Brevet FR2181567A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la séparation des fluides, le fluide étant forcé contre une membrane ne permettant le passage que de certains constituants. De nombreux procédés sont connus pour la séparation et la purification des fluides à partir de solutions contenant des solides ou d'autres fluides. Dans ce domaine, l'un des plus grands besoins est celui de dispositifs pour obtenir de l'eau pure à partir d'eau salée, d'eau saum tre ou d'égouts. L'un des procédés les plus prometteurs pour séparer des matières en suspension et des matières dissoutes de solutions aqueuses est osmose inverse pour laquelle l'eau est forcée à travers une membrane semi-perméable, la membrane étant perméable à l'eau mais non aux solides dissous. Le procédé d'osmose inverse est simple en lui-même, et contrairement au cas des autres procédés, il n'y a pas de changement de phase. Par suite, il peut être prévu une dépense en énergie extrême- ment faible. Ltun des inconvénients les plus sérieux de l'osmose inverse est la nécessité d'utiliserdes pressions très élevées pour forcer liteau à travers la membrane, même pour obtenir un débit faible d'eau pure. Les pressions supérieures à 200 kg/cm2 ou plus qui doivent souvent être utilisées nécessitent normalement des récipients et des pompes haute pression, et par suite, l'investissement de capitaux importants. De plus, des quantités importantes d'eau salée doivent être mises sous haute pression pour obtenir un débit seulement modéré d'eau pure, ce qui en traSne un prix de revient élevé. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour la purification des fluides en forçant le fluide contre une membrane arrêtant les constituants dissouts et ne permettant le passage que du fluide pur. L'invention a aussi pour objet un appareil pour la purification de l'eau en forçant liteau à travers une membrane semi-perméable, dans lequel un maximum de l'énergie tuilisée pour établir la haute pression est récupérée. Suivant un mode de mise en oeuvre de l t invention, ce résultat est obtenu en utilisant une machine du type centrifuge dans laquelle de l'eau salée ou impure ou une autre solution comportant un solvant ou des solvants et différents con s- tituants en solution est envoyée dans un panier tournant qui établit la haute pression par force centrifuge. Des membranes semi-perméables sont placées près du pourtour du panier tournant où une pression statique importante d'eau est établie# Cette haute pression pousse une partie de la solution à travers les membranes, la nature semi-perméable des membranes permettant le passage du solvant pratiquement pur de façon à concentrer le reste de la solution.Après l'écoulement à travers les membranes, le solvant pur passe du panier tournant à travers des ajutages fixés au panier et orientés tangentiellement par rapport à la rotation du panier et dans le sens opposé au sens de rotation. L'appareil centrifuge permet d'obtenir des pressions très élevées avec un minimum d'équipement. Les ajutages de sortie i travers lesquels la solution pure échappe du panier, servent à propulser le panier pour maintenir son mouvement de rotation, ce qui permet de récupérer une partie de l'énergie de rotation fournie au système et dtaugmenter le rendement. L'appareil centrifuge peut être adapté aussi bien à des systèmes de traitement en continu qu'à des systèmes de traitement en discontinu. Différents modes de mise en oeuvre de l'invention peuvent être utilisés pour augmenter les débits et les rendements. Suivant un mode de réalisation la membrane est simplement un cylindre mince placé près du pourtour du panier et autour du fluide contenu. Suivant un autre mode de réalisation, des membranes sont empilées en couches en forme anneaux, et le fluide pur doit s'écouler principalement parallèlement à ltaxe du panier pour permettre l'utilisation de surfaces plus importantes des membranes, bien que les pressions varient dans une certaine mesure à travers ltépaisseur des membranes. Suivant un autre mode de réalisation, des membranes enroulées en spirale sont placées près du pourtour du panier pour permettre l'utilisation de superficies importantes de membranes, et par suite pour maintenir ces débits élevés tout en établissant des pressions substantielles à travers llépais- seur de la membrane. Ces combinaisons ainsi que d'autres peuvent être utilisées pour différentes applications pour obtenir des rendements élevés et des débits importants avec un minimum d'équipement. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe verticale d'un appareil selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, - la figure 3 est une coupe montrant une partie de la membrane et du support de l'appareil de la figure 1, - la figure 4 est une coupe verticale d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 5 est une coupe à plus grande échelle d'une partie de appareil de la figure 4, - la figure 6 est une vue en plan avec une partie coupée d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 7 est une vue en plan avec une partie coupée d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 8 est une coupe verticale d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 9 est une couple d'une partie d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention eom- portant des membranes en forme de feuilles disposées radiale- ment, - la figure 10 est une mue en plan de la partie re- présentée sur la figure 9, - la figure Il est une coupe en placé t à membrane de l'appareil de la figure 9, - la figure 12 est une vue en perspective d'une partie de l'appareil de la figure 9, - la figure 13 est une vue en perspective d'une partie d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention comportant des membranes creuses en fibres fines disposées radialement, - la figure 14 est une vue en perspective d'une partie de l'appareil suivant le mode de réalisation de l'appareil de la figure 13, et - la figure 15 est une coupe en plan simplifiée d'un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel l'eau d'alimentation à purifier est appliquée au côté extérieur dans la direction radiale dtune membrane. Un appareil et le procédé pour la séparation d'un fluide selon l'invention peuvent etre utilisés pour différents fluides. Cependant, l'une des utilisations les plus importantes est la séparation d'eau douce de liteau de mer, et la description qui suit concerne cette utilisation à titre d'exemple. La figure 1 est une coupe verticale d'un appareil selon l'invention qui comporte un moteur 10 avec un arbre 12 auquel est fixé un panier tournant 14. le moteur entrasse le panier à une brande vitesse de rotation autour de l'axe de rotation Il du panier pour provoquer des forces centrifuges importantes. l'arbre 12 est creux pour le passage de l'eau vers l'intérieur du panier. L'eau salée arrive dans l'apparei à travers un conduit 18 qui est couplé à la partie tubulaire axiale 16 de l'arbre. Les produits formés par l'appareil sont de l'eau douce et de 11 eau salée concentrée sortant de 1'appa- reil à travers une enveloppe fixe 20 entourant le panier. 11 eau douce sort à travers une vanne 22 qui est raccordée à la partie inférieure de l'enveloppe, et l'eau salée concentrée ou a teneur élevée en sel, sort à travers une vanne 24 raccordée à la partie inférieure de l'enveloppe. Comme le montre aussi la figure 2, l'eau arrivant dans l'appareil à travers le conduit 18 et la partie tubulair@ 16 de l'arbre travere des ouvertures 26 de l'arbre en étant projetée vers le pourtour du panier. Un support cylindrique 28 du panier retient l'eau s'écoulant radialement à partir des ouvertures de sortie 26 et une couche épaisse d'eau salée 30 est rassemblée radialement contre le côté intérieur du support. Le support 28 constitue un appui pour la membrane semi-perméable à travers laquelle 11 eau pure passe pour constituer 11 eau douce. Après son passage à travers le support 28 et la membrane, l'eau douce passe radialement vers l'extérieur vers une paroi collectrice annulaire 32 du panier et vers des ajutages 34 fixés aux parties situées radialement le plus à l'extérieur de la paroi collectrice. L'eau douce sort du panier à travers les ajutages 34 et tombe le long de la paroi de l'enveloppe 20 vers un réservoir collecteur d'eau douce 36. L'eau douce sort ensuite de appareil à travers la vanne 22 communiquant avec le réservoir d'eau douce. L'eau restant contre le côté intérieur du support 28 du panier devient hautement concentrée en sel, parce que le sel ne traverse pas la membrane. Pour réduire la concentration en sel, de l'eau est continuellement ajoutée dans le panier avec un débit considérablement supérieur au débit à travers la membrane. L'eau salée nouvellement ajoutée se mélange constamment avec l'eau salée hautement concentrée, de sorte que l'eau présente contre le côté intérieur du support 28 a une concentration en sel voisine de celle de l'eau salée initialement envoyée dans l'appareil. l'eau en excédent ajoutée dans le système échappe à partir de la couche 30 autour du bord intérieur 40 d'une paroi de trop-plein annulaire 38.Des ajutages 42, situés sur le pourtour de cet anneau, permettent le passage de l'eau salée concentrée vers un anneau collecteur d'eau salée concentrée 44 de l'enveloppe qui communique avec un conduit de sortie 46 formé dans l'enveloppe. La vanne 24 pour l'eau salée concentrée permet l'évacuation de l'eau salée concentrée à partir de l'appareil. Le support 28 supporte une membrane représentée plus clairement sur la figure 3. Le support 28 a la forme d'une grille pour qu'il existe une surface ouverte importante pour le passage de liteau douce. Une membrane poreuse d'appui 50 est placée sur le côté intérieur du support 28 et une membrane semi-perméable 48 est placée contre le côté intérieur de la membrane poreuse 50. La membrane 48 peut être en une matière telle que de l'acétate de cellulose sous une forme permettant le passage de l'eau mais arrêtant les solides dissous afin de séparer l'eau douce de l'eau salée.Cette membrane est d'une structure faible, et elle doit être supportée par la membrane dlappui 50 qui est une feuille hautement poreuse d'une matière ayant une résistance structurale élevée, les pores de cette feuille étant petits afin que des surfaces faibles seulement de la membrane ne soient pas supportées. L'arbre 12 doit être entrainé continuellement pour faire tourner l'eau ajoutée de façon continue dans le panier. Conformément à l'invention, une partie de 1* énergie dtentraS- nement de l'arbre est récupérée en utilisant des ajutages dirigeant l'eau sortant du panier dans le sens opposé au sens de rotation afin de former des jets d'eau aidant au maintien de la rotation. Comme le montre la figure 2, les ajutages 34 à travers lesquels lteau douce échappe sont orientés tangentiellement à la direction de rotation du panier, dont le sens de rotation est indiqué par la flèche 52, et en sens opposé à ce sens de rotation afin que les forces de réaction des jets par ticipent à la rotation du panier. Les ajutages 42 (figure 1) à travers lesquels 11 eau salée concentrée échappe sont, de même, orientés dans le sens opposé au sens de rotation du panier. Par suite, une partie de 11 énergie devant autre fournie à l'eau pour sa rotation est récupérée et le rendement du sys tème est augmenté. il sera noté aussi que, contrairement au cas des appareils de purification à osmose inverse disponibles jusqu ici, > une pression substantielle d'eau forçant l'eau à travers la membrane existe à travers l'épaisseur de la membrane y compris dans la partie dans laquelle l'eau douce échappe. Bien entendu, cela est dû au fait que la force centrifuge utilisée a lieu sur toute l'épaisseur de la membrane, parce que la matière de la membrane est positionnée perpendiculairement aux lignes partant de l'axe de rotation du panier. De ce fait, la membrane est utilisée plus efficacement pour permettre des débits supérieurs, meme dans le cas de membranes relativement épaisses. Les figures 4 et 5 représentent un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention qui permet une superficie importante de membranes dans un appareil centrifuge relativement petit. L'appareil de la figure 4 comporte un arbre plein 60 qui fait tourner un panier 62 contenant l'eau à purifier. L'eau est envoyée dans le panier à travers un tube fixe 64 à travers lequel elle s'écoule radialement vers l'ex- térieur vers un support 66 et ensuite vers la paroi collectrice 68. Des ajutages 70 situés dans la partie radialement la plus exterieure de la paroi collectrice permettent l'échappement de l'eau douce qui coule vers le bas le long des surfaces de l'enveloppe fixe 72 vers un réservoir pour eau douce 74. La construction des membranes et du support de membranes 76 de l'appareil de la figure 4 est représentée plus en détail sur la figure 5. la structure de membranes est formée par un empilement de filtres, chacun ayant une forme annulaire, les plans des membranes étant pratiquement normaux à l'axe de rotation 61 du panier. Chaque filtre comporte un canal annulaire 78 pour le passage de l'eau salée à purifier, des membranes semi-perméa- bles 80 de forme annulaire au-dessus et en-dessous du canal, une membrane d'appui 82 contre chaque membrane semi-perméable pour la supporter en permettant le passage de l'eau douce, et un canal de sortie 84 sur le côté opposé de chaque membrane d'appui pour la sortie de l'eau douce ayant traversé la membrane. Un support cylindrique 8, entourant l'ensemble des membranes, supporte les forces centrifuges de l'eau contenue à l'intérieur de ce support. Un passage 88 pour l'eau salée concentrée est disposé sur le coté extérieur du cylindre dc et cowauniaue à travers des ouvertures 90 du cylindre avec les canaux 78 et avec la masse d'eau salée C t eau sa @e 92 e@- voyée dans le panier s'écoule radialement vers l ex~erleUr d travers les canaux 78 à partir desquels 1'eau douce séparée s'écoule axialement à travers les membranes 80 vers les canaux pour l'eau douce 84. L'eau douce traverse ensuite des ouvertures (non représentées) du cylindre 86 vers la chambre formée par la paroi de collecteur 68, à partir de laquelle l'eau échappe à travers des ajutages de la façon décrite ci-dessus. Le sel retenu après le passage de l'eau douce à travers les membranes 8C est mélangé avec l'eau salée et cette eau sort par les ouvertures 90 du cylindre 86 vers le passage 88 pour l'eau salée concentrée. Comme le montre la figure 4, le passage 88 conduit l'eau salée concentrée vers le bas jusqu'à des ajutages 94 à travers lesquels l'eau échappe tangentiellement à la direction de rotation du panier, cette eau tombant dans un collecteur pour l'eau salée concentrée 96. L'appareil selon l'invention représenté sur les figures 4 et 5 n'assure pas le maintien d'une pression d'eau uniforme sur toute irépaisseur des membranes mais permet l'ap- plication de pressions élevées avec un équipement simple et permet une superficie importante de membranes dans un appareil relativement petit. La figure 6 représente schématiquement un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel une structure de membranes en spirales 100 est utilisée dans un support 101, l'ensemble de l'appareil étant enfermé dans une enveloppe 1030 L'eau douce traversant les membranes est collectée par des dispositifs similaires à ceux décrits ci-dessus. La structure de membranes 100 comporte des couches alternées de membranes et de séparateurs qui supportent ou forment des appuis pour les membranes.L'eau traverse les membranes et s'écoule le lony des canaux en spirales formés par les séparateurs, rawialement vers l'extérieur pour être coller te, La disposition en spirales permet l'utilisation d'une superficie importanze des membranes dans un appareil relativement petit, tout en assurant le maintien d'une pression subs tantielle 1eau à travers toute l'épaisseu- des membranes, orarire dans le cas de appareil des figure# I à 9c la ligure 7 représente schématiquement un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, qui comporte un grand nombre de tubes 110 situés radialement près de la paroi extérieure 'un panier 111, ces tabes étant immergés dans l'eau salée 112 devant être purifiée. chaque tube conforte une membrane semi-perrzéable de fore cylindnque sur le côté extérieur et un tube support à l1intérieur de la membrane pour supporter celle-ci. 'eau douce traverse les membranes et tombe à travers les tubes à partir desquels elle échappe. Des tubes supplémentaires (non représentés) évacuent 11 eau salée concentrée. Pour obtenir un débit appréciable d'eau douce à travers la membrane, il est nécessaire d'établir des pressions élevées en faisant tourner le panier à grande vitesse. En gé- néral, aucun débit appréciaole n'est obtenu si les pressions ne dépassent pas par exemple 20 kg/cm2 et dans la pratique les appareils nécessitent des pressions de l'ordre de 70 kg/cm2 ou plus.Par exemple, un panier d'un diamètre d'environ 5GO mm, avec de l'eau remplissant la plus grande partie du volume intérieur, nécessite une vitesse de l'ordre de 2.500 tours/mi nutee La figure 8 représente un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel l'énergie communiquée à l'eau de mer par l'effet centrifuge est récupérée d'une autre façon. Dans l'appareil de la figure 8, lten- trée et la sortie ont lieu à travers des arbres creux 140 et 146, respectivement.Par suite, la seule énergie dépensée est celle utilisée réellement pour provoquer l'écoulement à travers la membrane0 Une roue à ailettes 130 est située à ltinté- rieur du panier 132 pour refouler 11 eau salée concentrée hors du panier. La roue 130 est fixée à un arbre 134 dont l'autre extrémité est fixée à un dispositif de freinage à vitesse variable ou frein 136. La roue 130 peut être maintenue immobile ou peut tourner à différentes vitesses par rapport au panier 132. De ce fait, l'eau 138 contenue dans le panier passe dans la roue 130 pour sortir à travers l'arbre tubulaire 140 dépassant du panier. Cet arbre communique avec une sortie 142 pour l'eau salée concentrée, l'eau arrivant dans cette sortie sous la pression nominale désirez pour échapper du système. le reste de l'appareil de la figure 8 est en grande partie sir#laire à l'appareil décrit ci dessus. L'eau de mer arrive a travers une entrée 14lut et traverse l'arbre creux 446 vers a'intérieur du panier 432. l'arbre creux 146 est entraîné par une Une ou une courroie passent sur une poulie 146, et le panier est supporté par un palier 1450 'eau arrivant dans le panier traverse une structure à membrane 150 vers une sortie 152 pour l'eau douce. Le reste de l'eau remonte dans la partie supérieure du panier vers la roue 130. Quand de liteau ayant une teneur élevée en impuretés en suspension ou dissoutes est centrifugée, une accumulation dimpllretés a souvent lieu à la surface des membranes semiperméables. Cette accumulation d'impuretés dissoutes souvent appelées couche de polarisation concentrée résulte de llextrac- tion de l'eau du mélange de sel et d'eau à la surface de la membrane, ce qui laisse une solution hautement concentrée derrière celle-ci. Cette couche de polarisation augmente rapidement en cas de purification de l'eau en utilisant une membrane disposée circulairement, en envoyant l'eau d'alimentation sur le côté intérieur de la membrane et en évacuant l'eau relativement pure à partir du côté extérieur de la membrane. L'eau de mer ayant une concentration en impuretés dissoutes d'environ 35.000 ppm (parties par million) est suffisamment impure pour provoquer une accumulation rapide d'impuretés dans ces conditions et pour empêcher le fonctionnement efficace d'un équipement d'une installation de déssalement centrifuge# Un moyen utilisé parfois pour réduire la couche de polarisation accumulée consiste à établir une circulation constante d'eau devant la surface de la membrane pour la nettoyer. Cependant, ce procédé n'est pas satisfaisant dans l'appareil précédent dans lequel de l'eau impure est envoyée sur le côté intérieur d'une membrane disposée circulairement. Cela provient de la densité élevée de l'eau restant à la surface de la membrane après ltécoulement de l'eau pure radialement vers lex- térieur à travers la membrane. Quand de l'eau de mer contenant 35.000 ppm d'impureté est envoyée dans l'appareil, la couche d'eau située à la surface de la membrane peut avoir une concentration en impuretés supérieure à 100.000 ppm. La membrane est ainsi en contact avec une solution ayant une teneur en sel très importante, et la pression nécessaire pour surmonter la pression osmotique supérieure de façon correspondante peut approcher de la pression exercée. Cela réduit beaucoup le débit d'eau à travers la membrane. La densité élevée de cette couche à la surface de la membrane provoque son application ferme contre la membrane en raison de l'effet cenzrifuge. Cette couche est ainsi tenue par les forces normales d'attraction plus les forces centrifuges.De ce fait, même un débit élevé de lavage peut être insuffisant pour déloger la couche, et de toute façon le débit nécessaire n'est pas pratiquement réalisableO Les figures 9 a 12 représentent un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention qui comporte un arrangement de membranes minimisant la formation d'une couche de polarisation en solution concentrée sur la surface de la membrane. Ce résultat est obtenu par un écoulement de l'eau d'alimentation dans une direction sensiblement radiale le long de membranes dont les surfaces sont disposées radialement. La solution concentrée est soumies à sa formation à des forces centrifuges tendant à la déplacer le long de la surface de la membrane ce qui réduit au minimum la couche de polarisationç Cette réduction au minimum de la formation de la couche de polarisation, non seulement augmente le débit d'eau à travers la membrane, mais aussi augmente la vitesse de rejet du sel, de sorte que de liteau plus pure est obtenue. Ainsi que le montre la figure 9, Itappareil peut comporter deux taes contenus dans un panier 200 sui tourne autour d'un axe 2020 Un conduit d'alimentation primaire 208 envoie l'eau de mer dans l'extrémité intérieure radialement de la structure de membranes et un conduit de sortie 240 évacue liteau de mer concentrée.Un premier conduit pour filtrat 212 évacue l'eau relativement douce ayant traversé la structure de membranes 206. L'eau de mer arrivant par le conduit d'alimen- tation 208 a typiquement une concentratinn en imùi-'t ae 35.000 ppm. Après son passage le long de la structure de membranes 206 sa concentration est d'environ 7CeOOO ppm. le filtrat ayant traversé la structure de membranes 2G6 a par exemple une concentration de 3.500 ppm. Le premier filtrat sortant par le conduit 112 est envoyé par une pompe (non représentée) à un conduit d'entrée 214 du second étage 216. Le second étage 216 comporte une paroi extérieure 218 et une structure de membranes 220 s'étendant radialement à l'intérieur par rapport à cette paroi. le conduit 214 par lequel arrive le premier filtrat qui doit eAtre purifié de façon supplémentaire conduit ce filtrat à llextrémi- té extérieure radialement du second étage de purification. Cette eau s'écoule dans une direction sensiblement radiale vers l'intérieur le long des membranes 220 vers la zone intérieure 222 du second étage. Un dispositif d'écumage 224 situé près de l'axe de rotation 202 capte liteau ayant passé le long des membranes 220 pour évacuer cette eau de la zone intérieure 222. L'eau ayant traversé les membranes 220 échappe à travers un second conduit pour filtrat 226. Comme il a été indiqué ci-dessus, le premier filtrat pénétrant dans le second étage à travers le conduit 214 peut avoir une concentration dtimpuretés par exemple de 30500 ppm. Après son passage le long des secondes membranes 220 vers la zone intérieure 222, la concentration peut être de l'ordre de 7.000 ppmo Le second filtrat ayant traversé les membranes du second étage et sortant à travers le conduit 226 peut avoir une concentration en impuretés de l'ordre de 330 ppm. Cette concentration est suffisamment faible pour que l'eau puisse être utilisée pour la plupart des besoins ménagers. Il peut être noté que différentes pompes pour la circulation de l'eau à travers l'appareil ne sont pas représentées.Typiquement, une partie du eoneentré captée par le dispositif d'écumage 224 est envoyée dans le conduit 214 pour son mélange avec Je premier filtrat tandis que d'autres parties sont envoyées dans le con duit d'alimentation primaire 208.Des pompes pour le pompage du fluide peuvent autre contenues dans le panier 2' Chacune des structures de membranes 206 et 220 a la forme représentée sur la figure 11. Cette structure comporte un tube collecteur 230 en matière poreuse, par exemple en fibres de verre tissées avec seulement une petite proportion de résine de laision. Une feuille longue en matière d'appui poreuse légère 232 comporte une partie centrale enroulée sur presque 3600 autour du tube, et des extrémités opposées 234 et 236 disposées dans la direction radiale dans l'appareil de déssalement.Une feuille 238 en matière pour membrane semi-perméable est enroulée autour de la matière d'appui poreuse et les parties des extrémités 240 et 242 sont disposées dans la direction radiale, les extrémités 244 étant soudées thermiquement ou liées autrement l'une sur l'autre. La structure à membrane est montée de façon que le tube 230 se trouve à l'extrémité extérieure radialement de la structure et que les extrémités 244 des membranes se trouvent à l'extrémité intérieure radialement. Dans le cas de la structure de membranes 206 du premier étage, une pression statique importante est établie par la force centrifuge exercée sur l'eau dans le conduit d'alimentation 208 et par l'eau située dans l'espace dans laquelle se trouve la structure à membranes. La pression importante résultant de l'action centrifuge se traduit par une pression élevée sur la surface extérieure des parties dlextré- mité 240 et 242 de la membrane. L'eau traversant les membranes traverse la matière d'appui 232 vers le tube collecteur poreux 230. Le tube collecteur 230 est raccordé à un dispositif collecteur, représenté en 246 sur la figure 9, qui collecte l'eau des nombreux tubes collecteurs 230 pour le passage de l'eau vers le conduit de premier filtrat 212. L'eau circulant le long des membranes des structures 206 du premier étage s'écoule dans une direction radiale le long des surfaces de membrane. Cet écoulement assure un nettoyage qui enlève toute couche de polarisation ayant tendance à s'accumuler sur la surface d'une membrane du fait de l'extraction de l'eau pure. D'une part, l'écoulement de l'eau de la façon repré sentée par les flèches 247, a tendance à enlever la couche de polarisation, et d'autre part, la force centrifuge a tendance à empêcher sa formation. La concentration en impuretés de la couche de polarisation est très élevée, de sorte que cette couche a une densité supérieure à celle de l'eau qui l'entoure. Par suite, la couche a tendance à être projetée radialement vers l'extérieur. La force centrifuge a ainsi tendance à forcer la couche de polarisation pour qu'elle décolle de la membrane pendant sa formation et à provoquer son écoulement avec le reste de l'eau s1 écoulant radialement vers l'extérieur. La matière d'appui poreuse 232 et la membrane 240 sont en matières plus légères que 11 eau de mer, de sorte que la matière poreuse et la membrane ont tendance à flotter dans l'eau et par suite à s'étendre radialement vers 11 intérieur à partir du tube collecteur 230. Dans le cas du second étage 216, il peut être noté que le premier filtrat passant dans le conduit 214 est envoyé à ltextrémité extérieure radialement de la structure de mem- branes 220. De ce fait, la couche de polarisation formée a tendance à être projetée radialement vers l'extérieur tandis que l'eau entourant cette couche s1 écoule radialement vers l'intérieur de la façon indiquée par les flèches 249. il en résulte une action de nettoyage à contre-courant différente de l'action dans le premier étage 204. L'action de nettoyage à contre-courant produit des turbulences plus importantes et elle est efficace pour empêcher la croissance de la couche de polarisation parce que la concentration des impuretés est inférieure à celle dans le premier étage.Même avec l'écoulement radialement vers l'intérieur dans le second étage, une bonne action de nettoyage a lieu avec un minimum de recirculation et empêche une croissance substantielle de la couche de polarisation. La figure 10 montre le mode de construction d1un système complet. Ce système comporte douze écrans disposés radialement et répartis circulairement dans le panier pour empêcher lleau de barbotter en rond en établissant un déséquilibre quand le panier n'est pas complètement rempli, et aussi pour enpeAcher l'instabilité dynamique et les pertes d'énergie résultant d'une recirculation quand le panier est rempli. L'eau présente dans la zone intérieure 222 du panier est constamment évacuée par le dispositif d'écumage 224 qui comporte deux têtes 2vG et 252 avec des ouvertures orientées dans une direction sensiblement circonférentielle.Le dispositif d'écumage 224 est maintenu fixe tandis que le panier tourne dans le sens indiqué par la flèche 254 pour faciliter l'évacuation de l'eau en excès du centre du panier0 Il est possible de faire tourner le dispositif d'écumage mais dans ce cas il doit tourner à une vitesse inférieure à celle du panier pour capter efficacement l'eau au centre. Les figures 13 et 14 représentent un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, similaire à celui de la figure 9 mais comportant des faisceaux de fibres formés de nombreuses fibres fines creuses en matière pour membrane semi-perméables à la place des feuilles. Les faisceaux de fibres 250 sont disposés en boucles, les extré7nités opposées étant fixées par moulage dans une plaque de collecteur 270 qui est fixée à une plaque d'appui 263 pour former des ouvertures ou des passages 264 pour la sortie du filtrat ou eau relativement pure. Les extrémités intérieures radialement des fibres passent autour d'anneaux 266 qui aident à empecher l'emmêle- ment des fibres.Les anneaux sont en matière légère afin qu'ils flottent dans l'eau et par suite ils ont tendance à se déplacer radialement vers l'intérieur quand les fibres et les anneaux sont entourés par l'eau pendant la rotation de l'appareil. Les fibres peuvent être fixées à la plaque de collecteur 262 par moulage de leurs extrémités dans un bloc de matière pour collecteur et en coupant ensuite le bloc pour que les extrémités des fibres creuses se trouvent au ras de la surface 268. L'utilisation d'un rand nombre de fibres creuses se traduit par une superficie supérieure de matière set perméable dans un panier d'une dimension donnée. L1orientatior des fibres dans une direction sensiblement radiale permet l'écoulement d'un mélange à constituants multiples devant être rttir2ié dias une direction principalement radiale pour empêcher par l'action de la force centrifuge l'accumulation d'une couche de polarisation sur la surface des fibres. La figure 15 représente un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, qui comporte une membrane semi-perméable 270 disposée circulairement. Suivant ce mode de réalisation, l'eau d'alimentation est envoyée sur la surface extérieure 272 de la membrane, de sorte que l'eau douce doit s'écouler radialement vers l'intérieur à travers la membrane 270 vers la zone intérieure 273 du panier centrifuge. Avec cette combinaison, la couche de polarisation ayant tendance à croître sur la surface extérieure de la membrane a aussi tendance à être projetée à partir de celle-ci par la force centrifuge.Cette couche a tendance à être projetée même si elle est immergée dans le reste de l'eau autour de la surface extérieure de la membrane, parce que la densité de la couche de polarisation est supérieure à celle du reste de 1'eauX Bien que la force centrifuge ait tendance à empêcher la formation de la couche de polarisation, un écoulement d'eau le long de la surface de la membrane est désirable aussi.Cet écoulement est obtenu par l'envoi d'eau de mer ou autre mélange à purifier à travers un conduit 274 et à évacuer l'eau concentrée s'étant écoulée le long de la membrane à travers un autre conduit 276O Un écran 278 est placé entre les deux conduits pour que l'eau soit obligée de s1 écouler circulairement autour de la membrane avant de pénétrer dans le conduit de sortie 273. L'action combinée efficace de la force centrifuge et du lavage par l'eau s'écoulant sur la membrane a tendance à réduire au minimum la couche de polarisation. Cependant, il doit être compris que, sauf si de nombreuses membranes concentriques disposées circulairement telles que la membrane 270 sont utilisées, un panier d'une dimension donnée ne peut avoir qu'une superficie de membrane très faible. Les appareils suivant les modes de réalisation des figures 9 à 15 conviennent ainsi spécialement pour empêcher l'accumulation de couches de polarisation sur les surface membranes. Il peut être noté que l'appareil représenté sur les figures 4 et 5 utilise aussi un écoulent d'eau radialement vers l'extérieur qui aide à empêcher la croissance d'une couche de polarisation à la fois par une action de nettoyage par l'eau circulant et par la tendance de la solution concentrée plus lourde se trouvant à la surface de la membrane à circuler vers l'extérieure sous l'action de la force centrifuge. L'invention peut être utilisée pour de nombreuses applications, par exemple pour concentrer des jus ou séparer des gaz et un appareil selon l'invention peut avoir différentes formes. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. RFVENDICBTIONS i) Procédé à osmose inverse pour séparer au moins une partie d'un constituant dtun mélange liquide à plusieurs constituants caractérisé en ce que l'on applique une force centrifuge au mélange liquide, en ce qu'on envoie le mélange liquide dans une direction principalement normale le long de la surface d'une membrane semi-perméable pour provoquer le passage dtau moins une partie du constituant désiré à travers la membrane, en ce que l'on récupère après son passage le solution purifiée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement est provoqué dans une direction principalement radiale vers l'extérieur le long de la surface de la membrane. 3) Procédé pour séparer un constituant d'une solution selon la revendication 1 caractérisé par l'envoi d'une quantité d'une solution dont le constituant désiré doit etre séparé vers un premier côté d'une membrane semi-perméable, ltentraine- ment en rotation de cette membrane et de la solution autour d'un axe de rotation à une vitesse établissent une pression suffisante pour forcer le constituant à travers la membrane, l'éjection du constituant à partir du second coté de la membrane dans une direction tangentielle et en sens opposé au sens de rotation de la membrane et l'éjection du fluide restant, dont le constituant a été largement séparé, à partir du premier côté de la membrane dans une direction tangentielle et en sens opposé au sens de rotation de la membrane. 4) Appareil à osmose inverse à membrane semi-peraéable pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé par un panier monté pour être entraîné en rotation, un dispositif à membrane semi-perméable disposé dans ce panier, un premier conduit pour envoyer le mélange vers la membrane, un second conduit pour récupérer le concentré s'étant écoulé par-dessus la membrane, un dispositif pour récupérer le filtrat ayant traversé la membrane, et un dispositif pour entraîner le panier en rotation à grande vitesse pour provoquer des forces centrifurres exerçant une pression au moins sur une partie du fluide présent daes le panier, le dispositif à membrane ayant une surface s'étendant avec une composante dans une direction radiale, et le premier et le second conduits étant disposés pour que le mélange s1 écoule avec une composante dans une direction radiale sur la surface entre le premier et le second conduits. 5) Appareil selon la revenuication 4, caractérisé en ce que le premier et le second conduits sont disposés pour diriger le mélange dans une direction principalement radiale vers l'extérieur pour qu'il s'écoule sur la membrane. 6) Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le dispositif à membrane comporte plusieurs feuilles de matière pour membrane semi-perméable disposées dans des directions sensiblement radiales. 7) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un panier monté pour etre entraîné en rotation, un dispositif à membranes semi-perméables disposé dans le panier, ce dispositif à membranes comportant un grand nombre de fibres creuses en matière pour membrane semi-permeable s1 étendant dans une direction sensiblement radiale, un premier conduit pour envoyer le mélange sur le dispositif à membranes, un second conduit pour récupérer le concentré s'étant écoulé sur le dispositif à membranes, et un dispositif pour récupérer le filtrat ayant traversé le dispositif à membranes, ce dispositif à membranes ayant une surface s1 étendant avec une composante dans une direction radiale et le premier et le second conduits étant disposés pour que le mélange s'écoule avec une composante dans une direction radiale sur le dispositif à membranes entre le premier et le second conduits. 8) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication i, carecterisé par plusieurs structures à membranes comportant des membranes semi-perméasles s'étendant dans une direction principalement radiale, un Premier et un second conduits disposés aux extrémités opposées raAlalement- aes structures à membranes pour que le fluide s'écoule entre ces structures le long d'un trajet s'étendant dans une direction sensiblement radiale le long des structures à membranes, et un dispositif pour faire tourner les structures à membranes et les conduits à grande vitesse pour provoquer des forces centrifuges repoussant le fluide dans une direction radiale. 9) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier conduit est raccordé à une source de solution et est disposé radialement à l'intérieur par rapport au second conduit afin que la solution s'écoule dans une direction vers l'extérieur radialement. 10) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un dispositif pour faire tourner le mélange et pour établir des forces centrifuges produisant des pressions pouvant forcer le constituant désiré à travers une membrane semi-perméable, caractérisé par une membrane semi-perméable ayant une surface s'étendant dans une direction principalement radiale et un dispositif pour diriger un courant du mélange liquide dans une direction principalement radiale le long de la surface de la membrane. 11) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un panier tournant contenant une membrane semi-perméable et un conduit pour l'envoi d'eau d'alimentation vers cette membrane, caractérisé par un dispositif dtécumage monté dans le panier de façon que le panier tourne plus vite que le dispositif d'écumage, le dispositif d'écumage comportant au moins une ouverture espacée d'une distance prédéterminée de l'axe de rotation du panier pour recevoir le mélange en excédent présent dans le panier. 12) Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ltouverture est orientée dans une direction principalement circulaire et en sens opposé au sens de rotation du panier. 133 Appareil pour la mise en oeuvre du procécé selon la revendication 1, caractérisé par un panier ayant une partie intérieure et une partie extérieure dans la direction radiale et un axe de rotation, un dispositif couplé au panier pour le faire tourner autour de l'axe de rotation, un conduit s'éteadat dans le panier pour envoyer la solution dans le panier, un dispositif à membrane permettant le passage du solvant purifié du fait que l'application sous pression de la solution contre le dispositif à membrane, le dispositif à membrane étant disposé dans le panier près de la partie extérieure radialement du panier, un dispositif pour évacuer le solvant purifié du panier disposé sur le côté de la membrane opposé au côté sur lequel se trouve la solution, un passage pour la solution concentrée disposé sur le panier pour collecter la solution et les matières en solution restant après l'extraction du solvant, et des ajutages connectés à ces passages pour la projection des fluides, ces ajutages étant montés sur le panier et étant dirigés d'une façon sensiblement tangentielle par rapport à la direction de rotation du panier et dans le sens opposé au sens de rotation du panier, afin de permettre la récupération d'une partie de l'énergie fournie pour provoquer la rotation de la solution traitée. 14) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un panier ayant une partie intérieure et une partie extérieure radialement et un axe de rotation, un dispositif couplé au panier pour le faire tourner autour de son axe de rotation, un conduit s'étendant dans le panier pour ltenvoi de la solution dans le panier, un dispositif à membranes pour permettre le passage du solvant purifié, ce dispositif comportant un grand nombre de couches de matière pour membrane semi-perméable s'étendant dans des directions sensiblement normales à l'axe de rotation du panier, l'espace entre au moins certaines des couches de matière pour membrane définissant des canaux pour diriger la solution traitée vers des zones d'un côté des couches de matière pour membrane, et l'espace entre au moins certaines des couches de matière pour membrane définissant des canaux pour le solvant purifié pour l'évacuation du solvant purifié ayant traversé les membranes, et un dispositif raccordé aux canaux pour le solvant purifié pour diriger le solvant purifié hors du panier. 15) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un-panier ayant une partie intérieure et une partie extérieure radialement et un axe de rotation, un dispositif couplé au panier pour le faire tourner autour de son axe de rotation, un conduit s1 étendant dans le panier pour l'envoi de la solution dans le panier, un dispositif à membranes permettant le passage du solvant purifié à travers les membranes et comportant plusieurs couches de matières semi-perméable enroulées en spirales par rapport à l'axe de rotation du panier, et un dispositif pour évacuer le solvant purifié du panier, ce dispositif étant situé sur le côté du dispositif à membranes opposé au côté sur lequel se trouve la solution. 16) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un panier ayant une partie intérieure et une partie extérieure radialement et un axe de rotation, un dispositif couplé au panier pour le faire tourner autour de son axe de rotation, un conduit s1 étendant dans le panier pour ltenvoi de la solution dans le panier, un dispositif à membranes permettant le passage du solvant purifié à travers les membranes et comportant un grand nombre de tubes disposés dans les parties radialement vers l'extérieur du panier et dans la solution traitée, ces tubes étant sensiblement parallèles à l'axe du panier et chaque tube ayant une partie extérieure radialement en matière pour membrane semi-perméable pour le passage pratiquement du solvant purifié seulement à travers cette matière et une partie axiale pour la sortie du solvant purifié, et un dispositif communiquant avec les tubes pour l'évacuation du solvant purifié du panier. 17) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un panier ayant une partie intérieure et une partie extérieure radialement et un axe de rotation, un dispositif couplé au panier pour le faire tourner autour de son axe de rotation, un conduit s1 étendant dans le panier pour 11 envoi de la solution dans le panier, un dispositif à membrane permettant le passage du solvant purifié à travers la membrane du fait de l'application de la solution sous pression contre le dispositif à membrane, ce dispositif à membrane étant disposé dans le panier près de la partie radialement extérieur du panier, un dispositif pour évacuer le solvant purifié du panier, ce dispositif étant situé du coté du dispositif à membrane opposé au côté sur lequel se trouve la solution, un dispositif à roue à ailettes disposé dans le panier pour collecter la solution présente dans le panier, un dispositif de freinage couplé au dispositif à roue à ailettes pour empêcher la roue de tourner à la vitesse du panier, et un dispositif pour évacuer le fluide à partir du dispositif à roue. 18) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 pour la production d'eau douce en forçant de l'eau impure contre une membrane semi-perméable permettant le passage principalement de l'eau pure tout en bloquant l'é écoulement des solides dissous dans l'eau, caractérisé par un panier pour contenir l'eau, ce panier ayant un axe de rotation, un dispositif aboutissant dans le panier pour l'envoi de l'eau impure dans le panier, un dispositif moteur pour faire tourner rapidement le panier autour de son axe de rotation, un dispositif support disposé dans le panier près de sa partie radialement à l'extérieur et s'étendant autour du panier pour retenir 11 eau présente dans le panier en opposition aux forces centrifuges exercées par l'eau, une structure à membrane disposée près du pourtour du panier dans une position vers l'intérieur par rapport au dispositif support pour bloquer le passage des impuretés tout en permettant le passage de l'eau pure à travers cette structure, un dispositif collecteur d'eau pure connecté à un côté de l'appareil à membrane pour collecter liteau pure s'écoulant dans l'appareil et pour l'évacuer du panier, et un dispositif collecteur d'eau impure communiquant avec l'eau contenue dans le panier sur le côté de la structure à membrane contenant principalement l'eau impure pour évacuer cette eau du panier pendant sa rotation, au moins l'un des dispositifs collecteurs d'eau comportant des ajutages orientés sensiçlement tangentiellement à la direction de rdation du panier et en sens oposé au sens de rotation du panier, afin d'-tiliser l'énergie de rotation de l'eau éjectée pour aider à mainten r la rotation du panier. 19) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication i pcur la production d'eau douce en forçant de l'eau impure contre une membrane semi-perméable permettant principalement le paysage de l'eau pure en bloquant le passage des solides dissous dans l'eau, caractérisé par un panier pour contenir l'eau, ce panier ayant un axe de rotation, un dispositif aboutissant dans le panier pour l'envoi d'eau impure dans le panier, un dispositif moteur pour entraîner rapidement en rotation le panier autour de son axe de rotation, un dispositif support disposé sur le panier près de sa partie extérieure radialement et s1 étendant autour du panier pour retenir l'eau présente dans le panier en opposition aux forces centrifuges agissant sur l'eau, une structure à membrane pour bloquer le passage des impuretés en permettant le passage de l'eau pure et comportant au moins une feuille de matiere semi-perméable s'étendant en spirale par rapport à l'axe de rotation du panier, un dispositif collecteur de fluide communiquant avec un côté de l'appareil ä membrane pour collecter l'eau pure ayant traversé l'appareil et l'évacuer du panier, et un dispositif collecteur d'eau impure communiquant avec l'eau contenue dans le panier sur le côté de la structure à membrane contenant principalement de l'eau impure pour évacuer cette eau du panier pendant sa rotation. 26) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé se on la revendication 1 pour la production d'eau douce en forçant de l'eau impure congre une membrane semi-perméable permettant principalement le passage d'eau pure tout en bloquant le passage des solides dissous, caractérisé par un panier pour conte; l'eau, ce panier ayant un axe de rotation, un dispositif aboutissant flans le panier pour l'envoi d'eau impure dans le -tant:, un dispositif .moteur pour entraîner rapidement le panier en rotation autour tie son axe e rotation, un dintositif support ais os= sur le panier p-ès de a partie extérieure radialement et s'étendant autour Qu panier pour retenir i'eau dans le pa- nier en opposition aux forces centrifuges agissant sur l' eau, une structure a membranes pour bloquer le passage des impuretés en permettant le passage de l'eau pure, cette structure compo@- tant un empilage de membranes en forme d'anneaux, chaque membrane ayant une surface orientée normalement à l'axe de rotation du panier, des canaux pour l'eau impure disposés sur un côté de chaque membrane pour le passage de l'eau impure vers un côté de chaque membrane, et des canaux pour l'eau pure disposés sur le côté de chaque membrane opposé au côté pour le canal d'eau impure, pour évacuer l'eau pure ayant traversé les membranes, un dispositif communiquant avec les canaux pour l'eau impure pour permettre l'échappement principalement de l'eau impure à partir du panier, et un dispositif couplé avec les canaux pour l'eau pure pour permettre la sortie de l'eau pure du panier.