Brevet FR2167688A1 — publié le 19730824

La présente invention concerne un procédé et un dispositif destinés à un mélange très énergique de fluides. La nature des fluides est très variable, et il peut s'agir d'un ou plusieurs liquides mélangés avec un gaz et/ou un solide, qui peut être soluble dans le liquide. Le dispositif comprend une chambre de mélange dans laquelle sont pompés les fluides. Le fluide passe par une trompe ou éjecteur, placé à la partie inférieure de la chambre de mélange et relié à une ou plusieurs pompes centrifuges qui assurent le retour des fluides dans la chambre de mélange. L'air, d'autres gaz ou des fluides relativement légers peuvent zetre injectés dans le fluide à un emplacement compris entre la sortie de la trompe et l'entrée de la pompe centrifuge. Le refoulement de la pompe centrifuge assure le passage du fluide dans des buses destinées à former des courants qui viennent se heurter, le transfert massique accroissant le rendement de mélange.Une partie du fluide fourni par le refoulement de la pompe peut dtre renvoyée dans la trompe. Dans un autre mode de réalisation, l'appareil comprend une roue centrifuge qui assure un excellent mélange des matières. Selon une caractéristique avantageuse, la roue est placée à l'intérieur drun récipient de mélange, et le procédé comprend une phase de passage d'une partie de la matière dans le récipient, vers l'intérieur, de manière qu'elle circule vers le centre de la roue, une partie au moins de la matière étant chassée à grande vitesse à l'extérieur de la roue et étant dispersée dans la matière du récipient. Le courant de matière qui circule dans la roue et le mélange secondaire assuré dans le récipient améliorent sensiblement 1'importance et la vitesse de mélange, par rapport aux valeurs qu'on peut obtenir avec une roue centrifuge de mimes caractéristiques mais montée dans un carter de pompe de type classique. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, un dispositif dirige une partie de la matière dans le récipient, vers l'intérieur, de manière qu'elle passe au centre de la roue, et il comprend un premier organe, de préférence sous forme d'une plaque circulaire, placé d'un c8té de la roue et disposé entre une circonférence externe au moins égale à la circonférence externe de la roue et un orifice interne coaxial à l'axe de rotation de la roue. La plaque empoche que la matière du récipient ne pénètre dans la roue, sauf vers l'intérieur, par l'orifice interne du centre de la roue. Dans la plupart des applications, la matière du récipient est un liquide. La matière supplémentaire, ha bituellement sous forme d'ingrédients secs, est ajoutée par passage dans un conduit dont la sortie est coaxiale à l'admission de la pompe et adjacente à celle-ci. De préférence#, la sortie du conduit aboutit à une bride distante axialement de la plaque circulaire et formant un second organe qui délimite avec le premier des surfaces assurant le passage d'une partie de la première matière du récipient de manière qu'elle se mélange avec les ingrédients ajoutés lorsqu'ils sortent du conduit. Un avantage important de la disposition décrite est que la matière du récipient, lorsqutelle passe par l'orifice central du premier organe sous l'action de la roue qui tourne, forme un entonnoir liquide et mobile qui aspire les ingrédients ajoutés et les fait passer dans la roue avec des risques minimaux de formation d'un g#teau et de bouchage de l'entrée de la roue. Dans une variante de l'invention de rendement de mélange encore accrQ, l'énergie cinétique est accrue par circUlation d'une partie du mélange fourni par la roue de manière qu'elle revienne en se mélangeant avec la matière da récipient et les ingrédients ajoutés lorsqu'ils pénètrent au centre de la roue. Dans un autre mode de réalisation particulièrement adapté au mélange d'un gaz avec un liquide, un venturi est coaxial au conduit d'alimentation autour duquel il est disposé et assure un accroissement de la pression à l'admission de la roue, évitant ainsi la cavitation lors de l'addit on du gaz. L'aug#entation de pression est obtenue par passage d'une partie du mélange fourni par la roue vers l'entrée du venturi. La matière du récipient circule aussi vers l'intérieur et se mélange avec la partie qui circule à nouveau et pénètre à l'entrée du venturi, ainsi qu'avec la matière ajoutée par le conduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels - la figure 1 représente dans son ensemble un appareil de mélange et de pompage selon l'invention , - la figure 2 représente de façon détaillée la trompe ou éjecteur - la figure 3 montre la configuration du dispositif de circulation placé au-dessous du réservoir de mélange - la figure 4 représente un détail d'une buse de mélange ;; - la figure 5 représente l'écoulement des fluides fournis par les buses de mélange - la figure 6 est une perspective de la base de l'orifice de dispersion de la figure 4 - la figure 7 représente une variante de buse de circulation - la figure 8 est une élévation d'un autre mode de réalisation de l1invention ; - la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8 - les figures 9A et 93 représentent des variantes du dispositif de la figure 9 - la figure 10 est une élévation d'une variante de ;; - la figure il est une coupe latérale d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 12 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 13 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 14 est une coupe d'une variante de carter associé à une roue à pales, destiné à créer un tour billon torique dans le mélange quittant la roue - la figure 15 représente deux demi-coupe associées de conduit d'alimentation et de plaque interchangeables ; et la figure 16 est une coupe d'ire variante destinée au mélange de plusieurs ingrédients. Le réservoir 10 de mélange comprend une tuyauterie Il d'admission et une tuyauterie 12 de refoulement. Le liquIde passe de l'admission au réservoir de mélange puis dans un éjecteur ou une trompe portant la référence géné raie l3. L'éjecteur est représenté en détails sur la figure 2. Le liquide présent dans le réservoir passe par la zone de section réduite formée par une partie 14 d'un venturi d'us éjecteur, accroissant la vitesse et la turbu lence du liquide. Ce dernier pénètre alors dans la cham- bre 15 qui contient des sorties 16, 16' de trompe à air (figure 1). Un réservoir 17 d'air comprimé fournit l'air par l'intermédiaire des régulateurs 18 et 19, 19 de type classique aux éjecteurs qui sont dirigés en direction opposée à celle du liquide qui pénètre. Une pression d'air d'environ 1 à 5 bars convient, mais une pression de 1' ordre de 1,3 à 2 bars donne satisfaction dans la plupart des cas. Le mélange air-liquide est chassé de la chambre 15 par les organes 25, 20' de turbine entra#nés par des moteurs 21, 21'. L'air sous pression des éjecteurs favorise l'avance du liquide et empêche la cavitation. Le mélange air-liquide passe des chambres-22, 22' aux conduits 23, 25t de retour puis dans la hambre 24 de retour. Celle-ci est disposée entre les parois interne 25 et externe 26 de la pompe 13 de la figure 2. La chambre de retour comprend deux types d'orifice de sortie, des orifices 27 de dispersion et des orifices 28 de retour. TJn orifice de dispersion est représenté en détail sur les figures 4 et 6 et la figure 5 montre 4 orifices de dispersion placés à la circonférence de la paroi 26 de la pompe 13. Les orifices de dispersion sont formés par -n organe concave 29 muni de trous 30, 30'. Les courants sortant des trous convergent et viennent se heurter comme représenté par les flèches sur la figure 4. Ces courants forment un mélange primaire et assurent un échange d'énergie cinétique, dans le cas du dispositif représenté. L'organe concave 29 peut aboutir à la paroi 26 ou, comme représenté, il peut en dépasser en comportant un collier 31. Le dessin des courants sortant des trous 29 est représenté de façon générale par les flèches 32. Le dessin global des courants fournis par les orifices de dispersion est représenté par les flèches 33 sur la figure 5. Ces courants assurent un mélange secondaire et la formation de tourbillons. Les courants formés s'élèvent dans le ré servoir comme représenté par les flèches 33'. Les orifices de retour sont reliés à des conduits 34, 34' qui débouchent dans la pompe 13 (figure 2). L'ensemble décrit peut avoir des dimensions très diverses, entre une capacité de 1 ordre de 40 1 et une capacité dépassant 2 m3. On décrit l'invention en considérant les dimensions et le fonctionnement d'un ensemble ayant une capacité de 2 m3 et fournissant un débit élevé. Pour un tel ensemble, le réservoir 10 en acier inoxydable a un diamètre de l'ordre de 1,2 m et une hauteur de l'ordre de 1,5 m. Le liquide pénètre dans la pompe 13 qui a un orifice d'environ 12,5 cm à ses parties supérieure et inférieure, et une largeur du venturi au niveau du rétrécissement 14 d'environ 6,5 cm. Les éjecteurs 16, 16' fournissent de l'air à une pression comprise entre 1,3 et 2 bars environ. Le liquide est déplacé par deux pompes '1Tri-Flow" n0 328 F dont la capacité est d'environ 2 m3/mn. Les pompes, représentées par des turbines 20 20' dans des chambres 22 22', ont des admissions reliées à la chambre 15 de mélange air-liquide de dimension de l'ordre de 10 cm, et des refoulements de 5 cm reliés aux conduits 23, 23'. Les moteurs 21, 21' qui entratnent les pompes ont une puissance de 56 kW. Les conduits 34, 34' ont un diamètre d'environ 2,5 cm et le liquide ressort dans l'éjecteur d'une buse ayant 1,3 cm, à l'extrémité des conduits de retour. Les orifices de dispersion ont chacun une dimension d'environ 1,) cm à la périphérie externe de la paroi 26. Les trous de disper sion ont un diamètre de l'ordre de 8 mm. Le-dispositif de l'invention met en oeuvre trois procédés fondamentaux de mélange par transfert de masse, par diffusion turbulente et par diffusion moléculaire. Le mélange par transfert de masse est assuré essentiellement par le transfert très énergique d'un grand volume de matière qui circule sous la commande de l'éjecteur 13, du système 22-23 à pompes centrifuges et des conduits 34. On pext considérer qu'il s'agit du trajet d'écoulement I. La diffusion turbulente et la diffusion moléculaire prédominent dans la masse du liquide dans le réservoir.Le liquide du réservoir est constamment déplacé du fait des tourbillons 33' aui s'élèvent. Le liquide du réservoir descend aussi avec le lIquide introduit à l'entrée il et une partie est prélevée à l'extérieur et forme des courants turbulents. Ces courants forment le trajet d'écoulement Il. Le rapport des débits de liquide des trajets I et Il est commandé par réglage de l'ouverture des orifices 27 de dispersion et 28 de retour. La commande peut étre disposée au niveau d'un ou plusieurs types d'orifices de dispersion, ou elle peut étre fixée au niveau des buses des conduits 34. Une telle commande est représentée sur la figure 7 sur laquelle les conduits 34 aboutissent à un organe 35. La commande de l'organe 35 formant une tête peut astre classique, et peut comprendre par exemple des plaques perforées rotatives et adjacentes, permettant l'ajustement des perforations de manière qutelles soient disposées en regard ou non. Deux ou plusieurs courants très énergiques de mélangoehétérogènoese heurtent en assurant un échange massique tel que les substances les plus denses changent de position avec les substances les moins denses et sont en contact avec la matière moins dense et plus fratche cette opération favorise le mélange, la dissolution, l'absorption et/ou la réaction. Cet échange a lieu essentiellement dans trois zones, d'abord entre les divers courants qui émergent de la buse 27 et viennent se heurter, ensuite entre ces courants et la masse du fluide du réservoir et enfin entre les courants provenant des conduits 34 et le fluide du réservoir aspiré dans l'éjecteur. Comme la pression à l'admission de la pompe centrifuge est accrue par l'éjecteur, de grandes quantités de gaz (ou de fluides moins denses que le fluide principal) peuvent sistre injectées en un point compris entre ltejecteur et l'admission de la pompe centrifuge, celle-ci ayant tou- jours une pression de refoulement élevée (c'est-à-dire- qu'il n'y a pas de cavitation). l'injection de cette grande quantité de gaz au refoulement de la pompe où la pression atteint 1,3 à 1,7 bar au-dessus de la pression du réservoir ou au moins 1 bar de plus que la pression du réservoir, et ou le mélange gaz-fluides est soumis à un gradient accru de pression (c'est-à-dire 4 à 14 bars) et à une turbulence élevée dans la pompe, accrott la diffusion entre les gaz et les fluides sous forme de très petites bulles ainsi que le mélange, la suspension ou l'absorption. Le procédé et l'appareil de l'invention sont utiles pour la clarification du sucre. Un sirop de sucre auquel ont été ajoutés de l'acide phosphorique et de la chaux est mélangé dans un dispositif représenté sur la figure 1 dans les conditions suivantes Clarificateur Dimension du réservoir : 1,9 m3 Volume utilisé: 0,95 m3 Débit de la pompe : 2,05 m3/mn Débit au niveau du réservoir : 1,1 m3/mn Débit au niveau de l'éjecteur : 0,95 m3/mn Matière évacuée : 0,3 m3/mn Pression au collecteur : 13,1 bars Pression à l'admission de la pompe : 1,45 bar Pression au niveau de la gorge : 7,5 torr Hauteur pratique d'aspiration : 5,2 m Puissance du moteur : 41 kW Ampères : 70 Facteur de recyclage : 6,75 Débit d'air : 400 cm3/mn Pression d'air : 2,1 bars Buses 4 d'éjection/4 de ré ception Buses de réservoir (4) Paire de 8,4 mm Buses d'éjection (4/1) 12 mm Dimension de la gorge de ltéjectsur : 59 mm Diamètre de la roue 23 cm Le sirop obtenu contient 50 a 100 ppm d'impuretés (moarenne de l'ordre de 75 ppm) et 9340 bulles par cm2. Un mélange comparable, sans éjecteur, donile un sirop ayant 50 z 500 ppm d'impuretés (moyenne de llo dre de 150 ppm) et 2577 bulles par cm2. En conséquence, le produit fourni par mise en oeuvre de l'éjecteur est de qualité et diluai formaté améliorées. Les figures 8 et 9 représentent un autre mode de réalisation qui comprend un récipient 10 ayant une roue centrifuge Il tournant sur un arbre 12 passant au fond du récipient et entrainé par un moteur#électrique 13 par des poulies 14 et 15 et une courroie trapézoidale 16. L'arbre tourillonne dans un palier 17 fixé à la partie inférieure du récipient. Un joint liquide 18 empoche les fuites du récipient entre l:arbre 12 et le palier 17. Un conduit 19 destiné à l'introduction d'une seconde matière 20 au centre de la roue est coaxial à l'axe de rotation de la roue. L'extrémité supérieure du conduit 19 comprend un entonnoir 21 d'entrée. Le conduit 19 aboutit à une sortie 22 adjacente à l'admission 23 de la roue 11. Une tuyauterie 24 d'alimentation permet le remplissage du récipient 10 avec un premier fluide 25, jusqu:au niveau voulu avant l'introduction de la première matière par le conduit 19. Un ensemble, par exemple une courroie circulaire 2#, est disposé autour de la circonférence de la roue 17, la face interne 27 de la paroi 26 étant radialement distante de la roue de manière qu'elle laisse un jeu permettant la rotation. Des passages 28 distants circonférentiellement autour de la paroi 26 comportent des entrées 29 adjacentes à la roue et des sorties 30 débouchant dans le récipient. Un premier org.ar.#e > par exemple une plaque circulaire 31, est monté à-la partie supérieure de la paroi 26. La circonférence externe de la partie 31 est au moins égale à celle de la roue, et la plaque a un orifice central 32 coaxial à la roue et constituant une entrée vers le centre de la roue. La face interne 33 de la plaque 31 est axialement distante des faces 34 des pales 35, si bien que le jeu est suffisant pour la rotation de la roue. Un second organe, par exemple une brique 36, est monté coaxialement à une certaine distance de la plaque 31, par des ailettes 37 de guidage, et il supporte lui-mtme la sortie du conduit 19 par lrintermédiaire d'un joint vissé 38. Les ailettes 37 de guidage dirigent convenablement le courant de matière du récipient dans la roue et empêchent aussi la circulation sous forme d'un tourbillon de la masse de la matière dans le récipient, car un tel comportement pourrait réduire l'efficacité du mélange. Les organes 31 et 36 délimitent entre eux un passage destiné à la direction du fluide dans la chambre, vers l'intérieur et vers le bas par l'orifice 32, jusqu'au centre de la roue 11. Lors du fonctionnement, le récipient 10 est rempli initialement au niveau voulu d'un fluide provenant de la tuyauterie 24 d'alimentation, et le moteur électrique. est mis en route et assure la circulation du premier fluide entre les. organes 31 et 36, puis dans l'orifice 32 vers le centre de la roue 11, le fluide passant alors à l'extérieur sous la commande des ailettes 35 de la roue et les passages 28, si bien qu'il se mélange à nouveau à la matière du récipient. Une seconde matière 20, habituellement granulaire ou en poudre sèche, est versée dans l'entonnoir 21 et passe par le conduit 19 de manière à se mélanger à la matière 25 à l'entrée du conduit. Les deux matières s'écoulent ensemble par l'orifice 32 et s'échappent entre les ailettes 35, puis sortent dans le récipient par les passages 28.Une fois que la quantité voulue de matière 20 a été ajoutée, l'appareil de mélange peut fonctionner aussi longtemps que voulu, le mélange résultant étant alors évacué à 12 sortie 39. Dans une variante, l'appareil peut fonctionner en continu et non pas de manière discontinue, la tuyauterie 24,- le conduit 19 et la sortie 29 transmettant des courants continus dont les débits dépendent du rapport des matières utilisées et de l'intensité du mélange voulu. Les avantages du mode de réalisation préféré pour le mélange par recyclage dans une roue et par mélange se conduire dans le récipient apparaissent clairement sur les figures 1 et 2. D'abord, l'invention permet un mélange intime des deux matières avant qu'elles ne pénètrent au centre de la roue. En conséquence, les deux matières passent ensemble au niveau des pales de la roue. La matière quittant la roue forme alors plusieurs courants à grande vitesse chassés par les passages 28 et se mélangeant intimement avec des courants de circulation secondaire qu'ils forment dans le fluide restant dans le récipient 10. Comme cité précédemment, un avantage supplémentaire de l'écoulement de la matière 25 vers l'intérieur par l'orifice 32 est que la matière 25 crée un entonnoir liquide mobile qui aspire la matière 20 dans la roue lorsqu'elle est introduite, sans qu'elle puisse former un gâteau ou coller à l'entrée 32. Il faut noter que la paroi 26, en association avec les passages 28, réduit la perte d'énergie cinétique du mélange chassé par la roue 11, par rapport à celle qui est observée avec un carter de pompe à volute muni d'une sortie tangentielle ; le mélange passe donc par les passages 28 avec- une vitesse relativement élevée, et les jets chassés se dispersent totalement dans le fluide environnant du récipient. Le passage 28 représenté sur la figure 9 est rec ti;Ilgne et radial, mais il peut être incliné de manière que le fluide du récipient forme un tourbillon. Les passages peuvent avoir tous la mzeme direction ou ils peuvent-avoir des directions opposées-, suivant l'action secondaire de mélange voulu. Comme représenté sur les figures 9A et 9B, les passages 28 de la figure 9 peuvent autre remplacés par des pas sages 28a ou 3t des figuras 9A et 9B. Les passages 28a sont formés par retrait de la face interne de la paroi 26a, qui forme une spirale s'élargissant vers 11 entrée de chaque passage, le diamètre de la spirale croissant dans le sens de rotation de la roue.Cette disposition permet la transformation d'une partie de énergie cinétique du mélange s'échappant de la roue en une pression dans la région de la spirale, cette pression étant ensuite transformée à nouveau en énergie cinétique lors du passage dans les sorties 30a. Les buses de la figure 9 d'autre part sont utiles dans les cas où des jets de mélange a très grande vitesse doivent etre dirigés dans la matière du récipient 10. Cette disposition est particulièrement utile lorsque les mélanges peuvent décanter et qu'ils doivent astre agités en conséquence. La figure 10 représente une variante de l'appareil de la figure 8 dans laquelle l'accroissement de l'énergie cinétique améliore le mélange de dispersions relativement épaisses et analogues. Les constituants analogues portent les mêmes références que ceux des figures précédentes. Le mode de réalisation de la figure 10 comprend un dispositif, par exemple des passages 40, assurant le recyclage d'une partie du mélange fournie par la roue, cette partie étant renvoyée de manière à titre mélangée aux première et seconde matières qui s'écoulent vers le centre de la roue, et accroissant l'énergie cinétique. Les passages 40 sont formés par au moins deux conduits 41 ayant des entrées 42 circonférentiellement distantes et adjacentes à la circonférence de la roue, et des sorties 43 circonférentiellement distantes et adjacentes à la sortie 22 du conduit 19, ces passages introduisant la première matière au centre de la roue. Les sorties 43 sont de préférence des buses convergentes 44 formant des jets à grande vitesse et en conséquence accroissant le moment cinétique. Les entrées 42 et les sorties 43 sont de préférence également réparties à la circonférence de la roue et de la sortie du conduit 22 respectivement, de manière que Irécoulement soit équilibré. Les sorties 43 peuvent titre dirigées dans des plans radiaux de manière qu'elles recoupent l'axe de rotation de la roue 11, ou elles peuvent autre inclinées tangentiellement de manière à créer un mouvement tourbillonnaire dans le sens de rotation de la roue ou en sens inverse, suivant la caractcristique assurant le mélange optimal de la matière particulière. La figure 11 représente un autre mode de réalisation particulièrement utile pour le mélange des gaz dans des liquides, et combinant un éjecteur à venturi avec l'appareil de mélange à roue centrifuge du mode de réalisation précédent. Sur la figure 11, un venturi 45 est coaxial à un conduit central 46 qu'il entoure et qui fournit du gaz destiné à titre mélangé avec un liquide du récipient 10. La sortie 47 du venturi 45 est adjacente aux sorties 48 du conduit 45 et est reliée à l'orifice central de la plaque 31 débouchant au centre de la roue 11. Un dispositif tel que des tubes 49 dirige une partie au moins du mélange provenant de la roue dans une buse convergente 50, de manière qu'elle pénètre à l'entrée 51 du venturi sous forme d'un courant å grande vitesse. Lorsque ce courant pénètre dans le venturi 45, il aspire une partie du liquide du récipient et le mélange avec un gaz provenant de la sortie du conduit 46, lorsqu'il pénètre. au centre de la roue.La sortie du conduit 46 est de préférence placée suffisanunent en aval dans la partie divergente du venturi pour que la pression ambiante ait tendance à mettre en solution les bulles de gaz. La. combinaison d'un éjecteur avec la roue centrifuge, dans le mode de réalisation de la figure 11, est particulièrement avantageuse pour le mélange de gaz avec un liquide, car l'accroissement de pression due à l'éjecteur à l'entrée de la roue, empoche la cavitation, et maintient ainsi les rendements de pompage et de mélange de la roue. Dans tous les modes de réalisation décrits, la seconde matière introduite par le conduit central et la partie de la première matière dirigée vers l'intérieur de manière à autre mélangée avec la seconde matière lorsqutelle pénètre au centre de la roue proviennent du meme ctté de la roue. La figure 12 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la seconde matière passe par le conduit 19 et arrive à la partie supérieure de la roue 52 alors que la première matière du récipient 10 est dirigée vers l'intérieur entre la partie inférieure du récipient 10 et la plaque 53 maintenue à distance du fond du récipient par un support 54, de manière que cette matière remonte vers la partie inférieure de la roue.Dans ce mode de réalisation, des parties supplémentaires de la première matière circulent vers l'intérieur par des trous 70, dans le conduit 19, mais ces trous peuvent astre éliminés le cas échéant. Comme dans les modes de réalisation qui précèdent, les deux matières se mélangent lorsqu'elles pénètrent au centre de la roue et s'écoulent vers l'extérieur, par les passages délimités par les ailettes de la roue. La roue 52 de la figure 12 est représentée avec une face fermée, mais elle peut aussi avoir une face ouverte, et présente alors l'avantage d'un nettoyage facile. La figure 13 représente un autre mode de réalisation de l'invention mettant en oeuvre le principe du contre-courant de la figure 12 dans un appareil autonome de mélange ne nécessitant aucune connexion ou aucun joint rotatif avec le récipient 10. Pour cette raison, l'appareil de la figure 13 est particulièrement utile comme dispositif portatif de mélange, par exemple comme mélangeur domestique tenu à la main ou mixer ou comme mélangeur industriel monté sur des réservoirs. Dans le mode de réalisation de la figure 13, un conduit 55 est rigidement associé à la roue 56 et ils tournent tous deux sous la commande d t un moteur électrique 57, par l'intermédiaire d'une courroie trapézoedale 58 et de poulies 59 et 60. Un conduit 55 peut tourner dans les paliers 61 et 62 du support tubulaire 63.Celui-ci aboutit à son extrémité inférieure à un bottier 64 muni de passages 65 placés entre la circonférence de la roue 56 et la matière du récipient. Une plaque inférieure 66 ayant un orifice central 67 forme un couvercle de sécurité empêchant la détérioration de la roue 56, et des branches 68 permettent la circulation du fluide du récipient 10 au centre de la roue 56 de manière qu'il se mé lange à une seconde matière ajoutée par le conduit 55. Comme dans le mode de réalisation de la figure 12, la matière du réservoir peut Autre fournie éventuellement à la roue par des trous 71 du support 63 et des trous 72 du conduit 55, en plus de l'orifice 67 qui permet le passage d'un courant ascendant. Sur la figure 14, les extrémités externes 73 des pales 35 de la roue et la face interne 74 de la paroi 26 peuvent titre éventuellement courbes et non pas rectilignes comme représenté dans les modes de réalisation précédents. Les extrémités courbes 73 et la surface courbe 74 créent en combinaison un espace torique de section sensiblement circulaire, favorisant la formation d'un tourbillon torique dans la matière quittant les pales, comme indiqué par les flèches. Les forces de cisaillement créées dans le mélange par ce tourbillon améliorent le rendement de mélange de la roue pour certaines matières au moins. La figure 15 montre la souplesse de l'appareil de l'invention pour le traitement de mélanges dont les viscosités sont très variables, l'appareil étant muni d'une roue de dimension donnée. La moitié droite de la figure 15 est une demi-coupe d'un mode de réalisation 75 destiné au mélange de matières de viscosité relativement faible, et la partie gauche de la figure est une demi-coupe d'une variante 76 destinée au mélange de matières de viscosité relativement élevée. Dans les deux modes de réalisation, la demi-coupe non représentée est symétrique de la demicoupe représentée. Le mode de réalisation 75 comprend un conduit 77 d'alimentation relié à une plaque circulaire 78 par des vis 79 passant par des éléments formant en combinaison une ailette de guidage et une entretoise 80. La plaque circulaire 78 est elle-m#me montée sur une paroi annulaire 81, par des vis 82. La paroi 81 est analogue à la paroi 26 de la figure 8, et tous les autres éléments du mélangeur de la figure 15 correspondent à des éléments analogues des mélangeurs précédemment décrits. Dans le mode de réalisation 75, le diamètre externe du conduit 77 et le diafre du trou 83 au centre de la plaque 78 sont sensiblement égaux au diamètre de la partie centrale ou oeil de la roue 84. Ces diamètres correspondent au diamètre pratique minimal de ces orifices. Le mode de réalisation 76 comprend un conduit 84 d'alimentation relié à une plaque circulaire 85 par des vis 86 passant par des organes combinés formant ailette de guidage et entretoise 87, comme dans le mode de réalisation 75. La plaque 85 est mixée à l'organe 81 par des vis 82, comme la plaque 78 dans le mode de réalisation 75. Ainsi, les deux modes de réalisation peuvent autre échangés, par simple retrait des vis 82 et remplacement d'un mode de réalisation par l'autre. Dans le mode de réalisation 76, le diamètre de sortie du conduit 84 et le diame-tre du trou central 88 d'entrée de la plaque 85 correspondent à une fraction relativement importante du diamètre externe des pales de la roue 84. Par exemple, la différence des diamètres peut avoir une dimension très faible de l'ordre de 2,5 cm, si. bien que le mélange de matières ajoutées par le conduit 84 et de matières pénétrant par le trou 88 depuis le récipient passe essentiellement par la partie externe de 1,3 cm des pales de la roue.Comme cité précédemment, le mode de réalisation 76 permet le traitement sans bouchage de mélanges plus visqueux que ceux que peut traiter le mode de réalisation75, à la fois parce que les diamètres du conduit 84 et de l'entrée 88 sont supérieurs aux diamètres correspondants du conduit 77 et du trou 83, et parce que la distance verticale entre la sortie du conduit 84 et la plaque 85 est supérieure à la distance correspondante entre le conduit 77 et la plaque 78. Une série de conduits d'alimentation, d'entretoises à ailettes et de plaques correspondant à diverses dimensions entre les modes de réalisation 75 et 76 peut permettre des combinaisons correspondant à diverses caractéristiques de mélange. Par exemple, la variation de la hauteur de lsen- tretoise utilisée pour un conduit d'alimentation de di mension dolmsée et pour une entrée de plaque donnée5 règle le rapport du courant de recyclage au débit d'addition d'ingrédients. L'interchangeabilité est assurée par des espacements et des filetages égaux pour tous les trous taraudés de tous les modes de réalisation. La figure 15 représente un autre mode de réalisation d'appareil de mélange selon l'invention qui combine des conduits coaxiaux d'alimentation de deux ingrédients liquides ou solides, et d'un gaz. Un premier ingrédient, qui peut autre un colorant solide par exemple, est n- troduit par un entonnoir 89 dans un conduit coaxial externe 90 d'alimentation. Simultanément, un second ingrédient (par exemple un colorant liquide) est ajouté par un orifice 91 d'un conduit coaxial intermédiaire 92 d'alimentation. Eventuellernent ou en plus, un ingrédient gazeux peut etre ajouté par un conduit coaxial interne 93 d'alimentation. Les trois conduits sont supportés à distance par des ailettes 94, bien que tout dispositif de support équivalent convienne. L'ingrédient gazeux peut aussi titre introduit par un passage central 95 de l'arbre de la roue, et non pas par le conduit 93 ou en plus de l'alimentation par le conduit 93. Une caractéristique importante du mode de réalisation de la figure 16 est que le gaz est ajouté dans l'oeil de la roue, aussi près que possible de la plaque de base et non de l'entrée de la plaque comme dans le cas de la figure 11. De cette manière, l'avantage assuré par la pression élevée disponible dans la matière qui circule dans le récipient est maximal, si bien que l'augmentation de pression par le venturi de la figure 11 n'est pas nécessaire pour l'élimination de la cavitation. Le rendement de mélange du procédé et de l'appareil de invention est démontré par un prototype analogue au dispositif de la figure 8 et ayant les caractéristiques du tableau suivant. TABLEAU Récipient : 23 cm de diamètre environ 7,6 1 de capacité Moteur : 0,75 kW (12 A) commande de vitesse variable 0 - 9000 t/mn Roue : 0 - 4500 t/mn 7,6 cm de diamètre, face ouverte 5 pales incurvées vers l'arrière capacité nominale Il - 30 1/mn Bottier : 2,9 cm de diamètre à entrée 6 buses de 0,8 cm jeu de l'hélice 0,32 mm environ Tube d'alimentation : diamètre d'entrée 7 cm diamètre de sortie 3,2 cm espacement axial entre la sortie du conduit et l'entrée du bottier 1,3 cm environ Ailettes de guidage : 3 ailettes radiales On va maintenant décrire un exemple dans lequel on prépare un sirop saturé de sucre (62 - 67 Sd de sucre en poids) de la manière suivante.On verse 2,35 1 d'eau froide à 210C dans le récipient, on fait tourner le moteur et on règle sa vitesse à mi-puissance (6 A), puis on verse 4,5 kg de sucre granulé dans le tube d'alimentation, aussi rapidement que possible sans engorgement (en 30 s environ) entre le début et la fin de la coulée, aucune matière ne restant dans le tube, puis on accrott la vitesse du moteur à 80 à 90 % de sa puissance (9 A) et on le fait tourner pendant 4,5 mn. Dès que tout le sucre est versé dans le tube d'alimentation, il se mélange instantanément et se disperse uniformément dans 11 eau. A ce moment, il n'est pas dissous cependant et se dépose si on laisse le mélange reposer. Après 4,5 mn de mélange supplémentaire, c'est-à-dire un temps total de 5 mn, le sucre est totalement dissous et le mélange a une température de 270C environ. Le sucre ne cristallise pas ensuite et ne se dépose pas dans la solution quel que soit le temps de repos du mélange. La description qui précède des divers modes de réalisation de l'invention montre que celle-ci concerne un mélange original et perfectionné. Une caractéristique im#ortante est que le mélange a lieu dans le récipient de stackage, sans tuyauterie, raccord et vanne. La mise en place de la roue centrifuge dans un récipient assure l'action perfectionnée de mélange à la fois par recyclage d'une partie du fluide dans le récipient, après passage dans la roue, lors de l'addition de la matière, et par mélange secondaire da au courant à grande vitesse des ingrédients quittant la roue. Les mélangeurs centrifuges connus comprennent des pompes centrifuges classiques qui assurent le mélange.Pour que leur rendement de pompage soit maximal, ces pompes comportent des bottiers à volute qui transforment l'énergie cinétique importante du fluide quittant la roue en pression élevée à la sortie du carter de la pompe. Cette transformation provoque un mélange efficace. D'autre part, l'appareil et le procédé de l'invention maintiennent une énergie élevée dans les courants de fluide quittant la roue, cette énergie cinétique favorisant le mélange secondaire du fluide dans le récipient. On peut mettre en oeuvre l'invention pour le mélange ou l'agltation de substances très variées, par exemple pour lthomogetnetisation, la dispersion et la réaction. Les substances peuvent comprendre un ou plusieurs liquides qui peuvent titre miscibles ou non, et peuvent contenir des solides ou des gaz solubles ou non. Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention concerne ltaéra tion des liquides, par exemple des effluents industriels ou des eaux usées. L'aération efficace de tels courants selon l'invention réduit la pollution des courants. Un autre mode de realisatioll concerne le mélange d'autres gaz réactifs, par exemple de chlore ou d'anhydride sulfureux, assurant la sulfonation ou la chloration par exemple d'hydrocarbures. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. REvENDTCkTTONs 1. Appareil de mélange d'une matière à un fluide, du type comprenant une roue centrifuge entrainée en rotation par un moteur et un conduit ayant une sortie coaxiale à la roue centrifuge et adjacente à celle-ci de manière que la seconde matière soit introduite au centre de la roue puis chassée à lteoterieurs ledit appareil étant caractérisé en ce qu:ii comprend un récipient de#fluide, un dispositif destiné à diriger une partie du fluide du récipient vers '!intérieur de manière qu'iL se mélange à la seconde matière lorsqu'elle pénètre au centre de la roue, et un dispositif destiné à diriger une partie au moins du mélange fourni par la roue à grande vitesse de manière qu'elle soit dispersée dans le fluide du récipient. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif dirigeant une partie du fluide du récipient vers l'intérieur de manière qu'elle se mélange avec la matière lorsqu'elle pénètre au centre de la roue, comprend un premier organe axialement distant d'une face de la roue et placé entre une circonférence externe au moins égale à la circonférence externe de la roue et un orifice interne coaxial à l'axe de rotation de la roue. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif destiné au passage d'une partie du fluide du récipient vers l'intérieur de manière qu'elle se mélange à la matière lorsqu'elle pénètre au centre de la roue comprend de plus un second organe placé à l'in térieur du récipient, et distant axialement du premier organe, du cSté opposé par rapport à la roue et entourant la sortie du conduit d'alimentation de la matière au centre de la roue, si bien que les deux organes délimitent des surfaces opposées destinées au passage d'une partie du fluide du récipient vers l'intérieur de manière qu'elle se mélange à la seconde matière lorsqu'elle quitte la sortie du conduit, le mélange circulant alors par le trou du premier organe et passant au centre de la roue 4.Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à diriger au moins une partie du mélange fourni par la roue de manière quelle se disperse dans le fluide du récipient comprend un ensemble entourant la circonférence de la roue centrifuge, e une certaine distance radiale de celle-ci, et ayant au moins deux passages circonférentiellement distants dont les entrées sont adjacentes à la roue et dont les sorties de- touchent dans le récipient. 5 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble qui entoure la roue centrifuge comprend une paroi circulaire dont une partie de la surface interne forme une spirale dirigée vers 11 entrée de chaque passage, dans le sens de rotation de la roue. 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les passages distants circonférentiellement comprennent au motns deuy buses également distantes destinées à la conservation de l'énergie cinétique du mélange de fluide transmis par la roue, si bien que ce fluide subit un mélange secondaire avec le reste de la matière du récipient. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qutll comprend de plus au moins deux tubes partant de l'ensemble entourant la roue centrifuge, également répartis autour de celui-ci et courbés vers l'intérieur de manière à aboutir à des orifices adjacents à la sortie du conduit denturée de la matière, les sorties des tubes dirigean± le mélange recyclé vers le centre de la roue. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend de plus plusieurs ailettes de guidage parallèles à l'axe de rotation de la roue et tournées vers ltexterieur à partir de la sortie coaxiale du conduit de la matière, si bien qu'elles commandent la direction dtécou- renient de la partie du fluide du récipient au centre de la rone ainsi que la formation d'un tourbillon. 9. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un venturi entourant le conduit d'introduction de la matière au centre de la roue centrifuge et coaxial à ce conduit, et un dispositif destiné à faire passer au moins une partie du mélange provenant de la roue vers l'entrée du venturi 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif destiné à faire passer une partie au moins du mélange fourni par la roue à l'entrée du venturi comprend une buse coaxiale à l'entrée du venturi et adjacente à celle-ci, et au moins deux tubes régulièrement disposés. et montés entre l'ensemble qui entoure la roue et 11 entrée de la buse, les tubes délimitant des passages dont les entrées sont disposées dans la paroi de l'ensemble adjacente à la circonférence de la roue, les orifices de sortie débouchant dans la buse. 11. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ensemble distant radialement de la circonférence de la roue comprend une paroi circulaire ayant une face interne concave, en coupe verticale, les extrémités externes des pales ayant une courbure opposée de manière qu'elles délimitent un espace torique de section sensiblement circulaire entre les extrémités des pales et la face interne de la paroi. 12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné au recyclage d'une partie du mélange fourni par l'hélice, de manière qu'elle passe directement et se mélange au fluide et à la matière en leur transmettant son énergie cinétique, lors de leur entrée au centre de la roue. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif de recyclage comprend au moins deux conduits ayant des entrées circonférentiellement distantes et adjacentes à la circonférence de la roue et des sorties circonférentiellement distantes et adjacentes à la sortie du conduit d'introduction du fluide au centre de la roue. 14. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un second conduit ayant une sortie coaxiale à la sortie du premier conduit et adjacente à celleci, de manière qu'il introduise une matière supplémentaire uu centre de la roue. 15. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière est un gaz et la sortie du conduit d'introduction de cette matière est disposée dans l'oeil de la roue centrifuge. 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le conduit destiné à l'introduction de la matière est un arbre creux entraînant la roue centrifuge en rotation. 17. Procédé de mélange d'une matière à un fluide dans un récipient, caractérisé en ce qu'il comprend le passage d'une partie du fluide de manière qu'elle forme un courant dirigé vers ltintérieur, vers le centre d'une roue centrifuge tournant dans le récipient, l'introduction de la matière au centre de la roue de manière qu'elle se combine au courant de fluide pénétrant au centre de la roue, et le passage du mélange du fluide et de la matière fournis par la roue de manière que ce mélange forme plusieurs courants à grande vitesse chassés vers l'extérieur et se dispersant dans le fluide du récipient. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend de plus le recyclage d'une partie du mélange fourni par la roue de manière qu'elle forme plusieurs courants à grande vitesse circulant vers l t intérieur, vers le centre de la roue, et augmentant l'énergie cinétique de la partie du fluide pénétrant au centre de la roue. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus le recyclage d'une partie du mélange fourni par la roue à l'entrée d'un venturi coaxial à l'axe de rotation de la roue, la sortie du venturi étant adjacente au centre de la roue du c8té d'alimentation de la matière, de manière que la pression du fluide pénétrant au centre de la roue soit accrue. 20 Dispositif de mélange d'un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir contenant le fluide, un éjecteur comprenant un conduit et un venturi dont l'entrée est destinée à recevoir le fluide du réservoir, une pompe, un dispositif reliant la sortie du venturi à l'entrée de la pompe, un dispositif reliant la sortie de la pompe à l'en trée de éjecteur et un dispositif relié à la sortie de la pompe et débouchant dans le fluide du réservoir. 21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que le dispositif relié à la sortie de la pompe comprend des orifices de dispersion, formés chacun dans un organe mun de trous destinés au passage du fluide de ia pompe dans le réservoir, sous forme de courants convergents. 22. Dispositif selon la revelldication 21) caractérisé en ce qu'il comprend une chambre placée autour de l'éjecteur et dont l'entrée est reliée à la pompe, les sorties de la chambre étant reliées d'une part au dispositif reliant la sortie de la pompe à l'entrée de l'éjecteur et d'autre part au dispositif relié à la sortie de la pompe. 23. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend, dans le dispositif reliant la sortie du venturi à l'entrée de la pompe, un dispositif destiné à éjecter de l'air dans la pompe. 24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que le dispositif destiné à éjecter de l'air comprend des conduits d'éjecteur dont les sorties sont tournées vers l'entrée de la pompe et dont les entrées sont reliées à un dispositif d'alimentation en air comprimé. 25. Procédé de mélange d'une matière dans un récipient, caractérisé en ce qu'il comprend la circulation de la matière dans une pompe, la séparation de la matière de la pompe en deux courants, le passage du premier des courants dans des canaux de dispersion, sous forme de courants qui se rencontrent, et le passage du second des courants à l'entrée d'un éjecteur qui aspire la matière du récipient admise à l'entrée de la pompe, ainsi que le maintien de courants de manière qu'il se forme un courant de recyclage dans le récipient. 26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'un fluide supplémentaire est injecté dans la pompe et accroft la pression à au moins un bar à l'entrée de la pompe. 27. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que ladite matière est une solution aqueuse. 28. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le fluide est l'air. 29. Procédé de traitement d'un courant contenant un fluide et une seconde substance, caractérisé en ce qu'il comprend le passage du courant dans un éjecteur relié à l'intérieur d'un récipient, le passage de la matière fournie par l'éjecteur dans une pompe centrifuge de manière que la pression à l'entrée de cette pompe soit accrue, et le passage de la matière fournie par la pompe centri- fuge dans le récipient, ainsi que l'injection d'un fluide supplémentaire dans le courant de l'éjecteur de manière que la pression l'entrée de la pompe centrifuge soit accrue.