Brevet FR2276083A1 — publié le 19760123

L'invention a pour objet de nouveaux agitateurs servant à l'intensification de processus de transfert, dont l'utilisation permet de réaliser en continu des réactions chimiques hétérogènes. Dans la pratique industrielle de tous les jours, les processus de transfert, notamment ceux de transfert d'impulsions, de composants et de chaleur, sont d'une grande importance. Les réactions physiques et chimiques s'effectuent au moyen de proces sus de transfert. Par "processus de transfert" on entend ici par exemple les processus qui interviennent dans la dispersion, la réalisation de suspensions, d'émulsions ou de mousses, les opérations de pulvérisation et d'extraction, d'absorption de gaz dans des liquides, les coagulations ayant pour but l'élimination d'un système dispersé, et dans les opérations analogues. Par "agitateurs" on entend ici les moyens qui rendent possibles ou accélèrent les processus sus-indiqués Dans les réactions chimiques, même homogènes, mais plus particulièrement dans les réactions chimiques hétérogènes, chacun des processus de transfert entre en jeu, mais ceux relatifs au transfert de composants ou de chaleur sont particulièrement importants. On a proposé pour la réalisation des processus de transfert un grand nombre de solutions et de dispositifs. Le moyen le plus largement répandu dans la pratique industrielle pour la réalisation du processus de transfert est le brassage (agitation) à l'aide de mélangeurs et de dispositifs d'agitation les plus divers.Il existe une littérature technique extrêmement riche sur les procédés d'agitation, la conformation des appareils mélangeurs, la théorie du mélange et les constructions les plus adaptées à la solution des problèmes les plus variés (voir par exemple Gabor Fejes : Ipari Keveroberendesések T dispositifs mélangeurs industrielsvMüszaki Konyvkiado, Budapest, 1970) Parmi les types d'appareils les plus répandus pour le brassage et l'agitation de substances solides et liquides, on peut nommer : les malaxeurs à deux bras, les mélangeurs à vis, les mélangeurs planétaires, les broyeurs colloidaux, des types spéciaux de broyeurs à boulets (broyeurs à perles), les mélangeurs à pales, les mélangeurs à ailettes, les agitateurs à cuire hémisphérique, les mélangeurs à hélice, à disque et à turbine, les mélangeurs "MIG" (mélangeurs à contre-courant à impulsions à plusieurs étapes), les agitateurs spirales, les mélangeurs à turhine ou à disque spéciaux (disperseurs, supermélangeurs) et des appareils analogues. Tous ces dispositifs ont en commun la caractéristique principale que leur agitateur est à trois ou, au moins, à deux dimensions, c'est-à-dire qu'il présente une longueur et une largeur de dimensions appréciables par rapport à celles du récipient de mélange, c'est-à-dire non négligeable. On sait que dans les mélangeurs à pales (mélangeurs à pelles), connus depuis longtemps, l'effet de brassage est dû aux forces de cisaillement agissant aux arêtes des pales, tandis que la surface des pales doit dépenser de l'énergie, c'est-àdire effectuer du travail pour vaincre la résistance du liquide et le frottement intérieur.Un perfectionnement, fondé sur ce fait d'expérience et consistant à incurver les surfaces des pales suivant un certain angle,a conduit au mélangeur à hélice, dont la conformation a pour effet de diminuer, grâce à l'incurvation des pales sus-indiquée , la résistance opposée par le liquide à l'avancement des surfaces actives de l'agitateur, tout en laissant pratiquement inchangée la longueur de l'arête de cisaillement Cet effet se traduit aussi par le fait que la puissance absorbée par les mélangeurs à hélice est inférieure à celle absorbée par les mélangeurs à pales. Dans les mélangeurs à turbine, la longueur des arêtes de cisaillement, c'est-à-dire la "diminution" relative des surfaces des ailettes d'agitation, est encore plus prononcée, du fait qu'un élément de disque comporte de quatre à douze pales, et cet effet est encore accentué par la disposition inclinée des pales. Dans les mélangeurs à disque, qui évidemment ne comportent pas de pales, il n'est donc pas question d'augmenter la longueur des arêtes de cisaillement par rapport à des surfaces de pales; mais la surface d'agitation étant horizontale, la résistance opposée par le liquide est, dans ces mélangeurs, très faible. Néanmoins, leur effet de brassage est relativement faible, en dépit de la vitesse périphérique extrêmement élevée des surfaces mélangeuses, et ceci à cause de la faible capacité de transport du mélangeur. En vue d'accroitre la longueur de l'arête de cisaillement, on pourvoit les disques d'incisions et on replie les parties incisées (comme des dents de scie) suivant un angle égal ou inférieur à 45" par rapport au plan du disque. Des dis ques de ce genre équipent les mélangeurs dits à disque denté ou supermélaeurs (disperseurs). Les mélangeurs connus présentent encore cette autre caractéristique que les agitateurs à deux ou à trois dimensions sont fixés rigidement sur l'axe du mélangeur. La configuration à deux ou trois dimensions et la disposition fixe des organes mélangeurs ont pour effet que l'accroissement de leur vitesse de rotation est fonction, non seulement de la résistance opposée par le liquide, mais aussi de leur masse, qui intervient dans la construction sous forme de la vitesse angulaire critique, inversement proportionnelle à la masse de l'organe mélangeur.. Selon les références bibliographiques, l'effet de brassage est faible à une vitesse angulaire inférieure à 4 m/s, est moyen à une vitesse angulaire de 4 à 7 m/s et est fort à une vitesse angulaire de 7 à 11 m/s. Les autres types de mélangeurs utilisés pour mélanger des phases différentes, comme par exemple les malaxeurs à deux palettes (palettes en Z), les malaxeurs à vis, les mélangeurs planétaires et des mélangeurs analogues, se distinguentpar le fait que leurs céments de malaxage ou de mélange présentent, de bien définie, trois dimensions et fonctionnent généralement avec des vitesses de rotation faibles. Dans le cas des homogénéiseurs (broyeurs colloïdaux, homogénéiseurs à haute pression, broyeurs à boulets spéciaux, dits à perles) la dispersion des phases s'effectue autrement que dans les mélangeurs décrits plus haut. Mais les agitateurs des homogénéiseurs travaillant avec des vitesses d'écoulement du liquide élevées présentent, eux aussi, des surfaces bien définies, dont l'une est fixe, tandis que l'autre produit la dispersion en tournant avec une vitesse de rotation élevée (dans le cas du broyeur colloïdal par exemple, les deux surfaces sont coniques, lisses ou cannelées). L'efficacité de ces dispositifs dépend essentiellement de la largeur de la fente entre ces surfaces. Les fentes présentent en général une largeur de 0,01 à 3 mm. Dans les broyeurs à perles, la dispersion s'effectue de façon différente. La chambre de mélange de ces broyeurs est remplie à environ 60 % de son volume de boulets de diamètres variant entre 0,3 et 3 mm et un organe mélangeur déplace ces boulets dans le milieu à disperser Pour la dispersion de phases hétérogènes par brassage, le nombre de Reynolds est, comme on l'a reconnu de bonne heure, d'une grande importance. Pour un nombre de Reynolds inférieur 2300, l'écoulement est de forme laminaire et, pour des nombres de Reynolds supérieurs à la valeur critique de 2300 (Recritique l'écoulement devient turbulent. On sait que les phénomènes de transfert sont favorisés dans le domaine de turbulence. La valeur de Re ne dépend pas seulement des constantes du liquide, mais en outre du coefficient de résistance c(Re) qui est indirectement fonction aussi du diamètre du mélangeur et du nombre de tours par minute n,. c'est-à-dire de la vitesse périphérique. Pour augmenter la vitesse des processus de transfert, il faut augmenter la vitesse périphérique du mélangeur en faisant croître sa vitesse de rotation (nombre de tours par minute) ,son diamètre ou ces deux valeurs à la fois. Dans les mélangeurs à organes mélangeurs rotatifs (turbine, hélice) l'accroissement du nombre de tours par minute est limité par la vitesse périphérique critique. Le rapport le plus avantageux du diamètre d de l'organe mélangeur au diamètre D de l'appareil est, selon l'expérience des constructeurs, en général D : d = 3 Le degré de dispersion des réactifs contenus dans des phases différentes est d'une importance décisive pour le déroulement de réactions chimiques hétérogènes, puisque la réaction ne se produit qu'aux interfaces des phases. Les réactifs doivent diffuser en direction de ces interfaces et le produit, formé par la réaction, doit diffuser en s'éloignant des interfaces. Comme on le sait, la vitesse de réaction de la réaction chimique proprement dite est beaucoup plus grande que la vitesse de diffusion. Pour cette raison, le temps nécessaire pour le déroulement du processus entier dépend de la diffusion et de l'étendue de l'interface. La dispersion est d'une importance particulière dans les réactions hétérogènes exothermiques, du fait que dans celles-ci le système est le siège non seulement d'un gradient de concentration, mais aussi d'un gradient de température qui provoque, dans la plupart des cas, un déplacement de l'état d'équilibre de la réaction et la formation de produits secondaires au détriment du rendement. Pour augmenter la vitesse du transfert de matière (trans fert de composants) et du transfert de chaleur, autrement dit pour diminuer la durée du processus, il convient d'accroître le degré de dispersion des phases et, par conséquent, l'étendue des interfaces, et de diminuer le trajet du processus de diffusion. On essaie généralement d'augmenter la vitesse du processus de transfert, c'est-à-dire la densité du courant d'impulsions, de composants et de chaleur, en intensifiant cette densité. Dans le sens de la thermodynamique moderne (voir Pal Szolcsanyi: Veguipari müveleti egységek energetikai analizise /=analyse énergétique d'unités de fonctions dans l'industrie chimique7, pages 296-324, Budapest 1972), on entend par intensification le plus souvent une accélération du processus, c'est-à-dire l'augmentation du transfert d'impulsions, de composants et de chaleur pour un volume donné ou pour une surface donnée. Par analogie aux processus de transfert fondamentaux, on ne peut intensifier le transfert de composants ou de chaleur dans le cas d'une surface de transfert constante qu'au prix de l'augmentation du transfert d'impulsions. Parmi les autres possibilités d'intensification, on peut citer - l'augmentation de la surface ou, plus précisément, de la surface spécifique par unité de volume - l'augmentation artificielle de la turbulence, et - la diminution de l'épaisseur de la surface de séparation, ou plus précisément de la couche laminaire sous-jacente. Dans les réactions chimiques entre phases hétérogènes également, on peut, en agissant sur ces facteurs, c'est-à-dire en les intensifiant, faire diminuer et tendre vers zéro le gradient de concentration et de chaleur dans l'espace réactionnel et y supprimer de cette façon presque entièrement les variations de concentration et de chaleur. Dans les cas limite, lorsque le gradient est pratiquement nul, on peut réaliser le processus en continu. La réalisation en continu présente l'avantage de nécessiter un dispositif sensiblement plus petit ; en outre, elle est plus économique, plus productive et conduit à un produit de composition uniforme et de qualité constante, avec moins de produits secondaires. Au cours d'expériences entreprises par la demanderesse en vue d'intensifier des processus de transfert, on a découvert qu'on peut améliorer qualitativement, de façon efficace, l'intensification, lorsqu'on utilise des agitateurs d'un genre nouveau, à savoir des agitateurs ponctuels P et des agitateurs linéaires W, dérivés des agitateurs classiques par modification des dimensions géométriques habituelles de leurs organes mélangeurs. L'invention a donc pour objet des agitateurs nouveaux pour l'intensification de processus de transfert, caractérisés par le fait que ces agitateurs,passifs ou actifs,sont constitués d'éléments ponctuels P, pratiquement sans dimension par rapport au volume à traiter, d'éléments linéaires W, à une seule dimension par rapport à ce volume (la longueur) ou de mélanges, suivant des proportions arbitraires, de ces deux genres d'éléments. On explique l'invention plus en détail ci-après à l'aide de dessins qui, les agitateurs ne pouvant être représentés à l'é- chelle en raison des limites imposées aux dimensions des dessins, ne constituent qu'une illustration-de leur principe, et dans lesquels la figure 1 a) représente des éléments ponctuels P sans dimension la figure l b) représente des éléments linéaires W à une dimension la figure 2 représente des éléments ponctuels "passifs" Pp, la figure 3 représente des éléments ponctuels "actifs" Pa, la figure 4 représente des éléments ponctuels actifs Pa fixés sur une paroi J la figure 5 représente des éléments linéaires "passifs" Wp, la figure 6 représente des éléments linéaires "actifs" Waet la figure 7 représente des éléments linéaires "actifs" Wa d'un genre différent. Les agitateurs constitués des éléments ponctuels P et des éléments linéaires W peuvent fonctionner aussi bien comme agitateurs "passifs" que comme agitateurs "actifs" ou encore comme agitateurs des deux genres. On qualifie l'agitateur de "passif" lorsque les éléments ponctuels P, ou respectivement les éléments linéaires W, ne servent pas à l'amenée d'énergie, lorsqu'ils se déplacent, tournent ou vibrent librement dans les phases et opposent une résistance aux ondes produites par un agitateur connu I (voir fig. 2 et 5). Les éléments d'agitateur ponctuels Pp sont des particules solides d'une taille de 1-2000 microns. Ils sont inertes par rapport aux phases entrant en réaction et peuvent présenter une distribution granulométrique, soit homogène, soit hétérogène (voir fig. 2). Les caractéristiques principales des éléments Pp sont le diamètre dit le plus grand q et le nombre de particules sz existant dans l'espace à intensifier. La longueur totale des agitateurs (en les imaginant alignés les uns à côté des autres) est donnée, dans le cas d'éléments homogènes, par l'équation 1 = q . sz Les éléments de l'agitateur linéaire "passif" Wp (voir fig. sont également inertes par rapport aux phases entrant en réaction ; ils sont formés d'un matériau élastique solide, de préférence d'un métal ou d'une matière synthétique. Ils peuvent présenter une forme rectiligne, courbée, ondulée ou spiralée. Leurs caractéristiques principales sont : leur "diamètre" ou épaisseur q, leur longueur 1, identique ou différente pour les différents éléments, et le nombre des éléments sz. L'épaisseur des éléments est comprise entre 10 et 5000 microns ; le rapport de l'épaisseur à la longueur, q : 1, est compris entre 1:5 et 1:100. La longueur totale qui, dans le cas d'éléments linéaires d'égale longueur, s'exprime par la formule # 1 = 1 . sz , constitue une caractéristique importante des éléments Wp. Le nombre sz des éléments d'agitateur passifs Pp et Wp mis en oeuvre est à choisir de telle façon que les éléments constituent au moins 0,01 % du volume total des phases ; ce nombre doit être au plus tel que l'agitateur actif 1, connu ou nouveau, puisse maintenir les phases encore à l'état fluide. Les agitateurs "actifs" sont ceux qui transfèrent dans l'espace à intensifier de l'énergie à partir d'une source extérieure (voir fig. 3, 4, 6, 7). L'énergie extérieure peut être de nature magnétique, électrique, électromagnétique ou mécanique. Les éléments d'agitateur actifs Pa, Wa peuvent être fixés sur le bout d'arbre d'un agitateur ou sur une surface J. Cette surface peut être fixe, mais elle peut être aussi animée de mouvements rectilignes ou de rotatoires suivant différentes direc- tions, de mouvements curvilignes ou de mouvements oscillatoires, soit au-dessus, soit au sein des phases. L'énergie nécessaire à cet effet est fournie par une source d'énergie extérieure. Les caractéristiques principales des agitateurs constitués d'éléments actifs ponctuels Pa et linéaire Wa sont, elles aussi, le diamètre q et la longueur 1 des éléments, leur nombre sz et la longueur tonale des éléments E 21. Dans le cas de l'agitateur ponctuel actif Pa, leseSéments, constitués avantageusement d'un métal magnétisable, se déplacent dans les phases sous l'effet d'un champ extérieur, magnétique, électrique et/ou électromagnétique, produit par une source d'énergie E (voir fig. 3). Dans le cas des agitateurs linéaires actifs Wa (voir fig. 6), les éléments Wa, dont le rapport de diamètre à épaisseur est compris entre 1:10 et 1:5000, tout en étant fixés en un ou plu sieurs points d'une surface J, peuvent osciller librement, s'agiter et s'incliner. Les éléments Wa sont constitués d'un matériau inerte par rapport aux phases entrant en réaction, de préférence un métal ou une matière synthétique, mais ils peuvent consister aussi en un gaz ou en un liquide (voir fig. 7). D'autres caractéristiques , communes aux agitateurs nouveaux, sont la surface de l'agitateur F (la somme des surfaces des différents éléments d'agitateur P, W) ainsi que le volume Q de l'agitateur (la somme des volumes des différents éléments P, . Le volume Q de l'agitateur est de quatre à dix fois plus petit que celui des agitateurs connus comparables, alors que la surface P du premier est au moins aussi grande, et souvent encore plus grande, que celle des agitateurs connus. De ce fait, les agitateurs selon l'invention présentent une surface spécifique F/Q, c'est-à-dire une surface par unité de volume, nettement plus grande que les agitateurs connus. Inversement, le volume par unité de surface Q/F est, pour les agitateurs selon l'invention, nettement. plu' petit que pour les agitateurs connus. Il s'ensuit concomitamment que la masse de l'agitateur selon l'invention, par unité de surface, est nettement plus petite que celle des agitateurs connus. La différence devient encore plus apparente lorsqu'on compare la longueur totale El des éléments d'agitateur, c'est-à-dire la longueur des arêtes de cisaillement. Dans le cas des agitateurs nouveaux, la longueur totale des arêtes de cisaillement par unité de surface ou par unité de volume est de dix à cent fois celle des agitateurs habi tuels. En formant le quotient de la longueur El et du volume V de l'espace à intensifier, on obtient la valeur de la longueur totale spécifique qui, pour les agitateurs selon l'invention, est de dix à mille fois celle des agitateurs connus. Au cours des nombreux essais effectués avec les agitateurs nouveaux P et W, on a constaté que leur pouvoir dtintensifica- tion est dû à leur grande surface spécifique et à leur grande longueur totale spécifique. On a constaté que l'accélération du processus de transfert, autrement dit l'intensification de la dispersion est d'autant plus avantageuse - que le rayon de courbure q/2 des éléments P, W est plus petit et que ces éléments s'approchent davantage de dimensions submicroscopiques , - que la surface spécifique F/Q de l'agitateur est plus grande, - que la longueur totale spécifique El/V est plus grande, - que le trajet Z (somme des trajets), parcouru par les éléments de l'agitateur à l'intérieur des phases par unité de temps est plus grand. La somme Z des trajets parcourus par unité de temps dépend entre autres du nombre d'éléments de l'agitateur, de leurs masses , du diamètre et de la vitesse périphérique de l'agitateur. Dans le sens de ce qui précède, l'effet d'intensification des agitateurs ponctuels (P) et linéaires (W) selon l'invention est dû à un très fort accroissement de l'intensité du courant d'impulsions qui constitue, comme on le sait, la condition préalable pour un accroissement de la densité du courant de composants et du courant thermique. On peut dire que les agitateurs selon l'invention font augmenter en flèche la densité du courant de masse effective. La mise en oeuvre des agitateurs ponctuels sans dimension et des agitateurs linéaires à une dimension a pour effet - d'augmenter la surface spécifique des phases - d'augmenter la turbulence et - de diminuer l'épaisseur de l'interface appelée couche laminaire sous-jacente L'augmentation de la turbulence se produit. dans le cas des agitateurs passifs par suite des turbulences "secondaires" provoquées par les éléments d'agitateur Pp, Wp qui se déplacent, tournent et oscillent librement dans les phases, c'est-à-dire du fait que les lignes d'écoulement isobares engendrées par un agitateur connu, par exemple un mélangeur à hélice, subissent une ondulation supplémentaire sous l'action des éléments ponctuels (Pp) ou linéaires (Wp). Simultanément, l'épaisseur de la couche limite (couche laminaire sous-jacente),entre les noyaux de turbulence provoquée par le mélangeur, se trouve diminuée mécaniquement par les turbulences secondaires qui s'y propagent en tourbillonnant. L'utilisation d'agitateurs actifs permet, grâce à leur faible masse, d'atteindre des vitesses de rotation très élevées et d'augmenter aussi, par conséquence, le nombre de Reynolds. Il en résulte une augmentation de la turbulence. En outre, la grande longueur totale spécifique a pour effet d'augmenter considérablement le nombre des noyaux de turbulence, et par conséquence la couche laminaire sous-jacente, située entre ces noyaux de turbulence, est plus mince, laquelle couche laminaire subit un affaiblissement supplémentaire du fait des oscillations des éléments d'agitateur La grande surface spécifique des agitateurs nouveaux est liée à une masse inférieure de plusieurs ordres de grandeur à celle des agitateurs connus, ce qui permet d'augmenter considérablement la vitesse de rotation (dans des liquides, on peut atteindre des vitesses périphériques de plus de 30 m/seconde) sans pour autant faire vibrer l'arbre de l'agitateur, puisque celui-ci se centre automatiquement du fait que les éléments d'agitateur se placent dans le liquide en fonction des coefficients de frottement correspondants. On a comparé un mode de réalisation d'un agitateur selon l'invention, à savoir un agitateur rotatif équipé d'éléments linéaires Wa, avec un mélangeur connu, en préparant avec chacun d'eux une émulsion huile/eau et en utilisant les paramètres techniques comme moyens de comparaison. On a effectué sous des conditions constantes neuf séries d'essais, dont trois avec le mélangeur à turbine et six avec l'agitateur à éléments linéaires On a émulsionné 100 ml d'huile avec 1000 ml d'eau (V=volume to tau : 1100 ml) dans un Bécher de diamètre D=130 mm. Dans sept de ces séries d'essai, les deux agitateurs présentaient des diamètres d identiques de 43 mm, tandis que dans deux séries d'essais (8 et 9) le diamètre de l'agitateur à éléments linéaires était de 80 mm.On a plongé les agitateurs dans le liquide de telle façon que leur distance au fond du bécher (h) était de 30 mm. On a utilisé pour toutes les séries d'essais le même moteur électrique pour lequel la vitesse de rotation à vide était n = 4200 tours par seconde. La hauteur des ailettes de turbine était égale à la hauteur (M = 8 mm) jusqu'à laquelle des éléments linéaires Wa étaient disposés sur la surface de rotation fixée sur l'axe du mélangeur. On a déterminé, lors de l'émulsification, le temps de brassage efficace T (en secondes) (voir J. Burger : Nayar Kémikusok Lapla /= Revue des chimistes hongrois/ 10, 466 tl962] ) en faisant passer de façon connue de la lumière à travers le récipient de mélange et en mesurant la modification de l'intensité lumineuse en fonction du temps. On considère comme temps nécessaire au mélange efficace le temps qui s'écoule jusqu'à ce que l'in- tensité de la lumière ne varie plus, autrement dit jusqu'à ce que l'intensité de la lumière transmise soit constante. On a ensuite versé l'émulsion huile/eau ainsi formée dans une éprouvette graduée et on a noté le temps t (en minutes) nécessaire pour la séparation complète des phases. Durant le mélange, on a mesuré aussi, au moyen d'un comptetours, le nombre de tours/minute (n) du mélangeur en charge. Les résultats des essais comparatifs sont représentés dans le tableau suivant. Chaque valeur représente la valeur moyenne de dix mesures. Les symboles utilisés dans le tableau ont les significations suivantes d : diamètre de l'agitateur en mm sz: nombre des éléments d'agitateur en nombre d'ailettes/ turbine, ou respectivement nombre d'éléments linéaires 2 F : surface de l'agitateur en mm Q : volume de l'agitateur en ml n k: vitesse de rotation de l'agitateur en tours par minute F/Q : surface spécifique de l'agitateur en mm2/ml S 1 : longueur totale de l'agitateur en mm Z 1/V : longueur totale spécifique, c'est-à-dire longueur totale de l'agitateur par rapport au volume du récipient de mélange en mm/ml : : temps de brassage efficace en secondes t temps temps nécessaire pour la séparation complète de l'émul- sion en ses phases en minutes La longueur 1 des ailettes de l'agitateur, ou respectivement celle des éléments linéaires Wa était, dans les séries 1-7, de 14 mm, et dans les séries d'essais 8 et 9 de 32,5 mm. L'épaisseur (q) des éléments linéaires était de 0,5 mm ; le rapport diamètre:longueur était, dans les séries d'essais-4-7, de 1:28, et dans les séries d'essais 8 et 9 de 1:65. TABLEAU Sé Type de rie l'organe d D/d nk sz F Q F/Q l l/v # t d'esmélangeur sais 1 Turbine 43 3,02 3300 2 252,0 176,4 1,428 28 0,0254 145 14 2 " 43 3,02 3200 3 378,0 264,6 1,428 42 0,0508 141 14 3 " 43 3,02 3100 4 504,0 352,8 1,428 56 0,0762 135 12 4 Elément 43 3,02 3700 8 87,4 22,1 3,950 112 0,1010 80 97 linéaire Wa 5 " 43 3,02 3700 16 174,8 44,2 3,950 224 0,2036 78 100 6 " 43 3,02 3600 24 262,2 66,3 3,950 336 0,3054 74 105 7 " 43 3,02 3600 40 437,0 110,5 3,950 560 0,5090 70 130 8 " 80 1,62 2950 24 616,2 153,0 4,000 780 0,7090 65 210 9 " 80 1,62 2900 40 1020,4 255,0 4,000 1300 1,1818 60 232 Il ressort du tableau que, dans les séries d'essais 1-3, la vitesse de rotation en charge décroit de 22-26 %. L'augmenta- tion du nombre d'ailettes de la turbine ne conduit qu'à une faible diminution du temps de brassage.Le temps nécessaire à la séparation complète de l'émulsion en ses phases est extrêmement court (12-14 minutes). Pour les séries d'essais 4-7, on a utilisé des éléments linéaires d'égale longueur, dont l'une des extrémités était fixée sur la surface de rotation J montée sur l'axe, tandis que l'autre était mobile. Le tableau fait apparaitre que, pour un rapport des diamètres D/d inchangé, la vitesse de rotation en charge ne diminue que de 13-14 %, que le temps r de brassage se réduit de moitié, mais que, pour la séparation de lté- mulsion en ses phases, il faut un temps t huit à dix fois plus long. Sous des conditions expérimentales identiques, la puissance absorbée par l'agitateur linéaire nouveau Wa est donc de 30-40 % inférieure, le temps de brassage diminue de moitié et l'émulsion reste stable huit à dix fois plus longtemps. On peut aussi exprimer ceci en disant que l'agitateur nouveau Wa disperse plus efficacement pour une puissance absorbée moindre, qu'on accomplit plus de travail contre la tension superficielle en un temps plus court et que la fraction techniquement utilisable de l'énergie dépensée, c'est-à-dire le rendement, augmente. Dans les séries d'essais 8 et 9, en modifiant la longueur l des éléments, on a réduit le rapport D/d à 1,62.Le temps de brassage est devenu alors encore plus court et le temps t nécessaire pour la séparation complète de l'émulsion en ses phases s'est accru jusqu'à des valeurs encore sensiblement plus élevées. En regardant de plus près les paramètres caractéristiques des éléments d'agitateur, ou respectivement des agitateurs, indiqués dans le tableau, on s'aperçoit que, pour des surfaces d'agitateur F approximativement identiques (séries d'essais 1 à 6), le volume de l'agitateur linéaire est à peine supérieur au tiers du volume du mélangeur à turbine courant. Ceci se traduit aussi par le fait que la surface d'agitateur spécifique F/Q,qui pour le mélangeur à turbine est de 1,428, atteint pour l'agitateur linéaire une valeur plus de deux et demie fois supérieure, à savoir 3,95.La différence présente un caractère encore beaucoup plus extraordinaire, lorsqu'on compare les longueurs des deux agitateurs différents, ctest-à-dire les deux valeurs des Z 1 respectif s Pour des agitateurs à surface identique (séries d'essais 1 et 6), la valeur El des agitateurs linéaires Wa est égale à douze fois, et pour des agitateurs à volume identique (séries d'essais 1 et 8) elle est égale à vingt-huit fois celle de l'agitateur courant. L'efficacité de l'agitateur nouveau s'explique, lorsqu'on considère le rapport El/V (longeur totale spécifique), c'est-à-dire le rapport de la somme des longueurs au volume à brasser. La valeur de ce rapport est de dix à cinquante fois plus élevée qu'avec les agitateurs connus. Outre ès essais d'émulsification décrits ci-dessus, on a effectué encore de nombreuses expériences destinées à rechercher des possibilités d'utilisation des agitateurs nouveaux pour l'intensification de différents processus de transfert. Ainsi, on a étudiépar exemple la possibilité d'intensifier à l'aide des agitateurs nouveaux l'extraction par des solvants de liquides non miscibles (ex. 3). A cet effet, on a extrait avec de l'eau une solution d'acide acétique dans un alcool supérieur, avec le résultat que la quantité d'acide acétique retenue dans la phase organique était de cinquante fois plus élevée dans l'essai effectué à l'aide de l'agitateur à hélice que dans l'essai effectué à l'aide de l'agitateur linéaire Wa. On a étudié en outre l'effet intensifiant dans le cas de la dispersion de substances solides dans des liquides (ex. 2), en dispersant dans l'eau de la bentonite sodique, sous des connu ditions identiques de temps de brassage, de vitesse de rotation et de diamètre, une fois avec le mélangeur à hélice et une autre fois avec l'agitateur linéaire Wa. Alors que, dans la dispersion obtenue à l'aide de l'agitateur à hélice, la séparation des phases commençait deux heures après l'arrêt de l'opération, la dispersion préparée à l'aide de l'agitateur linéaire restait stable durant deux semaines et la séparation des phases ne commençait qu'après ce laps de temps. L'utilisation des agitateurs nouveaux en tant que mélangeurs permet non seulement d'augmenter considérablement la vitesse périphérique par rapport à celle d'agitateurs connus, mais aussi de choisir à volonté le rapport D/d dans les limites 1,2 - 3,5 et, de faire varier la distance du mélangeur au fond du récipient dans un domaine relativement large. On a effectué, au moyen des mélangeurs décrits dans les sé ries d'essais 2 et 8, d'autres essais d'émulsification ; on a émulsifié notamment 500 ml d'huile avec 500 ml d'eau, pour une valeur de h = 65 mm, c'est-à-dire environ 75 % de H = 87 mm, autrement dit, en faisant plonger seulement 25 % du mélangeur dans le liquide. Tandis que le mélangeur à turbine était dans ces conditions pratiquement inefficace, l'agitateur nouveau Wa a conduit en 90 secondes à une émulsion dont les phases ne se séparaient qu'après 170 minutes. Pour réaliser un effet de brassage avec les types de mélangeurs connus, il est nécessaire que l'agitateur mis en oeuvre dans la zone de mélange pénètre dans l'interface des deux phases. On vient maintenant de découvrir de façon surprenante que l'agitateur linéaire rotatif est capable d'assurer la dispersion, même quand il est disposé au-dessus de la zone de mélange (hauteur totale des deux phases = H). Cet effet surprenant est à attribuer apparemment au fait que l'énergie provenant de la source d'énergie extérieure est transférée dans le milieu à disperser par l'intermédiaire. du matelas gazeux recouvrant les phases. Cette possibilité est d'une grande importance pour les agitateurs, puisqu'elle permet d'éviter l'action de phases corrosives en utilisant un gaz inerte comme moyen de transfert d'énergie. On a effectué avec les agitateurs ponctuels sans dimension, ou linéaires à une seule dimension, un très grand nombre d'expériences, comme la dispersion de colorants dans des liquides, de substancés solides dans des liquides, de liquides dans des liquides, de gaz dans des liquides, de substances solides dans des gaz, de liquides dans des gaz et de substances liquides et de liquides dans des gaz. Il est impossible de décrire ici toutes ces expériences ; on se contente donc d'illustrer les possibilités d'utilisation des agitateurs nouveaux dans le cadre d'exemples. D'autres expériences avaient pour objet des recherches sur la possibilité d'utiliser les agitateurs selon l'invention pour la réalisation en continu de réactions hétérogènes. On sait par exemple que la saponification d'huiles végétales au moyen d'une lessive alcaline est une réaction endothermique de vitesse mesurable. Dans la pratique industrielle, on fabrique le savon par ébullition durant 5-6 heures à une température comprise entre 80 et 100"C. On a émulsifié au moyen de l'agitateur linéaire Wa de l'huile végétale et de l'hydroxyde de sodium suivant les proportions habituelles en savonnerie, en opérant à la température ambiante : la teneur en acide gras du mélange réactionnel s'est abaissée en deux heures à 0,5 % en poids, valeur qui indique la fin du processus de saponification (ex. 10). On a répété cet essai en portant la température de l'huile végétale, antérieurement au mélange, à 60"C. La teneur en acide gras du mélange réactionnel s'est alors abaissée à moins de 0,5 % en poids en une demi-heure seulement. On sait effectuer des réactions de chimie organique en phase gazeuse (par exemple la décarbonylation ou la décarboxylation par oxydation de furfurol, la décomposition thermique de pentane au moyen de vapeur d'eau, la fabrication d'hydrocarbures paraffiniques, le craquage d'hydrocarbures et d'autres réactions analogues) avantageusement en faisant passer les réactifs à l'état gazeux à travers du métal fondu (voir brevet hongrois nO 146 818 et -G.M. Schwab : Catalyse sur métaux liquides, monographie de la Dechema, 38, 205 [1960] ) .Dans le métal fondu, dont la chaleur spécifique dépasse de trois ordres de grandeur celle des gaz et vapeurs, la réaction peut s'effectuer sous des conditions isothermiques et les bulles de gaz jouent le rôle de réacteurs élémentaires ; mais une difficulté réside dans le fait que le poids spécifique des vapeurs est inférieur de deux ordres de grandeur à celui de la masse fondue, de sorte que les vapeurs s'élèvent rapidement dans cette dernière et que les bulles de gaz se réunissent en bulles plus volumineuses. L'utilisation des agitateurs Wa selon l'invention permet de disperser les vapeurs de réactifs dans des métaux ou sels fondus de façon à réduire de plusieurs ordres de grandeur le volume des bulles de gaz formées ; de plus elle permet d'empêcher la jonction des bulles et de brasser intensivement la masse fondue grâce à la forte turbulence. Cette turbulence intensive de la masse fondue est d'une importance particulièrement grande dans le cas de bains de mélanges métal-oxyde métallique, puisque l'oxyde métallique a tendance à former à la surface du bain une pellicule (constituée par exemple d'oxyde de plomb) qui empêche le départ des vapeurs ayant déjà réagi. En mettant en oeuvre l'agitateur linéaire, on diminue la durée du processus à l'intérieur de la masse fondue et on augmente considérablement le rendement de l'installation. On peut effectuer l'oxydation en phase gazeuse de préférence dans deux réacteurs coopérants et pourvus, chacun, d'un agitateur, linéaire actif, lesquels agitateurs font aussi circuler le bain entre les deux réacteurs. Dans le premier réacteur, une partie du métal du bain fondu s'oxyde au moyen de l'air qui s'y disperse. L'oxyde métallique, entraîné par la circulation, passe ensuite dans le second réacteur où il oxyde le réactif à l'état de vapeur en lui cédant son oxygène. Le métal retourne ensuite dans le premier réacteur où une partie du bain se réoxyde à nouveau (exemple : le système plomb-oxyde de plomb). Les exemples suivants, non limitatifs, décriront avec plus de détails les agitateurs nouveaux sans dimension et à une seule dimension, passifs et actifs, qui font l'objet de l'invention. EXEMPLE 1 Dans un cylindre métallique d'une capacité de 2 litres, on fait tourner, à 2500 t/mn , un agitateur linéaire rotatif d'un diamètre de 330 mm, qui comporte 3500 éléments linéaires Wa d'une longueur de 125 mm et d'une épaisseur de 0,8 mm. Les éléments linéaires sont fixés par l'une de leurs extrémités sur la surfa 2 ce de rotation de 8740 cm . L'appareil comporte deux tubulures métalliques de remplissage et une tubulure de sortie. La matière à traiter est dirigée,par les tubulures de remplissage, sur les éléments d'agitateur, parallèlement à l'axe de l'agitateur. A la sortie du récipient de réaction, le produit de réaction tombe dans un récipient d'une contenance de 10 litres, dans lequel on a introduit 5 litres d'eau d'une température de 50C. On introduit dans l'appareil, à travers l'une des tubulures de remplissage, 200 g de paraffine, chauffée à la température de 90"C et, à travers la seconde tubulure de remplissage, 800 g d'eau, chauffée à la température de 90"C. L'émulsion paraffine/ eau tombe, en sortant de l'appareil, dans le récipient contenant l'eau froide, dans laquelle elle se solidifie. On obtient ainsi une émulsion de paraffine dont les particules, examinées au microscope, présentent un diamètre de 0,5-1 micron. EXEMPLE 2 A l'aide d'un agitateur linéaire rotatif, analogue à celui de l'exemple 1, tournant à la vitesse de 5000 t/mn , monté dans un appareil cylindrique d'une contenance de 5 litres, on met en suspension, en agitant durant 10 minutes, 180 g de bentonite so dique dans 3450 ml d'eau, chauffée à 60"C. On répète l'essai à l'aide d'un mélangeur à hélice sous des conditions de vitesse de rotation et de durée de brassage identiques à celles du pre mier essai. On verse chacune des deux suspensions ainsi formées dans une éprouvette en verre et on observe la décantation. Dans la suspension formée à l'aide du mélangeur à hélice, la séparation commence après deux heures ; elle est complète après deux jours. Dans la suspension formée à l'aide de l'agitateur linéaire, le processus de séparation ne commence qu'après deux semaines. EXEMPLE 3 Extraction, au moyen d'eau, d'acide acétique dissous dans un solvant organique non miscible à l'eau. On utilise un moteur pour mélangeur de laboratoire tournant à 5000 timn , auquel on adapte une fois un mélangeur à hélice de 37 mm de diamètre et une autre fois un agitateur linéaire rotatif d'un diamètre comparable, comportant 10 000 éléments linéaires Wa d'une longueur de 14 mm et d'une épaisseur de 0,2 mm. Dans un bécher de 250 ml, on introduit 50 ml d'eau distil lée et 50 ml d'une solution contenant 5,2 g d'acide acétique dans 100 g d'alcool n-octylique. On agite le mélange durant une minute, puis on sépare la phase organique et on détermine sa teneur résiduaire en acide acétique. Avec chacun des deux mélangeurs sus-indiqués, on ef fectue une série de dix essais et on trouve, comme valeurs moyen nes de ces essais les résultats suivants Teneur de l'alcool octylique en acide acétique avant après-l'extraction à l'aide l'extraction ' du mélangeur à de l'agitateur (en poids) hélice linéaire (en poids) (en poids) 5,2 % 0,548 % 0,010 % Ces résultats montrent que, à durée de brassage égale, l'effet de dispersion de l'agitateur linéaire Wa est cinquante fois plus grand que celui du mélangeur à hélice habituel. EXEMPLE 4 Intensification de l'absorption d'un gaz au moyen de l'agitateur linéaire. On brûle 2,25 g de soufre élémentaire dans un excès d'air et l'on étudie l'absorption dans de l'eau et à la température ambiante des 4,5 g de dioxyde de soufre formés par la combustion. Dans un premier essai, on fait passer le gaz (sous forme de bulles) en cinq minutes à travers 800 ml d'eau. Dans un second essai, on utilise un cylindre en verre d'un diamètre de 200 mm, équipé d'un agitateur linéaire rotatif d'un diamètre de 190 mm tournant à la vitesse de 3000 tAn et comportant 10 000 éléments d'agitateur Wa d'une longueur de 50 mm et d'une épaisseur de 0,3 mm. On verse sur les éléments d'agitateur , en un temps de 5 minutes , une quantité totale de 800ml d'eau, en y faisant passer simultanément à contre-courant le dioxyde de soufre. Dans les deux cas on dose ensuite la teneur de l'eau en acide sulfureux. On trouve, dans le premier cas 1,393 g de S02 / 800 ml d'eau, et dans le second cas 2,88 g de S02 / 800 ml d'eau. En faisant passer le dioxyde de soufre sous forme de bulles à travers l'eau, on en absorbe donc 24,3 %, mais en utilisant un agitateur linéaire on en absorbe 50,1 %. EXEMPLE 5 En se basant sur les résultats de l'essai relatif à l'absorption d'un gaz,on examine dans quelle mesure on peut augmenter, à l'aide de l'agitateur linéaire, l'absorption d'air dans l'eau. Ce problème est d'une grande importance pour la purification biologique de l'eau. Pour cet essai, on utilise un agitateur linéaire Wa d'un diamètre de 360 mm, monté sur un axe horizontal. Les 1650 éléments linéaires composant l'agitateur présentent une épaisseur de 0,4 mm et une longueur de 145 mm. Ces éléments plongent dans l'eau lorsque l'agitateur est au repos. On maintient liteau, à l'aide d'un thermostat, à la température de 35"C. L'air utilisé présente une température de 20"C et un taux d'humidité relative de 59 . Sous l'action de la rotation de l'agitateur, l'eau est dispersée et pulvérisée dans l'air. A une hauteur de 130 mm audessus du niveau de l'eau et à différentes distances de l'axe de l'agitateur (0,5 ; 0,8; 1,5; 2,0 m), on prélève des échantillons de l'eau finement pulvérisée dans l'air et on mesure sa température et on dose sa teneur en oxygène.On trouve les ré- sultats suivants Distance Température Teneur de l'eau en échantillon-agitateur de l'eau oxygène (ml/litre) Au début : 35"C 4,2 0,5 m 300C 5,03 0,8 m 27"C 5,53 1,5 m 24"C 5,63 2,0 m 21"C 6,06 EXEMPLE 6 Dans un appareil à cyclone, on fait fonctionner, à la vitesse de 2500 t/mn , un agitateur linéaire d'un diamètre de 330 mm comportant 24150 éléments de 125 mm de longueur et de 0,8 mm d'épaisseur. En dessous de l'agitateur, on fait entrer dans l'appareil, avec un débit de 5 m3:mn , de l'air saturé de poussière de ci ment, lequel air sort du cyclone par l'ouverture supérieure. Au centre de l'agitateur et parallèlement à son axe, on introduit en outre de l'eau avec un débit d'un litre par minute. A l'examen de l'air sortant de l'appareil, on ne peut mettre en évidence d'effet Tyndall, cet air ne contient donc pas de poussière. EXEMPLE 7 Dans un dispositif d'une hauteur de 6 m, fermé en haut et évasé à sa partie inférieure en forme de cône, on fait tourner un agitateur linéaire à la vitesse de 2500 t/min. Cet agitateur 2 présente un diamètre de 330 mm et comporte, par cm , quatre éléments linéaires en acier de 0,8 mm de diamètre et de 125 mm de longueur. Dans un malaxeur à pales en Z, on forme, par malaxage d'un mélange de poussière de graphite, d'argile et d'eau, une pâte d'argile graphiteuse d'une teneur en eau de 21 %. On introduit horizontalement cette pâte, à l'aide d'une boudineuse-doseuse, dans l'appareil décrit ci-dessus, de telle façon que la pâte, entrant à une vitesse de 4 cm/s à travers une fente de 1x4 cm, se trouve pulvérisée au contact de la surface latérale de l'agitateur linéaire rotatif. On fait passer dans l'appareil de l'air chauffé à 100"C. La pâte pulvérisée parcourt un chemin de sédimentation d'une longueur de 5 m, à l'extrémité duquel elle est complètement sèche. La poussière d'argile graphiteuse prélevée dans le dis positif présente une teneur en humidité résiduaire de 0,3 % et des dimensions de particules comprises entre 40 et 70 microns. EXEMPLE 8 On utilise un dispositif qui correspond essentiellement à celui de l'exemple 7. La partie conique occupe un tiers de la hauteur totale, elle est à double paroi et peut être refroidie à l'eau. Un agitateur monté verticalement dans la partie supérieure du dispositif tourne à une vitesse de 2500 t/mn . Cet agitateur, d'un volume de 100 ml, présente la forme d'un cylindre perforé et ouvert vers le haut, dont la génératrice est longue de 4 cm. L'agitateur est pourvu d'orifices, et dans un orifice sur deux est fixé un élément linéaire Wa d'une épaisseur 2 de 1 mm et d'une longueur de 160 mm. Chaque cm de la surface de rotation de l'agitateur comporte quatre éléments linéaires. En dessous de l'agitateur, on introduit, dans le tiers supérieur de l'appareil,un gaz, par exemple de l'azote ou de l'oxygène. Dans le corps de rotation creux de l'agitateur linéaire,on introduit du cadmium métallique fondu, chauffé à la température de 340"C, qu'on pulvérise, dans un premier essai, dans un courant d'azote à une température de 450"C et, dans un second essai, dans un courant d'oxygène à la même température. Dans la partie supérieure, refroidie à l'eau, du dispositif, le cadmium métallique se dépose,dans le cas de l'utilisation d'azote, sous la forme d'une poussière de dimensions de particules inférieure à un micron. Dans le cas de l'utilisation d'oxygène, la poussière formée est constituée de cadmium et d'oxyde de cadmium. Le rapport de ces deux constituants est fonction de la longueur du chemin de sédimentation, laquelle longueur peut être réglée par le choix de l'endroit de l'injection du gaz. Sous les conditions susindiquées, la poussière contient, dans le cas d'un chemin de sédimentation d'un mètre, 11,5 % d'oxyde de cadmium. Des poussières de ce genre, contenant un métal et un oxyde métallique dans les proportions qu'on peut choisir à volonté, peuvent servir à la fabrication d'électrodes de batteries. EXEMPLE 9 On sait que le degré de dispersion des suspensions, formées par précipitation de produits de réaction solides, a une influence considérable sur la pureté du produit final. Les substances qui précipitent sous forme d'une phase solide peuvent contenir des impuretés en forme d'inclusions et ne peuvent être purifiées que par des lavages ou recristallisations plusieurs fois répétées. Ainsi, on fabrique par exemple, selon le brevet hongrois n" 159 044, le N-isopropyl-2-chloracétanilide par réaction de N-isopropylaniline et d'acide monochioracétique en présence de trichlorure de phosphore à une température comprise entre 80 et 100 C. A la température de réaction, le N-isopropyl-2-chloracétanilide résultant est liquide.On le solidifie au moyen d'eau froide en l'introduisant dans un récipient équipé d'un mélangeur à turbine usuel et contenant de l'eau d'une température comprise entre 5 et 10 C, puis on lave la substance ainsi solidifiée quatre fois en changeant chaque fois l'eau de lavage. La substance présente alors un P.F. de 68-72 C. Un récipient d'un diamètre de 560 mm et d'une contenance de 200 litres est équipé d'un agitateur linéaire rotatif creux d'une hauteur de 50 mm et d'un diamètre de 100 mm. La surface de l'agitateur,divisée en seize segments, comporte des orifices d'un diamètre de 3 mm à raison de quatre orifices par segment, soit au total quatre-vingt quatre orifices. Entre les orifices sont fixés, par l'une de leurs extrémités, 2880 éléments linéaires Wa d'une longueur de 100 mm, en fil d'acier d'un diamètre de 0,4 mm. L'agitateur, disposé de façon à effleurer la surface de l'eau contenue dans le récipient (150 litres, température 5 C), tourne à une vitesse de 3000 t/min. On introduit en continu le produit de réaction liquide,pré- sentant une température de 90"C, dans la partie de tête, creuse, de l'agitateur. On sépare par filtration le N-isopropyl-2-chlor acétantlide précipité et on le sèche. On obtient ainsi un produit en fins cristaux de P.F. 76-780C. EXEMPLE 10 Un dispositif cylindrique, d'une hauteur de 250 mm et d'un diamètre de 220 mm, comportant une partie inférieure conique, est équipé d'un agitateur rotatif, monté sur un axe vertical, qui tourne à une vitesse de 3500 t/mn. Les éléments Wa de l'agitateur sont des éléments linéaires d'une épaisseur de 0,5 et d'une longueur de 90 mm. On verse sur les éléments de l'agitateur, par minute, 1000 g d'huile de table et 532 ml d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 7 N, et on soutire au fond du dispositif le produit finement- émulsifié ainsi formé, dont les dimensions de particules sont en moyenne comprises entre 0,5 et 1 micron. Dans une première série d'essais, on met en oeuvre les produits initiaux à la température de 25"C ; dans une seconde série d'essais, on chauffe préalablement les deux substances à 60 C. Au cours de l'émulsification, on analyse, selon les méthodes habituelles, des échantillons prélevés de quart d'heure en quart d'heure, en vue de déterminer leur teneur en acide oléique libre, c'est-à-dire la quantité d'huile non saponifiée. Dans l'émulsion préparée à la température ambiante, la teneur en acide oléique libre décroit pendant deux heures jusqu'à une valeur inférieure à 0,5 g, tandis que ce résultat est dejà atteint, dans l'émulsion préparée à partir des produits initiaux chauffés préalablement à OOC, au bout d'une demi-heure. EXEMPLE 11 A 500 ml de dodécylbenzène, contenu dans un bécher de 2000 ml, on ajoute en 15 minutes 250 ml d'acide sulfurique fumant (oléum contenant 8 % de S03 libre) en agitant le mélange au moyen d'un agitateur de laboratoire à quatre pales, tournant à une vitesse de 5000 t /mn . On convertit ensuite au moyen d'hydroxyde de sodium l'acide dodécylbenzènesulfonique formé en son sel sodique. A 1' analyse le produit donne les résultats suivants Transformation : 43,3 % rendement 4+1,2 % teneur en matière sèche 48,2 % teneur en produits savonneux 34,3 % On répète l'essai sous les conditions suivantes. Or utilise le même agitateur, mais on ajoute au dodécylbenzène des agitateurs ponctuels en quartz.Le volume total de ces agitateurs en quartz est de 300 ml, chacun de ces agitateurs Pp présente un volume de 0,5 ml. On ajoute ltol-éum en une minute, puis on élimine par filtration les éléments ponctuels d'agitateur Pp et on convertit, de la façon décrite ci-dessus, l'acide dodécylbenzène sulfonique en son sel sodique.Le produit ainsi formé donne, à l'analyse, les résultats suivants Transformation 65,3 % rendement 57,2 % teneur en matière sèche 65,3 % teneur en produits savonneux 45,6 % EXEMPLE 12 Dans-un dispositif d'une hauteur de 800 mm, présentant une partie supérieure d'un diamètre de 200 mm et une partie inférieure en forme de cône, on introduit un cylindre d'un diamètre de 200 mm et d'une épaisseur de paroi de 11 mm, la surface latérale de ce cylindre, d'une hauteur de 250 mm, étant pourvue 2 d'orifices de 0,1 mm à raison de deux orifices par cm . Le cy- lindre fixe tourne à une vitesse de 2500 t /mn sur un axe creux. On introduit dans le dispositif de l'acide dodécylbenzènesulfonique avec un débit de 1230 ml par minute, tandis qubn fait passer dans le cylindre tournant de l'ammoniac gazeux sous une pression de 20 atmosphères et avec un débit de 7140 ml/mn . Le gaz forme, en s'échappant des orifices du cylindre, les agitateurs linéaires gazeux Wa. On peut recueillir à la partie inférieure du dispositif 1600 ml de dodécylbenzènesulfonate d'ammonium par minute. EXEMPLE 13 Le brevet hongrois n" 146 818 décrit le craquage thermique d'essences par la vapeur d'eau à l'aide d'un bain de plomb fondu. Un réacteur de 95-mm de diamètre, chauffé électriquement, contient 41,7 kg de plomb fondu. Le plomb fondu présente un vo 2 lume de 3674 ml et une surface de 61,2 cm . On introduit dans ce bain, en dessous de la surface et à une distance de celle-ci de 500 mm,ule mélange des réactifs sous forme de vapeurs qu'on prépare en évaporant des quantités horaires de 60 ml d'essence et de 60 ml d'eau. Le bain présente une température de 700"C. On obtient ainsi une quantité horaire de 50 litres d'un gaz de pouvoir calorifique de 9776 kcal/m3 et de composition suivante : hydrogène 12,5 %; méthane 48,0 %; oxygène 0,4 %, monoxyde de carbone 15,6 ; dioxyde de carbone 1,6 'b ; hydrocarbures insaturés inférieurs 21,8 %; azote 0,1 % On effectue la même réaction dans un dispositif constitué de deux récipients cylindriques, la partie supérieure du dispositif présentant un diamètre de 95 mm et la partie inférieure présentant un diamètre de 250 mm. Dans cette partie inférieure est disposé un agitateur de 200 mm de diamètre sur lequel sont fixés 700 éléments linéaires de 80 mm de longueur et de 2 mm d'épaisseur.Les vapeurs d'eau et d'essence entrent dans le dispositif en dessous de l'agitateur qui tourne à une vitesse de rotation de 2500 t /mn. On introduit dans le dispositif une quantité horaire d'un mélange de 850 ml de vapeur d'essence et de 850 ml de vapeur d'eau, et on recueille à la sortie du bain, chauffé à 7000C, une quantité horaire de 700 litres d'un mélange gazeux de pouvoir calorifique de 11785 kcal/m3 et de composition suivante : azote 1,0 % ; hydrogène 0,7 % ; méthane 4b,3 % ; oxygène 0,6 % monoxyde de carbone 6,8 % ; dioxyde de carbone 2,2 % ; hydrocarbures insaturés inférieurs 34,4+ . EXEMPLE 14 Suivant un mode opératoire analogue à celui de l'exemple 13, on convertit du furfurol en furanne, à l'aide d'air et de vapeur d'eau, une fois en faisant passer les vapeurs à travers un bain de plomb, et une autre fois en effectuant la réaction à l'aide d'un agitateur linéaire rotatif. Dans les deux cas on utilise un bain chauffé à 320 C. Les débits sont les suivants . Dans le premier cas (sans agitateur) : furfurol 70 ml/h-; air 75 ml/h ; eau 20 ml/h . On obtient une quantité horaire de furanne de 50 ml. Dans le second cas (agitateur) : furfurol 700 ml/h air 750 ml/h ; eau 200 ml/h . On obtient une quantité horaire de 500 ml de furanne. La quantité de plomb mise en oeuvre dans les exemples 13 et 14 est la même dans tous les essais. 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 spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS 1. Agitateurs nouveaux pour l'intensification de processus de transfert, caractérisés par le fait que lesdits agitateurs, passifs ou actifs, sont constitués d'éléments qui, par rapport au volume à traiter, sont ponctuels, sans dimension (éléments P) ou sont linéaires, à une seule dimension (éléments W) ou de mélanges de ces deux genres d'éléments dans des proportions arbitraires. 2. Agitateur ponctuel selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'éléments (P) solides, inertes par rapport aux phases et d'une dimension différente de celles dns phases, présentant des dimensions de particules comprises entre 1 et 1000 microns et une distribution homogène ou hétérogène des dimensions de particules. 3. Agitateur ponctuel passif (Pp) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les éléments ponctuels (Pp ) remplissent au moins 0,01 cs du volume à traiter, sans dépasser une quantité maximale n'empêchant pas le maintien des phases à l'état liquide, et en ce qu'ils peuvent se déplacer, tourner ou osciller librement dans le liquide sous l'effet de l'énergie introduite à partir d'une source extérieure par l'intermédiaire d'un agitateur connu (I) 4. Agitateur ponctuel actif (Pa) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'éléments ponctuels (Pa) en métal magnétisable qui, sous l'effet d'un champ magnétique, électrique et/ou électromagnétique extérieur, tournent, se déplacent ou oscillent dans le liquide. 5. Agitateur ponctuel (Pa) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les éléments ponctuels solides (Pa) sont disposés, à une distance (b) de 0,5-50 mm les uns des autres, sur une surface (J), capable d'effectuer dans les phases un mouvement rectiligne, rotatif, alternant ou oscillatoire. 6. Agitateur linéaire (W) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'éléments linéaires de formes rectilignes, spiralées ou autres, de longueurs identiques ou différentes et d'une épaisseur comprise ertre 10 et 5000 microns, lesquels éléments présentent un rapport d'épaisseur à longueur compris entre 1:5 et 1:5000. 7. Agitateur linéaire passif (p) selon l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'éléments linéaires solides, élastiques, de longueurs identiques ou différentes, présentant un rapport d'épaisseur à longueur compris entre 1:5 et 1:100, que son volume total (Q) est égal à au moins 0,01 csc et au plus 20 de celui des phases et que les éléments se déplacent, tournent et oscillent librement dans le liquide. 8. Agitateur linéaire actif (Wa) selon l'une quelconque des revendications 1 et , caractérisé par le fait que les éléments linéaires (Wa) sont fixés par l'une de leurs extrémités ou par leurs deux extrémités sur une surface (J) qui effectue au-dessus ou à l'intérieur des phases des mouvements rectilignes, rotatoires, alternants ou oscillatoires, ou des mouvements suivant une trajectoire courbe quelconque. 9. Agitateur linéaire actif (Wa) selon l'une quelconque des revendications 1, 6 et 8, caractérisé par le fait que les éléments linéaires sont fixés, en un ou en plusieurs points, sur la surface (J), à des distances les uns des autres qui correspondent à au moins deux fois et à au plus cinquante fois leur épaisseur (q), tandis que la partie restante des éléments peut s'incliner et se mouvoir librement. 10. Agitateur linéaire actif selon 1'une quelconque des revendAcations 1, 6 et 8, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'éléments linéaires (Wa), formés par des gaz ou par des liquides qui sont projetés sous une pression de 1 à 50 atmosphères à travers des orifices d'un diamètre de 5 à 2000 microns ménagés dans une surface disposée à l'intérieur du volume à traiter en position fixe ou de façon à effectuer un mouvement rotatoire.