Brevet FR2311579A1 — publié le 19761217

L'invention concerne un dispositif et un procédé de mélange et de traitement de produit pulvérulant et granulaire à l'aide de gaz sous pression et d'un dispositif mélangeur à conande mécanique, comprenant une cuve cylindrique verticale comportant une admission du produit devant être mélangé et une évacuation du produit mélangé ainsi qu'un fond plat. Il existe différents dispositifs qui produisent l'effet mélangeur par introduction d'air comprimé dans la cuve. L'air comprimé est admis soit à travers un fond fritté, soit par des ajutages orientés. Alors que dans les appareils à fond fritté, le mélange s'effectue sous des pressions pouvant atteindre environ 1 bar relatif, les appareils à jets orientés d'air nécessitent des pressions notable nuent supérieures, comprises entre 5 et 50 bars relatifs. L'air sort de l'embouchure des ajutages à des vitesses pavant dépasser celle du sou. Les appareils à fond fritté ont l'inconvénient autre incapables de mélanger convenablement des produits différents, par exemple du plomb pulvérulent et du noir de fumée, ou des produits de granulométries différentes, par exemple pulvérulents et granulaires. il arrive mêle que le produit subit un triage; les grosses particules restant sur le fond fritté et les particules fines s'échappant vers le haut. Un autre inconvénient pouvant être mentionné de ces appareils eet que l'air introduit dans ces derniers s'échappe par des canaux qui se forment dans le produit, de sorte que la nasse de produit qui reste à l'écart s'agglore et ne peut plus prendre part au mélange. il est connu par ailleurs de mélanger et d'homogénéiser des matières pulvérulentes sèches par introduction d'air comprimé dans une cuve à travers un fond fritté avec maintien simultané du produit en mouvement au moyen de palettes à commande mécanique (brevet de la République Fédérale d'Allemagne n 1 027 966). Un dispositif de ce type n'est toutefois utilisable que pour un produit très sec et en poudre fine. Dans les mélangeurs à Jets dirigés d'eir, c'est-à-dire dans lesquels l'air est admis à grande vitesse, un broyage peut aussi se produire à la sortie des ajutages en risquant de provoquar une modification de la structure du produit. La consomntion d'énergie nécessaire à la compression de l'air est très élevée et il est indis pensable de procéder fréquemment à des travaux d'entretien des dispositifs. Les parois de la cuve subissent une forte usure. Les filtres interceptant l'air à l'évacuation subissent des efforts considérables. Ces appareils nécessitent par ailleurs des installations coûteuses, par exemple de compresseurs, réservoirs d'sir et conduits capables de supporter de fortes pressions. L'invention a pour objet un dispositif mélangeur éliminant les inconvénients de l'art antérieur. Le dispositif selon l'invention de mélange et de traitement de produit pulvérulent et granulaire consomme très peu d'énergie, subit une faible usure et exige un minimum d'entretien. Selon une particularité essentielle du dispositif de l'invention, un moyeu rotatif auquel est fixé au moins une palette de section approximativement en chevron est montée directement au-dessus du fond plat de la cuve de manière à créer entre le fond plat et les panneaux de la palette une cavité allant du moyeu jusqu'd la paroi extérieure cylindrique de la cuve et des canaux d'admission de ga2 comprimé passent par le moyeu pour déboucher dans cette cavité, un interstice subsistant entre le moyeu ainsi que les panneaux latéraux de la palette et les parties voisines de la cuve de manière à permettre la sortie du gaz comprimé dans cette cuve le long de la totalité de la palette, du moyeu jusqu'à la paroi cylindrique. La disposition de l'appareillage de l'invention est telle que le produit admis;ne subit la fluidisation qui'aux emplacements auxquels se trouve(nt) précisément la palette ou les palettes. La mise en service de la palette au moyen d'un moteur de conande produit la fluidisation sélective de la totalité du contenu de la cuve. I1 en résulte donc un mélange rapide et intensif. Le mouvement ascentionnel du produit sur le caté antérieur de la palette et sa chute dans le vide qui se créée derrière elle provoquent le mélange. Ainsi, aussi bien les produits lourds que légers, en particules fines et grosses, subissent un bon mélange sans apparition de triage tel qu'il risque de se produire en la présence de fonds frittés.Le ga sous pression, par exemple l'air sortant des palettes crée immédiatement sur les surfaces planes de cette dernière un coussin d'air qui évite au produit mélangé de subir des dégâts sous l'effet du mouvement de rotation. La vitesse de la ou des palettes peut être fixée en fonction des dimensions de la cuve et peut autre de 5 à 30 tr/mn. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique du dispositif de l'invention la figure 2 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie de la partie inférieure de ce dispositif la figure 3 est une coupe selon la ligne III - III de la figure 2 ; et les figures 4a et 4b sont des représentations schématiques de la circulation de l'air dans la cuve pour deux positions perpendicu- laires des palettes. Le dispositif représenté sur les figures 1 à 3 comprend 'me ouve cylindrique 1 à fond plat 2. Celui-ci est vissé sur la paroi la de la cuve le long de brides 3. Le fond 2 comporte un passage central dans lequel est insérée une tubulure 5 à paroi épaisse, vissée par une bride 5a sur une bride 6 de raidissement du fond 2. La partie de la tubulure 5 qui pénètre dans la cuve 1 colporte plusieurs trous latéraux 7. Un tuyau 8 soudé sur la partie de la tubulure 5 qui ressort de la cuve t communique avec une source d'air comprimé indiquée par une flèche A et produisant une pression d'environ t bar relatif. Un arbre 9 de conande tourne dans des roulements 10 - l'intérieur de la tubulure 5. Un moteur électrique non représenté fait tourner cet arbre dals le sens de la flèche B. Un couvercle 11 est fixé à l'extrémité supérieure de la tubulure 5. Un anneau cylindrique 12 de métal fritté perméable à l'air est fixé hermétiquement entre ce couvercle et le fond 2. Une clavette 13b solidarise en rotation l'extrémité supérieure de l'arbre 9 avec le dispositif mélangeur mécanique 13. Celui-ci se compose d'un moyeu et de deux palettes 13d dans l'exemple représenté. Le moyeu comporte une bride 13a sur la surface inférieure de laquelle est fixé un manchon cylindrique 13c qui supporte les palettes 13d se composant de deux panneaux 13d' et 13d" (figure 3) disposés en chevron sous un angle aigu. Les deux panneaux et le fond plat délimitent ainsi une cavité 15. Le manchon 13c comporte des passages 13e entre les panneaux 13d' et 13d". Un interetice 16 subsiste entre le bord inférieur du manchon 13c, celui des palettes 13d et les éléments de paroi 2 et la de la cuve 1. Un revêtement conique 13f est monté sur la bride 13a du moyeu. La cuve 1 comporte à la partie supérieureine tubulure 17 d'admission du produit devant être mélangé, un clapet 18 pouvant obturer cette tubulure pendant que le dispositif est en service. Un clapet 14, par exemple à commande pneumatique, est monté sous la cuve 1 à l'intérieur d'une trémie 19 d'évacuation. Un couvercle 20 de la cuve 1 est surmonté d'un ensemble 21 à filtres 22 à air de type connu, simplement indiqués. Quelques ajutages 23 de projection d'un mélange de deux fluides peuvent être répartis sur la périphérie totale de la partie inférieure de la paroi latérale la de la cuve. Ces ajutages reçoivent un liquide d'un conduit 25 et de l'air comprimé d'un conduit 24. Le mode de fonctionnement du dispositif décrit est le suivant : le produit devant être mélangé est déversé dans la cuve 1 par la tubulure 17. Ensuite, de itair comprimé (ou un gaz sous pression) sous une pression pouvant atteindre au maximum 1 bar relatif est admis par le tuyau 8. Cet air passe par la tubulure 5, les passages 7, l'anneau perméable 12 et les passages 13e pour pénétrer dans la cavité 15 des palettes 13d. L'air comprimé s'échappe sur la longueur totale des palettes 13d par les interstices 16 et fluidise le produit amis dans le mélangeur. Les palettes sont ensuite mises en mouvement, de sorte que la totalité du contenu de la cuve subit une fluidisation sélective et donc un mélange rapide et intense. Des flèches indiquent sur les figures 4a et 4b les mouvements de la circulation qui a lieu à l'intérieur de la cuve 1 lors de la rotation des palettes 13d. Le produit fluidisé exécute un mouvement ascendant du c8té de la surface antérieure des palettes et retombe derrière celles-ci, de sorte qu'il se produit également un tourbillonnement intense. L'air comprimé introduit en A dans la cuve 1 s'échappe par les filtres 22 disposés dans le couvercle 20 et par le prolongement 21 de ce dernier vers l'atmosphère selon la flèche C. Le panneau antérieur 13d' des palettes de l'exemple représenté de réalisation est moins fortement incliné sur le fond 2 que le panneau arrière 13d". Les palettes peuvent cependant aussi avoir une autre forme en chevron et former par exemple avec le fond 2 un triangle équilatéral, ou les panneaux des palettes peuvent avoir une section en demi-cercle. Dans certaines applications, par exemple pour introduire des principes aromatiques dans des lessives, l'air comprimé pulvérise un liquide dans le produit sec fluides par les ajutages 23 de mélange et de projection de deux fluides. Ces ajutages permettent de produire une humidification très uniforme avec une quantité très faible de liquide (o,î 0 . Il va de soi que le dispositif décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVERDICATIONS 1. Dispositif de mélange et de traitement de produit pulvérulent et granulaire à l'aide de gaz comprimé et d'un dispositif mélangeur à commande mécanique, comprenant une cuve cylindrique verticale comportant une admission du produit devant être mélangé et une évacuation du produit mélangé ainsi qu'un fond plat, le dispositif étant caractérisé en ce qu'un moyeu rotatif sur lequel est fixée au moins une palette de section approximativement en chevron est monté directement au-dessus du fond plat de la cuve de manière que ce dernier délimite avec les panneaux latéraux de la palette une cavité allant du moyeu jusqu'd la paroi cylindrique extérieure delta cuve et des canaux d'admission de gaz sous pression pénètrent dans cette cavité par le moyeu, un interstice subsistant entre le moyeu ainsi que les panneaux latéraux de la palette et les parties voisines de la paroi de la cuve de manière à permettre la sortie du gaz sous pression dans cette cuve sur toute la longueur de la palette. du Doteu Jusqu'à la paroi cylindrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des ajutages de projection d'un mélange de deux fluides sont répartis sur la périphérie de la partie inférieure de la paroi cylindrique de la cuve et sont destinés à introduire dans cette cuve un liquide au moyen d'air comprimé. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une tubulure fintée dans le fond plat, coaxialement à la cuve, d'une part supporte les paliers de l'arbre de commande du dispositif mélangeur mécanique et d'autre part comporte à l'extérieur de la cuve un tuyau d'arrivée d'air comprimé et, à l'intérieur de cette cuve, des passages de sortie de cet air. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un anneau cylindrique de métal fritté perméable i l'air est disposé dans la cuve coaxialement å ladite tubulure et obturé hermétiquement par rapport à ltorifice de cette dernière et par rapport au fond de la cuve. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu comporte une bride à laquelle est fixé un manchon cylindrique qui supporte les palettes et comporte des passages de l'air comprimé vers les cavités délimitées par ces'palettes. 6. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par l'admission de gaz sous pression dans le dispositif mélangeur rotatif en vue de la fluidisation du produit se trouvant dans la cuve et devant être mélangé et traité et par la pulvérisation de liquide par les ajutages de projection d'un mélange de deux fluides, en vue de l'humidification uniforme du produit fluidisé.