Brevet FR2247279A1 — publié le 19750509

La présente invention concerne les équipements destinés à la réalisation de processus physiques et chimiques et notamment les appareils destinés à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques. L'appareil, objet de l'invention, peut être utilisé pour intensifier les processus d'oxydation, de réduction, de sulfuration, de carbonisation, de polymérisation, de meme que dans les systèmes d'épuration des eaux usées en vue d'en enlever les composés de chrome, de nickel, de mercure, d'arsenic et d'autres métaux, et dans divers autres processus demandant un mélange et une dispersion poussés de différents produits. On connaît un appareil destiné à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques, qui comporte un récipient de réaction en matériau amagnétique ou faiblement magnétique, contenant des particules ferromagnétiques. Un inducteur de champ électromagnétique tournant embrasse ledit récipient de réaction. les produits à traiter dans l'appareil, par exemple des substances de départ devant réagir chimiquement, sont chargées dans le récipient de réaction pour y être mélangées de façon poussée par les particules ferromagnétiques qui, subissant l'action du champ électromagnatique tournant, sont entraînées en un mouvement tourbillonnaire, les particules ferromagnétiques pouvant faire office non seulement d'éléments assurant le mélange, mais aussi de réactifs ou de catalyseurs. L'inconvénient des appareils de ce type consiste en ce que les parois du récipient de réaction sont rapidement usées et doivent être, de ce fait, remplacées fréquemment. Cela fait surgir des difficultés quand les processus à oraliser dans lesdits appareils sont continus. En plus, lorsque les particules ferromagn-tiques sont en mouvement, elles se heurtent les unes contre les autres et contre la paroi du récipient de réaction. La force d'impact peut atteindre des valeurs élevées, à tel point que la particule ferromagnétique finit par surmonter les forces du champ électromagnétique et s'échappe de la zone d'action du champ électromagnétique. L'entrainement progressif des particules ferromagn:-tiques hors du récipient de réaction lors d'un processus continu perturbe sa stabilisation. On s'est proposé de créer un appareil destin à la réalisation de processus physiques et chimiques, qui permettrait de réaliser des réactions en continu, de diminuer l'usure du récipient de réaction et des particules à propriétés ferromagnétiques, ainsi que de réduire l'échappement des particules ferromagnétiques hors de la zone d'action du champ électromagnétique. Cela permettrait d'augmenter le rendement de l'appareil et d'accroetre la longévité du récipient de réaction et des particules ferromagnétiques. La solution consiste en ce que, dans un appareil destiné à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques, comprenant un récipient de réaction, un inducteur de champ électromagnétique tournant qui embrasse ledit récipient de réaction, et des particules en matériau ferromagnétique se trouvant à l'intérieur du récipient de réaction dans la zone d'action dudit champ électromagnétique, selon l'invention la la zone d'action du champ électromagnétique tournant sur les particules ferromagnétiques se trouvant dans le récipient de réaction est limitée par un écran circulaire réalisé de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de l'inducteur. L'écran circulaire est monté fou dans le co du récipient de réaction. Cela permet de faire tourner l'écran circulaire, le corps du récipient de réaction étant fixé de façon rigide. L'écran circulaire peut être fixé de façon rigide dans le corps du récipient de réaction, le corps tant alors monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de l'inducteur. I1 est possible de réaliser une variante dans laquelle le corps du récipient de réaction est utilisé lui-même en tant qu'écran circulaire. L'écran circulaire peut être relié à une commande assurant sa rotation autour de l'axe de l'inducteur. L'appareil peut comporter un dispositif limiteur empechant ltentrainement des particules ferromagnétiques hors de la zone d'action du champ électromagnétique tournant et installes à peu près à la sortie et/ou à l'entrée de la zone dans laquelle le champ électromagnétique tournant agit sur les particules ferromagnétiques se trouvant dans le récipient de réaction. Ledit dispositif peut être réalisé sous la forme de cloisons formant un labyrinthe. La conception de appareil conforme à l'invention permet de réaliser le processus technologique en continu. Dans cet appareil, comparativement aux appareils du type connu, la longévité du récipient de réaction et des particules ferromagnétiques augmente notablement et le nombre de particules ferromagnétiques dans la zone d'action du champ électromagnétique du récipient de réaction reste stable. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un appareil destiné à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnetiques, avec un écran- circulaire fixé sur un axe, conformément à l'invention - la figure ? représente le même appareil, conforme à l'invention, avec un écran circulaire mobile s'appuyant sur des anneaux - la figure 3 représente le même appareil, conforme à l'invention, avec un écran circulaire fixé rigidement dans le récipient de réaction - la figure 4 représente un appareil dans lequel le corps du récipient de réaction sert en même temps d'écran circulaire, conformément à l'invention. L'appareil destiné à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de wparticules ferromagnétiques comporte un inducteur 1 (figure t) de champ électromagnétique tournant, qui embrasse le récipient de réaction c. L'appareil est muni de raccords 3 d'arrivée des substances de départ et d'un raccord 4 d'écoulement des produits traités. Dans le récipient de réaction 2 est monté fou un écran circulaire 5 non solidaire du corps du récipient de réaction 2 et pouvant tourner autour de l'axe de l'inducteur 1. A cet effet, l'écrant circulaire 5 est calé sur un axe 6 monté dans des roulements 7 ; comme on le voit sur la figure 2, écran circulaire 5 peut aussi prendre appui sur des anneaux 8 réalisés en matériau antifriction. Dans le récipient de réaction 2 sont placées les particules ferromagnétiques 9. Dans l'appareil représenté à la figure 3, l'écran circulaire 5 est fixé rigidement dans le corps du récipient de réaction 10 réalisé tournant autour de l'axe de l'inducteur 1, de sorte que l'écran circulaire 5 tourne autour de l'axe de l'inducteur 1 en commun avec le corps du racipient de réaction 10. Dans l'appareil représenté à la figure 4, l'écran circulaire Il est constitué par le corps du récipient de réaction pouvant tourner autour de l'axe de l'inducteur 1. L'écran circulaire peut être entrainé en rotation soit sous l'action de lténergie cinétique de la couche tourbillonnaire de particules ferromagntiques 9, créée par le champ électromagnétique tournant, soit sous l'action du champ électromagnétique de l'inducteur 7 agissant directement sur l'écran circulaire lorsque celui-ci est réalisé en matériau conducteur, comme, par exemple, l'écran circulaire 5 représente sur les figures 7 et 2. La rotation de l'écran circulaire peut également être assurée par une commande 12 (figures 3 et 4) qui communique à l'écran circulaire 5 et tl un mouvement de rotation supplémentaire. L'appareil peut être muni d'un dispositif limiteur empechant I'entraînement des particules ferromagnétiques 9 hors de la zone où le champ électromagnétique tournant agit sur elles; Le dit dispositif limiteur peut entre installé soit à l'entrée et à la sortie, soit uniquement à la sortie ou à l'entrée de la zone d'action du champ électromagnétique tournant sur les particules ferromagnétiques 9, et peut être réalisé sous la forme d'une grille 13 (figures 1, 3, 4), de cloisons sphériques 14 (figure2) ou de cloisons 15 (figure 3) inclinées vers l'axe de l'inducteur t et formant un labyrinthe pour le produit traité sortant du récipient de réaction 10, ce qui s'oppose à l'entraînement des particules ferromagnétiques 9 vers l'extérieur. L'appareil proposé pour la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques, fonctionne de la façon suivante Les substances de départ sont amenées par l'intermédiaire du raccord 3 dans le récipient de réaction 2 (figure 1). Sous l'action du champ électromagnétique tournant, produit par l'inducteur 1, les particules ferromagnétiques 9 se trouvant dans le récipient de réaction 2 sont entrains s en un mouvement intense en formant une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques 9. Etant donné que l'ensemble de la couche tourbillonnaire suit une direction déterminée dépendant du sens de rotation du champ électromagnétique créé par l'inducteur t, l'écran circulaire 5 tourne dans le sens de rotation du champ électromagnétique sous l'action de la couche tourbillonnaire.Si l'écran circulaire 5 est réalisé en matériau conducteur, il peut tourner sous l'action du champ électromagn tique. L'écran circulaire peut recevoir un mouvement de rotation supplémentaire de la part de la commande 7 (figures 3 et 4). En traversant la couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques 9, les substances de départ subissent un mélange poussé ; elles sont dispersées. L'évacuation des produits traités se fait par l'intermédiaire du raccord 4 (figures t, 3), pendant que les grilles 13 (figures t, 3, 4) ou les cloisons 14 (figure 2) et 15 (figure 3) interdisent l'entrainement des particules ferromagnétiques 9 vers la sortie. L'cran circulaire diminue fortement, par rapport aux appareils connus, l'usure des parois du récipient de réaction et des particules ferromagnétiques, améliore la qualité des produits traités, grâce au fait que le matériau des parois du corps du récipient de réaction et des particules ferromagnétiques ne polluent pas les produits traités, et permet de stabiliser le processus continu se déroulant dawns l'appareil. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDIGA'PIONS 1. Appareil destind à la réalisation de processus physiques et chimiques dans une couche tourbillonnaire de particules ferromagnétiques, du type comprenant un récipient de réaction, un inducteur créant un champ électromagnétique tournant et embrassant ledit récipient de réaction, et des particules ferromagnftiques se trouvant à l'intérieur du récipient de réaction dans la zone d'action dudit champ électromagnétique, caractérisé en ce que la zone d'action du champ électromagnétique tournant sur les particules ferromagnétiques se trouvant dans le récipient de réaction est limitée par un écran circulaire réalisé de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de l'inducteur. 2.-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran circulaire est monté fou dans le corps du récipient de réaction. 3. Appareil selon la revendication ?, caractérisé en ce que l'écran circulaire est fixé de façon rigide dans le corps du récipient de réaction, lequel est monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de l'inducteur. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du récipient de réaction constitue en meme temps ledit écran circulaire. 5. Appareil selon l'une des revendications T à 4, caractérisé en ce que l'écran circulaire est relié à une commande assurant sa rotation autour de l'axe de l'inducteur. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif limiteur empêchant l'entrainement des particules ferromagnétiques hors de la zone d'action du champ électromagnétique tournant et installé à peu près à la sortie et/ou à l'entré de la zone d'action du champ électromagnétique tournant sur les particules ferromagnctiques se trouvant dans le récipient de réaction. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif limiteur est réalisé sous la forme de cloisons formant un labyrinthe.