FR3058074A1 - DEVICE FOR SEPARATING SOLID PARTICLES SUSPENDED IN A LIQUID AND / OR LIQUIDS OF DIFFERENT DENSITY, COMPRISING EACH AT LEAST ONE MEANS OF CREATING AND MAINTAINING VORTEX - Google Patents

DEVICE FOR SEPARATING SOLID PARTICLES SUSPENDED IN A LIQUID AND / OR LIQUIDS OF DIFFERENT DENSITY, COMPRISING EACH AT LEAST ONE MEANS OF CREATING AND MAINTAINING VORTEX Download PDF

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Abstract

Le dispositif de l'invention consiste en une combinaison des moyens suivants : - un moyen de création et maintien d'un vortex par la mise en mouvement du liquide contenant des particules solides ou du mélange de liquides de densités différentes ; la forme et/ou le rapport entre dimensions du moyen respectant le nombre d'or φ, - un réservoir tampon dans lequel le vortex est créé, dont la forme et/ou le rapport entre dimensions respectent le nombre d'or φ, ce qui permet de maintenir et le cas échéant de créer le vortex, - un collecteur central selon l'axe du réservoir pour collecter les particules solides concentrées en bas du vortex.The device of the invention consists of a combination of the following means: a means for creating and maintaining a vortex by setting in motion the liquid containing solid particles or the mixture of liquids of different densities; the shape and / or the ratio between dimensions of the means respecting the golden ratio φ, - a buffer tank in which the vortex is created, whose shape and / or the ratio between dimensions respect the golden ratio φ, which makes it possible to maintain and if necessary create the vortex, - a central collector along the axis of the reservoir to collect the solid particles concentrated at the bottom of the vortex.

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention concerne le domaine de la séparation physique de particules solides en suspension dans un liquide et/ou de liquides de densités différentes.The present invention relates to the field of physical separation of solid particles suspended in a liquid and / or liquids of different densities.

Elle concerne plus particulièrement un dispositif de séparation mécanique qui utilise l’effet de la force centripète et met donc en œuvre un moyen de création et de maintien de vortex pour réaliser la séparation souhaitée de particules solides d’un liquide ou d’un liquide plus dense qu’un autre liquide avec lequel il est mélangé.It relates more particularly to a mechanical separation device which uses the effect of the centripetal force and therefore implements a means of creating and maintaining a vortex to achieve the desired separation of solid particles from a liquid or from a more liquid dense than another liquid with which it is mixed.

Art antérieurPrior art

Dans le domaine de la séparation mécanique de mélanges hétérogènes, une technique largement répandue dans l’industrie consiste à mettre en œuvre une centrifugation par action de la force centrifuge, ce qui entraîne les phases en présence dans un mouvement de rotation.In the field of mechanical separation of heterogeneous mixtures, a technique widely used in the industry consists in implementing centrifugation by the action of centrifugal force, which causes the phases involved in a rotational movement.

Une centrifugation à force centrifuge peut séparer deux phases liquides, une phase solide en suspension dans une phase liquide, voire deux phases liquides contenant une phase solide.Centrifugation by centrifugal force can separate two liquid phases, a solid phase suspended in a liquid phase, or even two liquid phases containing a solid phase.

Ainsi, cette technique consiste à accélérer le liquide contenant des particules solides par un rotor entraîné mécaniquement, afin de projeter les particules les plus lourdes vers l’extérieur et de concentrer le liquide débarrassé des particules ou le liquide le moins dense dans la partie centrale du centrifugeur. La demande de brevet US2016/0236208 divulgue un exemple de séparateur centrifuge dédié à la séparation de particules solides d’une phase liquide dans laquelle elles sont mélangées.Thus, this technique consists in accelerating the liquid containing solid particles by a mechanically driven rotor, in order to project the heaviest particles towards the outside and to concentrate the liquid freed from the particles or the least dense liquid in the central part of the centrifuge. Patent application US2016 / 0236208 discloses an example of a centrifugal separator dedicated to the separation of solid particles from a liquid phase in which they are mixed.

Pour deux liquides de densités différentes, le liquide le plus dense est éjecté vers l’extérieur, c’est-à-dire vers la paroi périphérique du centrifugeur tandis que le liquide le moins dense est collecté au centre. Une telle séparation par centrifugation est par exemple mise en œuvre pour l’extraction de l’eau présente dans le pétrole ou encore du plasma présent dans du sang humain. On peut citer ici le brevet US8182408B2 qui se rapporte à un séparateur centrifuge pour la séparation de liquides de densités différentes.For two liquids of different densities, the densest liquid is ejected outward, that is to say towards the peripheral wall of the centrifuge while the least dense liquid is collected in the center. Such separation by centrifugation is, for example, implemented for the extraction of water present in petroleum or else plasma present in human blood. Mention may be made here of patent US8182408B2 which relates to a centrifugal separator for the separation of liquids of different densities.

Si les séparateurs mécaniques par action de la force centrifuge connus sont globalement satisfaisants en termes d’efficacité de séparation, ils présentent un certain nombre d’inconvénients que l’on peut énumérer comme suit.If the known mechanical separators by the action of centrifugal force are generally satisfactory in terms of separation efficiency, they have a certain number of drawbacks which can be listed as follows.

La centrifugation nécessite de faire tourner le rotor à de fortes vitesses de rotation. En effet, l’efficacité de séparation dépend directement de la vitesse de rotation. Cela entraîne tout d’abord une consommation d’énergie électrique importante et également de l’usure par abrasion des matériaux du rotor et de l’enveloppe fixe autour (stator), ainsi qu’une élévation de température. Cette usure nécessite donc d’utiliser des matériaux plus résistants à l’abrasion et donc coûteux.Centrifugation requires rotating the rotor at high rotational speeds. Indeed, the separation efficiency depends directly on the speed of rotation. This leads first of all to a significant consumption of electrical energy and also to wear by abrasion of the materials of the rotor and of the fixed envelope around (stator), as well as a rise in temperature. This wear therefore requires the use of materials more resistant to abrasion and therefore expensive.

En outre, la vitesse de rotation définit assez précisément la taille et/ou la masse des particules solides à séparer, ce qui peut être un avantage mais qui nécessite la mise en œuvre de plusieurs vitesses de rotation lorsqu’on souhaite extraire des particules de tailles et/ou de masses différentes.In addition, the speed of rotation fairly precisely defines the size and / or mass of the solid particles to be separated, which can be an advantage but which requires the implementation of several speeds of rotation when it is desired to extract particles of sizes and / or different masses.

Enfin, l’élévation de température induite par la rotation à vitesse élevée du rotor, peut être préjudiciable pour certains produits solides que l’on souhaite séparer. Cela peut par exemple dégrader des produits biologiques ou des produits thermosensibles.Finally, the rise in temperature induced by the high speed rotation of the rotor, can be detrimental for certain solid products which it is desired to separate. This can for example degrade organic products or heat-sensitive products.

Un autre inconvénient de la séparation centrifuge est que la projection des particules solides vers l’extérieur sur la paroi du stator peut entraîner un dépôt néfaste allant jusqu’au colmatage. Une maintenance régulière est donc requise.Another disadvantage of centrifugal separation is that the projection of solid particles towards the outside on the wall of the stator can lead to a harmful deposit going as far as clogging. Regular maintenance is therefore required.

Un autre inconvénient encore est que la rotation du rotor à grande vitesse génère des vibrations qui accélèrent la fatigue des matériaux et sollicite les paliers de l’arbre moteur, ainsi que des nuisances sonores que l’on combat par l’ajout de protection phonique. Ici encore, une maintenance régulière est requise.Yet another drawback is that the rotation of the rotor at high speed generates vibrations which accelerate the fatigue of the materials and stresses the bearings of the motor shaft, as well as noise pollution which is combated by the addition of sound protection. Again, regular maintenance is required.

Enfin, dans le cas de la séparation de liquides de densités différentes, le fonctionnement du rotor peut être entravé si la proportion du liquide à la fois le plus dense et le plus visqueux est trop importante par rapport au liquide le plus léger. En effet, l’énergie nécessaire pour mettre en rotation le mélange est importante et reste élevée si le rotor reste en contact avec le liquide le plus visqueux.Finally, in the case of the separation of liquids of different densities, the operation of the rotor can be hampered if the proportion of the liquid which is both the densest and the most viscous is too large compared to the lighter liquid. Indeed, the energy required to rotate the mixture is high and remains high if the rotor remains in contact with the most viscous liquid.

En d’autres termes, cela induit une consommation d’énergie élevée qui pourrait s’avérer rédhibitoire dans certaines applications. Par exemple, dans un procédé de gazéification hydrothermale de la biomasse, la teneur de la phase huileuse obtenue (biocrude) dans les effluents aqueux en sortie de réacteur est de l’ordre de 10 à 15%.In other words, this induces a high energy consumption which could prove to be prohibitive in certain applications. For example, in a hydrothermal biomass gasification process, the content of the oily phase obtained (biocrude) in the aqueous effluents leaving the reactor is of the order of 10 to 15%.

L’inventeur pense qu’on ne peut raisonnablement envisager à l’échelle industrielle une séparation centrifuge pour cette application du fait notamment de la consommation énergétique élevée qui serait requise et des inconvénients précités des séparateurs centrifuges.The inventor thinks that it is not reasonable to envisage on an industrial scale a centrifugal separation for this application due in particular to the high energy consumption which would be required and to the abovementioned disadvantages of centrifugal separators.

Il existe donc un besoin d’améliorer les dispositifs de séparation solides-liquide et/ou de liquides de densités différentes, notamment en vue de s’affranchir des inconvénients précités des séparateurs centrifuges.There is therefore a need to improve the solid-liquid and / or liquid separation devices of different densities, in particular with a view to overcoming the aforementioned drawbacks of centrifugal separators.

Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.The object of the invention is to meet this need at least in part.

Exposé de l’inventionStatement of the invention

Pour ce faire, l’invention concerne, sous l’un de ses aspects, un dispositif de séparation de particules solides en suspension dans un liquide et/ou de liquides de densités différentes comprenant :To do this, the invention relates, in one of its aspects, to a device for separating solid particles suspended in a liquid and / or liquids of different densities comprising:

- un réservoir tampon, de symétrie de révolution autour d’un axe vertical, le réservoir comprenant au moins un orifice d’injection en liquide chargé en particules solides ou en au moins deux liquides de densités différentes, et un orifice de sortie agencé en partie inférieure autour de l’axe de révolution du réservoir;a buffer tank, of symmetry of revolution about a vertical axis, the tank comprising at least one orifice for injecting liquid loaded with solid particles or at least two liquids of different densities, and an outlet orifice arranged in part lower around the axis of revolution of the tank;

- au moins un moyen pour créer et maintenir un vortex générant un mouvement centripète du (des) liquide(s) allant de la périphérie du réservoir vers son centre sur au moins une partie de la hauteur de ce dernier; la forme et/ou le rapport entre dimensions du réservoir et/ou du moyen de création et de maintien du vortex est (sont) déterminé(s) à partir du nombre d’or φ;- At least one means for creating and maintaining a vortex generating a centripetal movement of the liquid (s) going from the periphery of the reservoir towards its center over at least part of the height of the latter; the shape and / or the ratio between dimensions of the reservoir and / or of the means for creating and maintaining the vortex is (are) determined from the golden ratio φ;

- un tube de collecte, agencé en dessous de l’orifice de sortie du réservoir, pour collecter par gravité au moins les particules solides, et/ou le(s) liquide(s) le(s) plus dense(s) concentrés vers l’intérieur du vortex.- a collection tube, arranged below the outlet orifice of the reservoir, for collecting by gravity at least the solid particles, and / or the most dense liquid (s) concentrated towards inside the vortex.

Ainsi, contrairement aux solutions de séparateurs mécaniques par centrifugation selon l’état de l’art qui réalisent l’éjection de la phase solide ou du liquide le plus dense vers l’extérieur du rotor, la solution selon l’invention consiste à utiliser le mouvement centripète pour concentrer les particules solides ou le liquide le plus dense vers l’intérieur.Thus, unlike the solutions of mechanical separators by centrifugation according to the state of the art which eject the solid phase or the densest liquid towards the outside of the rotor, the solution according to the invention consists in using the centripetal movement to concentrate the solid particles or the densest liquid inward.

Par « mouvement centripète », il faut entendre ici et dans le cadre de l’invention, la définition donnée par l’auteur de la référence [1], à savoir un mouvement convergent, contractant, consolidant, créatif, favorable à l’intégration, constructif et réducteur de friction. Dans ce mouvement, le rayon de rotation diminue progressivement, engendrant une accélération qui intensifie le phénomène d’aspiration par succion et diminue la friction (accélération centripète).By "centripetal movement" is meant here and within the framework of the invention, the definition given by the author of the reference [1], namely a convergent, contracting, consolidating, creative movement, favorable to integration. , constructive and friction reducing. In this movement, the radius of rotation decreases progressively, generating an acceleration which intensifies the phenomenon of suction by suction and reduces friction (centripetal acceleration).

Le dispositif de l’invention consiste en une combinaison des moyens suivants :The device of the invention consists of a combination of the following means:

- un moyen de création et maintien d’un vortex par la mise en mouvement du liquide contenant des particules solides ou du mélange de liquides de densités différentes ; la forme et/ou le rapport entre dimensions du moyen respectant le nombre d’or φ,- a means of creating and maintaining a vortex by setting in motion the liquid containing solid particles or the mixture of liquids of different densities; the shape and / or the ratio between dimensions of the means respecting the golden ratio φ,

- un réservoir tampon dans lequel le vortex est créé, dont la forme et/ou le rapport entre dimensions respectent le nombre d’or φ, ce qui permet de maintenir et le cas échéant de créer le vortex,- a buffer tank in which the vortex is created, whose shape and / or ratio between dimensions respect the golden ratio φ, which makes it possible to maintain and if necessary create the vortex,

- un collecteur central selon l’axe du réservoir pour collecter les particules solides concentrées en bas du vortex.- a central collector along the axis of the tank to collect the concentrated solid particles at the bottom of the vortex.

De manière surprenante, l’inventeur a pensé mettre en œuvre une séparation centripète après lecture de la référence [1] pour la séparation de particules solides mélangées dans un liquide.Surprisingly, the inventor thought of implementing a centripetal separation after reading the reference [1] for the separation of solid particles mixed in a liquid.

Si certains ont déjà pensé à mettre en œuvre le principe de mouvement centripète, cela a été pour des problématiques différentes de la séparation de particules solides mélangées dans un liquide ou de séparation de deux liquides de densités différentes.If some have already thought of implementing the principle of centripetal movement, this has been for different problems of the separation of solid particles mixed in a liquid or of separation of two liquids of different densities.

En particulier, la demande de brevet CN103537211 qui concerne l’activation et la purification de l’eau contenant des molécules chimiques toxiques.In particular, patent application CN103537211 which relates to the activation and purification of water containing toxic chemical molecules.

La demande de brevet CN103537220 divulgue quant à elle la génération d’émulsion homogène.Patent application CN103537220 discloses the generation of homogeneous emulsion.

Dans la réalisation de l’invention, le respect du nombre d’or pour la forme et/ou le rapport des dimensions du réservoir vont contribuer à maintenir le mouvement centripète de manière optimale sur la hauteur du réservoir.In carrying out the invention, respecting the golden ratio for the shape and / or the ratio of the dimensions of the reservoir will contribute to maintaining the centripetal movement optimally over the height of the reservoir.

Dans le dispositif selon l’invention, la densité du liquide (le moins dense dans le cas de plusieurs liquides mélangés) fait que la vitesse de rotation du liquide va être proche de zéro au niveau de la paroi interne du réservoir tampon. Un courant en surface est créé qui pousse le liquide vers cette paroi interne.In the device according to the invention, the density of the liquid (the least dense in the case of several mixed liquids) means that the speed of rotation of the liquid will be close to zero at the internal wall of the buffer tank. A surface current is created which pushes the liquid towards this internal wall.

Ce courant va continuer en descendant le long de la paroi. Puis, vers le fond du réservoir, c’est-à-dire à proximité de l’orifice de sortie, le courant retourne vers le centre et descend autour de l’axe central du réservoir. Ce courant entraîne ainsi les particules solides ou le liquide le plus dense vers le centre en bas, c’est-à-dire vers l’orifice de sortie et donc vers l’intérieur du tube de collecte.This current will continue going down along the wall. Then, towards the bottom of the tank, that is to say near the outlet, the current returns to the center and descends around the central axis of the tank. This current thus drives the solid particles or the densest liquid towards the center at the bottom, that is to say towards the outlet orifice and therefore towards the inside of the collection tube.

Au final, un séparateur par action de la force centripète selon l’invention présente les mêmes fonctions générales de séparation mécanique qu’aux séparateurs centrifuges selon l’état de l’art mais sans leurs inconvénients.In the end, a separator by action of the centripetal force according to the invention has the same general functions of mechanical separation as with centrifugal separators according to the state of the art but without their drawbacks.

Ainsi, comparativement aux séparateurs centrifuges selon l’état de l’art un séparateur selon l’invention présente une consommation d’énergie réduite, une maintenance réduite, une conception et une réalisation beaucoup plus simples qui permettent une réduction drastique des coûts d’investissement.Thus, compared with centrifugal separators according to the state of the art, a separator according to the invention has reduced energy consumption, reduced maintenance, a much simpler design and construction which allow a drastic reduction in investment costs. .

On peut envisager d’avoir un débit de particules solides séparées et collectées par un dispositif de séparation selon l’invention, dans la gamme de 10 kg/h à 1000 tonne/h.It is possible to envisage having a flow rate of solid particles separated and collected by a separation device according to the invention, in the range from 10 kg / h to 1000 tonnes / h.

Ainsi, le réservoir tampon du dispositif selon l’invention peut avoir un diamètre de quelques dizaines de centimètres à quelques mètres et la hauteur totale du dispositif peut être comprise entre 1 et quelques dizaines de mètres.Thus, the buffer tank of the device according to the invention can have a diameter of a few tens of centimeters to a few meters and the total height of the device can be between 1 and a few tens of meters.

La capacité du dispositif de séparation selon l’invention peut varier de quelques litres par heure, typiquement pour des applications domestiques, à plusieurs milliers de m3/h, typiquement pour des applications industrielles.The capacity of the separation device according to the invention can vary from a few liters per hour, typically for domestic applications, to several thousand m 3 / h, typically for industrial applications.

Selon une première variante avantageuse, la forme du réservoir est un ovoïde de dimensions déterminées à partir d’un pentagone régulier.According to a first advantageous variant, the shape of the reservoir is an ovoid of dimensions determined from a regular pentagon.

Selon une deuxième variante avantageuse, la forme du réservoir est une ellipsoïde de révolution, obtenue par rotation autour de l’axe vertical d’une ellipse, dite ellipse d’or, dont le rapport entre longueurs du grand axe et du petit axe est égal au nombre d’or.According to a second advantageous variant, the shape of the reservoir is an ellipsoid of revolution, obtained by rotation around the vertical axis of an ellipse, called the golden ellipse, the ratio of lengths of the major axis and the minor axis being equal the golden ratio.

Selon une troisième variante avantageuse, la forme du réservoir est une portion hémisphérique raccordée à une demi-ellipsoïde de révolution, l’ellipsoïde de révolution obtenue par rotation autour de l’axe vertical d’une ellipse, dite ellipse d’or, dont le rapport entre longueurs du grand axe et du petit axe est égal au nombre d’or.According to a third advantageous variant, the shape of the reservoir is a hemispherical portion connected to a semi-ellipsoid of revolution, the ellipsoid of revolution obtained by rotation around the vertical axis of an ellipse, called the golden ellipse, the ratio between lengths of the major axis and the minor axis is equal to the golden ratio.

Quatre alternatives distinctes peuvent être prévues pour la réalisation du moyen de création et de maintien du vortex. Ainsi, il peut s’agir d’:Four distinct alternatives can be provided for the realization of the means for creating and maintaining the vortex. So, it can be:

- un moyen pour injecter le liquide chargé en particules dissoutes par un, de préférence deux orifices d’injection, de manière tangentielle au réservoir tampon;- A means for injecting the liquid loaded with dissolved particles through one, preferably two injection orifices, tangentially to the buffer tank;

- un cylindre monté fixe dans l’orifice d’injection, le cylindre comprenant une rainure enroulée en hélice circulaire ;- a cylinder mounted fixed in the injection orifice, the cylinder comprising a groove wound in a circular helix;

- un arbre monté rotatif à la verticale selon l’axe du réservoir, l’arbre ayant une forme extérieure d’hélice tronconique dont sa projection sur un plan orthogonal à l’axe vertical est une spirale logarithmique, dite spirale d'or, avec un facteur de croissance égal au nombre d’or φ. Dans cette alternative, l’extrémité libre de l’arbre rotatif est de préférence approximativement confondue avec le sommet inférieur du réservoir.- a shaft mounted to rotate vertically along the axis of the reservoir, the shaft having an external shape of a frustoconical helix whose projection on a plane orthogonal to the vertical axis is a logarithmic spiral, called the gold spiral, with a growth factor equal to the golden ratio φ. In this alternative, the free end of the rotary shaft is preferably approximately coincident with the lower top of the tank.

- un arbre fixé à la verticale selon l’axe du réservoir, l’arbre ayant une forme intérieure d’hélice tronconique dont sa projection sur un plan orthogonal à l’axe vertical est une spirale logarithmique, dite spirale d'or, avec un facteur de croissance égal au nombre d’or φ, l’orifice d’injection étant la plus grande section de l’hélice tronconique.a tree fixed vertically along the axis of the reservoir, the tree having an internal shape of a frustoconical helix whose projection on a plane orthogonal to the vertical axis is a logarithmic spiral, called the gold spiral, with a growth factor equal to the golden ratio φ, the injection orifice being the largest section of the frustoconical propeller.

Selon une caractéristique avantageuse, l’orifice de sortie est conformé en tronc de cône dont convergent du haut vers le bas. De préférence, le demi-angle d’ouverture (a) du cône est compris entre 6 et 10°.According to an advantageous characteristic, the outlet orifice is shaped like a frustoconical cone which converges from top to bottom. Preferably, the opening half-angle (a) of the cone is between 6 and 10 °.

Selon une variante avantageuse, la distance entre l’extrémité supérieure du tube de collecte et l’orifice de sortie du réservoir est réglable de sorte à pouvoir modifier le taux de collecte des particules solides.According to an advantageous variant, the distance between the upper end of the collection tube and the outlet opening of the reservoir is adjustable so as to be able to modify the collection rate of solid particles.

Avantageusement, le dispositif comprend au moins un évent en partie supérieure du réservoir tampon pour évacuer les gaz présents.Advantageously, the device comprises at least one vent in the upper part of the buffer tank for evacuating the gases present.

Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comprend une enveloppe de confinement agencée autour de l’orifice de sortie et du tube de collecte, définissant un volume intérieur dans lequel le liquide est confiné, en vue d’être évacué.According to an advantageous embodiment, the device comprises a containment envelope arranged around the outlet orifice and the collection tube, defining an interior volume in which the liquid is confined, with a view to being discharged.

L’invention a également pour objet un système de séparation comprenant au moins deux dispositifs tels que celui décrit précédemment, dans lequel un des deux dispositifs constituant le dispositif amont comprend au moins un orifice d’évacuation, agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement, formant un piquage relié à l’orifice d’injection du réservoir tampon du dispositif aval.The invention also relates to a separation system comprising at least two devices such as that described above, in which one of the two devices constituting the upstream device comprises at least one discharge orifice, arranged in the lower part of its containment envelope , forming a nozzle connected to the injection port of the buffer tank of the downstream device.

Dans ce système, le dispositif amont comprend au moins un orifice d’évacuation agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement, formant un piquage relié à l’orifice d’injection du réservoir tampon du dispositif aval.In this system, the upstream device comprises at least one evacuation orifice arranged in the lower part of its confinement envelope, forming a nozzle connected to the injection port of the buffer tank of the downstream device.

De préférence, l’enveloppe de confinement de l’un et/ou l’autre des deux dispositifs étant constituée d’un cylindre raccordé sur la périphérie du réservoir entre l’orifice d’injection et l’orifice de sortie, et d’un fond en forme d’hémisphère raccordé au cylindre.Preferably, the confinement envelope of one and / or the other of the two devices consisting of a cylinder connected on the periphery of the reservoir between the injection orifice and the outlet orifice, and a hemisphere-shaped bottom connected to the cylinder.

Selon un mode de réalisation avantageux, le système comprend au moins une vanne de régulation de débit entre le piquage du dispositif amont et l’orifice d’injection du dispositif aval.According to an advantageous embodiment, the system comprises at least one flow control valve between the connection of the upstream device and the injection orifice of the downstream device.

Avantageusement, l’un et/ou l’autre des deux dispositifs peu(ven)t comprendre au moins une vanne de purge sur le tube de collecte pour évacuer les particules solides collectées.Advantageously, one and / or the other of the two devices can (at least) comprise at least one purge valve on the collection tube to evacuate the collected solid particles.

Avantageusement encore, le dispositif aval comprend au moins un orifice de purge, agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement, pour évacuer le liquide dépourvu des particules solides. De préférence, une vanne d’isolement est prévue en aval de l’orifice de purge, pour isoler l’enveloppe de confinement du dispositif aval.Advantageously also, the downstream device comprises at least one drain orifice, arranged in the lower part of its confinement envelope, for discharging the liquid devoid of solid particles. Preferably, an isolation valve is provided downstream of the purge orifice, to isolate the confinement envelope of the downstream device.

L’invention a enfin pour objet l’utilisation d’un dispositif tel que décrit précédemment pour séparer le bio-crude des effluents aqueux, obtenus en sortie de réacteur de gazéification d’une biomasse algale.The invention finally relates to the use of a device as described above for separating the bio-crude from the aqueous effluents, obtained at the outlet of the gasification reactor from an algal biomass.

Description détailléedetailed description

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :Other advantages and characteristics of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description of examples of implementation of the invention made by way of illustration and not limitation, with reference to the following figures among which:

- la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un premier exemple dispositif de séparation solides-liquide selon l’invention ;- Figure 1 is a schematic view in longitudinal section of a first example solid-liquid separation device according to the invention;

- les figures 1A et IB sont des vues en coupe transversales selon A-A et B-B de la figure 1 ;- Figures 1A and IB are cross-sectional views along A-A and B-B of Figure 1;

- les figures 2 et 2A sont respectivement une vue en coupe longitudinale montrant un premier mode de réalisation d’une partie du dispositif de séparation selon l’invention qui permet la création et le maintien d’un vortex, et une vue en coupe transversale selon A-A;- Figures 2 and 2A are respectively a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a part of the separation device according to the invention which allows the creation and maintenance of a vortex, and a cross-sectional view along AA;

- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale montrant un deuxième mode de réalisation d’une partie du dispositif de séparation selon l’invention qui permet la création et le maintien d’un vortex;- Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a part of the separation device according to the invention which allows the creation and maintenance of a vortex;

- la figure 3 A est une vue de côté montrant le moyen de création et de maintien du vortex selon le mode de la figure 3;- Figure 3 A is a side view showing the means for creating and maintaining the vortex according to the mode of Figure 3;

- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale montrant un quatrième mode de réalisation d’une partie du dispositif de séparation selon l’invention qui permet la création et le maintien d’un vortex;- Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of a part of the separation device according to the invention which allows the creation and maintenance of a vortex;

- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale montrant une variante du réservoir et son orifice de sortie avec un moyen de création et de maintien du vortex selon la figure 4 ;- Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a variant of the reservoir and its outlet orifice with a means for creating and maintaining the vortex according to Figure 4;

- la figure 6 est une vue schématique montrant un système de séparation comprenant deux dispositifs de séparation solides-liquide selon l’invention, en amont l’un de l’autre.- Figure 6 is a schematic view showing a separation system comprising two solid-liquid separation devices according to the invention, upstream of one another.

On précise que les différents éléments selon l’invention sont représentés uniquement par souci de clarté et qu’ils ne sont pas à l’échelle.It is specified that the various elements according to the invention are represented only for the sake of clarity and that they are not to scale.

Les termes « supérieur », « inférieur », «dessus » et «dessous » sont à considérer en relation avec le réservoir tampon du dispositif de séparation selon l’invention, en configuration avec l’orifice d’entrée du mélange solides-liquide en haut et le tube de collecte en bas.The terms “upper”, “lower”, “above” and “below” are to be considered in relation to the buffer tank of the separation device according to the invention, in configuration with the inlet port of the solid-liquid mixture in top and the collection tube at the bottom.

Les termes « amont » et « aval » sont à considérer en relation avec la circulation du liquide dans un dispositif et un système selon l’invention.The terms “upstream” and “downstream” are to be considered in relation to the circulation of the liquid in a device and a system according to the invention.

Un dispositif 1 de séparation de particules solides en suspension dans un liquide est illustré en figure 1.A device 1 for separating solid particles suspended in a liquid is illustrated in FIG. 1.

Il comprend tout d’abord un réservoir tampon 2 de symétrie de révolution autour d’un axe vertical X. Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, la forme du réservoir 2 est un ovoïde de dimensions déterminées à partir d’un pentagone régulier.It firstly comprises a buffer tank 2 of symmetry of revolution about a vertical axis X. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the shape of the tank 2 is an ovoid of dimensions determined from a regular pentagon .

Le réservoir 2 est percé de deux orifices d’injection 20, 21, par lesquels le liquide chargé en particules solides peut être injecté, et d’un orifice de sortie 22 agencé en partie inférieure autour de l’axe de révolution X.The reservoir 2 is pierced with two injection orifices 20, 21, through which the liquid loaded with solid particles can be injected, and with an outlet orifice 22 arranged in the lower part around the axis of revolution X.

Dans les modes de réalisation illustrés, l’orifice de sortie 22 est conformé en tronc de cône dont convergent du haut vers le bas. De préférence, le demi-angle d’ouverture a du cône est compris entre 6 et 10°, typiquement égal à environ 8°.In the illustrated embodiments, the outlet orifice 22 is shaped like a frustoconical cone which converges from the top to the bottom. Preferably, the opening half-angle a of the cone is between 6 and 10 °, typically equal to about 8 °.

Selon l’invention, un moyen 3 de création et maintien d’un vortex V génère un mouvement centripète du (des) liquide(s) allant de la périphérie du réservoir 2 vers son centre sur au moins une partie de la hauteur de ce dernier.According to the invention, a means 3 for creating and maintaining a vortex V generates a centripetal movement of the liquid (s) going from the periphery of the reservoir 2 towards its center over at least part of the height of the latter .

Selon l’invention également, on conçoit le moyen 3 tel que sa forme et/ou le rapport entre ses dimensions est (sont) déterminé(s) à partir du nombre d’or φ.According to the invention also, the means 3 are conceived such that its shape and / or the ratio between its dimensions is (are) determined (s) from the golden ratio φ.

Plusieurs modes de réalisation différents peuvent être envisagés pour la réalisation de ce moyen de création et de maintien du vortex V.Several different embodiments can be envisaged for the realization of this means of creating and maintaining the vortex V.

Dans le mode illustré en figures 2 et 2A, le moyen 3 est un moyen d’injection du liquide chargé en particules solides de manière tangentielle en partie supérieure du réservoir tampon 2.In the mode illustrated in FIGS. 2 and 2A, the means 3 is a means for injecting the liquid loaded with solid particles tangentially in the upper part of the buffer tank 2.

Les orifices d’injection 20, 21 sont à cet effet réalisés sur l’un des diamètres supérieurs du réservoir et le vortex est généré tangentiellement à ce diamètre comme symbolisé par les flèches sur ces figures 2 et 2A.The injection orifices 20, 21 are for this purpose made on one of the upper diameters of the reservoir and the vortex is generated tangentially to this diameter as symbolized by the arrows in these Figures 2 and 2A.

Dans le mode illustré en figures 3 et 3A, le moyen est un cylindre 31 monté fixe dans l’orifice d’injection 20 selon l’axe de révolution X. Le cylindre 31 comprend une rainure 310 enroulée en hélice circulaire.In the mode illustrated in FIGS. 3 and 3A, the means is a cylinder 31 fixedly mounted in the injection orifice 20 along the axis of revolution X. The cylinder 31 comprises a groove 310 wound in a circular helix.

Ainsi, ce cylindre 31 constitue en quelque sorte un injecteur qui permet la mise en rotation du liquide jusqu’à générer le vortex souhaité V.Thus, this cylinder 31 constitutes, as it were, an injector which allows the liquid to rotate until generating the desired vortex V.

Au lieu de solutions hydrauliques comme dans les modes précités, on peut envisager une solution mécanique pour créer et maintenir le vortex V.Instead of hydraulic solutions as in the aforementioned modes, one can envisage a mechanical solution to create and maintain the vortex V.

Ainsi, dans le mode illustré en figures 4 et 5, le moyen est un arbre 32 monté rotatif à la verticale selon l’axe X du réservoir 2.Thus, in the mode illustrated in FIGS. 4 and 5, the means is a shaft 32 mounted to rotate vertically along the axis X of the tank 2.

L’arbre 32 a une forme extérieure d’hélice tronconique dont sa projection sur un plan orthogonal à l’axe vertical est une spirale logarithmique, dite spirale d'or, avec un facteur de croissance égal au nombre d’or φ.The shaft 32 has an outer shape of a frustoconical propeller whose projection on a plane orthogonal to the vertical axis is a logarithmic spiral, called the golden spiral, with a growth factor equal to the golden ratio φ.

De préférence, l’extrémité libre 33 de l’arbre rotatif 32 est approximativement confondue avec le sommet inférieur du réservoir.Preferably, the free end 33 of the rotary shaft 32 is approximately coincident with the lower top of the tank.

Deux exemples de dimensionnement d’un arbre rotatif 32 sont donnés dans le tableau ci-dessous.Two examples of sizing of a rotary shaft 32 are given in the table below.

On précise que dans ce tableau, les valeurs des dimensions des différentes sections dont données du haut de l’arbre 32 vers le bas, selon la hauteur de son hélice H.It is specified that in this table, the values of the dimensions of the different sections including given from the top of the tree 32 downwards, according to the height of its propeller H.

La position indique à quelle côte en hauteur est considérée chaque section. La position de valeur nulle indiquant le sommet de l’hélice de l’arbre rotatif.The position indicates to which height hill each section is considered. The zero value position indicating the top of the rotary shaft propeller.

On précise également que la hauteur de l’hélice est environ égale à 435,5 mm pour l’exemple 1, tandis qu’elle est de l’ordre de 609,6mm pour l’exemple 2.It is also specified that the height of the propeller is approximately equal to 435.5 mm for example 1, while it is of the order of 609.6 mm for example 2.

ίοίο

TABLEAUBOARD

Exemples de dimensionnement de l’arbre rotatif 32 Sizing examples of rotary shaft 32 Longueur (mm) Length (mm) Largeur (mm) Width (mm) Position (mm) Position (mm) Exemple 1 Example 1 15,00 15.00 9,27 9.27 0 0 9,27 9.27 5,73 5.73 166,3 166.3 5,73 5.73 3,54 3.54 269,1 269.1 3,54 3.54 2,19 2.19 332,6 332.6 2,19 2.19 1,35 1.35 371,9 371.9 1,35 1.35 0,84 0.84 396,2 396.2 0,84 0.84 0,52 0.52 411,2 411.2 Exemple 2 Example 2 21,00 21.00 13,00 13.00 0 0 13,00 13.00 8,00 8.00 232,9 232.9 8,00 8.00 5,00 5.00 376,9 376.9 5,00 5.00 3,00 3.00 465,7 465.7 3,00 3.00 1,85 1.85 520,7 520.7 1,85 1.85 1,15 1.15 554,7 554.7 1,15 1.15 0,71 0.71 575,7 575.7

En sortie de vortex, un tube de collecte 4 est agencé en dessous de l’orifice de sortie 22 du réservoir 2 pour collecter par gravité les particules solides concentrés vers l’intérieur du vortex.At the outlet of the vortex, a collection tube 4 is arranged below the outlet orifice 22 of the tank 2 to collect by gravity the solid particles concentrated towards the inside of the vortex.

Avantageusement, la distance D entre l’extrémité supérieure du tube de collecte 4 et l’orifice de sortie 22 du réservoir est prévue pour être réglable. Cela permet de pouvoir modifier le taux de collecte des particules solides. Pour obtenir une telle distance variable, on peut prévoir un tube 4 de hauteur variable et/ou une hauteur variable du volume inférieur entre l’orifice 22 et le tube 4.Advantageously, the distance D between the upper end of the collection tube 4 and the outlet orifice 22 of the tank is provided to be adjustable. This allows you to change the collection rate of solid particles. To obtain such a variable distance, a tube 4 of variable height and / or a variable height of the lower volume can be provided between the orifice 22 and the tube 4.

De préférence, un évent avec une vanne d’isolement 5 est prévu en partie supérieure du réservoir tampon 2 pour évacuer les gaz présents. Cela peut permettre notamment d’évacuer les gaz présents initialement dans le mélange solides-liquide.Preferably, a vent with an isolation valve 5 is provided in the upper part of the buffer tank 2 to evacuate the gases present. This can in particular make it possible to evacuate the gases initially present in the solid-liquid mixture.

Le dispositif de séparation selon l’invention comprend enfin une enveloppe de confinement 6 agencée autour de l’orifice de sortie 22 et du tube de collecte 4. Cette enveloppe 6 définit ainsi un volume intérieur dans lequel le liquide initialement chargé en particules, et le cas échéant les particules les moins denses est(sont) confiné(s) en vue d’être évacué(s) par le tube de collecte 4.The separation device according to the invention finally comprises a confinement envelope 6 arranged around the outlet orifice 22 and the collection tube 4. This envelope 6 thus defines an interior volume in which the liquid initially loaded with particles, and the where appropriate the least dense particles is (are) confined (s) in order to be evacuated (s) by the collection tube 4.

Ainsi, comme montré en figure 1, l’enveloppe 6 comprend un ou des orifices d’évacuation 60, 61, agencé(s) en partie inférieure. Le liquide restant, chargé éventuellement de particules les moins denses peut être ainsi évacué en continu de l’enveloppe 6.Thus, as shown in FIG. 1, the envelope 6 comprises one or more evacuation orifices 60, 61, arranged in the lower part. The remaining liquid, possibly loaded with less dense particles can thus be continuously discharged from the envelope 6.

A des fins de simplicité de réalisation, l’enveloppe de confinement 6 peut être constituée d’un cylindre 63 raccordé sur la périphérie du réservoir 2, entre l’orifice d’injection 20, 21 et l’orifice de sortie 22, et d’un fond 64 en forme d’hémisphère raccordé au cylindre 63.For the sake of simplicity of construction, the confinement envelope 6 may consist of a cylinder 63 connected to the periphery of the reservoir 2, between the injection orifice 20, 21 and the outlet orifice 22, and d 'a hemisphere-shaped bottom 64 connected to the cylinder 63.

Lorsqu’on souhaite collecter des particules de densités et/ou de granulométries différentes, on peut avantageusement envisager de réaliser un système avec plusieurs dispositifs de séparation qui viennent d’être décrits et de les mettre en série.When it is desired to collect particles of different densities and / or particle sizes, it is advantageously possible to envisage making a system with several separation devices which have just been described and putting them in series.

Un tel système avec deux dispositifs 1.1, 1.2 selon l’invention, en série est illustré en figure 6.Such a system with two devices 1.1, 1.2 according to the invention, in series is illustrated in FIG. 6.

Dans ce système, les deux orifices d’évacuation 60, 61 du dispositif amont 1.1 qui permettent d’évacuer le liquide chargé en particules les moins denses et/ou de taille moindre et qui sont agencés en partie inférieure de l’enveloppe de confinement 6, forment des piquages reliés chacun à un des orifices d’injection 20, 21 du réservoir tampon 2 du dispositif aval 1.2.In this system, the two evacuation orifices 60, 61 of the upstream device 1.1 which make it possible to evacuate the liquid loaded with less dense particles and / or of smaller size and which are arranged in the lower part of the confinement envelope 6 , form nozzles each connected to one of the injection orifices 20, 21 of the buffer tank 2 of the downstream device 1.2.

Sur chaque ligne reliant un piquage 60, 61 du dispositif amont 1.1 à un orifice d’injection 20, 21 du dispositif aval, est agencée une vanne de régulation de débit 7.On each line connecting a nozzle 60, 61 of the upstream device 1.1 to an injection orifice 20, 21 of the downstream device, a flow control valve 7 is arranged.

Deux vannes de purge 8, 9 formant un sas étanche sont agencées sur le tube de collecte 4 du dispositif amont 1.1 pour évacuer les particules solides collectées les plus denses.Two purge valves 8, 9 forming a sealed airlock are arranged on the collection tube 4 of the upstream device 1.1 to evacuate the densest collected solid particles.

Le dispositif aval 1.2 comprend quant à lui au moins un orifice de purge 10 agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement 6, pour évacuer le liquide dépourvu des particules solides. De préférence, une vanne d’isolement 11 est prévue en aval de l’orifice de purge 10 pour isoler l’enveloppe de confinement 6 du dispositif aval 1.2.The downstream device 1.2 for its part comprises at least one purge orifice 10 arranged in the lower part of its confinement envelope 6, for discharging the liquid devoid of solid particles. Preferably, an isolation valve 11 is provided downstream of the purge orifice 10 to isolate the containment envelope 6 from the downstream device 1.2.

Ainsi, on peut collecter les particules solides les plus denses et/ou de plus grande taille dans le tube de collecte 4 du dispositif amont 1.1 et celles les moins denses et/ou de plus petite taille dans le tube 4 du dispositif aval 1.2Thus, the densest and / or larger solid particles can be collected in the collection tube 4 of the upstream device 1.1 and the less dense and / or smaller particles in the tube 4 of the downstream device 1.2

D’autres variantes et améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.Other variants and improvements can be made without departing from the scope of the invention.

Différents types de matériaux peuvent être utilisés pour la réalisation du réservoir 2, des moyens de création et maintien de vortex 31, 32, et de l’enveloppe de confinement 6. Avantageusement, en particulier pour les composants le plus proche du vortex, ceux-ci peuvent être réalisés en cuivre ou en acier inoxydable, de préférence revêtue d’une ou plusieurs couches minces à base de cuivre et/ou d’argent.Different types of material can be used to make the reservoir 2, means for creating and maintaining a vortex 31, 32, and the confinement envelope 6. Advantageously, in particular for the components closest to the vortex, these these can be made of copper or stainless steel, preferably coated with one or more thin layers based on copper and / or silver.

L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.The invention is not limited to the examples which have just been described; one can in particular combine together characteristics of the examples illustrated within variants not illustrated.

Référence citée [1] : Alick Bartholomew, «Le génie de Viktor Schauberger : et si la pénurie d'eau et d'énergie était un faux problème ? », éditions Trédaniel / Le courrier du livre, 2014 (lre éd. 2008 (ISBN 2-7029-0542-0).Reference cited [1]: Alick Bartholomew, “The genius of Viktor Schauberger: what if the shortage of water and energy was a false problem? ”, Trédaniel editions / Le courier du livre, 2014 ( 1st ed. 2008 (ISBN 2-7029-0542-0).

Claims (22)

REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de séparation de particules solides en suspension dans un liquide et/ou de liquides de densités différentes comprenant :1. Device (1) for separating solid particles suspended in a liquid and / or liquids of different densities comprising: - un réservoir tampon (2), de symétrie de révolution autour d’un axe vertical (X), le réservoir comprenant au moins un orifice d’injection (20, 21) en liquide chargé en particules solides ou en au moins deux liquides de densités différentes, et un orifice de sortie (22) agencé en partie inférieure autour de l’axe de révolution du réservoir ;- a buffer tank (2), of symmetry of revolution about a vertical axis (X), the tank comprising at least one injection orifice (20, 21) in liquid loaded with solid particles or in at least two liquids different densities, and an outlet orifice (22) arranged in the lower part around the axis of revolution of the tank; - au moins un moyen (3) pour créer et maintenir un vortex générant un mouvement centripète du (des) liquide(s) allant de la périphérie du réservoir vers son centre sur au moins une partie de la hauteur de ce dernier; la forme et/ou le rapport entre dimensions du réservoir et/ou du moyen de création et de maintien du vortex est (sont) déterminé(s) à partir du nombre d’or φ;- at least one means (3) for creating and maintaining a vortex generating a centripetal movement of the liquid (s) going from the periphery of the reservoir towards its center over at least part of the height of the latter; the shape and / or the ratio between dimensions of the reservoir and / or of the means for creating and maintaining the vortex is (are) determined from the golden ratio φ; - un tube de collecte (4), agencé en dessous de l’orifice de sortie du réservoir, pour collecter par gravité au moins les particules solides, et/ou le(s) liquide(s) le(s) plus dense(s) concentrés vers l’intérieur du vortex.- a collection tube (4), arranged below the outlet opening of the tank, for collecting by gravity at least the solid particles, and / or the liquid (s) the densest (s) ) concentrated towards the inside of the vortex. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, la forme du réservoir étant un ovoïde de dimensions déterminées à partir d’un pentagone régulier.2. Device (1) according to claim 1, the shape of the reservoir being an ovoid of dimensions determined from a regular pentagon. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, la forme du réservoir étant une ellipsoïde de révolution, obtenue par rotation autour de l’axe vertical d’une ellipse, dite ellipse d’or, dont le rapport entre longueurs du grand axe et du petit axe est égal au nombre d’or.3. Device (1) according to claim 1, the shape of the reservoir being an ellipsoid of revolution, obtained by rotation around the vertical axis of an ellipse, called a golden ellipse, the ratio between lengths of the major axis and of the minor axis is equal to the golden ratio. 4. Dispositif (1) selon la revendication 1, la forme du réservoir étant une portion hémisphérique raccordée à une demi-ellipsoïde de révolution, l’ellipsoïde de révolution obtenue par rotation autour de l’axe vertical d’une ellipse, dite ellipse d’or, dont le rapport entre longueurs du grand axe et du petit axe est égal au nombre d’or.4. Device (1) according to claim 1, the shape of the reservoir being a hemispherical portion connected to a semi-ellipsoid of revolution, the ellipsoid of revolution obtained by rotation around the vertical axis of an ellipse, called ellipse d 'gold, whose ratio between lengths of the major axis and the minor axis is equal to the golden ratio. 5. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, le moyen de création et de maintien du vortex étant un moyen (30) pour injecter le liquide chargé en particules en suspension par un, de préférence deux orifices d’injection, de manière tangentielle au réservoir tampon.5. Device (1) according to one of claims 1 to 4, the means for creating and maintaining the vortex being a means (30) for injecting the liquid loaded with particles in suspension by one, preferably two injection orifices , tangentially to the buffer tank. 6. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, le moyen de création et de maintien du vortex étant un cylindre (31) monté fixe dans l’orifice d’injection (20) le cylindre comprenant une rainure (310) enroulée en hélice circulaire.6. Device (1) according to one of claims 1 to 4, the means for creating and maintaining the vortex being a cylinder (31) fixedly mounted in the injection orifice (20) the cylinder comprising a groove (310 ) wound in a circular helix. 7. Dispositif (1) selon la revendication 1 à 4, le moyen de création et de maintien du vortex étant un arbre (32) monté rotatif à la verticale selon l’axe du réservoir, l’arbre ayant une forme extérieure d’hélice tronconique dont sa projection sur un plan orthogonal à l’axe vertical est une spirale logarithmique, dite spirale d'or, avec un facteur de croissance égal au nombre d’or φ.7. Device (1) according to claim 1 to 4, the means for creating and maintaining the vortex being a shaft (32) rotatably mounted vertically along the axis of the reservoir, the shaft having an outer helix shape frustoconical whose projection on a plane orthogonal to the vertical axis is a logarithmic spiral, called the golden spiral, with a growth factor equal to the golden ratio φ. 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, l’extrémité libre (33) de l’arbre rotatif étant approximativement confondue avec le sommet inférieur du réservoir.8. Device (1) according to claim 7, the free end (33) of the rotary shaft being approximately coincident with the lower top of the tank. 9. Dispositif (1) selon la revendication 1 à 4, le moyen de création et de maintien du vortex étant un arbre fixé à la verticale selon l’axe du réservoir, l’arbre ayant une forme intérieure d’hélice tronconique dont sa projection sur un plan orthogonal à l’axe vertical est une spirale logarithmique, dite spirale d'or, avec un facteur de croissance égal au nombre d’or φ, l’orifice d’injection étant la plus grande section de l’hélice tronconique.9. Device (1) according to claim 1 to 4, the means for creating and maintaining the vortex being a tree fixed vertically along the axis of the reservoir, the tree having an internal shape of frustoconical helix whose projection on a plane orthogonal to the vertical axis is a logarithmic spiral, called a gold spiral, with a growth factor equal to the golden ratio φ, the injection orifice being the largest section of the frustoconical helix. 10. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’orifice de sortie (22) étant conformé en tronc de cône dont convergent du haut vers le bas.10. Device (1) according to any one of the preceding claims, the outlet orifice (22) being shaped as a truncated cone which converges from top to bottom. 11. Dispositif selon la revendication 10, le demi-angle d’ouverture (a) du cône étant compris entre 6 et 10°.11. Device according to claim 10, the opening half-angle (a) of the cone being between 6 and 10 °. 12. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la distance entre l’extrémité supérieure du tube de collecte (4) et l’orifice de sortie (22) du réservoir étant réglable de sorte à pouvoir modifier le taux de collecte des particules solides et/ou du(des) liquide(s) le(s) plus dense(s).12. Device (1) according to any one of the preceding claims, the distance between the upper end of the collection tube (4) and the outlet orifice (22) of the reservoir being adjustable so as to be able to modify the rate of collection of solid particles and / or the most dense liquid (s). 13. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un évent (5) en partie supérieure du réservoir tampon pour évacuer les gaz présents.13. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising at least one vent (5) in the upper part of the buffer tank for evacuating the gases present. 14. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une enveloppe de confinement (6) agencée autour de l’orifice de sortie et du tube de collecte, définissant un volume intérieur dans lequel le liquide initialement chargé en particules, les particules les moins denses et/ou le(s) liquide(s) les moins dense(s) est(sont) confiné(s) en vue d’être évacué(s).14. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising a confinement envelope (6) arranged around the outlet orifice and the collection tube, defining an interior volume in which the liquid initially charged with particles, the least dense particles and / or the least dense liquid (s) is (are) confined (s) in order to be evacuated (s). 15. Système (8) de séparation comprenant au moins deux dispositifs (1) selon la revendication 14, dans lequel un des deux dispositifs constituant le dispositif amont (1.1) comprend au moins un orifice d’évacuation (60, 61) agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement, formant un piquage relié à l’orifice d’injection du réservoir tampon du dispositif aval (1.2).15. A separation system (8) comprising at least two devices (1) according to claim 14, in which one of the two devices constituting the upstream device (1.1) comprises at least one discharge orifice (60, 61) arranged in part bottom of its containment envelope, forming a nozzle connected to the injection port of the buffer tank of the downstream device (1.2). 16. Système de séparation selon la revendication 15, l’enveloppe de confinement de l’un et/ou l’autre des deux dispositifs étant constituée d’un cylindre (63) raccordé sur la périphérie du réservoir (2) entre l’orifice d’injection (20, 21) et l’orifice de sortie (22), et d’un fond (64) en forme d’hémisphère raccordé au cylindre.16. A separation system according to claim 15, the containment envelope of one and / or the other of the two devices consisting of a cylinder (63) connected on the periphery of the tank (2) between the orifice. injection (20, 21) and the outlet orifice (22), and a hemisphere-shaped bottom (64) connected to the cylinder. 17. Système de séparation selon la revendication 15 ou 16, comprenant au moins une vanne de régulation de débit (7) entre le piquage du dispositif amont et l’orifice d’injection du dispositif aval.17. Separation system according to claim 15 or 16, comprising at least one flow control valve (7) between the inlet of the upstream device and the injection port of the downstream device. 18. Système de séparation selon l’une des revendications 15 à 17, l’un et/ou l’autre des deux dispositifs comprenant au moins une vanne de purge (8, 9) sur le tube de collecte pour évacuer les particules solides collectées et/ou le(s) liquide(s) le(s) plus dense(s).18. Separation system according to one of claims 15 to 17, one and / or the other of the two devices comprising at least one purge valve (8, 9) on the collection tube for evacuating the collected solid particles and / or the most dense liquid (s). 19. Système selon l’une des revendications 15 à 18, le dispositif aval comprenant au moins un orifice de purge (10) agencé en partie inférieure de son enveloppe de confinement, pour évacuer le liquide dépourvu des particules solides et/ou le liquide le moins dense.19. System according to one of claims 15 to 18, the downstream device comprising at least one drain orifice (10) arranged in the lower part of its confinement envelope, for discharging the liquid devoid of solid particles and / or the liquid less dense. 20. Système selon la revendication 19, comprenant une vanne d’isolement (11) en aval de l’orifice de purge (10) pour isoler l’enveloppe de confinement du dispositif aval.20. The system of claim 19, comprising an isolation valve (11) downstream of the purge orifice (10) to isolate the containment of the downstream device. 21. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 ou du système selon l’une des revendications 15 à 20 pour séparer des particules solides en suspension dans un liquide en fonction de leur granulométrie ou des liquides en fonction de leur densité.21. Use of a device according to one of claims 1 to 14 or of the system according to one of claims 15 to 20 for separating solid particles suspended in a liquid according to their particle size or liquids according to their density. 22. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 ou du système selon l’une des revendications 15 à 20, pour séparer le bio-crude des effluents aqueux, obtenus en sortie de réacteur de gazéification d’une biomasse algale.22. Use of a device according to one of claims 1 to 14 or of the system according to one of claims 15 to 20, for separating the bio-crude from the aqueous effluents, obtained at the outlet of the gasification reactor from a biomass algal. 2/42/4 3Z4 x3Z4 x ιι r r ί Ί  ί Ί P P ί ί 20 20 \ ι \ ι
1^221 ^ 22 4Z44Z4
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