Brevet FR2079346A1 — publié le 19711112

i 2079346 La présente invention se rapporte à des fluides hydrauliques et elle a trait plus particulièrement à des fluides hydrauliques présentant une grande masse spécifique. Il existe un besoin en fluides hydrauliques de haute densité 5 dans différents domaines industriels. Par exemple, dans des filtres-presses tubulaires qui sont utilisés pour réduire la teneur en liquide de substances solides finement divisées et humides se présentant sous forme de boues de haute densité, il est important d'utiliser un fluide hydraulique d'une densité appropriée. On connaît 10 différents types de filtres-presses tubulaires, tels que ceux décrits par exemple dans le brevet britannique N° 907•485 et dans le brevet belge N°7I7.264. Un type de filtre-presse tubulaire comprend essentiellement deux corps tubulaires coaxiaux formant entre eux une chambre annulaire, un manchon élastique impérméable qui est fixé sur le 15 corps tubulaire extérieur et qui divise la chambre en des compartiments intérieur et extérieur coaxiaux et non-communicants, le compartiment intérieur comprenant une entrée de la substance solide finement divisée à filtrer sous pression et un élément de filtrage qui est supporté par le corps tubulaire intérieur, ce corps tubulaire 20 et l'élément de filtrage étant construits et agencés de manière à permettre à du liquide de s'écouler au travers de l'élément de filtrage et du corps tubulaire intérieur tout en empêchant le passage de la substance solide finement divisée, et le compartiment extérieur comprenant une entrée de fluide hydraulique sons pression permettant 25 d'appliquer le manchon élastique imperméable contre la substance solide finement divisée se trouvant dans le compartiment intérieur en vue de la comprimer et d'extraire le liquide contenu dans celle-ci, le filtre-presse comprenant en outre des moyens pour déplacer les corps tubulaires axialement l'un par rapport à l'autre jusque dans J>o une position où la substance solide finement divisée peut être évacuée du compartiment intérieur. Dans les réalisations connues, jusqu'à présent les matières utilisables comme fluides hydrauliques de haute densité présentent un certain nombre d'inconvénients dont le plus important est probablement leur nature abrasive. 35 L'invention a pour but de fournir un fluide hydraulique de hau te densité qui peut être utilisé dans un filtre-presse tubulaire du type décrit plus haut et qui est d'une nature non-abrasive. L'invention fournit un fluide hydraulique comprenant, en solution aqueuse, un ou plusieurs sels inogarniques qui ont une densité 40 d'au moins trois grammes par centimètre cube et une solubilité d'au BAD ORIGINAL 71 04394 .2 2079346 moins cent grammes par litre d'eau à 0° C, et une matière organique soluble dans l'eau et qui, lorsqu'elle est dissoute dans l'eau, produit une solution d'une viscosité supérieure à celle de l'eau, de sorte que la solution résultante a une masse spécifique supérieure 5 à 1,350 et une viscosité comprise dans la plage de 0,2 à 2 poises à 20° C et peut résister à une pression d'au moins 35kg/cm2 sans se décomposer. De préférence, un fluide hydraulique suivant l'invention est non-corrosif, non-toxique, non-inflammable et il peut résister à IOune pression de 350 kg/cm2 sans se décomposer. Il est également avantageux que le fluide hydraulique présente un faible point de congélation et ma premier point eutectique peu élevé. La matière organique soluble dans l'eau utilisé suivant l'invention est généralement un polymère organique soluble dans l'eau I5qui peut se présenter sous forme d'un liquide visqueux. Les sels inorganiques les plus appropriés sont les bromures et iodures de sodium et de potassium mais on peut utiliser d'autres sels, parmi lesquels les halogènures d'autres métaux par exemple des bromures et des iodures d'autres métaux alcalins et de métaux alcali-20no-terreux et de transition. La matière organique soluble dans l'eau peut avantageusement être un polyglycol, par exemple un polyéthylène-glycol tel que celui fabriqué sous la marque "CARB0WAX" 6.000 ou un oxyde de polyéthylène. En variante, on peut utiliser un polyacrylate ou une polyacrylamide, 25auquel cas le pH du fluide hydraulique doit être égal ou légèrement supérieur à 7- Le poids moléculaire du polyglycol ou de l'oxyde de polyéthylène est de préférence d'au moins 5-000 tandis que celui du polyacrylate et de la polyacrylamide est de préférence d'au moins 100.000. 30 D'une façon générale, le fluide hydraulique contient de 5 à 50 parties en poids d'une matière organique, soluble dans l'eau, par exemple du polyéthylène-glycol, de 50 à 200 parties en poids d'eau et de 15 à 150 parties en poids d'un sel inorganiques (ces valeurs étant calculées sur une base anhydre). Si on utilise un iodure dans 351e fluide hydraulique, il est avantageux d'ajouter une petite quantité d'une solution de thiosulfate aqueuse, généralement de 0,01 à 0,5 partie en poids d'une solution N/I0 de thiosulfate de sodium. Si on utilise une quantité relativement grande de matière organique soluble dans l'eau, par exemple un liquide organique visqueux, il est avan- 40 tageux d'incorporer un co-solvant organique, par exemple de 5 à 20 BAD ORIGINAL 71 0/*39i» 3 2079346 parties en poids d'acétone puisque cette substance peut faciliter la dissolution de la matière organique soluble dans l'eau et peut agir comme lubrifiant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront 5 mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel la Fig. unique est une vue en section droite partielle et schématique d'un flitre-presse tubulaire du type décrit dans le brevet belge N° 717-264. 10 En se référant au dessin, le filtre-presse tubulaire I comprend un élément tubulaire intérieur I a_, un élément tubulaire extérieur I b, un joint d'étanchéité I ç_ prévu à chaque extrémité de l'élément tubulaire intérieur I a_, un manchon élastique imperméable I d fixé sur l'élément tubulaire extérieur I a de manière à délimiter avec 15 les éléments tubulaires des compartiments intérieurs I e_ et extérieur I f non-communicants, un orifice d'une entrée 13 pour introduire dans le compartiment intérieur I e de la boue à filtrer sous pression, un élément de Ciltra-gp I g supporté par l'élément tubulaire intérieur la, un orifice d'entrée 16 pour introduire dans le compartiment exté-20 rieur I £ du fluide hydraulique sous pression et un orifice d'entrée 21 pour introduire l'air comprimé utilisé pour évacuer la galefete de substance filtrée. En service, il est préférable que les masses spécifiques du fluide hydraulique et de la substance à filtrer sous pression soient aussi proches que possible l'une de l'autre : la diffé-25 rence entre les masses spécifiques n'est de préférence pas supérieure à 0,05. L'invention va maintenant être décrite en référence aux exemples suivants : Exemple I Un fluide hydraulique a été préparé en mélangeant les ingré-30 dients suivants (les quantités étant données en parties en poids) jusqu'à ce qu'on obtienne une solution homogène : Iodure de potassium 100 Polyéthylène-glycol 29 Acétone 8 35 Solution N/I0 de thiosulfate de Sodium 0,2 Eau 108 Le polyéthylène-glycol a un poids moléculaire supérieur à 5.000. On a trouvé que la solution résultante avait une masse spéci-fique de 1,450 à une température et une pression normales. Sa visco 71 04394 4 2079346 site à 20° C a été trouvée comprise dans la plage de 0,2 et deux poises. Le fluide hydraulique était non-toxique, non-corrosif et non-inflammable. Le fluide hydraulique a été introduit dans le compartiment If du flitre-presse tubulaire décrit plus haut et une boue 5 aqueuse de blanc de chaux ayant une teneur en substances solides de 49j5 % en poids, équivalente à une masse spécifique de 1,443 a été introduite dans le compartiment le. La pression du fluide hydraulique a été augmentée de 70 kg/cm2 et elle a été maintenue à cette valeur pendant 2,5 minutes, période pendant laquelle le liquide a 10 été exprimé de la boue de blanc de chaux afin de laisser subsister une galette de substance filtrée. La galette a été ensuite évacuée et on a trouvé qu'elle avait une épaisseur de 2 cm et un poids de 34 kg. La durée totale du cycle a été de trois minutes, la teneur en eau de la galette de substance filtrée a été trouvée égale à 15 18,5 fo en poids et le débit à la sortie a été trouvé égal à 562 kg/h. Après une marche continue pendant sept jours, l'appareil a été démonté et examiné et on a trouvé qu'il ne s'était produit aucune usure des parties métalliques en contact avec le fluide hydraulique et aucune détérioration du manchon élastique imperméable Id formant 20 la paroi de délimitation des compartiments du filtre-presse tubulaire . Exemple 2 On a préparé un fluide hydraulique en mélangeant les ingrédients suivants (toutes les quantités étant exprimées en parties en 25 poids) jusqu'à ce qu'on obtienne une solution homogène : Iodure de potassium 100 Polyéthylène-glycol 29 Acétone 8 Solution N/I0 de thiosulfate 30 de sodium 0,2 Eau 88 Le polyéthylène glycol a un poids moléculaire supérieur à 5.000. On a trouvé que la solution résultante avait une masse spécifique de 1,510 à une température et une pression normales et une visco-35 site de 0,40 poise à 20° C. On a constaté qu'elle était non-toxique, non-corrosive, non-inflammable et qu'elle résistait à une compression de 35 kg/'cm2 sans décomposition. Exemple 3 Un fluide hydraulique a été préparé en mélangeant les ingré-40 dients suivants (toutes les quantités étant exprimées en parties en 71 04394 5 2079346 en poids) de manière à obtenir une solution homogène : Bromure de sodium 100 CARBOWAX 6.000 19 Eau 126 5 On a trouvé que cette solution avait une masse spécifique de 1,470 à une température et une pression normales et qu'elle avait une viscosité de 0,38 poise à 20° C. On a constaté qu'elle était non-toxique, non-corrosive, non-inflammable et qu'elle résistait à une pression de 35 kg/cm2 sans décomposition. 10 Les fluides hydrauliques décrits dans les exemples 2 et 3 ont été utilisés de façon satisfaisante dans un flitre-presse tubulaire du type décrit plus haut. 71 04394 6 2079346 REVENDICATIONS 1. Fluide hydraulique pour machine à pression hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend , en solution aqueuse, un ou plusieurs sels inorganiques qui ont une densité d'au moins trois grammes par centimètre cube et une solubilité d'au moins cent grammes par 5 litre d'eau à 0° C, et une matière organique soluble dans l'eau et qui, lorsqu'elle est dissoute dans l'eau, produit une solution d'une viscosité supérieure à celle de l'eau, de manière que la solution résultante ait une masse spécifique supérieure à 1,350 et me viscosité de l'ordre de 0,2 à 2 poises à 20° C et puisse résister à une 10 pression d'au moins 35 kg/cm2 sans se décomposer. 2. Fluide hydraulique suivant la revendication I, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un halogènure d'un métal alcalin. 3* Fluide hydraulique suivant la revendication I, caractérisé 15 en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un halogènure d'un métal alcalino-terreux. 4.Fluide hydraulique suivant la revendication I, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un halogènure d'un métal de transition. 20 5. Fluide hydraulique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent ion halogènure de sodium. 6. Fluide hydraulique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un halogènure de 25 potassium. 7- Fluide hydraulique suivant l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un bromure. 8. Fluide hydraulique suivant l'une quelconque des revendi- 30 cations I à 7, caractérisé en ce que le ou les sels inorganiques comprennent un iodure. 9. Fluide hydraulique suivant l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que la matière organique soluble dans l'eau comprend un ou plusieurs des corps suivants: un polygly- 35 col, un oxyde de polyéthylène, un sel d'un acide polyacrylique ou une polyacrylamide. 10. Fluide hydraulique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la matière organique soluble dans l'eau comprend un polyéthylène-glycol. 71 04394 7 2079346 11. Fluide hydraulique suivant l'une Quelconque des revendications I à 10, caractérisé en ce qu'il contient de 5 à 50 parties en poids de la matière organique soluble dans l'eau, de 50 à 200 parties en poids d'eau et de 15 à 50 parties en poids du ou des sels inorga- 5 niques (les quantités étant calculée0sur une base anhydre). 12. Fluide hydraulique suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend un iodure et de 0,01 à 0,5 partie en poids d'une solution aqueuse N/I0 d'un thiosulfate. 13- Fluide hydraulique suivant la revendication 12, caractéri- 10 sé en ce que le thiosulfate est du thiosulfate de sodium. 14. Fluide hydraulique suivant l'une quelconque des revendications I à 13, caractérisé en ce qu'il contient un co-solvant organique de manière à faciliter la dissolution de la matière organique soluble dans l'eau. 15 15. Fluide hydraulique suivant la revendication 14, lorsqu'elle est combinée avec la revendication II, caractérisé en ce qu'il contient de 5 à 20 parties en poids d'acétone.