Brevet FR2540904A1 — publié le 19840817

PROCEDE POUR LE POMPAGE SELECTIF D'HYDROCARBURES CONTENUS DANS DE L'EAU, ET APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention se rapporte a un procédé pour le pompage sélectif d'hydrocarbures contenus dans de l'eau, ainsi qu'à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procedé. Le procédé selon l'invention est particulièrement adapte a la recu pération d'hydrocarbures a la surface de l'eau, soit en milieu industriel, soit lors d'une pollution en mer ou en rivière. L'appareil selon l'invention, destine a la mise en oeuvre de ce procédé peut revêtir différents aspects, selon le lieu. où il sera utilisé, et la profondeur de la nappe d'eau traiter. Le procédé selon l'invention, pour la récupération d'hydrocarbures a la surface de l'eau, est caractérisé en ce que l'on immerge dans la nappe d'eau a traiter, comportant une couche superficielle d'hydrocarbures, la partie de pointe d'un cône mis en rotation autour de son axe vertical, la surface extérieure dudit cône étant revêtue d'un matériau oléophile, ce grâce à quoi il se forme sur cette surface une couche mince d'hydrocarbure qui, sous l'effet de la force centrifuge s'élève jusqu'au bord supérieur duditcône, d'où toujours sous l'effet de la force centrifuge, elle est châssée radialement et recueillie. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, on produit dans la nappe d'eau, sous le cône, un vortex dont l'angle est tel qu'il se superpose sensiblement a la partie de pointe du cône, de manière à augmenter la surface de contact entre la couche d'hydrocarbures et le cône. On produit ainsi la séparation sous forme d'une mince couche, de l'hydrocarbure flottant à la surface de l'eau. Dans le cas du vortex, on augmente la surface de contact initiale du cône avec cet hydrocarbure. L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est. caractérisé en ce qu'il comprend un cône dont la surface extérieure est revêtue d'un materiau oléophile, des moyens d'entrainememt de ce cône autour de son axe, un portique de support de ces moyens d'entraînement adapte à maintenir vertical l'axe du cône et d'une hauteur telle que la pointe du cône soit immergée dans la nappe d'eau, ledit portique soutenant également une goulotte périphérique de récupération des hydrocarbures entourant le bord supérieur du cône et reliée par une canalisation a des moyens de collecte des hydrocarbures recueillis. Selon une autre caracteristique, L'arbre du cône se prolonge sous celui-ci par une partie en bout de laquelle est montée une turbine des tinée à la production d'un vortex à la surface de l'eau. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs mieux de la description suivante, donnée uniquement a titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant la mise enoeuvre du procédé selon 1 '-invention; - la figure 2 est une vue en coupe, également schématique, montrant une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus; - la-figure 3 est une'vue partielle, de dessus, de l'appareil de la figure 2. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, un cône 1 dont la pointe 2 est tournée vers le bas et qui est mis en rotation autour de son axe 3, maintenu vertical, est partiellement immerge dans la nappe de liquide a traiter, présentant une surface libre 4. il s'agit, par exemple d'eau, eau de mer en particulier, polluée plus ou moins superficiellement par des hydrocarbures (couche 5). Sur sa face externe 6, le cône 1, est revêtu d'une couche d'un matériau oléophile, par exemple une résine oléophile En raison de l'affinité existant entre l'hydrocarbure et le revêtement du cône, il se forme une couche mince d'hydrocarbure 7 à la surface de ce cône qui, sous l'effet de la force centrifuge, s'etale jusqu'en haut du cône et est châssee radialement le long du bord supérieur 8 de ce cône; c'est là qu'on la recueille grace, par exemple, à une goulotte périphérique 10 entourant le bord superieur du cône, d'où part une canalisation 11 (figure 1). Le même procedé est naturellement applicable à la récupération d'hydrocarbures en milieu industriel. La figure 2 montre une forme de réalisation d'un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l-'invention, appliqué par exemple à la récupération d'hydrocarbures à la surface d'une nappe d'eau, en mer en particulier. Les éléments déjà décrits en référence à la figure .1 et qui se retrouvent à la figure 2 ont reçu les mêmes références numeriques. Dans l'appareil de la figure 2, à la surface extérieure duquel est déposée une couche de résine oléophile, un cône 1, solidaire d'un arbre axial 3, entraîné en rotation autour de l'axe de cet arbre 3 par un moteur 12, est suspendu à un portique 13, que des flotteurs 14, par exemple au nombre de trois, soutiennent à la surface de la nappe liquide 4 à traiter. Ce portique 13 comprend des piliers verticaux 16, solidaires chacun d'un des flotteurs 14, d'où partent des bras horizontaux de support 17 aboutissant à la carcasse du moteur 12. L'ensemble des piliers 16 et des bras 17 est convenablement renfor ces par des éléments structuraux (non représenté) donnant à cet ensemble la rigidité voulue. La hauteur des piliers 16, la longueur du-bras 3, sont telles que lorsque le portique 13, soutenu par les flotteurs 14, flotte normalement à la surface de la nappe 4, la partie inférieure 2 du cône 1 est immergée dans le liquide constituant cette nappe. Au lieu d'un appareil flottant comme celui qui est décrit et représenté ici, on peut utiliser un appareil fixe, les piliers 16 se prolongeant, par exemple, en 18, jusqu'au fond (non représente) où ils sont ancrés. Le portique 13 comprend également des bras radiaux 20, prolongés par des montants verticaux 21 auxquels est suspendu un cylindre déflecteur antihoule 22, coaxial à l'arbre 3, et totalement immerge dans le liquide à traiter. L'arbre 3, dans la forme de réalisation représentée, se prolonge en-dessous de la pointe 2 du cône 1 par une partie 23, à ltextrémité de laquelle est montée une turbine 24. Cette turbine est située à un niveau intermédiaire entre les bords inférieur 25 et supérieur 26 du cylindre 22. La mise en rotation du cône 1 par le moteur 12 entraîne la mise en action de la turbine 24. Le bord supérieur du cône 1 comporte une collerette radiale 26 dirigée vers l'extérieur de ce cône, en direction d'une goulotte 10 périphérique, supportée par les montants 21,-et de laquelle part la canalisation de collecte 11. Lorsque le cône 1 est mis en rotation au-dessus d'une nappe de liquide 4, comportant en surface une couche d'hydrocarbure 5, comme on l'a déjà expliqué précédemment, une couche mince de l'hydrocarbure se forme sur le cône, gagne le bord supérieur 8 de ce cône et, s'écoulant le long de la collerette 26, est chassée en 28 vers la goulotte 10. L'hydrocarbure qui est recueilli là eSt collecte par la canalisation 11 et-achemine vers des moyens de stockage et de traitement non représentés. L'effet de séparation recherché est augmenté grâce à l'action de la turbine 24 qui cree au sein-du liquide un vortex 30 dans l'oeil duquel l'hydrocarbure tend à se rassembler. On choisit les caractéristiques de la turbine et sa vitesse de rotation, d'une part, les caracteristiques géométriques du cône, d'autre part, pour que le cône corresponde sensiblement à l'angle du vortex ainsi créé, ce qui améliore les surfaces de contact du liquide avec le cône. On peut avantageusement prévoir des moyens de réglage de la vitesse d'entraînement de la turbine rendant cette vitesse independante de celle du cône, soit par une demultiplication appropriee, soit par décalage des axes, de manière à mieux adapter l'angle du vortex 31 a celui du cône 1. Grâce au procedé et à l'appareil selon l'invention, on peut réaliser un pompage sélectif des hydrocarbures et de plus, quand il n'y a plus d'hydrocarbures à la surface de la nappe de liquide, le cône 1 peut continuer à tourner sans qu'il y ait pour cela pompage de ce liquide. De plus, le cône 1 peut être creux et sa pointe 2 peut comporter au moins un canal oblique tel que decrit dans la demande de brevet deposee ce même jour au nom de la demanderesse sous le titre "dispositifs et installations pour la distillation par évaporation en couches minces, en particulier pour hydrocarbures, et procédé de mise en oeuvre de ce dispositif" afin que la surface interne du cône 1 creux joue le même rôle que la surface extérieure 6 pour la séparation des hydrocarbures; il est evident que dans un tel cas la surface intérieure du cône comporte également un revêtement d'un matériau oléophile. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la recuperation d'hydrocarbures à la surface de l'eau, caractérisé en ce que l'on immerge dans la nappe d'eau à traiter, comportant une couche superficielle d'hydrocarbures, la partie de pointe d'un cône mis en rotation autour de son axe vertical, la surface extérieure dudit cône étant revêtue d'un matériau oléophile, ce grâce à quoi il se forme sur cette surface une couche mince d'hydrocarbure qui, sous l'effet de la force centrifuge s'élève jusqu'au bord supérieur dudit cône, d'où toujours sous l'effet de la force centrifuge, elle est châssee radialement et recueillie. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on produit dans la nappe d'eau, sous le cône, un vortex dont l'angle est tel qu'il se superpose sensiblement à la partie de pointe du cône, de manière à augmenter la surface de contact entre la couche d'hydrocarbures et le cône. 3.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, utilisé au-dessus d'une nappe d'eau contenant des hydrocarbures, caractérisé en ce qulil comprend un cône (1) dont la surface extérieure est revêtue d'un matériau oléophile, des moyens d'entrainement (12) de ce cône autour de son axe (3), un portique (13) de support de ces moyens d'entraînement-adapte à maintenir vertical l'axe du cône et d'une hauteur telle que la pointe du cône soit immerge dans la nappe d'eau, ledit portique soutenant également une goulotte périphérique (10), de recuperation des hydrocarbures, entourant le bord supérieur du cône et reliée par une canalisation (11) à des moyens de collecte des hydrocarbures recueillis. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre (3) du cône se prolonge sous celui-ci par une partie (23) en bout de laquelle est montée une turbine (24), destinée à la production d'un vortex à la surface de l'eau. 5.- Appareil selon la revendication 4, caracterise en ce que le portique (13) supporte également un cylindre immerge (22) entourant la turbine (24) et agissant comme déflecteur de houle. 6.- Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que des moyens de reglage (31) de la vitesse de la turbine sont prévus, adaptés à agir indépendamment des moyens d'entraînement (12) du cône. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caracterisé en ce que le portique (13) repose par des piliers (16) sur des flotteurs 14, à la surface de la nappe de liquide. 8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, carac térise en ce que le portique (13) repose sur des piliers (16, 18) ancrés sur le fond de la nappe d'eau.