Brevet FR2541136A1 — publié le 19840824

La présente invention concerne un dispositif de flottation pour faire flotter une suspension fibreuse obtenue à partir de vieux papier, comprenant un récipient qui est muni d'un dispositif pour amener et en même temps aérer la suspension fibreuse devant flotter, ainsi qu'une sortie pour le produit et une sortie pour la mousse de flottation. Les dispositifs de flottation de ce type servent à séparer des impuretés, par exemple des encres d'impres- sion détachées, par rapport à la suspension de matière, ces impuretés parvenant dans la mousse de flottation qui est formée par l'arrivée d'air finement réparti. Cette répartition fine de l'air dans la suspen- sion de matière, nécessaire pour obtenir le mélange recher- ché, est difficile à atteindre -Les moyens utilisés jus- qu'ici à cet effet, que ce soit des parois perméables, des têtes d'aération tournantes avec des buses à air, ou des injecteurs, ont tous différents inconvénients et ne sont pas optimalement efficaces pour la répartition de l'air. L'objet de la présente invention est une amélio- ration des dispositifs de f lottation connus ayant pour but d'obtenir une répartition particulièrement fine de l'air dans le liquide de la matière, tout en intensifiant simul- tanément le processus de séparation et en augmentant son pouvoir séparateur. Le dispositif de flottation selon la présente invention permettant d'atteindre ce but est caractérisé en ce que le dispositif d'amenée présente au moins un canal de tourbillonnement menant dans le récipient et qui est muni au moins d'un élargissement en gradin du type diffuseur en gradin, une conduite d'air pour amener de l'air de flottation débouchant dans ledit canal. Lorsqu'il y a des canaux ayant des élargissements en gradin, il y a au voisinage de l'élargissement une micro- turbulence très intensive qui provoque une distribution fine de l'air amené et son mélange intensif avec la suspension de matière fibreuse, en particulier avec les matières fines qui s'y trouvent. Le.mélange le plus intensif de l'air avec la suspension de matière est obtenu lorsque la conduite d'air débouche dans le canal de tourbillonnement ayant un élar- gissement en gradin, au voisinage de l'élargissement La conduite d'air peut alors déboucher dans le canal de tourbillonnement en amont ou également en aval de l'élar- gissement. Un canal formant buse et qui se rétrécit peut se raccorder au canal de tourbillonnement ayant un élar- gissement en gradin Etant donné la réduction de la section transversale obtenue, il y a accélération du jet d'amenée de la suspension de matière tourbillonnante qui est avan- tageuse pour la séparation de la mousse. Ce dispositif est particulièrement approprié lorsque le canal de tourbillonnement ayant l'élargissement en gradin est disposé tangentiellement par rapport à la périphérie du récipient qui est à symétrie de révolution. De ce fait, on obtient un courant tourbillonnant dans lequel la séparation de la mousse a lieu sous l'influence de la force centrifuge et pas seulement à cause de la force de la pesanteur. De préférence, le récipient peut présenter une partie cylindrique ayant un axe vertical et dans la zone supérieure de laquelle se trouvent le dispositif d'amenée ainsi qu'un dispositif pour prélever la mousse de flottation, tandis que dans sa zone inférieure on trouve un dispositif pour extraite le produit Par cette mesure, on obtient une forme de réalisation particulière- ment simple du récipient. Le dispositif pour prélever le produit peut alors présenter une conduite tubulaire disposée tangen- tiellement dans le sens d'écoulement par rapport à la périphérie du récipient Dans un tel dispositif de con- duite tubulaire, l'écoulement du produit a lieu avec des pertes minimales, ce qui est avantageux pour le mode de fonctionnement du dispositif de flottation. Le dispositif pour prélever la mousse de flotta- tion peut alors présenter un tube vertical disposé dans l'axe du récipient De cette manière, la décharge de la mousse de flottation qui se forme dans le noyau du courant de tourbillonnement peut avoir lieu de façon optimale. Le récipient peut être ouvert-au moins dans sa zone centrale, le tube de prélèvement de la mousse de flottation étant alors introduit par l'orifice Dans ce cas, le récipient travaille sans surpression, mais on doit cependant généralement prévoir une aspiration de la mousse de flottation. Il est cependant également possible de conformer le dispositif de telle manière que le récipient soit fermé en haut et que le tube soit inséré de façon étanche dans le récipient Dans ce cas, une surpression peut exister dans le récipient et son influence fait sortir la mousse de flottation hors du récipient. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront de la description qui va suivre de formes de réalisation données à titre d'exemple et en référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique d'un dispositif de flottation selon la présente invention, la figure 2 est une projection en plan du dis- positif de la figure 1 avec une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 représente un détail de la figure 1 avec la représentation d'une forme de réalisation du dispositif un peu modifiée. Le dispositif de flottation représenté aux dessins comprend un récipient 1 qui est cylindrique avec un axe vertical A Dans la zone supérieure du récipient 1 se trouvent le dispositif d'arrivée 2 ainsi qu'un dis- positif 3 pour prélever la mousse de flottation Dans la zone inférieure du récipient 1, il y a un dispositif 4 pour prélever le produit. Le dispositif d'amenée 2 pour amener la suspen- sion de matière fibreuse comporte des canaux de tourbil- lonnement 5 menant au récipient 1 et qui, selon la figure 1, sont montés parallèles les uns par rapport aux autres et sont raccordés à une conduite d'amenée 6 Les canaux de tourbillonnement 5 comprennent chacun un élargissement en gradin 7 qui se trouve entre deux sections de canal cylin- driques 5 a et 5 b A l'extrémité de la section 5 b se trouve un deuxième élargissement en gradin 8 qui débouche dans un canal formant buse 10 et qui se rétrécit, de section transversale rectangulaire Le canal formant buse 10 est subdivisé par des parois de séparation 11 en forme de pla- ques, ce qui produit des canaux partiels 5 c qui forment une extension du canal de tourbillonnement 5. Comme on le voit en particulier à la figure 2, le canal de tourbillonnement 5 est disposé tangentielle- ment par rapport à la périphérie du récipient cylindrique 1 A la figure 2, on voit en même temps le raccordement des conduites d'air 12 au canal de tourbillonnement 5. Celles-ci débouchent, au voisinage de l'élargissement 7 en gradin, dans le canal de tourbillonnement 5 et précisé- ment dans la section 5 b Comme il est indiqué-par des lignes en traits et en points, le raccordement de la con- duite d'air 12 peut aussi avoir lieu, cependant, dans la section de canal 5 a. Le dispositif 3 pour prélever la mousse de flottation comprend un tube vertical 13 disposé dans l'axe A du récipient 1 et qui peut se déplacer dans la direc- tion verticale comme indiqué par une double flèche 14. Le dispositif pour prélever le produit contient une conduite tubulaire 16 disposée dans le sens d'écoule- ment (flèche 15 de la figure 2) tangentiellement par rapport à la périphérie du récipient 1. Comme on peut le voir encore en particulier à la figure 1, le récipient 1 est ouvert en haut dans sa partie centrale et dans ce but, le couvercle supérieur 17 du récipient 1 présente un orifice 18 Le tube 13 de pré- lèvement de la mousse de flottation est inséré dans l'ori- fice 18 et dans le récipient 1. Dans la forme de-réalisation selon la figure 3, le couvercle 17 du récipient est muni d'un orifice 20 par lequel le tube 13 est introduit de façon étanche Dans ce cas, le récipient 1 est fermé en haut. Il est évident que lés canaux de tourbillonnement peuvent avoir,au lieu d'un élargissement 7 également plusieurs élargissement 7,de préférence deux D'autre part, on peut éventuellement se passer des parois de séparation 11 REVENDICATIONS 1 Dispositif de flottation pour faire flotter une suspension fibreuse obtenue à partir de vieux papier comprenant un récipient ( 1) qui est muni d'un dispositif ( 2) pour amener et en même temps aérer la suspension fibreuse devant flotter, ainsi qu'une sortie ( 4) pour le produit et une sortie ( 3) pour la mousse de flottation, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée ( 2) présente au moins un canal de tourbillonnement ( 5) menant dans le récipient ( 1) et qui est muni au moins d'un élargissement ( 7, 8) en gradin du type diffuseur en gradin, une conduite d'air ( 12) pour amener de l'air de flottdtion débouchant dans ledit canal ( 5). 2 Dispositif selon la revendication l, carac- térisé en ce que la conduite d'air ( 12) débouche dans le canal de tourbillonnement ( 5) ayant l'élargissement ( 7, 8) en gradin, au voisinage de l'élargissement ( 7). 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'un canal ( 10) formant buse et qui se rétrécit se raccorde au canal de tourbillonnement ( 7, 8) ayant un élargissement en gradin. 4 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le canal de tourbillonnement ( 5) ayant l'élargissement en gradin ( 7, 8) est disposé tangentielle- ment par rapport à la périphérie du récipient ( 1) qui est à symétrie de rotation. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que le récipient ( 1) présente une partie cylindrique ayant un axe vertical (A) et dans la zone supérieure de laquelle se trouvent le dispositif d'amenée ( 2) ainsi qu'un dispositif ( 3) pour le prélèvement de la mousse de flottation, tandis que dans la zone inférieure de ladite partie cylindrique se trouve un dispositif ( 4) pour l'extraction du produit. 6 Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le dispositif ( 4) pour le prélèvement du produit présente une conduite tubulaire ( 16) disposée dans le sens d'écoulement tangentiellement par rapport à la périphérie du récipient ( 1). 7 Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif ( 3) de prélèvement de la mousse de flottation présente un tube ( 13) vertical disposé dans l'axe (A) du récipient ( 1). 8 Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le récipient ( 1) est ouvert en haut au moins dans sa zone centrale, le tube ( 13) de prélèvement de la mousse de flottation étant inséré par l'orifice ( 18). 9 Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le récipient ( 1) est fermé en haut et en ce que le tube ( 13) est inséré de façon étanche dans le récipient ( 1).