Brevet FR2483249A1 — publié le 19811204

L'invention a pour objet un procédé pour l'épais- sissement de suspensions diverses telles que, par exemple, la bouillie de pâte à papier, les eaux résiduelles, les sédiments minéraux, selon lequel la boue ou la bouillie est introduite dans un bassin en un point situé audessus du niveau de la bouillie ou de la boue dans ce dernier; une unité de filtration tourne à l'état partiellement immergé dans la boue ou la bouillie et la couche épaissie se formant à partir de la boue ou de la bouillie contenue dans le bas- sin est recueillie à la surface du filtre. L'invention a aussi pour objet un équipement pour la mise en oeuvre du procédé, cet équipement comprenant un bassin contenant de la boue ou de la bouillie, une unité de filtration en rotation immergée partiellement dans cette dernière, un moyen d'ali- mentation permettant d'introduire la boue ou la bouillie dans le bassin en un point situé au-dessus du niveau de la boue ou de la bouillie, et un moyen permettant de retirer la couche de boue ou de bouillie formée sur l'unité de filtration. Il est bien connu que lorsqu'une boue ou une bouillie de fibres de cellulose par exemple est fournie à un tambour filtrant rotatif, la capacité du filtre dépend de l'épaisseur de la pâte se formant à sa surface. Quand cette épaisseur augmente, par exemple d'une valeur de 0,5% à 1,5%, la capacité du filtre est presque doublée. Pour obtenir un pré-épaississement de la pâte, on fait appel à un processus connu utilisant un tambour rotatif de pré- -épaississement qui est placé en avant du filtre proprement dit. Toutefois, un tel moyen distinct de pré-épaississement nécessite un mécanisme d'entraînement qui lui est propre et un équipement pour le faire traverser par des jets d'eau. Le volume nécessaire à l'installation de l'appareil de pré-épaississement est tout à fait important et nécessite aussi un investissement supplémentaire considérable. Le but principal de l'invention est d'accroître l'épaisseur de la boue ou de la bouillie fournie au filtre afin d'accroître la capacité du filtre sans l'emploi d'un appareil distinct de pré-épaississement. Le procédé de l'invention consiste principalement en ce que, afin d'obtenir un préépaississement de la bouillie ou de la pâte, on retire une fraction du liquide qui y est contenu au moyen d'une paroi se trouvant entre le point d'alimentation en bouillie ou en pâte et le niveau de la surface de la pâte ou de la bouillie. Un équipement conforme à l'invention est caractéri- sé en ce que la paroi située entre le point d'alimentation en pâte ou en bouillie et le niveau de la surface de cette dernière consiste totalement ou partiellement en une partie de paroi présentant des ouvertures ou des canaux. Quand on emploie un équipement conforme à l'in- vention, aucun espace supplémentaire n'est nécessaire ni aucun mécanisme distinct d'entraînement d'un tambour filtrant séparé. Avec l'équipement de l'invention il est facile de contrôler l'épaisseur de la boue ou de la bouillie alimentant le filtre proprement dit. Il est très facile aussi de net- toyer l'ensemble de l'équipement. Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, sans intention limitative, une description d'un mode de réalisa- tion de l'invention. On se référera aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un graphique montrant l'effet de l'épaisseur de la boue alimentant un filtre sur la capacité de celui-ci, - la figure 2 est une vue en coupe par un plan transver- sal d'un équipement conforme à l'invention. Sur la figure 1 l'axe des abscisses représente l'épaisseur de la pâte d'alimentation, en pourcentage, et l'axe des ordonnées représente le rapport des capacités. Ce rapport est le rapport de la capacité avec une certaine - épaisseur d'alimentation à la capacité avec une épaisseur accrue de 0,5 %. De la figure 1 il ressort que la capacité d'un filtre peut être augmentée jusqu'au double de sa valeur par une élévation de l'épaisseur de la pâte d'alimentation de, par exemple, 0,5 % à 1,5 %. La figure 2 montre un filtre à tambour que l'on utilise pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Ce filtre comprend un bassin 1 dans lequel un tambour 2 tourne dans le sens indiqué par une flèche A. Le filtre est pourvu d'un dispositif 4 d'alimentation en pâte qui comprend une lèvre 5. Un tel équipement d'alimentation comprenant une lèvre est décrit dans le brevet finlandais no 49 330. Le filtre comprend aussi un moyen 6 servant à détacher la couche qui se forme sur le tambour ainsi qu'une trémie 7. La lèvre proprement dite 5 comprend une toile à tamis 17 inclinée et une partie 18 d'une enveloppe réunie à cette toile. A partir de cette enveloppe, une tubulure d'évacua- tion (non représentée sur la figure) est prévue pour retirer le liquide de cette enveloppe. Sur le côté de l'alimentation du bassin de lavage et de filtration, la paroi inclinée de ce bassin comprend une toile de tamis 8 en dessous de laquelle se trouve un réservoir 9. Les toiles de tamis 17 et 8 jouent le rôle de moyens de pré-épaissis- sement. A la partie inférieure du réservoir 9, il y a une tubulure de sortie 11 équipée d'une vanne 10 permettant de faire passer le filtrat en dehors du réservoir 9 de pré- -épaississement jusqu'à un réservoir de filtrat (non représenté sur la figure). Le niveau à l'intérieur du réservoir de pré-épaississement est contrôlé à l'aide d'un dispositif de commande de niveau 13 qui commande l'ouverture ou la fermeture de la vanne 10 montée sur la tubulure de sortie 11. Pendant le fonctionnement de l'équipement de l'invention, la bouillie est envoyée par l'intermédiaire du dispositif d'alimentation 4 et de la lèvre 5 à l'intérieur de la paroi 8 du bassin 1. Par ce moyen, une certaine quan- tité d'eau se sépare de la bouillie en traversant les trous des toiles de filtration 17 et 8 et la bouillie 14 partiel- lement épaissie descend davantage dans le bassin 1 jusqu'en dessous du tambour filtrant proprement dit. L'eau qui a été séparée de la fraction pré-épaissie est évacuée par la tubulure 11, par exemple elle sert à la dilution de la matière qui alimente l'équipement. Lorsque le niveau 16 à l'intérieur du bassin 9 s'élève au-dessus du bord inférieur de la toile de filtration 8, la surface effective de celle- -ci devient plus petite. De cette façon, l'épaisseur de la pâte qui parvient jusqu'au tambour filtrant proprement dit peut être réglée facilement par modification de la quantité du liquide qui traverse le moyen de pré-épaississement. Lorsque la capacité de ce dernier n'est pas suffisante, il est facile si c'est nécessaire de prévoir l'établissement d'une dépression dans le réservoir 9 afin d'attirer du liqui- de à travers la toile de filtration 8 à l'intérieur de ce réservoir 9. De la même façon, l'eau séparée à l'intérieur de l'enveloppe 18 est évacuée. Si on le souhaite, cette envelop- pe peut aussi être soumise à l'effet d'une dépression. Après avoir traversé la toile de filtration 8, la bouillie pré-épaissie 14 descend dans le bassin 1 et sa filtration a lieu de la manière habituelle. La pression qui règne à l'intérieur du tambour 2 est inférieure à celle qui règne à l'extérieur de sorte que, quand ce tambour tourne,- une couche 15 de bouillie se rassemble à sa surface. Cette couche est retirée par un rRcleur 6 après lequel elle est envoyée dans la trémie 7 de bouillie épaissie en attendant l'opération suivante du processus de fabrication. L'équipement de pré-épaississement peut être nettoyé facilement par l'envoi soit d'un liquide soit d'air sous pression à travers la toile de filtration 8 à partir du réservoir 9 sur le côté du filtre proprement dit, à moins que l'effet d'auto-nettoyage produit par le courant de bouil- lie soit suffisant. De la même façon, il est possible de nettoyer la toile de filtration 17 par l'envoi d'un liquide ou d'air en provenance de l'enveloppe 18 à travers cette toile 17. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus mais qu'elle peut être l'objet de variantes équivalentes et importantes qui ne sortiraient pas de son cadre ni de son esprit. Par exemple le bord inférieur de la toile de filtration 8 peut s'étendre sur 30 à 450 environ au-dessus du point le plus bas du tam- bour 2 dans le sens de rotation de celui-ci. Comme toiles de filtration 17 et 8, il est possible d'utiliser une feuille perforée, une tôle à fentes, une tôle à trous, une toile à tamis, un tissu métallique tricoté, ou une combinaison de ces éléments. Le procédé de pré-épaississement peut être mis en oeuvre avec un appareil de filtration quelconque à condi- tion qu'il comprenne un équipement de filtration tournant dans un bassin, par exemple un disque ou un filtre à pression ou à aspiration ou un filtre utilisant la force de la gravi- té. Un équipement de filtration conforme à l'invention peut servir à l'épaississement d'une pâte quelconque mécanique ou chimique, comme la pâte à défibrage mécanique par meulage, la pâte à meulage sous pression, la pâte obtenue par frotte- ment et usure, la pâte obtenue par usure et traitement thermique, la pâte obtenue par usure et traitements thermi- que et chimique, ou la pâte chimique, ainsi que pour l'épaississement des diverses fibres et particules qui sont présentes dans les liquides dilués comme les sédiments minéraux ou les eaux résiduelles, de même que les eaux provenant des machines à sécher et contenant des fibres ou de l'argile ou du talc. L'équipement de l'invention peut être construit de manière à présenter une toile de tamisage pour l'exécution du pré- épaississement à la fois dans une partie de la lèvre 5 et dans une partie de la paroi 8 du bassin ou seulement dans l'une ou l'autre de ces deux parties. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'épaississement de diverses sus- pensions comme la pâte à papier, les eaux résiduelles, les sédiments minéraux, dans lequel la pâte ou la bouillie est introduite dans un bassin en un point plus élevé que le niveau de la pâte ou de la bouillie contenue dans ce dernier et o une unité de filtration tourne à l'état partiellement immergé dans la pâte ou la bouillie, la pâte ou la bouillie épaissie se rassemblant et étant recueillie à la surface du filtre, caractérisé en ce que, pour opérer un pré-épaissis- sement de la pâte ou de la bouillie, on élimine une partie du liquide qui y est contenu à l'aide d'une paroi (17, 8) disposée entre le point (5) d'alimentation en bouillie ou en pâte et le niveau (16) de cette pâte ou de cette bouillie. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on contrôle l'épaisseur de la pâte ou de la bouillie qui parvient à l'unité (2) de filtration en modifiant le niveau (16) de la bouillie ou de la pâte sur la partie de la paroi (8) que le liquide peut traverser. 3. Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un bassin destiné à recevoir la suspension ou la bouillie, une unité de filtra- tion comprenant un tambour rotatif partiellement immergé dans cette dernière, un dispositif d'alimentation de ce bassin en suspension ou en bouillie en un point situé au-dessus du niveau de cette dernière dans le bassin, un moyen pour retirer la couche qui se forme sur le tambour de filtration, caracté- risé en ce qu'une paroi au moins disposée entre le point (5) d'alimentation en bouillie ou en suspension et le niveau (16) de cette dernière dans le bassin (1) est constituée au moins en partie par une surface (17, 8) ayant des ouvertures ou des canaux de passage du liquide. 4. Equipement selon la revendication 3 caractérisé en ce que la paroi (8) ayant des ouvertures ou des canaux de passage est constituée par la paroi même du bassin (1). - 5. Equipement selon la revendication 4 caractérisé en ce que la partie (8) de la paroi du bassin présentant des ouvertures ou des canaux de passage du liquide s'étend dans une bande de 30 à 1800, de préférence de 45 à 1350, après le point le plus bas dans le sens de rotation du tambour de l'unité de filtration (2). 6. Equipement selon l'une quelconque des revendica- tions 4, 5 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (13), connu en soi, de commande du niveau (16) de la suspension ou de la bouillie devant la partie de la paroi (8) présentant des ouvertures ou des canaux de passage du liquide. 7. Equipement selon la revendication 13 caractérisé en ce que la partie (17) de la paroi présentant des ouvertu- res ou des canaux de passage est située dans une lèvre des moyens d'alimentation (4, 5) qui est pourvue d'une enveloppe (18) de rassemblement du liquide qui est passé par-ces ouvertures ou canaux.