Brevet FR2509337A1 — publié le 19830114

DISPOSITIF DE FLOTTATION POUR LE TRAITEMENT DE VIEUX PAPIERS L'invention concerne un dispositif de flottation pour le traitement de vieux papiers, du type dans lequel le récipient de flottation a substantiellement la forme d'un cylindre vertical o la suspension, mélangée à de l'air, est admise suivant un courant d'admission sub- stantiellement tangentiel et horizontal par des moyens d'injection disposés sur le pourtour du cylindre. Un tel dispositif est connu par la de- mande de brevet allemand DE-AS 29 14 393 L'e dispositif dé- crit dans la demande allemande citée est l'une des nombreu- ses tentatives d'amélioration du degré d'efficacité de la flottation au moyen d'injecteurs alimentant le récipient de flottation de forme substantiellement cylindrique, avec la suspension mélangée à de l'air Dans ce dispositif, l'é- vacuation de la suspension a lieu également à proximité im- médiate du fond du récipient En ce qui concerne la suspen- sion non traitée, l'admission a d'abord lieu une première fois au moyen de plusieurs injecteurs répartis sur le pour- tour du récipient environ à mi-hauteur, puis une seconde fois à un niveau plus bas o d'autres injecteurs alimentent le récipient en suspension déjà traitée Cet agencement avec l'alimentation en suspension sur deux niveaux au moyen d'une pluralité d'injecteurs rend le dispositif connu vraiment compliqué et d'un usage astreignant La surveillance doit également faire l'objet d'une attention importante, sous peine d'introduire un facteur d'insécurité relativement grand. L'objectif de la présente invention est d'offrir un dispositif de flottation fonctionnant de façon irréprochable malgré une construction simple-, c'est-à-dire permettant de réaliser des économies d'énergie et de séparer les déchets avec un bon degré d'efficacité grâce à l'existen- ce de nombreuses bulles d'air largement réparties dans la suspension à l'intérieur du récipient. Ld edraciéristique essentielle de l'in- vention réside dans le fait que l'admission de la suspension a lieu par une conduite unique d'admission raccordée au pourtour du cylindre et comportant un élargissement de dif- fusion et, en amont de celui-ci, des moyens d'injec- tion de l'air de flottation. Selon une forme d'exécution avantageuse, l'élargissement de diffusion fait partie de l'ajutage d'un injecteur du type pompe de jet d'eau. Selon une autre forme d'exécution parti- culièrement appropriée, l'injecteur forme un jeu libre-d'as- piration de l'air ambiant, créé par la circulation de 1-a suspension à travers ledit injecteur à l'intérieur duquel' ladite suspension sortant d'une ouverture d',iu moins une conduite d'amenée est directement dirigée sur l'ouverture d'admission horizontale d'une conduite de mélange Grâce à l'agencement d'un injecteur à jet libre, on obtient-une aération de la suspension particulièrement bonne De plus, la disposition de l'ouverture d'admission de la conduite de mélange à une hauteur située au-dessus du niveau de li- quide dans le récipient de flottation, ce qui est réalisa- b Ile de façon simple, permet d'éviter que,-la suspension ne déborde Il peut être avantageux que l'injecteur comprenne plusieurs conduites d'admission parallèles, ce qui améliore encore l'aération de la suspension ' En déterminant convena- blement le courant à-l'intérieur du récipient de flottation, il est également possible d'éliminer simplement l'écume au moyen d'un tube central de trop-plein. L'invention va maintenant être explici- tée à la lumière du dessin représentant diverses formes d'exécution. Sur ce dessin sont mont rés: -figures la et lb: un agencement selon l'invention avec un diffuseur, le récipient de flottation n'étant que symbolisé par des traits interrompus, figure 2: un agencement selon l'in- vention avec un injecteur du type pompe à jet d'eau. Les variantes dec; figures la et lb pro- posent un diffuseur 10 particulièrement simple pour la dif- fusionde l'air Celui-ci est souffle dans la suspension par une conduite 14 débouchant avant le diffuseur Dans lé cas de la figure lb, o les conduites 4 et 14 sont sensi blement horizontales, il faut prévoir des vannes afin d'é- viter un refoulement de la suspension lorsque l'installa- tion est au repos. La variante à injecteur de la figure 2 fonctionne de manière tout à fait semblable? La suspension est dirigée de la conduite 4 vers la conduite de mélange 6 à travers les conduites d'amenée 5 Celles-ci et la conduite de mélange 6 consti- tuent l'injecteur Dans ce cas, plusieurs conduites d'ame- née sont connectées à la conduite de mélange mais il est cependant possible de connecter directement la conduite 4 à la conduite de mélange 6 L'aspiration de l'air a lieu au niveau de l'entonnoir d'entrée 7 dont est munie la con- duite de mélange 6 L'ouverture d'admission 9 de l'ènton- noir 7 ainsi que les ouvertures d'évacuation-S des condui- tes d'amenée 5 débouchent de façon sensiblement horizonta- le et la suspension est admise dans la conduite de mélange 6 suivant une direction essentiellement verticale Au lieu de l'injecteur représenté, il est également possible de prévoir un injecteur fermé fonctionnant selon le principe du Venturi, l'air étant introduit dans la conduite d'ad- mission au niveau d'un étranglement L'exemple de la forme d'exécution représentée a cependant l'avantage d'une part de ne nécessiter qu'une construction très simple et d'au- tre part de procurer une bonne admission d'air dans la suspension L'ouverture d'admission 9 de l'entonnoir 7 est situéesuffisamment haut audessus du niveau de liquide 20 dans le récipient de flottation 1 pour éviter un refou- lement de la suspension lorsque l'installation est au repos. A cet endroit, aucune surveillance n'est nécessaire Cela conduit à une plus grande simplicité de l'installation. Le récipient de flottation est constitué essentiellement par un cylindre vertical sur l'axe duquel est disposé un cylindre intérieur central 15 Un espace annulaire est ainsi formé entre la paroi interne du récipient de flottation et la paroi externe du cylindre central L'ad- mission de-la suspension a lieu après l'injecteur au moyen d'une conduite d'admission 6 ' de section rectangulaire dont les plus grands côtés sont horizontaux La suspension est ainsi dirigée en un jet largement étalé à partir de l'ou- verture de raccordement 2 de la conduite d'admission 6 ' suivant une direction essentiellement, tangentielle mais- cependant sur toute la largeur de l'espace annulaire à l'intérieurdu récipient de flottation-l La suspension, mé- langée à l'air, est plus légère que la suspension déjà dégazée qui se trouve à proximité de la conduite d'évacua- tion 3 située dans le fond du récipient de flottation 1 à côté de la conduite d'admission 6 ', ce que l'entraîne vers le-haut en un courant tournant Les particules de déchets s'accrochent aux bulles de gaz qui les entraînent à la sur- face de la suspension L'écume ainsi formée est alors éva- cuée par l'ouverture 22 d'écavuation de l'écume, c'est-à- dire en pratique déborde à l'intérieur du c\lindre central Ce processus peut être favorisé en soufflant de l'air à la surface de la suspension en vue de refouler l'écume. Ceci n'implique que de faibles dépenses d'énergie. Par ailleurs, il est possible d'utiliser un tube 12 et un entonnoir de soufflage d'air dirigés à contre-courant et d'aspirer l'écume. On évite un court-circuit entre l'admis- sion et l'évacuation de la suspension en erigeant une paroi de séparation 16 dont la hauteur est comprise, à peu près, entre le tiers et la moitié de la hauteur de liquide dans le récipient de flottation '- Bien sûr, l'admission de la suspension n'est en essence tangentielle que si on le'dés ire Il est également possible de s'écarter de la direction horizontale dans des limites étroites Au besoin, si l'on %eut augmenter le degré de pureté de la suspension, on peut disposer plusieurs récipients de flottation en série On obtie't ainsi un gain de place important. I 1 est avantageux 'que la hauteur de la suspension à l'intérieur du récipient de flottation soit- comprise entre 70 et 120 cm, de préférence entre 75 et 100 cm. On utilise un récipient de flottation de 300 cm de diamètre pour un cylindre central de 100 cm de diamètre, ce qui con- fère à l'espace annulaire une largeur de 100 cm. Le dispositif selon l'invention diffère encore du dispositif décrit dans la demande de brevet alle- mand DE-OS 29 04 619 en ce que la hauteur de la suspension ne doit être que de 40 cm, que l'admission ne se fait -que du côté extérieur et selon une direction non horizontale, et enfin que l'évacuation de la suspension se fait par un écoulement central En ce qui concerne l'évacuation de l'é- cume, elle ne peut avoir lieu en pratique que par-aspiration. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de flottation pour le traitement de vieux papiers, comprenant un récipient de flottation ayant en substance la forme d'un cylindre ver- tical dans lequel la suspension, mélangée à' de l'air, est, admise suivant un courant substantiellement tangentiel et horizontal par des moyens d'injection agencés sur le pour- tour du cylindre, caractérisé en ce que l'admission de la suspension alieu au moyen d'une-conduite unique d'admission ( 6, 6 ') raccordée au pourtour du cylindre et comportant un élargissement de diffusion ( 6, 10) et, en amont de celui- ci, des moyens d'injection de Vlair de flottation. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élargissement de diffusion ( 10) fait partie de l'ajutage d'un injecteur ( 5 à 9) du type pompe de jet d'eau - 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé-en ce que l'injecteur ( 5 à 9) est adapté pour former'un jet libre d'aspiration de l'air ambiant, créé par la circulation de la suspension dans ledit injecteur, à l'intérieur -duquel ladite suspension sortant d'une ouverture ( 8) d'au moins une conduite d'amenée ( 4, 5) est directement dirigée sur l'ouverture d'admission ( 9) horizontale d'une conduite de mélange ( 6). 4/ Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'ouverture d'admission ( 9) de la conduite-de mélange ( 6) est agencée au-dessus du niveau du liquide à l'intérieur du récipient de flottation ( 1). / Dispositif selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une plura- lité de conduites parallèles ( 5) d'amenée de la suspension. 6/ Dispositif selon l'une des reven- dications 3 ou 5, caractérisé en ce que la conduite de mé- lange ( 6)_ présente un élargissement ( 7) en forme d'enton- noir à son extrémité dirigée vers les conduites d'amenée ( 5) et que lesdites conduites d'amenée plongent dans l'é- largissement ( 7) en forme d'entonnoir. 7/ Dispositif selon l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que, coaxialement à l'intérieur du récipient de flottation ( 1), est agencé un cylindre central ( 15) dépassant le niveau de liquide conte- nu dans ledit récipient de flottation ( 1). 8/ Dispositif s elon la revendication 7, caractérisé en ce que le cylindre central ( 15) est adap- té pour constituer une ouverture d'évacuation ( 22) de 1 'é- cume, sous forme de trop-plein mettant en communication la surface de la suspension avec l'intérieur dudit cylindre central ( 15). 9/ Dispositif selon l'une des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une paroi de sépara- tion ( 16) est érigée à partir du fond du récipient de flot- tation ( 1) entre la paroi interne dudit récipient et la paroi externe du cylindre central ( 15) sur une hauteur com- prise entre le tiers et la moitié de la hauteur de liquide en vue de séparer l'ouverture ( 2) de la conduite d'admis- sion ( 6 ') et la conduite d'évacuation ( 3) de la suspension. / Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture d'évacuation de l'écume ( 22) est situéeà une hauteur telle que le niveau de la sus- pension dans le récipient de flottation ( 1) soit compris entre 0,7 et 1,2 m, de préférence entre 0,75 et 1 m.