Brevet FR2179573A1 — publié le 19731123

Les résines échangeurs d'ions sont habituellement utilisées dans des filtres de forme cylindrique où l'eau à traiter pénètre par le haut au-dessus de la colonne de résines et ressort après permutation, par le bas au travers de crépines dont les pores sont d'un calibre inférieur au diamètre des résines utilisées. La hauteur de colonne est de 800 m/m minimum et peut atteindre parfois plus de 1.500 m/m. Au-dessus de la colonne de résines est réservé un large espace sous le couvercle du filtre pour permettre l'expansion des résines au moment du lavage à contre-courant, pour obtenir la régénération. Cet espace est au minimum de 50 fio de la hauteur de la couche de résines et peut atteindre 100 go selon les vitesses de lavage utilisées. L'efficacité de ces systèmes n'est plus à prouver. Avant d'envoyer une solution de régénération sur les résines, il est nécessaire de détasser la couche en envoyant un liquide à contre oeuvrant. Puis, on introduit la solution régénérante. La parfaite pénétration de cette solution en tous points de la couche, conditionne formellement la valeur de la régénération. Puis, on rince le filtre pour le purger de Sa solution régénérante. Cette opération doit être faite d'abord à la vitesse normale, puis à grande vitesse, après avoir rétabli le sens normal de l'eau. On reprend enfin le cycle épuisement. Une nouvelle méthode consiste à procéder à l'échange en mettant les résines en mouvement dans le liquide à permuter. Cette méthode est appelée à tort l'échange en continu. En réalité, il s'agit d'un échange par séquences. C'est de ce procédé que relève notre invention d1aujour- d'hui. Le processus est le suivant : Le filtre a une forme cylindrique l'au pénètre par le bas du réservoir (A) après être passé au préalable dans un filtre à manchon par exemple (F.1) elle est passée dans un hydro-éjecteur à venturi (B). Cette eau servant de fluide moteur entrai- ne les résines contenues dans le fond du filtre en forme de cône de trémie (C). Une conduite T en position verticale axiale dans le filtre conduit liteau et les résines en suspensions vers la chambre de détente en haut du réservoir (D). Les résines retombent sur la couche supérieure du lit de résines, cependant que lteau à traiter est entraînée au travers du lit par la pression vers les crépines E placées vers le fond du réservoir, en fin de partie cylindrique verticale, avant le raccordement du cône C. La permutation se fait ainsi d'une façon complète et absolue. L'eau permutée sort en F. La régénération se fait dans le même sens. Il est à souligner que le détassage nécessaire dans les filtres classiques est entièrement supprimé de même que la mise en expansion simultanée de toute la colonne de résines, le lit du fait de son mouvement constant du haut vers le bas, avec passage en suspension obligatoire des résines dans le tube central T évitant tout blocage du lit. Pour effectuer la régénération, la vanne à 3 voies V.1 est tournée pour que l'eau au lieu de sortir en 3 voies l'utilisation sorte en 4 vers l'égout et la vanne V.2 aussi pour que liteau brut ne pénètre plus en 1 mais que la saumure (ou solution régénérante) pénètre en 2. Pendant la régénération, les résines continuent leur mouvement de percolation vers le haut dans le tube T et leur mouvement vers le bas dans la colonne du filtre. Ainsi, toutes les résines ont bien baigné dans la solution régénérante. Au bout d'un tempscalculé, on rince les résines en remettant la vanne V.2 dans la position d'origine : eau rentrant en 1 #orifice 2 fermé et on laisse la vanne V.1 dans la même position de façon à ce que toute l'eau de rinçage sorte en 4 vers 11 égout. Au bout du cycle rinçage, on retourne la vanne V.1 pour que l'orifice 4 soit fermé et l'orifice 3 ouvert vers l'utilisation. A noter que les crépines E ont des orifices inférieurs au diamètre des résines et supérieurs aux orifices du tamis du filtre F.1 pour que les impuretés organiques qui se trouvent traverser le Filtre F.1 puissent bien ressortir au travers des crépines E. Les avantages de ce procédé sont les suivants - qualité constante en titre de l'effluent - quantité d'eau de rinçage utilisée moindre - quantité de résines utilisée moindre - quantité de réactifs de régénération utilisée moindre - simplification de construction - encombrement de l'appareil réduit au maximum - hauteur réduite du fait de la suppression de la chambre d'expansion - vannes de commande simplifiées - automaticité simplifiée. Ce système de filtre, pour avoir, en dehors de l'utilisation décrite ci-dessus, bien d'autres applications dont l'énumération ci dessous n'est pas limitative - la filtration sur médium permanent à fine granulométrie - le traitement des liquides sur charbon actif - LE DOSAGE des produits en cristaux à dissolution lente - les réactions catalytiques sur catalyseur permanent régénérable - le dégazage des liquides. REVEN#I)ICATI0NS 1/ Appareil destiné à permettre la filtration ou la permutation des liquides sur médium, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un réservoir dans lequel liteau pénètre par le bas, évite le médium grâce à un tube vertical de bas vers le haut, puis redescend au travers du médium du haut vers le bas, avant de ressortir par les crépines situées dans la partie basse. 2/ Appareil selon la revendication n0 1, dans lequel le tube pénétrant dans la partie basse de l'appareil, est équipé d'un venturi, afin que le liquide pénétrant sous pression entraîne le médium en suspen sion dans le tube vertical, vers le haut de l'appareil. 3/ Appareil selon les revendications nO 1 et 2, dans lequel la régéné ration du médium s'effectue dans le même sens que la filtration. 4/ Appareil selon les revendications ci-dessus, dans lequel un préfiltre tamise tous liquides pénétrant dans l'appareil, de façon à ce que les impuretés contenues dans le liquide, impuretés d'un calibre supérieur au trou des crépines de sortie, soient retenues avant pénétration dans l'appareil.