Brevet FR2181503A1 — publié le 19731207

La présente invention cnncerne les techniques d'épuration poussée des liquides, plus particulièrement les dispositifs pour l'épuration de substances liquides par cristallisation. L'invention peut être avantageusement utilisée pour l'épuration continue des substances liquides susceptibles de surrefroidissement. L'épuration des substances liquides par cristallisation est basée sur le fait qu'un liquide, en passant par une zone de refroidissement, se cristallise, et fond à nouveau à la sortie de cette zone. Le front de cristallisation mobile repousse alors sélectivement les impuretés, en corrélation avec le coefficient de partage thermodynamique,qui est le rapport de la concentration de substance dissoute dans la phase en fusion à sa concentration dans la phase liquide. On connait déjà des dispositifs pour-l'épuration de substances liquides par cristallisation, comportant uneSchambre d'épuration dont le corps est pourvu d'un refroidisseur, d'une tubulure d'amenée du liquide à épurer et d'une tubulure d'évacuation des impuretés, disposées d'un côté du refroidisseur, et d'une tubulure d'évacuation de la substance liquide épurée, disposée de l'autre côté du refroidisseur. Pendant l'épuration, il se crée dans le dispositif une zone cristalline formant un bouchon qui sépare la substance liquide initiale se trouvant sous le bouchon, de la substance liquide épurée située au-dessus du bouchon. Sous l'effet de la pression, le bouchon se déplace d'une #on continue de bas en haut à travers la zone de cristallisation, la substance liquide à épurer se cristallise au fur et à mesure de sa pénétration dans la zone de cristallisation, et elle fond à nouveau à la sortie de celle-ci. L'inconvénient du dispositif connu réside dans le fait que pendant l'épuration d'une substance liquide formant une grille cristalline résistante, la pression indispensable à l'exécution de l'épuration favorise la pénétration de la substance liquide à épurer dans la zone de la matière liquide épurée, à travers le jeu entre la paroi de la chambre d'épuration et le bouchon cristallin. Au cours de 11 épuration d'une substance liquide formant une grille cristalline insuffisamment résistante, il se crée un risque supplémentaire d'infiltration de la substance à épurer, se trouvant sous pression, à travers le bouchon cristallin. On connatt en outre un dispositif pour l'épuration de substances liquides par la méthode de cristallisation fractionnée. Ce dispositif est constitué par un tube disposé horizontalement et à l'intérieur duquel est monté coaxialement un deuxième tube de plus faible diamètre. Dans l'enceinte entre ces tubes, qu'on apelle "chambre d'épuration", s'opère l'épuration du liquide. te long de la chambre d'épuration, sur ses côtés extérieur et intérieur, est montée en quinconce une série de refroidisseurs fixes. la chambre d'épuration tourne autour de son propre axe et comporte une tubulure pour l'amenée du liquide à épurer, une tubulure pour l'évacuation des impuretés et une tubulure pour l'évacuation du liquide épuré. L'inconvénient, généralement reconnu, des dispositifs de ce type, prévus pour l'épuration de substances liquides par la méthode de cristallisation fractionnée, réside dans leur faible efficacité. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif d'épuration par cristallisation de conception simple et fiable, assurant en outre un degré d'épuration élevé de la substance liquide traitée. Cet objectif est atteint à l'aide d'un dispositif d'épuration de substances liquides par cristallisation, du type comportant une chambre d'épuration dont le corps est pourvu d'un refroidisseur, d'une tubulure pour l'amenée du liquide à épurer et d'une tubulure pour l'évacuation des impuretés, disposées d'un même côté du refroidisseur, et d'une tubulure d'évacuation de la substance liquide épurée, disposée de l'autre côté du refroidisseur, selon l'invention le corps de la chambre d'épuration est exécuté sous forme de deux surfaces fermées, disposées coaxialement et constituant une enceinte annulaire à l1intérieur de laquelle, le long de ladite chambre d'épuration, du c#té de la tubulure d'évacuation de la s#st#ce liquide rée, est disposé un réchauffeur. De préférence, le réchauffeur et le refroidisseur sont montés fixes. Avantageusement, le corps de la chambre d'épuration est pourvu d'une commande pour sa rotation par rapport au réchauffeur et au refroidisseur montés fixes. Une telle exécution du dispositif d'épuration de substances liquides par cristallisation assure une épuration continue ainsi qu'un degré d'épuration élevé de la substance liquide traitée. Le dispositif conforme à l'invention assure notamment un degré d'épuration élevé des substances liquides à surrefroidissement. D'autres objectifs et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple non#limitatif de réalisation, décrit dans ce qui suit à l'aide du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente schématiquement le dispositif conforme à l'invention (coupe longitudinale) - la figure 2, une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1. Le dispositif pour l'épuration de substances liquides par cristallisation comporte une chambre d'épuration dont le corps 1 (figures 1~2) est exécuté sous forme de deux surfaces fermées, disposées coaxialement et formant une enceinte annulaire. Dans le goulot du corps 1 est monté un coussinet annulaire 2 (figure 1). Le corps 1 de la chambre d'épuration est pourvu d'un refroidisseur 3 (figures 1,2) constitué par deux éléments dont l'un se trouve sur le coté extérieur du corps 1, et l'autre sur le côté intérieur de ce dernier. n comporte en outre une tubulure 4 pour l'amenée du liquide à épurer et une tubulure 5 pour l'évacuation des impuretés. Ires tubulures 4, 5 sont disposées d'un même côté du refroidisseur 3. De l'autre côté du refroidisseur 3, sur le corps I, est montée une tubulure 6 pour l'évacuation du liquide épuré. Les tubulures 4, 5, 6 sont engagées dans la chambre d'épuration à travers le coussinet annulaire 2 (figure 1). A l'intérieur de l'enceinte annulaire, le long de la chambre d'épuration, du côté de la tubulure 6, se trouve un réchauffeur 7. Le réchauffeur 7 et le refroidisseur 3 sont montés fixes. Le corps 1 de la chambre d'épuration est pourvu d'une commande (non représentée sur les figures) pour sa rotation par rapport au réchauffeur 7 et au refroidisseur 3 montés fixes. Le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. La substance liquide à épurer est débitée en continu à travers la tubulure 4 dans la chambre d'épuration. Be refroidisseur 3 assure la formation d'un bouch#on cristallin 8 formant une limite de séparation entre la substance liquide épurée et la substance à traiter. Au fur et à mesure de la rotation du corps 1 de la chambre d'épuration dans le sens de la flèche A (figure 2), la substance liquide à épurer est débitée dans la zone d'action du refroidisseur 3 où elle se cristallise, traverse la zone froide, débouche dans la zone d'action du réchauffeur 7 où elle fond, et est ensuite évacuée, du corps 1 à travers la tubulure 6 d'évacuation du liquide épuré. La surface de cristallisation du bouchon 8 est léchée par le flux continu de matière liquide à épurer, et les impuretés sont évacuées du corps 1 de la chambre d'épuration à travers la tubulure 5. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVEND I CA T ION S 1. Dispositif pour l'épuration de substances liquides par cristallisation, du type comportant une chambre d'épuration dont le corps est muni extérieurement d'un refroidisseur, d'une tubulure d'amenée du liquide à épurer et d'une tubulure d'évacuation des impuretés disposées d'un même côté du refroidisseur, et d'une tubulure d'évacuation du liquide épuré, disposée de l'autre côté du refroidisseur, caractérisé en ce que le corps de la chambre d'épuration est exécuté sous forme de deux surfaces fermées, disposées coaxialement et formant une enceinte annulaire à l'intérieur de laquelle se trouve un réchauffeur s'étendant le long de la chambre d'épuration et situé du côté de la tubulure d'évacuation du liquide épuré. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur et le refroidisseur sont montés fixes. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de la chambre d'épuration est pourvu d'une commande pour sa rotation par rapport au réchauffeur et au refroidisseur montés fixes.