Brevet FR2273581A1 — publié le 19760102

L'invention, due à Laszlo Mahig, est relative à un réservoir qui est muni d'un tube agitateur pneumatique. Comme on le sait, dans des réservoirs de grandes dimensions, on utilise habituellement, pour agiter la matière à traiter, un tube agitateur pneumatique (connu sous le nom de pompe Mammouth), ctest-à-dire que dans la partie inférieure d 'un tube, en général de section circulaire, disposé dans le réservoir, on introduit un gaz, généralement de l'air, dont la pression est supérieure à la pression hydrostatique de la matière à traiter, en général un liquide. Les bulles de gaz qui s'elèvent à l'in térieur du tube agitateur entraînent avec elles de la matière a' traiter, ce qui établit l'agitation désirée. Souvent, plusieurs réservoirs munis de tubes agitateurs sont montés en série. Pour faire passer la matière à traiter d'un réservoir à l'autre, on connaît plusieurs solutions. Une solution usuelle met en oeuvre une série de réservoirs disposes à des niveaux différents, c'est-à-dire en gradins, la matière à traiter stécoulant d'un réservoir à l'autre par simple débordement. Cet agencement présente toutefois l'inconvénient qu'en raison des différences de niveau nécessaires, il faut soit utiliser des réservoirs de hauteurs différentes, soit échelonner en hauteur des réservoirs de meme dimension. Si la matière à traiter est constituée par une boue, cet agencement présente l'inconvenient technique que la concentration en substances solides de la boue qui s'écoule dans le réservoir suivant est inférieure à la concentration moyenne en substances solides du réservoir considéré. Dans le cas d'une disposition échelonnée, on se heurte également à des difficultés d'exploitation. Dans un autre mode de construction, la matière à traiter qui s'relève à l'intérieur du tube agitateur est amenée dans un conduit d'évacuation dans lequel le débit de passage de matière peut entre régle à l'aide d'un organe de réglage ou à l'aide d'ouvertures d'échappement situées à la partie inférieure du conduit. L'inconvénient de ce dispositif est que la totalité du débit de matière à traiter qui s'élèvera l'intérieur du tube agitateur doit être élevée jusqu'à cette hauteur statique, de laquelle une partie de la matière s'écoule ensuite dans le réservoir suivant. Cette élévation de la fraction de matière qui ne continue pas de circuler constitue une dépense supplemen- taire d'énergie consommée.Un inconvénient technique est que la concentration en substances solides de la boue qui est évacuée du tube agitateur est nettement supérieure à la concentration en substances solides de la matière contenue dans le réservoir dans lequel, par conséquent, la concentration en substances solides diminue. Dans un autre dispositif connu, la circulation, d'un réservoir à l'autre, de la matière à traiter est assurée par un tube élévateur, disposé indépendamment du tube agitateur. Du fait que ce tube élévateur ne vampas en général jusqu'au fond du réservoir, il est avantageux de l'alimenter avec un gaz à une pression relativement faible ; pour alimenter le tube agitateur et le tube élévateur, il faut donc utiliser deux gaz à des pressions différentes, ou bien il faut alimenter le tube élévateur avec un gaz à une pression inutilement élevée. Pour assurer la circulation du débit de boue nécessaire, il faut mettre en oeuvre un dispositif de réglage, ce qui augmente encore le prix de l'installation. I1 est souvent avantageux, dans certaines phases d'un traitement technique, de procéder à des mélanges d'intensités différentes ou de mêmes intensités. Dans ce cas, il est avantageux de subdiviser en plusieurs parties le réservoir de dimensions relativement grandes dont l'utilisation offre des avantages économiques sur celle de plusieurs réservoirs de plus faibles dimensions, et de mettre en oeuvre des brassages d'intensités différentes ou identiques dans les diverses parties de réservoir. C'est le cas notamment dans les tours de lavage" où les diverses parties de réservoir constituent chacune un étage de lavage. I1 arrive parfois que seule la partie inférieure ou les parties inférieures d'un réservoir subdivisé en plusieurs parties doivent être le siège d'une agitation parce que la partie supérieure est utilisée dans un autre but, par exemple pour une décantation,et que, dans ces conditions, une agitation y aurait un effet techniquement nocif.Dans des réservoirs de ce genre, on ne pouvait pas jusqu'à présent utiliser d'agitateur-pneumatique, bien que ce genre de brassage puisse être très avantageux eu égard aux dimensions du réservoir car dans les parties successives, situées en dessus l'une de l'autre, du réservoir, on ne pouvait procéder à une agitation de même intensité, par suite -des variations du volume spécifique du gaz, ou parce qu'on ne pouvait évacuer le gaz des parties inférieures du réservoir sans perturber les opérations qui se déroulaient dans la partie supérieure du réservoir. L 'invention a donc pour but de réaliser un réservoir perfectionné équipé d'un tube agitateur pneumatique qui ne présente pas les inconvénients exposés ci-dessus. Le problème, que l'invention vise à résoudre dans le but précité, est de réaliser un réservoir à tube agitateur pneumatique qui, avec une faible consommation spécifique d'énergie, assure une excellente agitation,qui, à l'intérieur d'un réservoir subdivisé en plusieurs parties, permette des agitations d'intensités différe tes ou identiques, qui permette d'installer des réservoirs de même hauteur au même niveau, qui assure automatiquement la circulation de la matière à traiter, d'un réservoir à l'autre, selon le débit désiré, qui puisse être exploité avec un gaz à une seule pression et qui assure l'identité de la concentration en substances solides de la boue évacuée d'un réservoir et de celle contenue dans ce réservoir, dans le cas où la matière à traiter est constituée par une boue. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu, avec un réservoir à tube agitateur pneumatique qui est caractérisé en ce qu'à l'extrémité supérieure ou au-dessus de l'extrémité supérieure du tube agitateur est disposée une cloche à gaz et qu'entre la partie supérieure de cette cloche à gaz et/ou l'atmosphère et/ou la partie inférieure d'un tube élévateur et/ou d'un tube agitateur est disposée une canalisation de gaz. D'une manière avantageuse, le réservoir à tube agitateur pneumatique est réalisé de telle manière que, dans la canalisation de gaz, soit disposé un organe de réglage du débit du gaz. Selon un autre mode de réalisation, le réservoir est subdivisé en plusieurs parties L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de trois de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins- annexés dans lesquels la fig. 1 est une coupe longitudinale d'un réservoir con forme à 1 'invention la fig. 2 est une coupe longitudinale d'un réservoir confomre à l'invention muni d'un tube agitateur présentant plusieurs branches distributrices et la fig. 3 est une coupe longitudinale d'un réservoir conforme à l'invention subdivisé en plusieurs parties. Comme on le voit sur la fig. 1, dans le réservoir 1 est disposé un tube agitateur 2 dont l'extrémité supérieure 3 va, d'une manière générale, en s'élargissant. A l'intérieur de cette extrémité supérieure évasée 3 s'engage une cloche à gaz 4 à l'extrémité supérieure de laquelle est raccordée une canalisation de gaz 5 qui, par l'intermédiaire d'un organe de réglage de débit de gaz 6, va à la partie inférieure d'un tube élévateur 7. De l'extrémité supérieure du tube élévateur 7 part une canalisation d'évacuation 8. La cloche à gaz 4 est munie d'un mano mettre 9; Pour amener le gaz agitateur, on utilise une canalisation tubulaire 11, munie d'une soupape de commande 10 et, pour l'introduction de la matière à traiter, on utilise une canalisation d'alimentation 12.Sur les figures, la direction d'écoulement du gaz est indiquée par des flèches en trait interrompu et celle de la matière à traiter par des flèches en trait continu Pour faire circuler la matière à traiter et pour brasser les substances contenues dans le réservoir, on utilise un système qui fonctionne selon le principe suivant. Dans le réservoir 1 est amenée, d'une manière continue, la matière à traiter, par la canalisation d'alimentation 12. Le gaz amené au tube agitateur 2 par la canalisation Il munie de la soupape de commande 10 élève la matière à traiter du fond du réservoir 1 jusqu'à la surface du liquide et la totalité ou une fraction seulement du gaz se rassemble dans la cloche à gaz 4. La fraction du gaz utilisé pour le brassage, qui ne peut plus "pénétrer" dans la cloche à gaz 4, participe aussi au brassage en circulant latéralement par rapport-à la cloche à gaz. La quantité nécessaire pour faire circuler le matière traitée, du réservoir 1 au suivant, est prélevée sur le gaz accumulé dans la cloche gaz 4 par la canalisation 5 et est amenée au tube élévateur 7 par l'intermédiaire de l'organe de réglage de débit 6. Cet organe de réglage 6 doit seulement être réglé une fois pour toutes ; ensuite, il assure automatiquement l'évacuation de la matière jusqu'à ce que soit atteint le débit maximal de réglage. L'indication du manomètre 9 permet de se rendre compte du débit de gaz à travers la cloche à gaz 4, c'est-d-dire du degré de remplissage ou de "saturation" de celle-ci. La fig. 2 montre un autre mode de réalisation du réservoir conforme à l'invention. Pour assurer une distribution régulière de la matière à traiter dans le réservoir, le tube agitateur 2 est subdivisé ici en plusieurs branches distributrices 13. La fig. 3 représente un réservoir conforme à l'invention qui est subdivisé en plusieurs parties. A l'intérieur du tube agitateur 2a de la partie inférieure la du réservoir, subdivisé par exemple en trois parties, est produit un écoulement de gaz amené par une canalisation tubulaire 11 munie d'une soupape de commande 10. Dans l'extrémité supérieure évasée 3a du tube agitateur 2a s'engage une cloche à gaz 4a. Le gaz qui se rassemble à l'intérieur de la cloche à gaz peut, par une canalisation 5a et grace à des organes de réglage de débit 6a et 6b, pour partie passer dans la partie de réservoir supérieure lb, et, pour partie, être évacué dans l'atmosphère en 16a. Le gaz qui a traversé 1 'organe de réglage de débit 6b sert à brasser le contenu de la seconde partie de réservoir lb ; il se rassemble ensuite à l'intérieur d'une cloche à gaz 4b disposée au-dessus de la partie supérieure 3b du tube agitateur 2b de cette seconde partie de réservoir lb, d'où, par une canalisation de gaz 5b munie d'un organe de réglage de débit 6c, il s'échappe dans l'atmosphère en 16b. Un manomètre 9, monté sur la canalisation de gaz 5b, indique le degré de remplissage, de "saturation", de la cloche à gaz 4b. La matière à traiter est introduite dans la partie de réservoir la par une canalisation d'alimentation 12 et en sort par une ouverture de passage 14 pour entrer dans la partie de réservoir lb. De là elle s'écoule par un tube de passage 15 dans la partie-de réservoir lc, qui, dans le mode de réalisation représenté ici, n'est le siège d'aucun brassage et sert uniquement de réservoir de décantation. Si la matière à traiter est constituée par une boue, celle-ci se dépose dans la partie de réservoir :ic et sa fraction enrichie en substances solides sort par une canalisation d'évacuation 8a, tandis que sa fraction appauvrie en substances solides est évacuée de la partie de réservoir lc par une canalisation de trop-plein 8b. Le principe de fonctionnement de ce dispositif est le suivant. L'intensité du brassage désiré à l'intérieur de la partie de réservoir la est réglée à l'aide du débit de gaz amené par la soupape de commande 10. Ce gaz se rassemble ensuite à l'intérieur de la cloche à gaz 4a d'où une fraction de ce gaz s'échappe dans l'atmosphère en 16a à travers l'organe de réglage de débit de gaz 6a. La fraction restante de ce gaz parvient, à travers l'organe réglage de débit de gaz 6b, dans le tube agitateur 2b et brasse la matière à traiter contenue à l'intérieur de la partie de réservoir lb. Un réglage approprié de l'organe de réglage de débit de gaz 6a permet de fixer à la valeur désirée l'intensité du brassage à l'intérieur de la partie de réservoir lb.Si, à travers l'organe de réglage de débit de gaz 6a, on ne laisse pas échapper de gaz dans l'atmosphère en 16a, l'intensité du brassage obtenu dans la partie de réservoir lb est plus grande que dans la partie de réservoir la du fait de la variation de volume spécifique du gaz. L'organe de réglage de débit de gaz 6b sert dans ce cas d'organe d'étranglement. Le gaz utilisé pour brasser le contenu de la partie de réservoir lb se rassemble à l'intérieur de la cloche à gaz 4b d'où il s'échappe dans l'atmosphère en 16b par la canalisation de gaz Sb et l'organe de réglage de débit-6c, sans perturber les conditions d'écoulement qui règnent à l'intérieur de la partie de réservoir 1c. Naturellement, le gaz qui s'échappe dans l'atmosphère en 16a et 16b peut être utilisé éventuellement pour alimenter d'autres tubes élévateurs ou d'autres tubes agitateurs de l'ensemble de l'installation. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Réservoir à tube agitateur pneumatique, caractérisé en ce qu'à l'extrémité supérieure (3) du tube agitateur (2), ou au-dessus de cette extrémité, est disposée une cloche à gaz (4),laqueïle communique, par une canalisation de gaz (5), avec un tube élévateur (7) et/ou avec un autre tube mélangeur (2) et/ou avec l'atmosphère (16). 2.- Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la canalisation de gaz (5) est disposé un organe de réglage de débit de gaz (6). 3.- Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réservoir (1) est subdivisé en plusieurs parties.