Brevet FR2369862A1 — publié le 19780602

La présente invention concerne un procédé pour la séparation d'une dispersion en au moins une première phase légère et au moins une seconde phase lourde par- séparation centrifuge. Certaines conditions doivent être satisfaites pour qu'il soit possible de séparer dans la pratique par séparation centrifuge une dispersion, ctest-à-dire au moins une phase qui est distribuée de façon non continue dans .une autre phase continue, en ses éléments. Il faut qu'il y ait une différence relativement grande entre les densités des phases qui doivent être séparées, même si la force centrifuge exercée est très grande. Cela est particulièrement vrai si la phase ou les phases qui est (sont) distribuée(s) de façon non continue est (sont) finement divisée(s) dans la phase continue. Si la phase continue est fortement visqueuse, la séparation est particulièrement compliquée. Or, il existe de nombreux processus industriels qui donnent des dispersions dont les phases ont des densités qui se situent si près les unes des autres qu'il n'était pas possible de les isoler par séparation centrifuge. On appliquait d'autres procédés, par exemple la précipitation chimique, etc. Mais ces procédés signifient, dans la plupart des cas, une complication peu économique et il était très souhaitable de pouvoir appliquer la séparation centrifuge, même dans ces cas. Le but de la présente invention est donc de fournir un procédé pour la séparation d'une dispersion qui contient des phases dont les densités coïncident ou ne divergent que légèrement, en au moins une première phase légère et au moins une seconde phase lourde, par séparation centrifuge. #D'après l'invention, ce but est atteint par l'addition à la dispersion, avant ou pendant la séparation centrifuge, d'un gaz qui est amené à former des bulles dans la dispersion, afin de faciliter ou de rendre possible la séparation. Pourvu que ces bulles aient été formées dans une phase qui est sous l'in fluence d'un champ centrifuge ou pourvu qu'elles soient amenées dans la zone où elles sont soumises à un tel champ centrifuge, elles cheminent vers le centre de ce champ centrifuge, c'est-à dire vers l'axe du séparateur centrifuge.Au cours de leur mou vement, les bulles frappent des particules de liquide ou de soli de, divisées plus ou moins finement dans une phase continue.Par un effet de surface, les particules se-fixent sur les bulles et sont entraînées par celles-ci vers le centre du champ centrifuge, à condition que la densité des particules ne s'écarte pas trop de la densité de la phase continue et à condition qu'elles ne soit pas trop grosses. D'après le procédé de l'invention, le gaz peut être ajouté à la dispersion ou à l'une quelconque des phases séparées, de différentes manières. Selon l'un des modes de réalisation possibles du procédé, le gaz est ajouté à la dispersion et est amené à s'y dissoudre, de préférence sous surpression, puis on amène le gaz à former des bulles dans la dispersion en détendant la pression. Ainsi, le gaz peut être injecté dans la conduite d'admission du séparateur centrifuge qui est utilisé pour appliquer le procédé ou, si le séparateur centrifuge est conçu de manière spéciale, le gaz peut être introduit dans le rotor du séparateur centrifuge, plus ou moins loin de l'axe de ce rotor. Il convient de faire observer que la pression dans le rotor du séparateur centrifuge augmente rapidement avec la distance de l'axe du rotor. Le gaz introduit, qui s'est d'abord dissous dans le milieu auquel il a été ajouté, n'est pas libéré et ne forme pas de bulles tant que la pression n'est pas tombée à un niveau qui le permet, c'est-àdire plus ou moins loin de l'axe du rotor, du fait de la pression du gaz ajouté et de ses caractéristiques de solubilité. D'après un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, le gaz est simplement mélangé sous forme de bulles dans la dispersion, à l'extérieur du séparateur centrifuge utilisé ou à l'intérieur de celui-ci, c'est-à-dire dans la conduite d'admission ou dans le rotor du séparateur centrifuge. Si le séparateur centrifuge est équipé d'une pompe d'alimentation incorporée, on peut adopter une manière simple, quoique primitive pour ajouter le gaz. Si la dispersion est introduite dans un tel séparateur centrifuge à l'aide d'une pompe dont le débit est beaucoup plus faible que celui de la pompe d'alimentation incorporée, on obtient une dépression dans la conduite entre les pompes. De la sorte, de l'air est aspiré à travers un obturateur coulissant et est mélangé dans la dispersion introduite, sous forme de bulles.Le gaz utilisé peut être l'air, l'azote ou tout autre gaz qui n'interagit pas chimiquement avec la dispersion qui doit être séparée. Deux exemples de l'invention sont décrits c-après. Exemple 1.- Concentration d'une suspension de particules de polymère dans une solution aqueuse d'un émulsionnant Un séparateur centrifuge, équipé d'un orifice de sortie pour une phase lourde et d'un orifice de sortie pour une phase légère est utilisé pour préparer une suspension de polymère dans l'eau. Du fait de la taille minuscule des particules de polymère et de la différence insignifiante de leur densité par rapport à celle de liteau, il s'est révélé très difficile de parvenir à un degré de concentration suffisant. On a utilisé un séparateur centrifuge hermétiquement fermé, équipé d'une pompe d'alimentation incorporée. On a laissé la pompe d'alimentation aspirer de l'air qui se mélangeait à la suspension introduite et on est parvenu à un degré de concentration beaucoup plus élevé, comme il ressort du tableau suivant. Suspension Particules de polymère de 0,1 à 6 microns : 9,2 % en poids Concentration de l'émulsionnant dans l'eau : 1,2 ffi en poids. Résultats expérimentaux Sans addition Avec addi d'air tion d'air Suspension introduite, débit (I/h) 100 100 Teneur en matières solides ( en poids) de la suspension introduite 9,2 9,2 Débit en volume de la phase légère séparée (luth) 43 20 Teneur en matières solides (# en poids) de la phase légère séparée 19,3 38,8 Débit en volume de la phase lourde séparée (l/h) 57 80 Teneur en matières solides ( en poids) de la phase lourde séparée 1,6 1,9 Exemple 2.- Séparation de cellules de graisse à partir d'eau Lorsqu'on récupère la graisse d'os d'abattoirs, c'est-à-dire la graisse osseuse, on obtient des dispersions de cellules de graisse dans l'eau, dont le traitement soulève de grandes difficultés. Les cellules de graisse se composent de protéines et de graisses et, étant donné que les protéines sont plus lourdes que l'eau alors que les graisses sont plus légères que lteau, la densité des cellules de graisse s'écarte rarement de celle de l'eau. Il s'est révélé jusqu'ici presque impossible de, concentrer la partie cellules de graisse en utilisant un séparateur centrifuge pour séparer des dispersions en une phase lègère et une phase lourde. En injectant de l'air comprimé sous une pression manométrique d'environ 6 bars dans la conduite d'admission d'un tel séparateur centrifuge, on obtient une très bonne séparation d'une dispersion de cellules de graisse en une phase légère et une phase lourde, constituée presque entièrement d'eau, comme il ressort du tableau suivant. Résultats expérimentaux Sans addition Avec addi d'air tion d'air Suspension introduite (cellules de graisse, c'est-à-dire graisses et protéines, en dispersion dans l'eau) Débit en volume (l/h) 3000 3000 Cellules de graisse (% en volume) 37 37 Graisses dans les cellules (% en poids) 75 75 Phase légère séparée Débit en volume (1/h) ~1000 ---1000 Phase lourde séparée Débit en volume (l/h) -2000 #2000 Cellules de graisse (% en volume) 20 o, 5 Graisses dans les cellules (% en poids) 45 8,3 A l'aide du procédé de l'invention, la proportion en volume des cellules de graisse dans l'eau a été réduite de 1/5 à 1/200 et la totalité des graisses a été transférée dans la phase légère, ne laissant que des traces dans la phase lourde. Il a ainsi été possible de récupérer la graisse de manière efficace et rentable. On a éliminé en même temps un problème grave de traitement des effluents. Les deux exemples donnés ne doivent être considérés que comme des illustrations, car la portée de l'invention ne se limite évidemment pas à ces domaines, mais couvre également beaucoup d'autres applications où il est difficile de séparer des dispersions par séparation centrifuge. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la séparation par séparation centrifuge, d'une dispersion en au moins une première phase légère et au moins une seconde phase lourde, caractérisé par l'addition à la dispersion, avant ou pendant la séparation centrifuge, d'un gaz qui est amené à former des bulles dans la dispersion, afin de faciliter ou de rendre possible la séparation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est ajouté sous surpression. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute le gaz à la dispersion, on l'amène à se dissoudre dans celle-ci et on laisse le gaz former des bulles en détendant la pression.