Brevet FR2352574A1 — publié le 19771223

La présente invention concerne un apparail pour séparer un composant ou constituant d'une phase liquide et plus particulièrement pour séparer ou extraire un composant plus léger que la phase liquide. Le composant peut être en émulsion ou en suspension à l'état liquide. Dans la demande de brevet suèdoise n0 334 341 est décrit un appareil pour la séparation des particules présentant une plus faible densité que la phase liquide, et comprenant un certain nombre de plateaux de guidage en lamelles parallèles qui sont inclinés par rapport au plan horizontal et qui délimitent entre eux des zones de séparation. La suspension contenant les particules de densité inférieure à celle de la phase liquide est introduite à l'extrémité inférieure d'un tel empilement de lamelle de façon que lors de la montée du liquide, les particules plus légères soient collectées sur la face interne d'une lamelle superposée. A l'extrémité supérieure de l'empilement, il est prévu des moyens externes de séparation des particules plus légères. Un objet de la présente invention est de proposer un appareil simple et efficace pour séparer, collecter et extraire des particules ou composants émulsionnés à partir d'une phase liquide et dont leur densité est inférieure à celle de ladite phase liquide. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'appareil est du type comprenant un empilement de lamelles constitué par des plateaux de guidage sensiblement parallèles et inclinés sur un plan horizontal, des moyens d'admission de la suspension ou de l'émulsion dans les zones de séparation délimitées entre les plateaux de guidage, les moyens d'évacuation de la phase liquide et des composants étant prévus à la partie supérieure des zones de séparation. Dans cet empilement à lamelles est effectuée la séparation initiale des particules en suspension ou des composants émulsionnés.L'invention, dans sa généralité, est caractérisé en ce que les collecteurs sont ouverts à l'extrémité inférieure vers les zones de séparation et sont susceptibles de recueillir respectivement la phase composant et la phase liquide disposées à l'extrémité supérieure et le long des plateaux de guidage, lesdits collecteurs séparant les courants des différentes phases dans chaque zone de séparation, et en ce que les collecteurs sont associés à des moyens d'évacuation reliés à des organes collecteurs munis de moyens aptes à maintenir à un niveau prédéterminé la phase recueillie dans lesdits collecteurs et amenée aux dits organes collecteurs à travers ledits moyens d'évacuation. L'appareil selon l'invention est original en ce qu'il est d'une réalisation particulièrement simple et efficace pour la séparation de n'importe quel composant plus léger que la phase liquide dans laquelle il est en-suspension ou émulsionné. L'appa reil a démontré qu'il est particulièrement adapté pour séparer l'huile de l'eau. Dans cette application et en raison de son efficacité, de son faible volume et de sa conception très simple, il peut être avantageusement utiliséflans les pétroliers, les raf fineries et les ateliers de traitement. De plus, l'appareil à prouvé qu'il est éminemment adapté pour la séparation et l'extrac tion de la mousse dans les procédés de séparation et également pour l'apaississement par exemple, des concentrés minéraux. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description donnée ci-dessous à titre indicatif mais non limitatif de quelques modes de réalisation ainsi que du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue de côté de l'appareil selon un mode de réalisation de l'invention la figure 2 est une-vue de côté d'un-autre mode de réalisa tion des collecteurs de l'appareil représenté sur la figure 1, la figure 3 est une vue en projection le long de la zone de séparation représentée sur la figure 1, la figure 4 est une vue de côté d'un autre mode de réalisa tion de l'invention la figure 5 est une vue correspondant à la figure 2 sur la quelle est représenté une réalisation des collecteurs prévus dans l'appareil représenté à la figure 4. L'appareil selon l'invention et représenté sur les figures comprend un empilement plateaux de guidages ou lamelles 1 sen - siblement parallèles qui sont disposés dans une enceinte de sé paration 2. L'enceinte de séparation est schématiquement représen té sur les figures 1, 3 et 4 et peut présenter la forme de celle décrite plus en détail dans la demande de brevet suédoise mention née ci-dessus ou dans la demande de brevet suédoise n0 340.087. Les plateaux de guidage sont disposés avec une forte inclinaison sur l'horizontale, l'angle d'inclinaison étant compris entre 350 et 750 et forment entre eux des zones de séparation 3 dans chacune desquelles a lieu une phase de séparation indépendamment de celles s'éffectuant dans les autres zones. Dans la forme de réalisation représenté sur la figure 1, une poche collectrice 4 est fixée sur le bord supérieur de chaque plateau de guidage 1 et est ouverte à son extrémité inférieure dans la direction de l'écoulement existant et tendant à s'élever au cours du traitement dans les zones de séparation 3. Les poches collectrices s'étendant sur toute la longueur des plateaux de guidage 1 peuvent être horizontales ou inclinées sur l'horizontale. L'angle d'inclinaison est de préférence compris entre 50 et 200. La suspension ou l'émulsion à traiter est aménée par le bas dans les zones de séparation 3 comme l'indiquent les flèches 5, ou de préférence, à travers une botte spéciale d'alimentation telle que décrite dans la demande de brevet suédoise n0 340.087. La boite d'alimentation selon cette dernière demande fournit la suspension à chaque zone de séparation à un certain niveau compris entre les bords inférieur et supérieur des plateaux de guidage et de telle façon qu'elle fournisse un écoulement uniforme et continu à l'empilement à lamelles. Au cours du traitement dans les zones de séparation 3, les composants plus glégers que la phase liquide se déplacent vers le haut le long des faces internes de chaque-plateau de guidage et sont collectées dans les poches collectrices 4. Chacune des poches collectrices 4 est associée à une évacuation 6 qui peut être constitué par un orifice ménagé à la partie supérieure de ladite poche collectrice ou par une conduite, chaque évacuation étant reliée à un dispositif collecteur général qui, comme cela est représenté, est de préférence situé au-dessus des plateaux de guidage 1 et s'étendant à la manière d'un canal intersectant tous les plateaux de guidage. La phase liquide ou ce que l'on appelle encore encore le liquide clarifié, s'écoule vers le haut au-dessous des poches collectrices 4 comme l'indiquent les flèches 8, vers un dispositif collecteur qui consiste par exemple en un espace ménagé dans l'enceinte de séparation 2 à côté du dispositif collecteur 7 du composant plus léger. Une évacuation 9 est ménagée dans le dispositif collecteur 7 pour le composant plus léger de telle façon que le niveau du composant plus léger soit maintenu et situé à un niveau plus élevé que celui de la phase liquide dans le collecteur correspondant qui est l'enceinte de séparation 2 dans la réalisation représentée.La différence de niveau est prédéterminé et elle est choisie en fonction de la différence de densité des composants et de la phase liquide Le niveau de la phase liquide est à son tour, déterminé par le positionnement de l'évacuation 10. Sur la figure 2, on a représenté une autre réalisation 4a de la poche collectrice 4 et qui s'étent verticalement se distinguant de ce fait des poches collectrices 4 de la figure 1 en ce que ces dernières s'étendent parallèlementfiaux plateaux de guidage inclinés 1. Bien que cela ne soit pas représente, la poche collectrice 4a présente une évacuation analogue à celle qui est associée à la poche collectrice 4. Sur la figure 3 est représenté un appareil indentique à celui de la figure 1 mais suivant une projection verticale le long des plateaux de guidage 1. Dans une autre variante de l'appareil selon l'invention représentée sur la figure 4, la phase liquide ou liquide clar#ifié est amenée à une poche collectrice d'où il est évacué vers un dispositif collecteur. A la partie supérieurepe chaque plateau de guidage 1 est prévu une poche collectrice 11 fixée de telle façon qu'elle soit ouverte à son extrémité inférieure le long du côté supérieur du plateau de guidage et qu'elle receuille la phase liquide ou le liquide clarifié. La phase liquide est ensuite amenée à un dispositif collecteur 13 à travers des orifices ou des tubes 12, ledit collecteur 13 étant par exemple un canal qui, comme représenté, intersecte tous les plateaux de guidage. Dans ce dispositif collecteur 13, un certain niveau est maintenu par un positionnement adéquat de l'évacuation 14 de la phase liquide. Le composant plus léger s'écoule vers le haut au-dessus des poches cdlectrices 11, comme l'indiquent les flèches 15, vers un dispositif collecteur qui, comme représenté, est constitué par un espace extérieur au dispositif collecteur 13 et où le composant flottant sur la suspension ou l'émulsion d'alimentation est recueilli à la partie supérieure. Par un positionnement approprié de l'évacuation 16 du composant qui est plus élevée que l'évacuation 14 de la phase liquide, on est assuré que le composant est séparé sans mélange avec la phase liquide. La poche collectrice de la phase liquiddpeut être également 'positionné de la manière indiquée schématiquement à la figure 5 et désigné sous la référence lla. Les dispositifs collecteurs peuvent être disposés autrement que de la manière représentée sur les figures. C'est ainsi qu'on peut prévoir un collecteur pour le composant et un collecteur pour pour la phase liquide tandis que dans l'espace restant à la partie supérieure de l'enveinte de separatio y aura une suspension à un niveau prédéterminé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Appareil pour séparer un composant d'une phase liquide, du type dans lequel le composant est plus léger que la phase liquide et constitue avec ladite phase liquide une émulsion ou une suspension, et comprenant des lamelles ou plateaux de guidage sensiblement parallèles disposés dans une enceinte de séparation de façon inclinée sur un plan horizontal, des moyens d'admission de la suspension ou l'émulsion dans les zones de séparation délimitées entre les plateaux de guidage, et des moyens d'évacuation de la phase liquide et du composant disposés aux extremités supérieures des zones de séparation, ledit appareil étant caractérisé en ce que des poches collednces (4, 4a 11, lIa) ouvertes à leur extrémité inférieure vers les zones de séparation (3) et susceptibles de recueillir respectivement la phase composant et la phase liquide, sont disposées à l'extrémité supérieure et le long des plateaux de guidage, lesdites poches collectrices séparant le courant des différentes phases dans chaque zone de séparation, et en ce que les poches collectrices (4, 4a ; 11, lIa) sont associées à des moyens d'évacuation (6, 12) qui sont reliés à des organes collecteurs (7, 13) munis de moyens (9, 14) aptes à maintenir à un niveau prédéterminé la phase recueillie par lesdites poches collectrices et à l'amener auxdits moyens collecteurs par lesdits moyens d'évacuation. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation (8, 15) de la phase s'écoulant latéralement aux poches collectrices (4, 4a ; 11, lIa) sont reliées à des moyens collecteurs (2) distincts desdits organes collecteurs (7, 13) de la phase recueillie dans les poches collectrices, lesdits moyens collecteurs (2) de la phase s'écoulant latéralement aux poches collectrices étant munis de moyens (10, 16) pour maintenir un niveau prédéterminé dans les moyens collecteurs (2). 3) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (9, 14 et 10, 6) respectivement pour maintenir les les niveaux dans les organes collecteurs (7, 13) et les moyens collecteurs (2) sont disposés de telle façon que le niveau dans les organes collecteurs (7, 13) de la phase composant soit plus élevé que dans les moyens collecteurs (2) de la phase liquide. 4) Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes collecteurs (7, 13) de la phase recueillie dans les poches collectrices sont constitués par un canal intersectant toutes les zones de séparation. 5) Appareil selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que les moyens collecteurs (2) de la phase s'écoulant latéralement aux poches collectrices (4, 4a , 11, lla) sont constitués par un espace ménagé dans l'enceinte de séparation à côté et distinct des organes collecteurs (7, 13) de la phase recueillie dans les poches collectrices. 6) Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les poches collectrices (4, 4a ; 11, lla sont inclinées sur l'horizontale. 7) Appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison des poches collectrices (4, 4a , 11, Ila) est inférieur à l'angle d'inclinaison sur l'horizontale des plateaux de guidage (1)