in particular for carrying out the treatment of certain effluents in industrial, for example in the chemical and agro-food industries. The subject of the invention is precisely a method and a device making it possible to disaggregate agglomerated solid particles, which are in suspension in a liquid, in order for example to eliminate any risk of plug formation during the transfer of these particles or any risk of blockage of any mechanism by agglomerated particles, as well as to reduce if necessary the abrasive nature of these particles. In the broadest definition of the invention, it is proposed for this purpose to circulate,

sous pression, le liquide contenant les particules soli- des agglomérées dans un tube de venturi. under pressure, the liquid containing the solid particles agglomerated in a venturi tube.

En faisant passer les particules solides agglo- mérées dans une tuyère du type tube de venturi, on soumet ces particules à un fort gradient de vitesse selon une15 direction radiale En d'autres termes, dans une section perpendiculaire à l'axe de la tuyère, la vitesse de déplacement du fluide varie de façon très importante du centre à la périphérie Les particules solides agglo- mérées sont donc soumises à un effort de cisaillement20 très élevé parallèlement à l'axe de la tuyère, ce qui a pour effet de désagréger les agglomérats - véhiculés By passing the agglomerated solid particles through a nozzle of the venturi tube type, these particles are subjected to a strong speed gradient in a radial direction. In other words, in a section perpendicular to the axis of the nozzle, the speed of movement of the fluid varies very significantly from the center to the periphery The agglomerated solid particles are therefore subjected to a very high shear force20 parallel to the axis of the nozzle, which has the effect of disaggregating the agglomerates - conveyed

par le liquide. Dans deux modes de réalisation particuliers de l'invention, on fait circuler le liquide respective- by the liquid. In two particular embodiments of the invention, the respective liquid is circulated-

ment de bas en haut et de haut en bas dans un tube de venturi sensiblement vertical Des essais ont montré que l'efficacité du procédé est plus grande lorsque le liquide circule vers le bas à l'intérieur de la tuyère.30 De préférence, et notamment lorsque les dimen- sions des agglomérats sont importantes, on utilise un tube de venturi formant un éjecteur qui assure une recir- culation du liquide. Une amélioration de l'efficacité du procédé est également obtenue en faisant circuler le liquide dans un système de chicanes, dans lequel l'effet dû au gradient de vitesse est associé à un effet de choc des agglomérats dans le système de chicanes placé à La sortie du tube de venturi. 5 L'invention a aussi pour objet un dispositif pour désagréger des particules solides agglomérées, en suspension dans un liquide, caractérisé par le fait qu'il comprend une cuve dans laquelle débouchent un passage d'admission et un passage d'évacuation du liquide10 contenant les particules solides agglomérées, un tube de venturi étant monté dans la cuve, entre le passage from bottom to top and top to bottom in a substantially vertical venturi tube Tests have shown that the efficiency of the process is greater when the liquid circulates down inside the nozzle.30 Preferably, and in particular when the dimensions of the agglomerates are large, a venturi tube is used forming an ejector which recirculates the liquid. An improvement in the efficiency of the process is also obtained by circulating the liquid in a baffle system, in which the effect due to the speed gradient is associated with a shock effect of the agglomerates in the baffle system placed at the outlet. of the venturi tube. 5 The invention also relates to a device for disaggregating agglomerated solid particles, suspended in a liquid, characterized in that it comprises a tank into which open an inlet passage and a liquid discharge passage agglomerated solid particles, a venturi tube being mounted in the tank, between the passage

d'admission et le passage d'évacuation. Dans un premier mode de réalisation de l'inven- tion, le tube de venturi est disposé se Lon un axe sensi- intake and exhaust passage. In a first embodiment of the invention, the venturi tube is arranged along a sensitive axis.

blement vertical et comporte une extrémité inférieure d'entrée qui communique avec le passage d'admission clearly vertical and has a lower inlet end which communicates with the intake passage

par une chambre d'admission formée dans une partie infé- rieure de la cuve, et une extrémité supérieure de sortie qui communique avec le passage d'évacuation par un passa-20 ge annulaire formé autour du tube de venturi. by an inlet chamber formed in a lower part of the tank, and an upper outlet end which communicates with the discharge passage by an annular passage formed around the venturi tube.

Le tube de venturi est alors avantageusement séparé de la chambre d'admission par un injecteur et The venturi tube is then advantageously separated from the intake chamber by an injector and

par une chambre de recyclage communiquant avec le passage annulaire par des trous formés dans une cloison de sépa-25 ration. by a recycling chamber communicating with the annular passage through holes formed in a partition wall.

Se Lon un deuxième mode de réalisation de L'in- vention, le tube de venturi est disposé selon un axe sensiblement vertical, et comporte une extrémité supérieure d'entrée qui communique avec le passage d'admission par un passage annulaire extérieur formé autour du tube de venturi, et une extrémité inférieure de sortie According to a second embodiment of the invention, the venturi tube is arranged along a substantially vertical axis, and has an upper inlet end which communicates with the intake passage by an external annular passage formed around the venturi tube, and a lower outlet end

qui communique avec le passage d'évacuation par une chambre d'évacuation formée dans une partie inférieure de la cuve. which communicates with the discharge passage through a discharge chamber formed in a lower part of the tank.

De préférence, le tube de venturi est alors entouré par un passage annulaire intérieur de recyclage Preferably, the venturi tube is then surrounded by an inner annular recycling passage

dont une extrémité inférieure débouche au-dessus d'un déflecteur placé en face d'une extrémité inférieure de sortie du tube de venturi et dont une extrémité supé- 5 rieure débouche entre un injecteur et le tube de venturi. a lower end of which opens out over a deflector placed opposite a lower outlet end of the venturi tube and an upper end of which opens out between an injector and the venturi tube.

Dans tous les cas, un système de chicanes peut être placé en aval du tube de venturi. In all cases, a baffle system can be placed downstream of the venturi tube.

Différents modes de réalisation de l'invention vont à présent être décrits, à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale représentant schématiquement un dispositif conforme à l'invention permettant de désagréger des particules Different embodiments of the invention will now be described, by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a view in vertical section schematically showing a device according to the invention allowing to disaggregate particles

solides agglomérées, en suspension dans un liquide, dans lequel le liquide circule de bas en haut à l'inté- agglomerated solids, suspended in a liquid, in which the liquid circulates from bottom to top inside

rieur du tube de venturi; la figure 2 est une vue en coupe verticale comparable à la figure 1 représentant un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans lequel le liquide circule de haut en bas dans le tube de venturi; et la figure 3 est une vue en coupe schématique comparable aux figures I et 2 représentant un troisième laughter of the venturi tube; Figure 2 is a vertical sectional view comparable to Figure 1 showing a second embodiment of the device according to the invention, in which the liquid flows from top to bottom in the venturi tube; and Figure 3 is a schematic sectional view comparable to Figures I and 2 showing a third

mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans lequel ce dispositif comprend un système de chica- embodiment of the device according to the invention, in which this device comprises a chica-

nes. Sur la figure 1, la référence 10 désigne une da Lle de béton horizontale qui sépare une zone supérieure nes. In FIG. 1, the reference 10 designates a horizontal concrete island which separates an upper zone

12, accessible à l'homme, d'une cellule inférieure 14 dans laquelle sont traités les liquides dangereux conte- 12, accessible to humans, of a lower cell 14 in which the dangerous liquids contained are treated

nant les particules solides agglomérées que l'on désire désagréger. Un dispositif 16 conforme à l'invention est suspendu à la dalle 10 de façon à être placé dans la the agglomerated solid particles which it is desired to disintegrate. A device 16 according to the invention is suspended from the slab 10 so as to be placed in the

cellule 14 Ce dispositif 16 comporte une cuve cylindri- cell 14 This device 16 comprises a cylindrical tank

que 18, d'axe vertical, munie à son extrémité supérieure d'une bride 20 qui repose sur la dalle 10 et en est solidarisée de façon étanche, par exemple par des vis 5 22. that 18, of vertical axis, provided at its upper end with a flange 20 which rests on the slab 10 and is secured to it sealingly, for example by screws 5 22.

La cuve 18 est fermée à son extrémité supérieu- re par un couvercle 24 fixé de façon étanche sur la The tank 18 is closed at its upper end by a cover 24 sealingly attached to the

bride 20, par exemple par des vis 25 Une virole 26 fait saillie vers le bas, à partir de la face inférieure10 du couvercle 24, coaxialement à la cuve 18 et à l'inté- rieur de celle-ci Cette virole 26 supporte à son extré- flange 20, for example by screws 25 A ferrule 26 projects downwards, from the underside 10 of the cover 24, coaxially with the vessel 18 and inside of it This ferrule 26 supports at its extreme

mité inférieure, par l'intermédiaire de vis 28, un ensemble éjecteur désigné de façon générale par la référence 30.15 Cet ensemble éjecteur 30 comporte un corps en trois parties 31, 32, 33, centré sur l'axe vertical de la cuve 18 Ces trois parties comprennent une partie inférieure 31, une partie centrale interne 32 et une partie supérieure externe 33.20 La partie inférieure 31, en forme de disque, est fixée par des vis 34 à l'extrémité inférieure de la partie centrale interne 32 Elle comporte en son centre, selon l'axe vertical de la cuve 18, un injecteur convergent 36 L'extrémité inférieure de plus grand25 diamètre de l'injecteur 36 débouche dans une chambre d'admission 38 formée dans la partie inférieure de la cuve 18 Un passage d'admission 40, formé dans une partie 18 a de plus forte épaisseur de la paroi de la cuve 18, débouche également dans la chambre d'admission 38, afin de permettre l'introduction dans cette chambre du liquide contenant les particules solides agglomérées que l'on lower part, by means of screws 28, an ejector assembly generally designated by the reference 30.15 This ejector assembly 30 comprises a body in three parts 31, 32, 33, centered on the vertical axis of the tank 18 These three parts include a lower part 31, an internal central part 32 and an external upper part 33.20 The lower part 31, disc-shaped, is fixed by screws 34 to the lower end of the internal central part 32 It has in its center , along the vertical axis of the tank 18, a convergent injector 36 The lower end of larger diameter of the injector 36 opens into an inlet chamber 38 formed in the lower part of the tank 18 An inlet passage 40, formed in a part 18 of greater thickness of the wall of the tank 18, also opens into the intake chamber 38, in order to allow the introduction into this chamber of the liquid containing the parties solid agglomerated cules which are

désire désagréger Ce liquide est injecté sous pression dans le dispositif 16 par une pompe (non représentée), la pression d'injection étant par exemple au moins égal35 à 300 k Pa. wishes to disaggregate This liquid is injected under pressure into the device 16 by a pump (not shown), the injection pressure being for example at least 35 to 300 k Pa.

La partie centrale interne 32 du corps de l'ensemble 30 comporte une portion inférieure 43 en forme de cloche, sous laquelle est fixée la partie infé- rieure 31, et une portion supérieure formant un tube 5 de venturi 44 Une chambre de recyclage 42 est formée entre Ladite portion inférieure 43 en forme de cloche et la partie inférieure 32 a L'extrémité inférieure du tube de venturi 44, disposé coaxialement à l'injec- teur 36 et à la cuve 18, débouche dans la chambre de10 recyclage 42 au-dessus de l'injecteur 36 Le tube de venturi 44 forme intérieurement une zone inférieure The internal central part 32 of the body of the assembly 30 comprises a lower portion 43 in the shape of a bell, under which the lower part 31 is fixed, and an upper portion forming a venturi tube 5 A recycling chamber 42 is formed between said bell-shaped lower portion 43 and the lower part 32 a. The lower end of the venturi tube 44, arranged coaxially with the injector 36 and the tank 18, opens into the recycling chamber 42 au- top of injector 36 The venturi tube 44 internally forms a lower zone

d'entrée convergente 46 relativement courte et une zone supérieure de sortie divergente 48 relativement longue. Sur sa surface extérieure, la portion inférieu- relatively short converging inlet 46 and a relatively long upper diverging outlet area 48. On its outer surface, the lower portion

re 43 en forme de cloche porte un joint d'étanchéité torique 60 qui coopère de façon étanche avec la surface re 43 in the shape of a bell carries an O-ring seal 60 which cooperates sealingly with the surface

intérieure de la partie 18 a de plus forte épaisseur de la cuve 18, au-dessus de l'embouchure du passage d'admission 40 On isole ainsi la chambre d'admission20 38 du reste de La cuve 18. interior of the part 18 has a greater thickness of the tank 18, above the mouth of the intake passage 40. The inlet chamber 38 is thus isolated from the rest of the tank 18.

La partie supérieure externe 33 du corps de l'ensemble 30 comporte une portion inférieure 49 en forme de bague, fixée à l'extrémité inférieure de la virole 26 par Les vis 28 et placée autour du tube de25 venturi 44 Cette portion inférieure 49 en forme de bague repose sur la partie 18 a de plus forte épaisseur de la cuve 18, par l'intermédiaire de deux joints d'étanchéité toriques 62. La partie supérieure externe 32 c comporte de plus, au-dessus de la portion inférieure 49 en forme de bague, une portion tubulaire 50 formée à son extrémité supérieure, au-dessus du tube de venturi 44, par une portion 51 en forme de calotte La portion tubulaire 50 est disposée coaxialement autour du tube de venturi 44 et supporte ce dernier par l'intermédiaire de tirants soudés 53 Un passage annulaire 54 formé entre Le tube The external upper part 33 of the body of the assembly 30 comprises a lower portion 49 in the form of a ring, fixed to the lower end of the ferrule 26 by the screws 28 and placed around the venturi tube 44 This lower portion 49 in the form ring rests on the part 18 a of greater thickness of the tank 18, by means of two O-rings 62. The upper external part 32 c further comprises, above the lower portion 49 in the form ring, a tubular portion 50 formed at its upper end, above the venturi tube 44, by a portion 51 in the shape of a cap. The tubular portion 50 is arranged coaxially around the venturi tube 44 and supports the latter by the intermediate welded tie rods 53 An annular passage 54 formed between the tube

de venturi 44 et La partie 32 c fait communiquer l'extré- mité supérieure du tube de venturi avec un passage d'évacuation 58 formé dans la partie 18 a de p Lus forte 5 épaisseur de La cuve 18 et débouchant dans la cuve entre Les joints 60 et 62. of venturi 44 and part 32 c communicates the upper end of the venturi tube with an evacuation passage 58 formed in part 18 a of greater thickness 5 of the tank 18 and opening into the tank between the seals 60 and 62.

Des trous 64 formés dans La cloison supérieure horizontale de La partie inférieure 43 en forme de cloche font communiquer l'extrémité inférieure du passage annu-10 Laire 54 avec la chambre de recyclage 42 Ces trous permettent à une partie du f Luide d'être recyclée à L'intérieur du tube venturi 44 comme on le verra par La suite. Le Liquide contenant Les particules solides agglomérées que L'on désire désagréger est introduit dans le dispositif par Le passage d'admission 40, de préférence à une pression d'au moins 300 k Pa Le Liquide sous pression admis dans la chambre d'admission 38 tra- verse L'ensemble 30 de bas en haut, en passant successi-20 vement par L'injecteur 36 et par les zones convergente 46 et divergente 48 du tube de venturi 44 L'écoulement du liquide dans L'injecteur 36, puis dans Le tube de venturi 44 s'effectue à grande vitesse Ainsi, pour un débit d'environ 5 m 3 par heure de Liquide introduit25 dans le dispositif 16 et un diamètre de sortie de L'injecteur 36 d'environ 10 mm, la vitesse atteinte par Le Liquide est d'environ 18 m par seconde. Au débit primaire du Liquide parcourant de bas en haut l'injecteur 36, puis Le tube de venturi 44 s'ajoute le débit induit résultant de L'entrainement par ce liquide primaire du Liquide introduit dans La chambre de recyclage 42 au travers des trous 64 Des essais ont montré que le débit induit est très proche du débit primaire Par conséquent, le débit de liquide traversant le tube de venturi 44 correspond à environ Holes 64 formed in the upper horizontal partition of the bell-shaped lower part 43 make the lower end of the annu-10 Laire passage 54 communicate with the recycling chamber 42 These holes allow part of the fluid to be recycled inside the venturi tube 44 as will be seen later. The liquid containing the agglomerated solid particles which it is desired to disaggregate is introduced into the device by the inlet passage 40, preferably at a pressure of at least 300 k Pa. The liquid under pressure admitted into the inlet chamber 38 passes through the assembly 30 from bottom to top, passing successively through the injector 36 and through the converging 46 and diverging 48 zones of the venturi tube 44 The flow of liquid in the injector 36, then into The venturi tube 44 is performed at high speed. Thus, for a flow rate of approximately 5 m 3 per hour of liquid introduced into the device 16 and an outlet diameter of the injector 36 of approximately 10 mm, the speed reached by Le Liquide is approximately 18 m per second. In addition to the primary flow of the liquid passing from bottom to top the injector 36, then the venturi tube 44 is added the induced flow resulting from the entrainment by this primary liquid of the liquid introduced into the recycling chamber 42 through the holes 64 Tests have shown that the induced flow is very close to the primary flow. Consequently, the flow of liquid passing through the venturi tube 44 corresponds to approximately

m 3 par heure dans l'exemple cité précédemment. m 3 per hour in the example cited above.

Le liquide sortant à grande vitesse de l'extré- mité supérieure du tube de venturi 44, dont le diamètre est par exemple d'environ 40 mm, heurte la portion 51 en forme de calotte et redescend par le passage annu- laire 54 Une partie du liquide sort alors du dispositif 16 par le passage d'évacuation 58, alors que l'autre partie est recyc Lée dans la chambre 42 par les trous 64. Le liquide qui s'écoule dans l'injecteur 36, puis dans le tube de venturi 44 présente un très fort gradient radial de vitesse, c'est-à-dire que la vitesse d'écoulement du liquide selon l'axe vertical du disposi-15 tif est beaucoup plus important à proximité immédiate de cet axe que le long des parois de l'injecteur et The liquid exiting at high speed from the upper end of the venturi tube 44, the diameter of which is for example about 40 mm, strikes the portion 51 in the form of a cap and descends through the annular passage 54 A portion liquid then leaves the device 16 through the evacuation passage 58, while the other part is recyc Lée in the chamber 42 through the holes 64. The liquid flowing in the injector 36, then in the tube venturi 44 has a very strong radial velocity gradient, that is to say that the liquid flow speed along the vertical axis of the device is much greater in the immediate vicinity of this axis than along the injector walls and

du tube de venturi Le liquide et les particules solides agglomérées qu'il véhicule sont donc soumis à l'intérieur de l'injecteur 36 et du tube de venturi 44 à des forces20 de cisaillement très élevées, qui désagrègent les agglo- mérats. of the venturi tube The liquid and the agglomerated solid particles which it conveys are therefore subjected inside the injector 36 and the venturi tube 44 to very high shear forces, which disintegrate the agglomerates.

Une particule soumise à ces forces de cisaille- ment se divise en particules plus petites, jusqu'à ce que la taille des particu Les soit suffisamment petite25 pour que le cisaillement induit par le gradient radial de vitesse dans l'injecteur 36 et dans le tube de venturi A particle subjected to these shear forces divides into smaller particles, until the particle size Les is small enough25 for the shear induced by the radial velocity gradient in the injector 36 and in the tube. of venturi

44 ne soit plus suffisant pour casser ces particules. 44 is no longer sufficient to break these particles.

Par exemple, on a constaté que le passage dans le dispositif 16 conforme à l'invention d'une suspension contenant des particules de diamètre moyen proche de 30 pm a pour effet de réduire ce diamètre For example, it has been found that the passage through the device 16 according to the invention of a suspension containing particles with an average diameter close to 30 μm has the effect of reducing this diameter

moyen a une valeur comprise entre 10 et 15 pm après un seul passage et à une valeur proche de 5 pim après recyclage. medium has a value between 10 and 15 μm after a single pass and a value close to 5 μm after recycling.

Dans un autre essai, on a recensé les particu- les en suspension de diamètre supérieur à 100 pm Le liquide entrant initialement dans le dispositif 16 comprenant 4 % de particules de ce type, il n'en conte- 5 nait plus que 3 % à la sortie du tube de venturi 44 après un premier passage, ce pourcentage étant ramené In another test, the particles in suspension with a diameter greater than 100 μm were identified. The liquid initially entering the device 16 comprising 4% of particles of this type, it now contained only 3% at the outlet of the venturi tube 44 after a first pass, this percentage being reduced

à 1,5 % après un recyclage et à 0,7 % après deux recy- clages. 1.5% after recycling and 0.7% after two recycling.

On comprend aisément que les parties actives du dispositif 16, c'est-à-dire principalement l'injecteur 36 et le tube de venturi 44, peuvent être soumises à une usure relativement rapide provenant à la fois de la présence de particules abrasives dans le liquide traité et du caractère corrosif de ce liquide Par consé-15 quent, il a été prévu dans le dispositif illustré sur la figure 1 de pouvoir démonter l'ensemble 30 depuis It is easily understood that the active parts of the device 16, that is to say mainly the injector 36 and the venturi tube 44, can be subjected to relatively rapid wear originating both from the presence of abrasive particles in the treated liquid and the corrosive nature of this liquid Consequently, provision has been made in the device illustrated in FIG. 1 to be able to disassemble the assembly 30 from

la zone supérieure 12 accessible à l'homme, afin de permettre le remplacement de cette pièce lorsque cela s'avère nécessaire.20 Pour effectuer ce remplacement, l'opérateur présent dans la zone 12 démonte les vis 25 afin de reti- the upper zone 12 accessible to man, in order to allow the replacement of this part when it proves necessary. To carry out this replacement, the operator present in the zone 12 removes the screws 25 in order to remove

rer le couvercle 24, qui porte l'ensemble 30 par l'inter- médiaire de la virole 26 Selon le cas, cet ensemble peut être remplacé en totalité ou seulement en partie.25 En effet, on a vu que l'ensemble 30 est fixé à la virole 26 de façon démontable par les vis 28 et que la partie 31 du boîtier dans laquelle est formé l'injecteur 36 est elle-même fixée de façon démontable sur la partie rer the cover 24, which carries the assembly 30 by means of the ferrule 26 Depending on the case, this assembly can be replaced in whole or in part only. In fact, we have seen that the assembly 30 is fixed to the shell 26 in a removable manner by the screws 28 and that the part 31 of the housing in which the injector 36 is formed is itself fixed in a removable manner on the part

32 comportant le tube de venturi 44 par les vis 34. 32 comprising the venturi tube 44 by the screws 34.

Dans le dispositif qui vient d'être décrit en se référant à la figure 1, le liquide à traiter s'écoule de bas en haut à l'intérieur de l'éjecteur formé par l'injecteur 36 et le tube de venturi 44. Dans la pratique, des essais ont montré qu'un meilleur35 rendement peut être obtenu en faisant circuler le liquide 1 1 de haut en bas à l'intérieur de cet éjecteur Un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans leque L le liquide traverse l'éjecteur selon un mouvement descendant, va à présent être décrit brièvement en se référant à la figure 2. Sur la figure 2, les différentes parties du dispositif remplissant des fonctions identiques à des parties du dispositif qui vient d'être décrit en se référant à la figure 1 sont désignées par les mêmes chiffres de référence, augmentés de 100 De plus, seules In the device which has just been described with reference to FIG. 1, the liquid to be treated flows from bottom to top inside the ejector formed by the injector 36 and the venturi tube 44. In in practice, tests have shown that a better yield can be obtained by circulating the liquid 1 1 from top to bottom inside this ejector A second embodiment of the device according to the invention, in which L the liquid passes through the ejector in a downward movement, will now be described briefly with reference to FIG. 2. In FIG. 2, the different parts of the device fulfilling functions identical to parts of the device which has just been described by referring to Figure 1 are designated by the same reference numbers, increased by 100 In addition, only

les caractéristiques qui diffèrent de celles du disposi- features that differ from those of the device

tif décrit précédemment en se référant à la figure 1 tif described above with reference to Figure 1

sont décrites en détail.are described in detail.

Comme dans le premier mode de réalisation décrit, le dispositif 116 illustré sur la figure 2 As in the first embodiment described, the device 116 illustrated in FIG. 2

comprend une cuve cylindrique 118, d'axe vertical, sus- includes a cylindrical tank 118, with a vertical axis,

pendue à une dalle horizontale 110, et un ensemble éjec- hung from a horizontal slab 110, and an ejection assembly

teur 130 reçu de façon interchangeable dans la cuve 118, le remplacement de cet ensemble éjecteur pouvant être effectué depuis la zone 112 située au-dessus de tor 130 received interchangeably in the tank 118, the replacement of this ejector assembly can be carried out from the zone 112 located above

la dalle 110.slab 110.

Le corps de l'ensemble éjecteur 130 comporte trois parties 131, 132 et 133 agencées coaxialement The body of the ejector assembly 130 comprises three parts 131, 132 and 133 arranged coaxially

autour de l'axe vertical de la cuve 118 La partie exté- around the vertical axis of the tank 118 The external part

rieure 133 comporte, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, une portion inférieure 149 en forme de bague qui repose sur une partie 118 a de plus forte épaisseur de la cuve 118 par deux joints d'étanchéité 162 Cette portion 149-est prolongée vers le haut par lower 133 comprises, as in the embodiment of FIG. 1, a lower portion 149 in the form of a ring which rests on a portion 118 a of greater thickness of the tank 118 by two seals 162 This portion 149 is extended upwards by

une portion tubulaire 150 fermée à son extrémité supé- a tubular portion 150 closed at its upper end

rieure par une portion horizontale 151 fixée au couvercle 124 accessible depuis la zone 112 Une couronne 120 placée au-dessus du couvercle 124 maintient en position l'ensemble constitué par le couvercle 124 et la partie extérieure 133 à l'aide, par exemple, de vis 121, en by a horizontal portion 151 fixed to the cover 124 accessible from the zone 112 A crown 120 placed above the cover 124 maintains in position the assembly formed by the cover 124 and the external part 133 using, for example, screw 121, in

prise sur La bride supérieure de la cuve 118. taken on the upper flange of the tank 118.

Cette partie 133 supporte intérieurement par des tirants soudés 153, La partie intermédiaire 131 This part 133 internally supports by welded tie rods 153, The intermediate part 131

qui présente la forme d'un cylindre creux dont L'extré- which has the shape of a hollow cylinder whose end

mité supérieure porte en son centre un injecteur 136. La portion inférieure de La partie 131 porte un joint d'étanchéité 160 qui coopère avec La partie 118 a de upper part carries in its center an injector 136. The lower portion of part 131 carries a seal 160 which cooperates with part 118 has

La cuve 118 en dessous des joints 162. The tank 118 below the joints 162.

La partie 131 supporte elle-même intérieure- Part 131 itself supports interior-

ment, par des tirants 155, la partie centrale 132 consti- ment, by tie rods 155, the central part 132 constitutes

tuant un tube de venturi 144 disposé, ainsi que l'injec- killing a venturi tube 144 disposed, as well as the inject

teur 136, coaxia Lement à l'axe vertical de la cuve 118. tor 136, coaxial Lement to the vertical axis of the tank 118.

L'extrémité supérieure d'entrée du tube de venturi 144 est tournée vers le haut et fait face à L'extrémité The upper inlet end of the venturi tube 144 faces upward and faces the end.

de sortie de L'injecteur 136.of the injector 136.

Le passage d'admission 140 du Liquide que l'on désire traiter, qui est formé dans la partie 118 a de p Lus forte épaisseur de la cuve 118, débouche entre les joints 160 et 162 de préférence selon une direction The inlet passage 140 of the liquid which it is desired to treat, which is formed in part 118 a of greater thickness of the tank 118, opens between the seals 160 and 162 preferably in a direction.

tangentiel Le, de façon à créer un mouvement tourbil Lon- tangential Le, so as to create a Lon-

naire du liquide dans une chambre annulaire extérieure liquid in an outer annular chamber

formée entre les parties extérieure 133 et intermé- formed between the external 133 and intermediate parts

diaire 131.diary 131.

A son extrémité supérieure, le passage annulai- At its upper end, the annulai-

re extérieur 170 communique avec l'extrémité supérieure d'entrée de l'injecteur 136, qui communique lui-même re re 170 communicates with the upper inlet end of the injector 136, which communicates itself

avec le tube de venturi 144.with the venturi tube 144.

L'extrémité inférieure du tube de venturi 144 débouche en face d'un déflecteur 172 formé dans The lower end of the venturi tube 144 opens out opposite a deflector 172 formed in

la portion inférieure de La partie intermédiaire 131. the lower portion of the intermediate part 131.

La forme de ce déflecteur 172 permet d'éviter une accumu- The shape of this deflector 172 makes it possible to avoid an accumulation

lation de particules à cet endroit, en obligeant Le lation of particles at this location, forcing Le

liquide à effectuer un changement de direction radiale- liquid to make a radial direction change-

ment vers l'extérieur, puis vers Le haut Des passages 174 formés dans cette portion inférieure de la partie 131 débouchent à leur extrémité supérieure dans le fond du déflecteur 172 et à leur extrémité inférieure dans une chambre d'évacuation 156 formée dans le fond de la cuve 118, en dessous du joint 160 Ces passages 174 présentent une partie inférieure commune disposée selon l'axe de la cuve 118 et située immédiatement au-dessus d'un passage d'évacuation 158 formé, selon cet axe, outwards, then upwards Passages 174 formed in this lower portion of the part 131 open at their upper end into the bottom of the deflector 172 and at their lower end into a discharge chamber 156 formed in the bottom of the tank 118, below the joint 160 These passages 174 have a common lower part arranged along the axis of the tank 118 and located immediately above a discharge passage 158 formed, along this axis,

dans le fond de la cuve 118.in the bottom of the tank 118.

Un passage annulaire intérieur de recyclage 176 est également formé entre la partie intermédiaire 131 et la partie centrale 132 formant le tube de venturi 144 Ce passage 176 débouche à son extrémité inférieure An internal annular recycling passage 176 is also formed between the intermediate part 131 and the central part 132 forming the venturi tube 144 This passage 176 opens at its lower end

au-dessus du déflecteur 172 et, à son extrémité supérieu- above the deflector 172 and at its upper end

re, entre l'injecteur 136 et le tube de venturi 144. re, between the injector 136 and the venturi tube 144.

Dans le dispositif 116 qui vient d'être décrit en se référant à la figure 2, le liquide à traiter, injecté sous pression par le passage d'admission 140, monte d'abord par le passage annulaire extérieur 170 à l'intérieur de l'ensemble éjecteur 130 Il traverse ensuite, selon un mouvement descendant, successivement l'injecteur 136 et le tube de venturi 144 A l'extrémité inférieure de ce dernier, une partie du liquide est directement évacuée par les passages 174 et 158, alors qu'une autre partie est recyclée dans le tube de venturi In the device 116 which has just been described with reference to FIG. 2, the liquid to be treated, injected under pressure through the intake passage 140, rises first by the outer annular passage 170 inside the ejector assembly 130 It then passes, in a downward movement, successively the injector 136 and the venturi tube 144 At the lower end of the latter, part of the liquid is directly evacuated through passages 174 and 158, while another part is recycled in the venturi tube

par le passage annulaire de recyclage 176. by the annular recycling passage 176.

Les dispositifs qui viennent d'être décrits The devices which have just been described

successivement en se référant aux figures 1 et 2 compren- successively with reference to FIGS. 1 and 2 comprising

nent dans les deux cas un ensemble éjecteur à recircula- in both cases there is a recirculating ejector assembly

tion non cavitant, qui constitue, d'après les essais, l'ensemble éjecteur le plus performant pour obtenir non-cavitating, which constitutes, according to tests, the most efficient ejector assembly to obtain

la désagrégation souhaitée des particules. the desired disaggregation of the particles.

En modifiant les paramètres du procédé, on peut transformer ces ensembles éjecteurs en ensembles éjecteurs à recirculation cavitant Dans ce cas, on obtient une efficacité encore accrue du dispositif, mais les risques d'abrasion sont plus importants Cette By modifying the process parameters, these ejector assemblies can be transformed into cavitating recirculating ejector assemblies. In this case, the device is even more efficient, but the risks of abrasion are greater.

solution peut cependant être utilisée lorsque les liqui- solution can however be used when liquids

des à traiter ne nécessitent que des temps de fonctionne- to be treated only require operating times-

ment réduits.mentally reduced.

En variante, on peut également utiliser des Alternatively, it is also possible to use

dispositifs comprenant des tubes de venturi sans recircu- devices comprising venturi tubes without recircu-

lation, lorsque les particules solides véhiculées par lation, when the solid particles carried by

le liquide sont faiblement agglomérées Lorsqu'une désa- the liquid is slightly agglomerated When a desa-

grégation maximum de ces particules doit impérativement être obtenue, comme c'est notamment le cas dans les maximum aggregation of these particles must be obtained, as is particularly the case in

applications nucléaires, l'utilisation d'ensembles éjec- nuclear applications, the use of ejector assemblies

teurs à recirculation reste préférable. recirculating teurs remains preferable.

Sur la figure 3, on a représenté de façon schématique une variante de réalisation du dispositif 216 selon l'invention, comportant un ensemble éjecteur In Figure 3, there is shown schematically an alternative embodiment of the device 216 according to the invention, comprising an ejector assembly

230 à chicanes.230 with baffles.

Comme dans le mode de réalisation décrit précé- As in the embodiment described above

demment en se référant à la figure 1, l'ensemble éjecteur 230 est placé de façon interchangeable dans une cuve 218 et son agencement est tel que le liquide à traiter demment with reference to Figure 1, the ejector assembly 230 is placed interchangeably in a tank 218 and its arrangement is such that the liquid to be treated

y circule de bas en haut, successivement dans un injec- flows there from bottom to top, successively in an injec-

teur 236 puis dans un tube de venturi 244 Cependant, la sortie de ce tube de venturi 244 débouche dans un tor 236 then in a venturi tube 244 However, the outlet of this venturi tube 244 opens into a

système de chicanes 280 donnant à cette partie de l'en- baffle system 280 giving this part of the

semb Le éjecteur une hauteur réduite et un diamètre accru. semb The ejector reduced height and increased diameter.

Ce système de chicanes 280 est formé par un This baffle system 280 is formed by a

passage 282 ménagé entre deux profils coaxiaux en vis-à- passage 282 formed between two facing coaxial profiles

vis 284 et 286.screws 284 and 286.

Dans le dispositif 216 illustré sur la figure 3, le liquide à traiter admis dans l'ensemble éjecteur 230 par le passage d'admission 240 formé dans la cuve 218 circule successivement dans l'injecteur 236, dans le tube de venturi 244, puis dans le passage 282 du système de chicanes 280 A L'effet de désagrégation des particules agglomérées, obtenu par cisaillement dans l'injecteur et dans le tube de venturi, de la In the device 216 illustrated in FIG. 3, the liquid to be treated admitted into the ejector assembly 230 through the intake passage 240 formed in the tank 218 circulates successively in the injector 236, in the venturi tube 244, then in the passage 282 of the baffle system 280 A The effect of disintegration of the agglomerated particles, obtained by shearing in the injector and in the venturi tube, from the

manière décrite précédemment, s'ajoute donc une désagré- as described above, therefore adds an unpleasant-

gation supplémentaire des particules sous l'effet des chocs de celles-ci contre les parois du système de chicanes 280. Comme précédemment, une partie du liquide ayant traversé le tube de venturi 244 sort du dispositif par le passage d'avacuation 258, alors qu'une autre partie du liquide est recyclée dans le tube de venturi additional gation of the particles under the effect of their impacts against the walls of the baffle system 280. As previously, part of the liquid having passed through the venturi tube 244 leaves the device by the evacuation passage 258, while '' another part of the liquid is recycled in the venturi tube

244 par des passages 264 formés à la base de celui-ci. 244 by passages 264 formed at the base thereof.

Comme on l'a déjà mentionné, le dispositif selon l'invention, qui est particulièrement adapté au traitement des fines obtenues après la dissolution des tronçons de combustible nucléaire dans une solution nitrique, peut être utilisé pour traiter tout fluide As already mentioned, the device according to the invention, which is particularly suitable for the treatment of fines obtained after the dissolution of the nuclear fuel sections in a nitric solution, can be used to treat any fluid

contenant des suspensions de particules solides agglomé- containing suspensions of agglomerated solid particles

rées que l'on désire désagréger, et notamment des that we want to disaggregate, and in particular

effluents industriels.industrial effluents.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described.

à titre d'exemples, mais en couvre toutes les variantes. as examples, but covers all variants.

Ainsi, on comprend aisément que le système de chicanes placé à la sortie d'un tube de venturi à circulation ascendante de liquide dans l'exemple de réalisation décrit en référence à la figure 3 peut aussi être placé Thus, it is easily understood that the baffle system placed at the outlet of a venturi tube with ascending circulation of liquid in the embodiment described with reference to FIG. 3 can also be placed

à la sortie d'un tube de venturi à circulation descendan- at the outlet of a downdraft venturi tube

te de liquide Par ailleurs, l'orientation et l'emplace- In addition, the orientation and location

ment des passages d'admission et d'évacuation du liquide formés dans la cuve du dispositif peuvent être modifiés the inlet and outlet passages for the liquid formed in the tank of the device can be modified

sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.

Claims

1 Process for disaggregating agglomerated solid particles, suspended in a liquid,

characterized by the fact that it consists in circulating, under pressure, the liquid containing the agglomerated solid particles, in a venturi tube (44,144,244).

2 Method according to claim 1, characterized in that it consists in circulating said

liquid from bottom to top in a substantially vertical venturi tube (44,244) 10.

3 Method according to claim 1, characterized in that it consists in circulating said liquid from top to bottom in a substantially vertical venturi tube (144). 15 4 Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it consists in circulating said liquid in a venturi tube

(44,144,244) forming an ejector which recirculates the liquid.

5 Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it consists in circulating said liquid in a baffle system (280) at the outlet of the venturi tube (244). 6 Device for disaggregating agglomerated solid particles, suspended in a liquid, characterized in that it comprises a tank (18,118, 218) into which open an intake passage (40,140,240) and an evacuation passage (58,158,258) liquid containing agglomerated solid particles,

a venturi tube (44,144,244) being mounted in the tank, between the intake passage and the evacuation passage

cuation. 7 Device according to claim 6, characterized in that the venturi tube (44,244) is disposed along a substantially vertical axis, and has a lower inlet end which communicates with the intake passage through a chamber inlet (38) formed in a lower part of the tank, and an upper outlet end which communicates with the discharge passage by an annular passage (54) formed

around the venturi tube.

8 Device according to claim 7, charac-

terrified by the fact that the venturi tube (44) is separated from the intake chamber by an injector (36) and by a recycling chamber (42) communicating with the annular passage (54) by holes (64) formed in

a partition wall.

9 Device according to claim 6, charac-

terrified by the fact that the venturi tube (144) is arranged along a substantially vertical axis, and has an upper inlet end which communicates with the intake passage (140) by an external annular passage (170) formed around the venturi tube, and a lower outlet end which communicates with the discharge passage through a discharge chamber

(156) formed in a lower part of the tank.

Device according to claim 9, charac-

terrified by the fact that the venturi tube (144) is surrounded by an inner annular recycling passage (176), a lower end of which opens out above a deflector (172) placed opposite a lower outlet end of the venturi tube and an upper end of which opens between an injector and

the venturi tube.

11 Device according to any one of

Claims 6 to 10, characterized in that a

baffle system (280) is placed downstream of the tube

venturi (244).

12 Device according to any one of

Claims 6 to 11, characterized in that the

venturi tube (44,144,244) is mounted in an assembly

interchangeable (30,130,230).