Brevet FR2295772A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne les moyens de casser les émulsions dans de l'eau, par exemple, afin de rejeter l'eau dans un milieu naturel sans risque de pollution. Les moyens de cassage d'émulsion connus peuvent etre classés en trois catégories selon les principes auxquels ils se référent 1 - cassage chimique : les émulsions sont cassées par l'action de produits chimiques. 2 - cassage bactériologique: les émulsions sont cassées gracie å 11 action de bactéries sur les émulgateurs. 3 - méthodes physiques, telles que - séparation par distillation - filtrage de l'huile - électrophorése, etc... Les méthodes chimiques ont l'inconvénient de nécessiter une étude préalable de ltémulsion, afin de déterminer le mélange de produits de cassage appre- prié à l'émulsion considérée. D'autre part, certaines émulsions très staSes sont difficiles à casser par des moyens chimiques et le prix de revient des poudres à utiliser peut être assez élevé. Le cassage par évaporation de l'eau est très couteux en énergie. Les dispositifs de séparation par filtration nécessitant des installations complexes, qui conviennent plutôt aux cas où il s'agit de traiter quotidiennement dtimpor- tantes quantités d'émulsion. Les autres méthodes: bactériologiques, par électropborèse, etc..., ne sont pas appliquées, à la connaissance de l'auteur, pour le traitement d'émulsions avant rejet car elles présentent des inconvénients majeurs. Le procédé, suivant l'invention, présente l'avantage d'utiliser un dispositif relativement peu couteux à l'achat et a l'utilisation, facile à utiliser, et de casser toutes les émulsions d'huiles solubles sans nécessiter d'étude préalable de ltémulsion. Le procédé et le dispositif, objets de l'invention, sont utilisables non seulement pour séparer une huile soluble émulsionnée dans de l'eau, mais pour séparer tout produit solide ou liquide, émulsionné, dispersé ou dissous dans un liquide. Dans l'explication qui suit, seront utilisés les termes "mélange", "produit" et "liquide", le "mélange" étant le mélange du "produit" et du 'liquide", qu'il s'agit de séparer. Le procédé consiste à geler, puis à dégeler, et enfin à laisser décanter le mélange ; la séparation est meilleure si les précantions suivantes sont respectées Pendant le gel, il faut que le liquide gèle en emprisonnant le moins possible de particules de produit, en repoussant ces particules vers la surface, et/ou vers le fond de la cuve contenant le mélange, selon la densité du produit. Ceci est facilité par un léger malaxage ou une vibration du mélange pendant la solidification. Lorsque le produit se trouve rassemblé au fond et/ou à la surface de la cuve, il est alors facile de vider séparément le produit et le liquide. Ce procédé se distingue de la distillation par cristallisation par le fait que les deux constituants (dans le cas où le "produit" est un liquide) ne sont pas séparés au moment où l'un d'eux se trouve à l'état liquide, et l'autre à l'état solide (cette méthode s'étant révélée moins efficace du fait que les cristaux emprisonnent toujours une partie du produit). On peut envisager de recommencer le cycle : gel, dégel, décantation plus d'une fois afin d'obtenir un liquide plus pur. Le dispositif permettant d'appliquer le procédé comporte essentiellement: - une cuve, de préférence en forme de décanteur - une tuyauterie parcourue par un fluide réfrigérant, judicieusement répartie dans la cuve, ou incérées dans les paroies de la cuve - un système de réchauffage (soit par résistance électrique, soit par circulation d'air ambiant, soit en utilisant la tuyauterie précédemment citée, parcourue par fluide chaud lors de l'opération de dégel). Le dispositif peut avantageusement être muni - d'un système d'agitateur ou de vibreur - d'ailettes améliorant l'échange de chaleur entre la tuyauterie de refroidissement, et le mélange à refroidir. - d'un système de récupération d'énergie fonctionnant de la manière suivante Lorsqulune quantité de mélange vient d'être traitée, les produits séparés ont une température à peine supérieure à la température de liquéfaction du "liquide" ; un échangeur de chaleur permet alors d'abaisser la température du nouvel apport de mélange qui va être traité (d'où l'économie d'énergie) en augmentant la température d'un ou des produits séparés. Par ailleurs, le fluide frigorigène provient en principe, d'une machine frigorifique. Pour fournir du froid, celle-ci a besoin d'évacuer des calories à une certaine température ; et on a intérêt à abaisser cette température car on augmente ainsi le rendement de la machine frigorifique. Ceci peut être obtenu au moyen d'un échangeur de chaleur en utilisant le liquide, résidu de l'opération de séparation précédente, stocké dans une deuxième cuve, car il est encore froid Le dispositif est muni, évidement, de tuyauteries et de vannes pour l'évacua- tion des substances séparées résultantes de l'opération, de fenêtres permettant de voir les surfaces de séparation, d'appareils de mesure de niveau et/ou de température et/ou de viscosité... permettant de rendre le fonctionnement automatique. Le procédé et le dispositif, objet de l'invention, peuvent être utilisés dans tous les cas où il s'agit de séparer de l'huile ou tout autre produit, en émulsion ou seulement dispersée ou dissoute dans de l'eau ou dans un autre liquide. Une application particulièrement intéressante est le traitement des émulsions d'huiles solubles industrielles, en vue de rejeter l'eau sans risque de pollution, et de brûler ou de récupérer l'huile. REVENDICATION 1 - Procédé et dispositif permettant - de casser les émulsions, c'est à dire de séparer une huile émulsionnée à de l'eau ou à un autre liquide - de séparer un produit liquide ou éventuellement solide mélangé à de liteau ou à tout autre liquide, caractérisé par le fait que le séparation est obtenue en faisant successivement geler émulsion (ou le mélange) dégeler et décanter, une ou plusieurs fois. 2 - Dispositif selon revendication 1 Comporte une cuve destinée à recevoir le mélange à traiter, une tuyauterie parcourue par un fluide réfrigérant, à moins ge les paroles de la cuve soient réfrigérantes, et un système de réchauffage Caractérisé par le fait que l'opération de cassage d'émulsion (ou de séparation de mélanges) est favorisée par l'action d'un agitateur ou d'un vibreur pendant le gel. 3 - Dispositif selon revendication 2 Caractérisé par le fait qu'un système de récupération des frigories provenant des composants du mélange après traitement diminue la quantité d'énergie nécessaire au refroidissement et au gel de l'émulsion (ou mélange) qui va être traitée.