Brevet FR2253550A1 — publié le 19750704

pour assurer la dissolution d'un gaz miscible dans un produit liquide, on met en oeuvre des procédés faisant intervenir soit la surface de contact, soit la pression au produit liquide soit simultanément ces deux facteurs. les procédés d'injection de gaz sous pression dans un milieu liquide ne donnent pas rentière lorsqu'il est requis une durée de traitement courte ou une dissolution d'une forte proportion de gaz. Un autre procédé proposé consiste à utiliser la présence de la veine liquide dite neutre existant à l'intérieur d'une pompe centrifuge en fonctionnement comme milieu d'injection d'un gaz à dissoudre. Un tel procédé permet d'assurer de façon relativenent rapide la dissolution contrôlée d'une forte proportion de gaz dans un produit liquide. Toutefois, ce procédé exige la mise en oeuvre d'une pompe centrifuge ayant subi des opérations d'adaptation relativement coûteuses qui ont par ailleurs, pour inconvénient supplémentaire de réduire notablement la résistance mécanique d'origine, ta présente invention vise à résoudre ce problème en créant, un nouveau procédé de dissolution présentant l'avantage de n'exiger aucune modification des organes ou appareils utilisés pour sa mise en oeuvre. Seloh le procédé de l'invention, on utilise une cellule de brassage et de mise en pression, on alimente cette cellule en produit liquide sous pression relative, puis on admet un gaz miscible à dissoudre délivré sous pression relative dans la partie de la conduite d'admission-menant à la cellule de brassage et de mise en pression et dans laquelle la pression au produit liquide en circulation passe par une valeur minimale. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé comprenant une cellule de brassage et de mise en pression dont l'orifice d'admission est relié à une source d'alimentation en produit liquide sous pression relative par une conduite de circ;;lation associée à une tuyauterie d'admission de gaz miscible sous pression relative débouchant dans la zone de cette conduite dans laquelle la pression#du produit liquide circulant passe, lors du-fonctionnement de l'installation par une valeur minimale. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une vue schématique illustrant une première forme de réalisation de l'installation. la fig. 2 est une vue schématique montrant une variante de réalisation. L'installation représentée à la fig. 1 comprend une cellule 1 de brassage intense et de mise en pression, par exemple constituée par une pompe centrifuge#comprenant un carter ou enveloppe 2 en forme de bâche prolongée par une canalisation de refoulement 3 du type tangentiel. La bâche 2 contient un rotor 4 susceptible d'être mû en rotation par un organe moteur quelconque 5. La bâche 2 est prolongée à partir d'une ouverture centrale latérale correspondant au nez du rotor 4 par une conduite d'alimentation 6 qui est reliée à une source 7 d'alimentation en produit liquide délivré sous pression relative. La source 7 peut être constituée par une pompe nourrice 7a à fonctionnement autonome où encore par un réservoir 7b placé en charge par rapport à la cellule 1. le fonctionnement de la cellule 1 et par exemple l'entrai- nement en rotation continue de la pompe centrifuge après la. phase d'amorçage a pour effet de créer une dépression relative à l'intérieur du circuit de circulation et plus particulièrement dans la partie amont dans laquelle est délivré le produit liquide sous pression. Il en résulte que la conduite 6 constitue un tronçon de circuit de circulation. dans une zone V duquel la pression du produit liquide -passe par une valeur minimale, voire s'inverse selon les conditions de fonctionnement de l'installation. Selon l'invention, l!existence de la zone V est mise à profit pour assurer l'admission d'un gaz miscible par l'intermédiaire d'une tuyauterie ou canalisation 8 reliée à la sortie d'un appareil d'alimentation sous pression relative d'un gaz à dissoudre. l'admi-ssion dans la zone V permet d'introduire une quantité maximale de gaz à l'intérieur du fluide en circulation lequel est pris en charge par le rotor 4 qui lui fait subir, d'une part, un brassage intense accroissant de façon notable le contact de surface entre le liquide et le gaz, et d'autre part, une montée en pression progressive au fur et å mesure de l'éloignement radial dans la bâche de refoulement 7 pour favoriser la dissolution du gaz, L'installation selon l'invention est constituée d'appareils et d'organes de construction classique ne nécessitant aucune adaptation particuliere et permettant de réaliser un appareillage simple et peu coûteux capable d'assurer la dissolution de très fortes proportions d'un gaz miscible dans un produit liquide de caractéristiques compatibles, l'objet de l'invention trouve une application préférée à la ré oxygénation des eaux usées et à lthydroflottation des boues dans les bassins de traitement des eaux polluées L'installation de l'invention peut éventuellement comporter un dispositif 9 d'alimentation en produit dtaadition à l'intérieur de la source 7a ou 7b.De même, l'installation peut être munie d'une var-ne 10 de régulation du débit de gaz délivré par la tuyauterie 8. Cette vanne peut etre commandée,par exemple par un détecteur Il placé sur un circuit de refoulement 3 pour apprécier l'un au moins des paramètres de fonctionnement de l'installation et, par exemple, le pH du produit liquide refoulé. la fig. 2 représente une variante de réalisation selon laquelle l'installation- est constituée dans son ensemble par les mêmes éléments que ceux cités en référence à la fig. 1, sauf pour ce qui concerne la conduite- 6 qui est formée par un tube de Venturi 16 dont le convergent 13 est relié à la source 7 et dont le divergent 14 est raccordé à l'ouverture centrale latérale d'admission de la bâche. La canalisation d'alimentation 8 est alors branchée pour déboucher au niveau du col 15 du tube de Venturi 12. L'invention n#'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modificationspeuvent y être apportées sans sortir de son cadre, REVElBICADIONS 1 - Procédé de dissolution d'un gaz miscible dans un liquide caractérisé en ce qu'on utilise une cellule de brassage et de mise en pression, en ce qu'on alimente cette cellule en produit liquide sous pression relative, puis en ce qu'on admet un gaz miscible à dissoudre délivré sous pression relative dans la partie de la conduite d'admission menant à la cellule de brassage et de mise en pression et dans laquelle la pression du produit liquide en circulation passe par une valeur minimale. 2 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une cellule de brassage et de mise en pression dont l'orifice d'admission est reliée à une source d'alimentation en produit liquide sous pression relative par une conduite de circulation associée à une tuyauterie d'admission de gaz miscible sous pression relative débouchant dans la zone de cette conduite dans laquelle la pression du produit liquide circulant passe, lors du fonctionnement de l'installation, par une valeur minimale 3 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la conduite de circulation présente un diamètre constant. 4 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la conduite de circulation est constituée par un tube de Venturi associé à une tuyauterie diadmission de gaz miscible débouchant à proximité du col. 5 - ,installation suivant l'une des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que la tuyauterie d'admission de gaz miscible est reliée à une source de mise en pression préalable. 6 - Installation suivant -la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle#comprend une cellule de brassage et de mise en pression constituée par une pompe centrifuge dont l'orifice latéral d'admission est relié par une conduite de circulation à-une source d'alimentation en produit liquide sous pression relative formée par une pompe nourrice, 7 - Installation suivant la revendication 2 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une cellule de brassage et de mie en pression constituée par une pompe centrifuge dont llori;ice latéral d'admission est relié par une conduite de circulation à une 'source d'alimentation en produit liquide sous pression relative formée par un réservoir placé en charge par rapport à la cellule,