Brevet FR2272709A1 — publié le 19751226

L'invention concerne un extracteur liquide/liquide vertical et à plusieurs étages,du type à étages d'extraction superposés comportant chacun un mélangeur et un séparateur, et traversé vers le bas par la phase lourde et vers le haut par la phase légère, une circulation fermée des deux phases étant superposée, dans chaque étage, aux phases s'écoulant d'étage en étage. Dans le brevet allemand n0 1 519 833 > on a décrit un extracteur liquide/liquide, comportant des étages d'extraction superposés et reliés entre eux, et dont chacun est constitué par une chambre de séparation, par une #chambre de mélange séparée de la chambre de séparation par un tablier de séparation et une pompe mélangeuse disposée en dehors du réservoir d'extraction extracteur dans lequel la hauteur de la surface de séparation dans les chambres de mélange se règle,suivant le principe des vases communicants, au niveau de la surface de séparation dans la chambre de séparation de l'étage amont rapporté à la direction de l'écoulement de la phase lourde, et dans lequel on prévoit, dans chaque étage, à l'intérieur de la chambre de mélange, une cheminée pour la phase légère, les cheminées pour la phase légère étant disposées de telle manière que leurs parois extérieures sont constituées par la paroi extérieure de l'extracteur, alors que leurs parois intérieures, partant de la paroi extérieure de l'extracteur,s'éloig#de façon linéaire du tablier de séparation en arc de cercle, dirigé vers le centre de l'extracteur. On a en outre proposé un extracteur vertical à plusieurs étages pour l'extraction liquide/liquide, qui est traversé vers le bas par la phase lourde et vers #le haut par la phase légère, et comportant un mélangeur et un séparateur dans chaque étage dans chacun desquels une partie d'une phase se déplace suivant un mouvement circulaire à travers le mélangeur et le séparateur, les séparateurs d'étages voisins possédant, de part et dlau- tre du fond qui les sépare, des sorties ou évacuations latérales dans lesquelles on prélève séparément la phase lourde accumulée sur le fond et la phase légère accumulée sous le fond, ces deux phases étant respectivement amenées, suivant le mode d'opération à des pompes mélangeuses correspondantes (voir demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le n0 2 052 410). Ces deux extracteurs liquides/liquides se distinguent par une construction simple. Ils possèdent une grande sécurité de fonctionnement et sont susceptibles de fonctionner sous des régimes de charges élevées. Le prélèvement des phases pures à partir des chambres de séparation se fait, dans les deux extracteurs, à travers une simple fente (au-dessus et au-dessous de la t81e dite de barrage), désignée ci-dessus par tablier de séparation, ladite fente ayant une hauteur d'environ 60 mm. Des mesures effectuées auprès d'extracteurs de ce genre ont néanmoins permis de constater que pour des charges relativement faibles d'environ 15 m3/h par m2 de surface de séparation de phases liquides et légères, des phases étrangères sont entrains dans les fentes de barrage. Une analyse un peu poussée a montré que lors de la disposition d'une fente simple, directement au-dessus et endessous de la t81e de barrage, des vitesses élevées peuvent apparattre localement. Ces vitesses élevées sont la cause de l'entrat- nement de la phase étrangère. Cet effet est particulièrement désa- vantageux lorsque l'on augmente le rendement de séparation par m de la surface de séparation, ce qui conduit à une limitation possible de l'accroissement du rendement. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients que présentent les extracteurs verticaux à plusieurs étages, connus, pour l'extraction liquide/liquide. A cet effet, l'extracteur selon l'invention, et qui est du type rappelé en tette du présent mémoire, est essentiellement caractérisé par le fait que le prélèvement des phases pures des étages-voisins des extracteurs, s'opère par l'intermédiaire d'une surface comportant des ouvertures ayant des diamètres de 3 à 20, de préférence de~5 à 12 mm. Suivant une forme de réalisation particulière de l'objet de l'invention, ces ouvertures sont réparties uniformément sur ladite surface. Suivant une variante, ces ouvertures peuvent être disposées, dans la partie qui s'étend vers les fonds et vers les couvercles des séparateurs à des distances entre elles qui diminuent de façon croissante, par rapport au restant de ladite surface. Suivant une autre forme d'exécution, lesdites ouvertures peuvent #tre---disposées, en direction du milieu horizontal des séparateurs, avec des distances croissantes entre elles. Suivant une variante, ladite surface est disposée à l'évacuation de la phase pure suivant un angle de 4 à 450,de pré férence de 10 à 250. Enfin, ladite surface peut être reliée avec une tale horizontale pouvant à son tour entre reliée à la tôle de barrage. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de l'ob3et de l'invention. La figure 1 montre la surface à ouvertures répartie uniformément, et la disposition de cette surface dans le séparateur. La figure 2 est une vue en plan sur la surface de la figure 1. La figure 3 représente ladite surface avec des ouvertures qui, dans le voisinage des fonds et des couvercles des séparateurs, sont séparées entre elles d'une distance qui est moindre que la distance entre les ouvertures prévues sur le restant de ladite surface. La figure 4 est une vue en plan de la surface de la figure 3, et la figure 5 est un diagramme explicatif. Exemple Un mélange liquide constitué par de l'eau formant la phase lourde et de l'essence (fraction-Esso) constituant la phase légère, a été séparé avec l'extracteur selon le brevet allemand n0 1 519 833, dans lequel on a monté la surface 28,selon l'invention, pourvue des ouvertures 95 selon les figures 1 84. A titre comparatif, le meme essai a été réalisé, toutefoissans incorporation de la surface 28 pourvue des ouvertures 95, selon l'invention. Les autres conditions étaient les mêmes dans les deux essais. Les essais (mesures), ont 'été réalisés uniquement dans la fente supérieure, c'est-à-dire à l'évacuation de la phase légère séparée (essence), étant donné que c'est ce corps qui présente la plus grande importance du point de vue technique. Les conditions d'écoulement à l'évacuation de la phase lourde (eau) séparée au niveau de la fente inférieure, sont les mêmes dans les deux cas. les résultats des essais ressortent du diagramme annexé au présent mémoire. En ordonnées, on a porté le X-Vol de la phase lourde (eau) dispersée dans la même phase (essence). Sur la droite des-abscisses on a porté la vitesse horizontale moyenne en cm/sec du mélange à séparer. Les courbes montrent les résultats des essais pour ce qui concerne la phase étrangère entraînée, c'est-è-dire l'eau entraînée dans l'essence séparée. La courbe a montre les valeurs de mesure dans le cas d'une fente simple, selon la réalisation de l'état de la technique (essai comparatif ). La courbe b montre les valeurs de mesure dans le cas de l'emploi d'une paroi de tôle horizontale 99 seulement. La courbe c montre les valeurs de mesure dans le cadre d'une réalisation selon l'invention, avec une tôle horizontale 99 reliée & la surface 28, selon la revendication 6, les ouvertures 95 de la surface 28 étant réparties uniformément (comparer figures 1 et 2). La courbe d montre les valeurs de mesure dans le cadre d'une réalisation selon l'invention ,comportant une tôle horizontale 99 reliée à la surface 29 selon la revendication 6, la répartition des ouvertures 95 dans la surface 28 étant conforme à la revendication 3 (comparer figures 3 et 4). La courbe supérieure a (essai comparatif ) montre que dans un extracteur de construction connue à ce jour, une quantité relativement importante de la phase étrangère, e'est-d-dire de l'eau, est entratnée par l'essence séparée. Dans l'essai comparatif a, cette quantité était de l'ordre de 2,2 7.-Vol. Pour une vitesse horizontale moyenne d'environ 6 cm/sec.. La courbe b montre une légère amélioration grace à l'incorporation d'une paroi de tôle horizontale 99, sans liaison avec la surface 28. Par contre, les deux courbes inférieures c et d qui sont relatives à un extracteur comportant une surface 28 pourvue d'ouvertures 95 selon l'invention, font apparaître un résultat sensiblement plus favorable. Ainsi, dans le cas de l'essai d (courbe d), la proportion de la phase lourde entraînée (eau) n'était que d'environ 0,2 70-Vol, pour une vitesse horizontale moyenne d'environ 6 cm/sec.. Il ressort de ce qui précède, que le rendement de l'extracteur est notablement accru par l'invention. Cette améliora tion est essentiellement due au fait que l'évacuation des phases pures est répartie sur une surface relativement importante, alors que précédemment, l'évacuation se faisait dans un espace relative ment étroit. De ce fait, les vitesses, dans le voisinage immé diat avant la tôle perforée, c'est-à-dire dans la chambre de séparation sont diminuées, et de ce fait on réduit notablement le danger de l'entrainement de phases étrangères. REVENDICATIONS 1. Extracteur liquide/liquide vertical et à plusieurs étages du type à étages d'extraction superposés comportant chacun un mélangeur et un séparateur, et traversé vers le bas par la phase lourde et vers le haut par la phase légère, une circulation des deux phases étant superposée, dans chaque étage, aux phases s'écoulant d'étage en étage , caractérisé par le fait que le prélèvement des phases pures (98) des étages voisins des extracteurs (1), s'opère par l'intermédiaire d'une surface (28)comportant des ouvertures (95) ayant des diamètres de 3 à 20, de préférence de 5 à 12 mm. 2. Extracteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait quelles ouvertures (95) sont réparties uniformément sur la surface (28). 3. Extracteur selon les revendications 1 et 2 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que la distance entre les ouvertures (95) sont moindres en direction des fonds (96) et des couvercles (97) des séparateurs que dans la partie restante de la surface (28). 4. Extracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la distance entre les ouvertures (95) croit en direction du milieu horizontal des séparateurs. 5. Extracteur selon l'une quelconque des reven dications 1 à 4, caractérisé par le fait que la surface (28) est disposée, dans l'évacuation de la phase pure (98), sous un angle de 5 à 45",de préférence de 10 à 250. 6. Extracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la surface (28) est reliée à une paroi en tôle horizontale (99) qui, à son tour, est reliée d la tle de barrage (25).