Brevet FR2332784A1 — publié le 19770624

La présente invention concerne un procédé et un appareil de séparation d'un constituant dtun fluide et, plus particulièrement, de tels procédés et appareils dans lesquels un fluide doit traverser une membrane semi-perméable.Des exemples d'appareils de séparation qui atiliseDt des memora Ps semi-perméables comprennent ceux utilisés pour effectuer la séparation de solvants de solutions par le procédé d'osmose inverséeet ceux utilisés pour effectuer une séparation psT des techniques d'hyperfiltration dans lesquelles la membrane semi-perméable remplit la fonction d'un tamis moléculaire qui ne permet le passage que de molécules d'une grosseur inférieure à une dimension prédéterminée;; Le phénomène osmose est bien connu et comprend la diffusion d'un solvant à travers une membrane semi-perméable dans une solution plus concentrée afin d'égaliser la pression des deux cotés de la membrane L'expression "pres sion osmotique" est utilisée pour désigner la pression qui, si elle s'exerce sur la solution plus concentrée, empêche le passage du solvant à travers la membrane par osmose. L'osmose inversée est un procédé dans lequel une pression supérieure à la pression osmotique" est exercée sur la solution plus concertrée pour provoquer le passage du solvant de la solution a travers la membrane semi-perméable dans la direction inverse par rapport au sens d'écoulement dA à osmose. De cette manière, la solution concentrée deviens encore plus concentrée au fur et à mesure que le solvant passe à travers la membrane semi-perméable. Il est assez fréquent de soumettre la solution plus concentrée à des pressions de tordre de 3,5 MN/m2 ou plus pour effectuer une osmose inversée te hyperfiltration et de faibles fuites du cEté haute pression de l'appareil peuvent soulever des difficultés. Lorsqu'iL s'agît de traiter des solutions qui sont très dangereuses pour la santé des personnes travaillant à proximité de l'appareil de séparation, de faibles fuites pourraient entratner de très grands risques et m8me une fuite de petite quantité d'une solution radioactive pourrait Outre fatale0 Par conséquent, il est souhaitable de diminuer les risques du point de vue sanitaire dus à une fuite de ltins- taliation de séparation. lors de la séparation de constituants de solutions dangereuses. Selon l'une de ses caractéristiques, l'invention concerne un procédé destiné à contenir des fuites de fluides d'un appareil de séparation utilisant une membrane serri-per- méable, ledit procédé consistant à disposer tout autour de ltextérieur de l'appareil une masse d'un liquide qui sert d'écran biologique Le liquide peut entourer entièrement l'appareil comme une masse statique de liquide, ou bien il peut être con traint de circuler sur ltextérieur de l'appareil. Selon une autre caractéristique de l'invention, un appareil de séparation d'un constituant d'une solution qui le contient en faisant passer ledit constituant à travers une membrane semi-perméable est plongé dans un liquide qui sert d'écran biologique. On prévoit de préférence un dispositif destiné à décontaminer le liquide dans'lequel l'appareil est plongé, au cas où des fuites de L'appareil contaminent le liquide. Le liquide qui constitue l'écran biologique peut 8trie décontaminé en le faisant passer à travers l'appareil de séparation à membrane semi-perméable. L'appareil peut constituer une installation dthyper- filtration ou d'osmose inversée. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique représente schématiquement un appareil d'osmose inversée destiné à traiter des solutions radioactives. En se référant au dessin, l'appareil comporte une installation 10 d'osmose inversée destinée à séparer l'eau d'une solution aqueuse contenant des substances radioactives. L'in-stallation d'osmose inversée comprend plusieurs modules reliés ensemble du type décrit dans le brevet. britannique. N01 325 494 et se trouve dans une cuve 11 contenant de l'eau 12. L'eau 12 constitue un écran biologique contre les effets nuisibles du rayonnement émanant des sibstances radioactives. La solution aqueuse contenant les substances radioactives est acheminée vers l'installation 10 à partir d'un réservoir de stockage 13 qui est lui-meme protégé par un bouclier convenable 14. La solution est refoulée du réservoir 13 par l'intermédiaire d'une vanne trois voies 15 vers le c6- té d'admission dé l'installation 10 et est pompée dans un circuit fermé 16 par une pompe 77. L'eau qui traverse la membrane semi-perméable (non représentée) sort de l'installation 10 par un conduit 18 et se rassemble dans un collecteur approprié i9 ou est remise en circulation en ouvrant les vannes 20 et 15 pour permettre au fluide traversant la membrane, qu'on désignera par dialysat, de refluer dans l'appareil 10, La radioactivité du dialysant peut ette contrôlée par un détecteur 21 placé sur le conduit 18 de sortie du produit de l'ins- tallation 10. L'eau 12 contenue dans le réservoir 11 est mise en circulation dans ce dernier en la pompant dans un circuit fermé 22 au moyen d'une pompe 23. L'eau 12 est mise en circulation à travers le détecteur 24 qui détecte la présence de substances radioactives qui peuvent s'échapper de l'instal- lation 10 dans liteau 12 contenue dans le réservoir 11. Le détecteur 24, en réponse à la détection de substances radioactives dans liteau 12, peut commander l'ouverture et la Ber- meture des vannes 15, 25 et 26 pour qu'en cas de fuite de l'installation 10 dans l'eau 12, cette dernière circule dans l'installation 10 et soit ainsi traitée par cette dernière. La vanne trois voies 15 a pour fonction de permettre,soit à la solution contenant les substances radioactives provenant du réservoir 13,soit au dialysat provenant du conduit 18 de sortie du produit de l'installation 10, soit à l'eau 12 recyclée du réservoir 11 de passer dans le conduit d'admission 28 de l'installation 10. La vanne 26 a pour fonction de permettre à l'eau contenue dans le réservoir 11 d'être recyclée dans ce dernier ou dtetre redirigée par la vanne 15 dans le conduit d'admission 28 de l'installation 10. La vanne 25 a pour fonction, soit de recycler dans l'installation 10 la solution concentrée qui la quitte en la mélangeant avec la solution d'alimentation, soit de la diriger vers un réservoir 27. D'après ce qui précède, il est évident que l'ins- tallation 10 est entièrement immergée dans l'eau 12. S'il devait se produire une fuite, le risque d'un jaillissement des substances radioactives sur les personnes se trouvant à proximité de l'appareil est réduit et en outre liteau 12 constitue un écran biologique qu#i atténue l'effet nuisible du rayonnement ionisant émanant de la solution radioactive en cours de traitement. Eventuellement, l'ensemble de l'appareil représenté sur le dessin peut être enfermé dans un bouclier biologique par exemple une enceinte blindée. Une partie du liquide contenu dans le réservoir 11 peut ttre évacuée et dirigée vers les pompes 17 et 23 pour maintenir lthumidité des presse-étoupe des pompes indépendamment du fait quelles soient utilisées ou non. Il va de soi que le procédé et l'appareil peuvent subir diverses modifications sans sortir du cadre de ltinven- tion. REVENDICATIONS 1. Procédé destiné à contenir des fuites de fluides à partir dtun appareil de séparation utilisant une membrane semi-perméable, procédé caractérisé en ce qu'une masse de liquide qui sert d'écran biologique entoure l'extérieur de l'appareil. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide entoure entièrement l'appareil sous forme d'une masse liquide statique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide est mis en circulation sur de l'appareil. 4. Appareil de séparation d'un constituant d'une solution qui le contient en faisant passer ledit constituant à travers une membrane semi-perméable, appareil caractérisé en ce qu'il est immergé dans un liquide qui sert d'écran biologique. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à décontaminer le liquide dans lequel l'appareil est immergé au cas où des fuites de l'appareil contaminent le liquide. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liquide qui constitue l'écran biologique est décontaminé en le faisant circuler à travers appareil de séparation utilisant une membrane semi-perméable.