Brevet FR2441413A1 — publié le 19800613

La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour dissoudre dans l'eau les produits en poudre difficilement solubles. Un certain nombre de composés macromoléculaires organiques solubles dans l'eau sont utilisés sous forme de solutions aqueuses ; c'est le cas notamment des polyélectrolytes organiques utilisés comme floculants. Il n'est pas possible cependant de livrer aux utilisateurs directement les composés en solution aqueuse car, du fait de leur masse moléculaire élevée, ils ne peuvent être mis en solution qu'a de très faibles concentrations, ce qui oblige à transporter des quantités importantes d'eau.On a proposé de livrer les polyélectrolytes organiques sous forme de suspension inversée (FR 2 118 452 par exemple) qu'il suffit de diluer avec de l'eau au moment de l'emploi pour provoquer ;'inversion de la suspension et la dissolution du polyélectrolyte dans l'eau, mais une telle forme de présentation est difficile à mettre au point, augmente le prix de revient et nécessite le transport du liquide organique de suspension. La forme la plus générale de présentation des composés macromoléculaires solubles dans l'eau est donc la poudre, mais ces poudres présentent l'inconvénient de se dissoudre très difficilement et d'avoir tendance à former, au contact de l'eau, des grumeaux qui. sont ensuite très longs à dissoudre. On a essayé d'améliorer la vitesse et la facilité de dissolution en incorporant dans les polyélectrolytes organiques, diverses substances, par exemple des polyéthylèneglycols (brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 763 071) mais cette addition complique la fabrication et augmente le prix de revient. La livraison des polyélectrolytes organiques en sacs, sous forme de poudre, est donc la règle générale. Compte tenu de la dissolution difficile de cette poudre, on a mis au point divers appareils et certains sont commercialisés, visant à imprégner d'eau chaque particule de poudre ; on sait,en effet, que c'est la condition indispensable pour obtenir une dissolution facile (brevets français NO 2074 189 et NO 2 252 987 par exemple), après quoi, la poudre ainsi mouillée, est agitée dans des cuves jusqu'à dissolution totale. Or, la présente invention vise à améliorer cette dernière opération et elle a pour objet un procédé de dissolution dans l'eau de composés macromoléculaires organiques en poudre difficiles à dissoudre, procédé caractérisé par le fait qu'après mise en contact de liteau et de la poudre dans un appareil de dispersion approprié, la dispersion résultante est agitée jusqu'à obtention, par dissolution partielle de la poudre, d'une suspension de viscosité telle que la poudre non dissoute ne sédimente plus, puis que la dissolution complète est effectuée sans agitation. L'invention couvre aussi le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif essentiellement caractérisé par le fait que l'appareil de dispersion destiné à lettre en contact l'eau et la poudre est suivi d'une succession de deux récipients dont le premier de petite taille est muni d'un système d'agitation et le deuxième de grande taille n'est pas agitée. Suivant d'autres caractéristiques, le petit récipient agité qui suit l'appareil de dispersion comporte deux compartiments réunis par le bas ; le dispositif d'agitation est placé dans le premier compartiment et la dispersion s'écoule à la partie supérieure du second compartiment. Suivant encore une autre caractéristique, la dispersion sortant du petit récipient arrive à la surface du deuxième récipient et est évacuée, une fois la dissolution terminée, par le fond du récipient. Ce procédé et ce dispositif peuvent bien évidemment être utilisés dans des installations mettant en oeuvre des appareillages connus.On peut signaler à cet effet que pour l'alimentation de l'appareil de mise en dispersion, il peut être avantageux, pour éviter la formation de poussière par la manipulation des emballages, de prélever la poudre à la base de ces emballages au moyen d'un système d'alimentation constitué par un tube flexible contenant intérieurement un dispositif d'avancement de la poudre du type vis dtArchimède, ma par un moteur, pourvu à une extrémité d'une sonde pour la prise du produit, pénétrant directement à la base de l'emballage à travers un tube métallique emporte-pièce de diamètre légèrement supérieur à celui du tube d'alimentation et ayant préalablement servi à perforer la paroi de l'emballage. Le dispositif de dissolution peut etre un dispositif quelconque connu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé représentant à titre illustratif un mode de réalisation avantageux de l'invention. L'emballage de livraison A en -carton contient un sac en plastique, par exemple,en polyéthylène dans lequel se trouve la poudre. Pour permettre une évacuation plus complète du produit qu'il contient, il est préférable que sa base soit de faibles dimensions, il a, par exemple, la forme d'un prisme à base polygonale ou d'un cylindre. Sa capacité peut atteindre l ou 2 m3. Le système d'alimentation C constitué par un tube flexible contenant une vis d'Archimède actionnée par un moteur, possède à l'extrômitô qui doit être reliée à l'emballage une sonde servant à prélever la poudre. Cette sonde est introduite directement dans l'emballage à travers un tube métallique B de diamètre légèrement supérieur dont une extrémité est munie de dents et qui est préalablement utilisé comme emporte-pièce pour ouvrir une ouverture circulaire à la base de l'emballage, les disques de carton et de plastique ainsi découpés étant retirés au moyen d'une sorte de tire-bouchon. La poudre ainsi prélevée, alimente la trémie de chargement de l'appareil de dispersion D qui dose la poudre et la met en contact avec l'eau dans des conditions telles que chaque particule de poudre est mouillée et que l'on obtient une dispersion. De tels appareils de dispersion existent dans le commerce. A sa sortie de l'appareil de dispersion, la dispersion est reçue de préférence dans un récipient de faible capacité E comportant deux compartiments communiquant par le bas et dont le premier compartiment est muni d'un système d'agitation. La dispersion après agitation, est évacuée par le haut du deuxième compartiment dans un récipient de grande capacité F non agité d'où, après dissolution complète, elle est soutirée par le fond pour utilisation. Pour la dissolution d'une poudre donnée, il est facile de déterminer par des essais de sédimentation préalables jusqu'à quelle viscosité minimale, on doit amener la dispersion dans le récipient E pour qu'il n'y ait plus sédimentation. Pour un récipient E donné et une poudre donnée, on obtient cette viscosité en faisant varier les rapports respectifs de la poudre et de l'eau dans l'appareil de dispersion. Le prélèvement direct de la poudre dans l'emballage évite son ouverture délicate par un des fonds et l'emploi d'une trémie supplémentaire, il supprime toute émission de poussière. Du fait de la capacité importante de l'emballage, le dispositif préconisé présente une grande autonomie. Il peut être réalisé commodément à partir d'éléments que l'on trouve dans le commerce. Seule la dissolution partielle de la poudre étant effectuée sous agitation, le dispositif est peu consommateur d'énergie. Le dispositif qui vient d'être décrit, peut fonctionner en discontinu ou en continu en ce qui concerne la dissolution proprement dite. Le dispositif et le procédé selon l'invention sont utilisables pour la dissolution dans l'eau de toute poudre ayant tendance à former des grumeaux, par exemple les dérivés cellulosiques solubles dans l'eau, les gommes, les polymères et copolymères de l'acrylamide, etc. L'exemple suivant est donné à titre illustratif et nullement limitatif de l'invention. Exemple Application à un polyacryl ami de vendu sous le nom de BOZEFLOC N 46 BT par la Société Française HOECHST. L'emballage est de forme prismatique à base octogonale pouvant contenir dans un sac en polyéthylène 800 kg de BOZEFLOC. Au moyen d'un emporte-pièce de diamètre 65 mm et de longueur 300 mm, on perfore l'emballage à sa base, après avoir retiré les disques de carton et de plastique, on introduit dans l'emporte-pièce la sonde placée à l'extrémité d'un alimentateur flexible de type connu, dont le débit est réglé à 10 kg de BOZEFLOC/minute, Cet alimentateur conduit le produit à un mélangeur en continu, essentiellement constitué d'une trémie vibrante, d'un dispositif d'alimentation en produit, d'un système d'alimentation en liquide et d'une turbine qui effectue le mélange. Le débit de poudre est réglé à 35 g/mn et le débit d'eau à 6 litres/mn, la turbine tourne à 1500 tours/mn.La dispersion obtenue est reçue dans un récipient de 20 litres environ à deux compartiments, muni dans le compartiment d'entrée d'un agitateur à pales. Au sortir de ce récipient, la dispersion dont la viscosité est supérieure à 300 cpo Brookfield RVT, vitesse 20, est envoyée dans une cuve de 600 litres, non agitée ou s'effectue en l heure environ,la dissolution complète du BOZEFLOC. A la sortie de cette cuve de mûrissement, la concentration déterminée par extrait sec est pour 14 prélèvements de 0,59% t 0,07% et la viscosité 390 t 130 cpo. I1 va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de dissolution dans l'eau de composés macromoléculaires organiques en poudre difficiles à dissoudre, procédé caractérisé par le fait qu'après mise én contact de l'eau et de la poudre dans un appareil de dispersion appropriés la dispersion résultante est agitée jusqu'à obtention, par dissolution partielle de la poudre, d'une suspension de visco- sité telle que la poudre non dissoute ne sédimente plus puis que la dissolution complète est effectuée sans agitation. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de dispersion destiné à mettre en contact l'eau et la poudre est suivi d'une succession de deux récipients dont le premier de petite taille est muni d'un système d'agitation et le deuxième de grande taille n'est pas agité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le petit récipient agité qui suit l'appareil de dis persion comporte deux compartiments réunis par le bas ; le dis e t positif d'agitation/placé dans le premier compartiment et la dispersion 8'écoule à la partie supérieure du second compartiment. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la dispersion sortant du petit récipient arrive à la surface du deuxième récipient et est évacuée, une fois la dissolution terminée, par le fond du récipient.