Brevet FR2328525A1 — publié le 19770520

La présente invention se rapporte à un séparateur et sécheur cylindrique à fond à tamis, actionné par un débit de produit continu dans un flux de gaz ascendent, destiné principalement au traitement d'un produit non fluide tendant à s'agglomérer et d'un pouvoir de mise en suspension différent et dans lequel l'introduction du produit est éffectué à l'aide d'un tube d'amenée qui pénètre centralement par le haut dans le sécheur et donc l'orifice se @@@gine à une distance laissent subsister un parcours de @@@@@ lière au @@@@@ d'une couche de produit fluidisée represent sur le fond à tamis, tandis que la décharge partielle du produit sec se fait par le flux de gaz ascendent entraînant le produit fin et le produit moyen et l'évacuation du gas produit, par des ouvertures de la zone marginale du fond à tamis au moyen d'un agitateur situé au centre de ce fond à tamis, au-dessus de celui-ci. On connaît des séparateurs et sécheurs à fond à tamis de ce type (DAS 1 057 977 et 1 081 833). La vitesse du flux de gaz ascendant est choisie de façon que les fines particules soient déchargées aussi rapidement que passible du sécheur, afin qu'elles ne soient pas démesurement séchées et-que, s'il s'agit, en particulier, d'un produit aisément inflammable, tel que des copeaux de bois, elles pas le risque d'incendie. La durée de séjour du gros produit correspond a spn parcours du centre du fond a tamis aux ouvertures de décharge de ce gros produit. Ces sécheurs ou séparateurs à fond à tamis se sont affirmés lorsqu'il s4est avere que des copeaux de bois, des fibres et des mélanges de copeaux en forme de particule, d'éclat ou de polyedre devaient être séchés ou séparés en tant que produit.En utilisant ces séparateurs et secheurs, on évite l'agglomération, la granulation où la formation -en pastilles ou en briquettes considérée opportune, utilisée pour rendre fluides ies matières qu-i ne 1' étaient pas jusqu'ici-, ce qui entraîne en soi un progrès considérable pour les produits en masse. Or, le problème posé par la présente invention consiste a décom- poser des composts d'immondices plus ou moins humides, même partiellement visqueux et entreposés dans des dépôts, au moyen des séparateurs ou sécheurs a fond a tamis précites, en constituants- ne convenant pas a- la fumure (principa- lement en matières inorganiques) et en composts (principalement en matieres organiques). Si on introduit des composts d'immondices dans un séparateur ou sécheur a fond a tamis utilise jusqu'ici, par exemple pour le séchage et la séparation de copeaux de bois, le résultat de la séparation laisse a désirer car environ 20% des constituants organiques sont déchargés avec le gros produit.Dans la mesure où il s'agit de particules de bois plus grossières, cet effet est absolument désiré. Mais presque toutes les matières organiques sont déchargées en tant que gros produit, lesquelles penètrent, sous la forme de grumeaux, dans le séparateur-sécheur et ne peuvent pas être mises en suspension. Comme ces grumeaux ne se degradent pas le plus souvent par fermentation, ils entraîment d'autres décompositions et provoquent, dans le gros produit, des influences néfastes pour l'environnement. Des lors, autrement exprimé, le problème posé par la présente invention consiste à éliminér ces inconvénients et à séparer aussi entièrement que possible les constituants organiques convenant comme complet, ainsi qu'à mettre davantage au point le séparateur ou sécheur à fond à tamis mentionné cidessus, de façon qu'il satisfasse à sa fonction sous tous les rapports et qu'il fournisse un compost convenant très bien au jardinage et à l'agriculture pour la fumure et l'amélioration des sels. Pour résoudre ce problème, il est proposé, conformément à l' invention, de disposer les bords inférieurs des ouvertures, d'une manière connue en soi, à une certaine distance au-dessus du plan du fond à tamis et au-dessous du plan d'influence de l'agitateur. On obtient ainsi que se ferme, au-dessus du fond a tamis, un lit fluidisé ou tourbillonnaire dont la hauteur est considéra- blement plus grande que le lit fluidise existant dans les séparateurs ou sécheurs connus lorsque, par exemple, des copeaux de bois doivent être séchés ou-séparés. La hauteur du lit fluidise correspond en pratique à la distance des bords inférieurs des ouvertures évacuant le gros produit, pratiquées dans la face supérieure du fond a tamis. Des matières relativement grosses, par exemple des pierres, restent dans ce lit fluidisé et, comme elles sont déplacées en particulier par le flux de gaz ascendant, ainsi que par l'agitateur, elles veillent à ce que les constituants organiques en grumeaux soient dissous de telle sorte qu'ils soient décharges avec les autres constituants évacués par le flux de gaz ascendant, apres avoir été séchés d'une manière suffisamment poussee.Non seulement l'agitateur facilite le déplacement des particules fluidisées dans le lit tourbillonnaire, car il limite la hauteur de la couche fluidisée, mais évacue aussi en continu le gros produit qui s'accumule dans la couche fluidisée ou tourbillon- naire après une certaine durée de séjour. Dans les dispositifs de préchauffage utilisés pour chauffer ou fondre un produit pulvérulent ou a grains fins contenu dans une- cuve, en particulier la farine crue de ciment, et mis en action par les gaz résiduaires provenant d'un four de combustion monté en aval, iT est bien connu de munir la pla- que de fond d'ouvertures de passage orientées obliquement vers le fait, disposées approximativement à la façon d'une couronne d'aubes et destinées aux gaz residu- aires et, le cas échéant, au produit, de monter au-dessus de cette plaque de fond, un agitateur rotatif pour la circulation du produit occupant un niveau plus éle- ve, sous la forme d'une mince couche, au-dess-us de la plaque de fond et d'équiper ce di.spositif de préchauffage d'un système d'aspiration pour guider les gaz résiduaires à travers la couche de produit, dont la dimension est telle qu'elle soit désagrégée par la pression des gaz qui la traversent et qu'un mouvement de rotation lui soit communiqué (DAS 1 019 604). L'agitateur rotatif sert à la circulation du produit chaud étalé au-dessus de la plaque de fond. Le produit pulvirulent ou à grains fins qui s'échauffe est amené excentriquement a la plaque de fond et les gaz rêsiduaires, ainsi que le produit extrêmement fin sont aspirés centralement, à partir du haut.L'épaisseur dé la couche et laurée de sé- jour du produit dans la chambre de traitement sont déterminées par des conduits d'obturation qui étranglent ou dosent l'évacuation du produit à grains fins. On fait en sorte, ainsi, que l'épaisseur de la couche du produit contenu dans la chambre de traitement soit plus grande que la distance du plan d'influence de 1' agitateur à la plaque de fond, si bien que l'agitateur a exclusivement pour fonction de faire circuler le produit fluide se trouvant dans la chambre de traitement. Aucun débordement libre du produit à évacuer n'est donc garanti.Au dessein de ce sécheur pourvu d'une plaque de fond, le point de pénétration le plus profond du produit à évacuer se trouvant dans les conduits d'obturation se situe au-dessus du plan de la plaque de fond et au-dessous du plan d'influence de l'agitateur servant exclusivement à la circulation. Le fait que ce point de pénétration le plus profond est au-dessus de la plaque de fond et au-dessous de l'agitateur n'a aucune espèce d'influence sur le mode opératoire de ce sécheur à plaque -de fond, car l'épaisseur de la couche est déterminée par les conduits d' obturation et le bord inférieur d'entrée des conduits d'obturation peut donc se situer également dans le plan de la plaque de fond. Si, dans le but de résoudre le problème pose par la présente invention, on fournit à ce sécheur connu un compost d'immondices plus ou moins humides, même partiellement visqueux et entreposé dans des dépôts, et qui contient principalement des matières organiques et principalement des matières inorganiques ne convenant pas à la fumure, il n'est pas possi-ble de résoudre ce problême car le gros produit,contenant des matières inorganiques à evacuer sans réserves, boucherait les conduits d'évacuation. Au sens du problème pose, on n'est nullement enclin, en ne se basant que sur les caractéristiques représentées au dessin, à utiliser ce sécheur, d'autant plus qu'il s'écarte fortement, eu égard au type de construction etau mode opératoire, des sécheurs à fond à tamis connus, qui évacuent le gros produit en une quantité illimitée par l'intermédiaire d'un trop plein libre. Dans la solution conforme à l'invention, le traitement par lit fluidité ou tourbillonnaire du compost d'immondices se limite en substance à l'espace compris entre le fond à tamis et le plan d'influence de ltagitateur car, tel que ceci est bien connu en général pour les sécheurs à fond à tamis, une excellente action de séparation peut être obtenue par suite de la decharge libre du gros produit. On connaît, en outre, un sécheur à fond à tamis (brevet US n" 3 889 388) pourvu, au-dessus de son fond à tamis, de plusieurs agitateurs dont l'un tourne dans le plan à partir duquel les particules sèches, granulées ou cristallines, sont évacuées. Supplémentairement, on a prévu des chicanes de résistance formées de barreaux posés radialement, fixés sur la paroi interne de l'enveloppe du sécheur. Les particules à sécher sont amenées excentriquement et une aspiration des poussières n'est prévue que si celles-ci doivent se former au cours du séchage du produit. I1 convient d'observer qu'une grande importance est accordée au fait-que les particules ne sont pas détériorées et qu'aucune usure par friction ne se produit.Si on utilise ce sécheur à fond à tamis pour résoudre le problème conforme à l'invention, bien qu'il doive résoudre un tout autre problème, les particules organiques et inorganiques du compost d'immondices sont en réalité bien séchees, mais ne sont pas séparées les unes des autres, abstraction faite entièrement des bouchages qui se produisent. Il s'est avéré particulièrement préférable de mettre en oeuvre, comme fond à tamis, un fond à tamis connu en soi, dont les ouvertures de passage sont pratiquées et disposées de façon que l'air affluant à travers celles-ci communique un mouvement circulaire, par rapport au fond à tamis, au produit se trouvant sur celui-ci (brevet GB n 1 190-287). Dès lors, il est fait en sorte que le produit situé au-dessous du plan d'influence de l'agitateur et au-dessus du plan du fond à tamis soit déjà animé d'un mouvement de rotation par lequel les constituants organiques non seulement se dissolvent avant les produits inorganiques, mais désagrègent aussi les grumeaux, car ces constituants sont soumis à un broyage et à une décomposition avant de parvenir à la zone d'influence de l'agitateur. Une autre amélioration de l'effet de séparation peut être ap portée en executant le fond à tamis sous la forme d'un cône plan ou d'une pyra mide plane. beci est valable tant pour le cas dans lequel le flux de gaz ascendant traverse le fond à tamis dans le sens vertical que pour le cas où est prévu un fond à tamis qui provoque un changement de direction du flux de gaz ascendant dans la zone de ce fond à tamis. La pointe du cône ou de la pyramide est dirigée vers l'agitateur. L'avantage qu'offre en soi cette disposition resulte du fait que le produit introduit dans le secheur par le tube d'amenee forme toujours un cône de déjection, même si l'agitateur tourne.Or, comme une épaisseur de couche en substance égale est définie par la conception du fond à tamis sous la forme d'un cône plan, par exemple, il en resulte une vitesse d'ecoulement relative du flux de gaz ascendant et, par conséquent, une séparation plus régulière des constituants organiques à évacuer. Des fonds à tamis formes de cette façon sont utilisés, comme on le sait, dans des secheurs d'un autre type (DBP 967 428 et i 280 756). Un autre avantage très important est obtenu par l'augmentation de la hauteur du lit fluidisé et par l'accumulation du gros produit dans sa zone inférieure. Comme ces gros constituants sont déplacés, non seulement l'action de broyage déjà indiquée ci-dessus est améliorée mais les ouvertures de passage pratiquées dans le fond à tamis et destinées au flux de gaz ascendant peuvent à présent être aussi agrandies considérablement sans que la régularité de l'écoulement en- soit modifiee. Cette possibilité d'agrandissement des ouvertures du tamis procure un autre avantage en soi en ce sens que des constituants granulaires d'une grandeur plus petite peuvent être évacués vers le bas et séparés en passant à travers le fond à tamis. L'invention est decrite en détail ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation représentés schématiquement aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe verticale d'un séparateur ou sécheur équipé d'un fond à tamis conçu comme un disque circulaire; - la figure 2 est une coupe partielle semblable -à celle de la figure 1 mais où le fond à tamis a la forme d'un cône plat; - la figure 3 est une vue en plan du fond à tamis de la figure 1, represente en coupe le long de la ligne III-III de la figure 1 et, - la figure 4 est une coupe transversale, à une échelle agrandie, d' une ouverture du fond à tamis de la figure 3. Le sécheur à fond à tamis se compose en substance d'une en -veloppe cylindrique 1, posée verticalement sur des pieds 2. Dans l'enveloppe 1 on a prévu un fond à tamis 3 constitué d'un disque circulaire, pourvu d'ouvertures 4. Un arbre 5 traverse centralement le fond à tamis 3 et est pourvu d'un agitateur 6 formé de deux tubes et à même d'être entraîné au moyen d'un moteur 7 par-l'intermédiaire d'un engrenage. Dans la partie supérieure de l'enveloppe 1 on a monté centralement un tube d'amenée 8 qui achemine le produit à séparer jusqu'à la chambre interne de l'enveloppe apres passage à travers un sas 9 à roue à cellules. L'air de séparation chaud ou froid est introduit, dans le sens des fiches 10, à l'intérieur de l'enveloppe 1 et afflue à travers le fond à tamis 3 et le produit 11 disposé entre l'agitateur et ce fond à tamis. L'air ou le flux de gaz ascendant quitte la partie supérieure de l'enveloppe 1 par l'ori- fice d'émission 12. Alors que dans les separateurs ou sécheurs à fond a tamis connus le bord de trop plein pour le gros produit a évacuer se situe au niveau de la face supérieure du fond à tamis 3, le bord de trop plein, ou bord inférieur 13 d'une ouverture de débordement 14 est disposé à présent à une certaine distance au-dessus du bord supérieur du fond à tamis 3, de sorte que le produit introduit par le tube d'amenée 8 et non déchargé dans le flux de gaz ascendant, reste au-dessus du fond à tamis et ce, en substance dans l'espace détermine par le plan du fond à tamis et le plan d'influence de l'agitateur 6.Le produit se trouvant dans cet espace est fluidisé par suite du flux de gaz déplacé dans le sens ascendant à une grande vitesse d'écoulement, si bien que les particules voisines exercent en coopération une action de broyage et que les constituants organiques adhérant aux minéraux, par exemple, sont ainsi séparés de ces particules ou les grumeaux se composant de matières organiques se dissolvent et sont évacués par l'orifice d'émission 12, le cas échéant après séchage suffisant. Comme on travaille avec un débit continu de produit, une partie du gros produit introduit doit être évacuée continuellement. Par suite de l'accroissement de la fraction de gros produit constituant la couche fluidisée 15, une décharge continue du gros produit a lieu par l'intermédiaire dubord 13 et ce produit est évacue par un sas 16 à roue à cellules. Le montage de la soufflante produisant le flux de gaz ascendant, en amont ou en aval du sécheur ou séparateur à fond à tamis, est déterminé par le risque d'usure existant, de sorte que la soufflante necessaire et les dispositifs de séparation éventuel le- ment indispensables ne sont pas représentés aux dessins. Sur la figure 2, il est visible que le fond à tamis 3' peut être conçu également comme un cône plat. Dans ce cas, on a supposé qu'il s'agit d'un séparateur à fond à tamis doté d'une soufflante montée en aval, si bien que l'air afflue dans le séparateur à partir du bas. Dans ce cas, on admet que les ouvertures 4' du fond à tamis 3' sont considérablement plus grandes que les ouvertures 4 de l'exemple de réalisation de la figure 1 ; dès lors, le gros produit, dont la grandeur permet un passage à travers les ouvertures 4', peut traverser le fond à tamis 3', c'est-à-dire ne doit pas être évacué par l'intermedi- aire du bord 13.Cette solution montre que la hauteur du lit fluidisé 15' est en substance égale à tous les endroits, considéré sur la section droite de l'enveloppe, de sorte que les conditions les plus favorables sont crées pour une répartition régulière de la vitesse d'écoulement. Independamment du fait que le fond à tamis est réalisé comme un disque circulaire, comme un cône plan ou comme une pyramide plane, muni chacun d'ouvertures, il est préférable de former les ouvertures d'une manière déterminee, connue en soi. Ceci est expliqué à l'aide des figures 3 et 4. Alors que les ouvertures de passage des fonds à tamis connus sont pratiquées comme des trous ronds pour qu'un flux de gaz frappant verticalement le fond à tamis le quitte aussi dans le sens vertical, les ouvertures de passage 17 sont conçues d' une manière connue en soi afin que les jets d'air, diriges perpendiculairement au fond à tamis 3 ou 3'voient leur direction se modifier dans un plan en substance horizontal et que le produit se trouvant au-dessus du fond à tamis soit déplace en substance gur une voie circulaire par les jets sortants, par quoi 1' effet de broyage est amplifié et l'action exercée par l'agitateur est egalement soutenue. Lorsque des quantités appréciables de textiles sont aussi présentes dans les immondices à décomposer, ceci peut conduire à un accrochage de ces textiles aux bras de l'agitateur, ce qui rend nécessaire un nettoyage du sécheur. Ce nettoyage nécessaire représente, bien entendu, une perte de temps et une dépense de service. Il peut être évité en arrêtant l'afflux de matières a certains intervalles de temps puis en inversant immédiatement le sens de rotation de l'agitateur. Grâce à cette inversion du sens de rotation de l'agitateur les dépôts de matiere se détachent automatiquement des bras- de l'agitateur et sont ensuite évacués en substance avec le gros produit sans qu'une ouverture de 1 'enveloppe du sécheur et un neSDyage manuel doivent être exécutés. Le sens de rotation peut ensuite être modifié après une courte interruption et l'acheminenient du produit à secher et à séparer peut a nouveau être rétabli. Ces manoeuvres peuvent aussi être déclenchées automatiquement par une minuterie d'un rythme et d'une durée à déterminer. On peut aussi élargir le domaine d'application de ce sécheur à fond à tamis en introduisant dans celui-ci un produit non entreposé dans des dépôts en vue de séparer les matières organiques des matières inor ganiques. REVENDICATIONS 1.- Séparateur et sécheur cylindrique à fond à tamis, actionné par un débit continu de produit dans un flux de gaz ascendant, destiné principalement au traitement d'un produit non fluide tendant à s'agglomérer et d'un pouvoir de mise en suspension different et dans lequel l'introduction du produit est effectuée à l'aide d'un tube d'amenée qui pénètre centralement par le haut dans le sécheur-et dont l'orifice se termine à une-distance laissant subsister un parcours de chute libre au-dessus d'une couche de produit fluidisée reposant sur le fons à tamis, tandis que la décharge partielle du produit sec se fait par le flux de gaz ascendant entraînant le produit fin et le produit moyen et i 'éva- cuation du gros produit, par des ouvertures de la zone marginale du fond à tamis au moyen d'un agitateur situé au centre de ce fond à tamis, au-dessus de celui-ci, caractérisé en ce que, dans le but de décomposer un compost d'immondices plus ou moins humide, voire partiellement visqueux et entreposé dans des dépôts, en constituants organiques ne convenant pas à la fumure et en un compost contenant des constituants organiques, les bords inférieurs des ouvertures sont disposes, d' une manière connue en soi, à une certaine distance au-dessus du plan du fond à tamis et au-dessous duplan d'influence de-l'agitateur. 2.- Séparateur et sécheur à fond à tamis suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, comme fond à tamis, un fond a tamis connu en soi, dont les ouvertures de passage sont formées et disposées de façon que l'air affluant à travers celles-ci anime d'un mouvement circulaire par rapport-au fond à tamis, le produit fluidisé- se trouvant sur celui-ci. 3.- Séparateur à fond à tamis, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fond à tamis est conçu comme un cône plan ou comme une pyramide plane se composant de segments. 4.- Séparateur et sécheur à fond à tamis, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en--ce que le sens de rotation de l'agitateur peut etre inversé à des intervalles de temps à déterminer.