Brevet FR2016925A1 — publié le 19700515

L'invention a pour objets un procédé et un dispositif de mélange à convergent et divergent, en particulier destinés à mélanger de l'air ozoné avec de 11 eau. Un procédé déjà connu, par lequel on mélange 11 air ozoné à lteau, consiste à amener l'air ozoné par un conduit au réservoir contenait Liteau. L'air ozoné pénètre dans 11 eau par des tuyères poreuses placées au fond du réservoir et, ce faisant, entratne un traitement de l'eau par voies bactériologique, organoleptique et physico-chimique. Ce procédé a notamment l'inconvénient suivant : il exige des réservoirs de mise en contact assez larges et une installation spéciale qui sert à distribuer l'air ozoné dans le réservoir. Il réclame encore une compression additionnelle de l'air ozoné et cause des pertes d'ozone égales en pourcentage à 25 environ. Un autre procédé, également connu, par lequel on mélange l'air ozoné à l'eau, consiste à les mélanger au moyen d'invecteurs. Dans ce cas, au lieu de faire passer toute liteau par l'injecteur, on en dirige la majeure partie par le conduit principal hors de 11 injecteur, au fond du réservoir de contact, et on fait seulement passer une petite quantité d'eau par en amenant le mélange obtenu d'air ozoné et d'eau au conduit principal à l'endroit où existe une pression minimale. Ce procédé a un inconvénient, qui réside dans la formation de bulles d'air ozoné à grandes dimensions; il s'ensuit que les pertes d'ozone s'élèvent à 14 au minimum. L'invention a notamment pour but de prévenir les inconvénients qui viennent d'être décrits et d'obtenir au cours du mélange de l'air ozoné avec l'eau des bulles d'air très petites et à turbulence violente : l'air ozoné se mélange ainsi à l'eau dans des proportions plus exactes et les pertes d'ozone sont réduites à 1fui. Selon l'invention, on atteint ce but en utilisant, dans la partie supérieure de la colonne verticale de mélange, un système convergent à rétrécissemenX de section et en disposant, dans la partie inférieure de cette colonne, un divergent, également appelé par la suite diffuseur, dont la forme assure une introduction harizontale ou presque horizontale du mélange d'air ozoné et d'eau dans un réservoir de mise en contact. Selon l'invention, une partie du liquide, par exemple constitué par de liteau, est refoulée dudit réservoir dans un injecteur ou se produit,après aspiration de l'air ozoné, une émulsion eau-air introduite dans les rétrécissements du convergent au moyen d'un conduit spécial. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des changements considérables des vitesses de passage de la veine fluide, qui vont par exemple de 1,6 m/s à l'admission jusqu'à 6 m/s à la sortie du convergent, et de ramener la vitesse de passage par exemple à 3 m/s à la sortie du diffuseur, ce qui cause la formation d'une émulsion eau-air et permet donc de consommer utilement presque toute la quantité d'ozone par contact de surface. Grâce à une mise en turbulence violente de lteau avec l'air ozoné, l'invention permet de tirer parti de l'ozone jusqu'à un taux de 99fui. La description qui va suivre, en regard des dessins schématiques annexés à titre d'exemplé, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente en section un dispositif de mélange d'air ozoné avec de l'eau. La figure 2 est une coupe des rétrécissements de son convergent. La figure 3 est une coupe de son diffuseur. Comme on le constate sur la figure 1, l'eau d'un réservoir 8 s'écoule, sous une pression de 0,3 atm, par un conduit 1 et un convergent 4 où une émulsion primaire d'eau et d'air ozoné arrive continuellement en provenant d'un injecteur 2. Le mélange secondaire d'eau et d'air ozoné parvient alors par un conduit 5 et un diffuseur 6 au réservoir de mise en contact 7 d'où, par le trop-plein 10, l'eau traitée passe ensuite-directement à la pompe 11 qui l'envoie, par le conduit 12, à ses lieux de destination. La figure 2 représente en coupe les étranglements successifs du convergent 4 de la figure 1. Le conduit 1 passe dans les rétrécissements du convergent 4 où est inséré, au centre et de manière fixe, un conduit 3 d'alimentation en émulsion primaire issu de l'injecteur 2. Les rétrécissements du convergent 4 sont joints de manière fixe au conduit 5. La figure 3 représente à plus grande échelle le diffuseur 6 de la figure 1. Le conduit 5 y est- assemblé rigidement au diffuseur 6, avec son déviateur intérieur 9 approximativement conique. Il résulte de la description qui précède que le procédé et le lewaispositif selon l'invention rendent possible une fragmentation maximale des bulles d'air dans l'eau jusqu'à la formation de ttétat d'émulsion et sa distribution uniforme dans le réservoir de mise en contact; ils permettent aussi d'utiliser l'ozone à raison de 99% et d'obtenir une régulation facile et une exploitation souple. Un autre avantage se trouve dans la possibilité d'installer un certain nombre des dispositifs selon l'invention dans un même réservoir de-contact. - REVENDICATIONS 1. Procédé de mélange par convergent et divergent d'un gaz et d'un liquide, en particulier d'air ozoné et d'eau, selon lequel leur mélange se fait dans une colonne verticale, caractérisé par le fait qu'on communique dans la colonne des vitesses de passage variables au mélange, avantageusement dans un intervalle allant de 1,6 m/s à l'admission jusqu'à 6 m/s à la sortie de rétrécissements du convergent, et qu'on réduit la vitesse de passage jusqu a environ D m/s à la sortie du divergent. 2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie supérieure de la colonne verticale de mélange offre un convergent (4) à rétrécissements et sa partie inférieure un divergent (6) dont la forme permet au mélange d'air ozoné et d'eau de sortir horizontalement ou presque horizontalement.