Brevet FR2321439A1 — publié le 19770318

La présente invention, qui résulte des recherches de Monsieur Jacky VOLPELIERE, a pour objet un procédé et un appareillage pour la désaération et le dégazage des produits pulvérulents. Après une chute eu une fluidisation, les produits pulvérulents retiennent dans leur masse une certaine quantité daair ou de gaz,ce qui a pour effet d'abaisser leur densité apparente et de leur donner les caractéristiques d'un fluide - réduction de l'angle du talus d'éboulement - tunage par tous orifices, en cas de stockage dans un récipient - instabilité des formes résultant de la fluidité - élasticité due A la compressibilité de l'air ou du ga retenu. Ce comportement nuit au bon remplissage des récipients dans lesquels on désire les stocker, sacs ou fûts par exemple. En effet, ces produits pulvérulents se désaérent ou se dégazent au bout d'un certain temps, en laissant dans ces récipients des volumes libres importants entraidant des difficultés de manutention : palettes instables, sacs crevés, containers déséquilibrés. il est connu de désaérer ur produit pulvérulent par chute sur tambour rotatif en dépression placé en amont de l'appareillage de conditionnement. Cependant, le produit est réaéré par chute avant d'être conditionné. Il est également connu de désaérer un tel produit par des bougies filtrantes introduites et déplacées dans le récipient de conditionnement et qui aspirent le gaz interstitiel.Ce procédé nécessite un récipient dont l'extrémité supérieure est entièrement ouverte, et le retrait des bougies laisse un vide L'obiet de l'invention est un procédé pour la désaéra- tion ou le dégazage des produits pulvérulents contenus dans un ré récipient, qui permet de remédier à ces inconvenients en leur assurant une désaération poussée si nécessaire dans la capacité même de condition@ement. Un autre objet de l'invention est constitué par un appareillage mettant ce procédé en oeuvre. Dans le procédé selon l'invention, or soumet l'atmosphère du récipient à au moins une variation de pression, de façon créer, dans la masse du produit, des cratères et crevasses par où se dégage le gaz interstitiel. L'appareillage selon l'invention, destiné à la désaération ou au dégazage dès produits pulvérulents contenus dans un récipient rigide et ouvert, comprend un socle sur lequel repose le récipient et auquel est fixée au moins une colonne verticale le long de laquelle peut glisser une traverse susceptible d'être appuyée sur un couvercle placé sur l'extrémité supérieure ouverte du récipient et munie d'un joint annulaire d'étanchéité : le couvercle est traversé par une tubulure reliée à une source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes. L'une des,pressions peut être une surpression, l'autre une dépression par rapport à l'atmosphère. L'invention ainsi définie est expliguée à partir- d'exemples illustrés par les figures jointes. La figure 1 représente, en coupe, un appareil de désaération pour un produit pulvérulent contenu dans un récipient rigide et ouvert. Les figures 2 et 3 représentent deux exemples d'appareil de conditionnement munis d'un dispositif de désaération. Sur ces figures, les mêmes éléments sont représentés par les mêmes repères. Le procédé consiste à soumettre le matériau pulveru- lent à au moins une variation de pression entre une pression maximale supérieure à la pression atmosphérique et une pression minimale égale ou inférieure à la pression atmosphérique. On crée ainsi, dans la masse du produit, des cratères et des crevasses par où se dégage le gaz-interstitiel. Un premier exemple d'appareillage destiné à permettre la désaération d'un produit pulvérulent dans un récipient (1 susceptible de supporter des mises en pression et/ou en dépression, est illustré par la figure 1. Le récipient (1) repose sur un socle (2) auquel est fixée au moins une- colonne verticale (35. Le long de cette der nière peut glisser une traverse (4) susceptible d'être appuyée sur un couvercle (5) placé sur l'extrémité supérieure ouverte du récipient (1). Le couvercle (58 est muni, sur sa paroi inférieure, d'un joint d'étanchéité annulaire (6) Le couvercle (5) est traversé par une tubulure (7) pouvant être reliée à une source de gaz comprimé susceptible de prendre deux pressions différentes Dans l'exemple représenté, le gaz est de l'air et le récipient (1) est mis successivement en pression et en dépression. A cet effet, la tubulure (7) -est reliée à un tube (81 muni de deux trompes à air montées en opposition, dont l'une (9) permet la mise sous pression du récipient, l'autre(10) permettant sa mise en dépression. La trompe (9) est reliée à une électrovanne (11) par l'intermédiaire d'un pointeau de réglage (12) de même, la trompe (10) est reliée à une électrovanne (13' par l'intermédiaire d'un pointeau de réglage (14'. Les sorties des deux électrovannes sont reliées à une source de qaz comprimé non représentée La pression engendrée est, au maximum, de l'ordre de 2 bars, tandis que la dépression peut atteindre -0,8 bar. En général, une pression de 0,2 à 0,5 har suffit. Si l'on désire opérer entre une pression positive et une pression nulle, or supprime la trompe (10), l'électrovanne (135 et le pointeau fit. Pour utiliser l'apparei?, or place le recopient (1) dans lequel se trouve le produit à désaérer,sur le socle r2), puis on le munit du couvercle (5)et l'on applique fortement la traverse (1) de façon à comprimer le @oirt. On réunit ensuite la tubulure (7) au tube (8), on règle la pression en agissant sur le pointeau (12), et la dépression par action sur ïe pointeau (14) . Il suffit alors d'ouvri@ alte@@ativement les deux électrovannes (11) et (13), chacune d'elles étant fermée lorsque l'autre est ouverte, jusqu'à e que la désaération soit totale Ceci peut s'opé@e@ automatiquement au moyen d'un cir ut à retard ou d'ure minuterie. D'autres exemples d'appareilla@e sort généraux et conviennent même dans le cas de récipients, tels que des sacs, incapables de supporter la mise en pression et/ou dépression né- cessaire à la désaération. Dans l'exemple représenté dans la figure 2, on utilise un caisson étanche (15) partagé, par une cloison (16), en deux compartiments indépendants (17) et (18). Ces deux compartiments sont ouverts vers l'avant de la figure, mais une porte cou- lissante commune (19! permet de fermer de façon étanche successivement l'un puis l'autre. Dans chacun de ces compartiments débouche un bec de remplissage en produit pulvérulent fluidisé (201 respectivement (21), ces deux becs étant réunis à un tube vertical d'alimentation (22) en produit. Chaque compartiment est, d'autre part, muni d'une tubulure de mise en pression - dépression,(23) pour le compartiment (17),et(24) pour le compartiment (18). Chacune de ces tubulures est réunie, par une électrovanne (25) respectivement (26), à la tubulure (7) qui peut être analogue à celle gui a été décrite à propos de la figure I et qui est réunie au même tube(8) pour la mise en pression-dépression. Chaque compartiment (171 et (18) contient un support (27) respectivement (28) sur lequel on peut placer le récipient à remplir, soit ici un sac, respectivement (29) et (305. Ce support peut constituer le plateau d'un appareil de pesée. A chaque extrémité de la course de la porte coulissante (19) est mis en place un contact "fin de course", respectivement (31) du côté du compartiment (17), relié à l'électrovanne (25!-, et (32) du côté du compartiment (18), relié à l'électrovanne (26). De cette façon, seul le compartiment fermé est soumis à l'action de la pression-dépression. J1 est possible de supprimer ces contacts fins de course et leurs deux électrovannes en connectant directement la tubulure (7) sur la porte coulissante (19), mais un raccord souple est alors nécessaire. Le remplissage des sacs s'opere par opérations successives, à l'unité, alternativement dans les compartiments (17) et (18) Dans le compartiment (17) ouvert, l'opérateur retire le sac rempli au cours de L'opération précédente et met en position de remplissage, sur le bec (20), un sac vide (29) à remplir à la prochaine opération.Dans le compartiment (18) fermé, le sac mis en place durant l'opération précédente est rempli de produit pulvé ruilent, tout en étant soumis à quelques cycles de pression dépression afin de dégazer le produit : ceci est possible grâce à la fermeture du contact de fin de course (32' qui provoque l'ou- verture de l'électrovanne (26) Dans l'exemple illustré par la figure 3 on utilise un tambour rotatif r331 divisé en un nombre pairs par exemple quatre, de compartiments (34) à (371 par quatre cloisons radiales (38) à (41) fixées à un tube central et vertical (^2) servant à l'alimentation en matériau pulvérulent.Ce tambour rotatif est fermé, sur la moitié de sa circonférence, par un caisson demi-cylindrique fixe et étanche (43)@ Chaque compartiment est muni d'un bec de remplissage (44l fixé sur le tube central vertical (42) et communiquant avec son tube intérieur,et d'un support de sac (45). Le sac porte le repère (46). Les deux compartiments fermés (36) et (37) peuvent être mis en pression-dépression grâce à deux tubes fixés, en face d'eux, sur le caisson fixe (435 et reliés à la tubulure(7' L'appareillage de mise en pression-dépression peut être analogue à celui représenté sur fa figure 1. Le remplissage des sacs s'opère par opérations successives, alternativement dans les compartiments (34) - (35 et (36) - (37). Dans les compartiments ouverts (31) et (35), l'opérateur retire les sacs remplis au cours de l'opération précédente et met en position de remplissage, sur le bec (44) de chacun de ces deux compartiments, un sac vide (47) à remplir à la prochaine opération. Dans les compartiments fermés (36) et (37), les sacs mis en place durant l'opération précédente sont remplis pulvérulent, tout en étant soumis à un ou plusieurs cycles dé pression-dépression afin de dégazer le produit Les dispositifs selon les figures 2 et 3 peuvent s'adapter à des appareils d'ensachage pour sas à valves. A titre d'exemple, de la magnésie fluidisée présente une densité initiale apparente de 0,36. Lorsqu'on la laisse se dégazer naturellement, on obtient une densité apparente de 0,46. Soumise durant 8 secondes à une série de trois pulsations dont chacune comprend une pression de 0,4 bar et une dépression de 100 mm de mercure, on obtient une densité apparente de 0,625. Les produits concernés sont tous des pulvérulents dont le dégazage naturel à partir de l'état fluidisé est trop lent pour que l'on puisse utiliser les machines de conditionnement traditionnelles. On peut citer, à titre d'exemples : l'alumine, la cryolithe,- les poudres légères (magnésie, farines végétalesl,- les plâtres et ciments. L'invention s'applique à la désaération et qu dégazage des matériaux pulvérulents et, plus particulièrement, des matériaux fluidisés. REVENDICATIONS 1/ Un procédé pour la désaération ou le dégazage des produits pulvérulents contenus dans un récipient, caractérisé en ce que l'on soumef l'atmosphère de ce récipient à au moins une Variation de pression, de façon à créer, dans la masse du produit, des cratères et crevasses par ou se dégage le gaz interstitiel. 2/ Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les variations de pression s'opèrent entre une pression supérieure et une pression inférieure à la pression atmosphérique. 3/ Un appareiSlage pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven diction 1 ou 2, destiné à la désaération ou au dégazage des produits pulvé rulents contenus dans un récipient rigide et ouvert, dans lequel le récipient (1) repose sur un socle (2) auquel est fixée au moins me colonne verticale (3) le long de laquelle peut glisser une traverse (4) susceptible d'étire appuyée sur un couvercle (5) placé sur l'extrémité supérieure ouverte du récipient (1) et muni d'un joint annulaire d'étanchéité (6), caraétérisê en ce que le couvercle (5) est traversé par une tubulure (7) reliée à une source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes. 4/ Un appareillage pour le conditionnement de produits pulvérulents fluidisés mettant en oeuvre le procédé selon la revendication t ou 2, comprenant un caisson (15) partagé, par une cloison (16), en deux compartiments indépendants (17) et (la), caractérisé en ce que ces deux compartiments, ouverts vers l'avant, sont munis, sur ce côté, d'une porte commune -(19) permettant de les fermer successivement l'un ou l'autre de façon étanche, chaque compartiment (t7) - (18) étant muni, d'une part d'un bec (20) - (21) dralimen- tation en produit pulvérulent, ces deux becs étant réunis à un tube vertical (22) d'alimentation en produit, d'autre part, au moins en ce qui concerne le compartiment fermé, d'une tubulure de mise en pression reliée à la source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes. 5/ Un appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tubulure de mise en pression est fixée sur la porte commune (19). 6)- Un appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie fixe de chaque compartiment (17)-(18) est munie d'une tubulure (23)-(24), chacune de ces tubulures étant reliée à une électrovanne (25) respectivement (26), ces deux électrovannes-étant d'autre part reliées à la source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes, la face ouverte du caisson étant munie, à chacune de ses extrémités, d'un contact "fin de course" relié à l'électrovanne correspondante, ces contacts étant actionnés par la porte commune (19)-. 7)- Un appareillage pour le conditionnement des produits pulvérulents fluidisés mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1 ou 2, composé d'un tambour rotatif divisé en un nombre pair de compartiments (34-37) par quatre cloisons radiales (38-41) fixées à un tube central et vertical (42), caractérisé en ce que ce tube central sert à l'alimentation en matériau pulvérulent, étant muni, pour chaque compartiment, d'un bec de remplissage(44), que le tambour rotatif (33) est.fermé sur la moitié de sa circonférence par un -caisson demi-cylindrique fixe et étanche (43), les compartiments formés par le caisson fixe étant munis chacun d'une tubulure de mise en pression reliée à une source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes. 8)- Un appareillage selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la source de gaz susceptible de donner deux pressions différentes est constituée par un tube (8) muni de deux trompes à air montées en opposition, l'une (9) permettant la mise sous pression, l'autre (10) la mise en dépression, chaque trompe (9) - (10) étant reliée à une électrovanne (11) - (13) par l'in termédiaire d'un pointeau- de réglage (12) - (14), les sorties des deux électrovannes étant reliées à une source de gaz comprimé.