Brevet FR2547209A1 — publié le 19841214

PROCEDE ET DISPOSITIF D'EVACUATION ET DE DEGAZAGE D'UNE BOUILLIE D'UNE CUVE D'ATTAQUE La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'évacuation et le dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque Ce procédé et ce dispositif peuvent être plus particulièrement utilisés dans la fabrication de l'acide phosphorique. On connaît de nombreux procédés chimiques mettant en oeuvre une réaction conduisant à la formation d'une bouillie plus ou moins épaisse par exemple les traitements de lixiviation, les attaques d'un minerai par un acide, c'est le cas en particulier de l'attaque acide d'un minerai de phosphate dans la préparation par voie humide de l'acide phosphorique Dans ces procédés, la bouillie qui:a été formée dans un réacteur ou une cuve d'attaque doit être évacuée et filtrée pour séparer le produit recherché du ou des sous-produits. Il est dbnc nécessaire pour la bonne marche du procédé d'alimenter le filtre le plus régulièrement possible et pour cela de dégazer ia bouillie et d'éviter tout entraînement d'air lors de son passage de la cuve d'attaque au filtre Par ailleurs, il est avantageux de pouvoir envoyer sur le filtre une bouillie qui soit la plus homogène possible. Il existe différents procédés et dispositifs pour transporter les bouillies de la cuve d'attaque au filtre En particulier, on connaît un système d'évacuation constitué par un trop-plein en haut de cuve qui débouche directement et perpendiculairement dans un réservoir vertical relié à une pompe qui aspire la bouillie et la renvoie sur le filtre L'inconvénient dans un tel système est l'entraînement d'air qui se produit lors du passage de la bouillie du trop-plein dans le réservoir. En outre, dans un tel cas l'évacuation de la bouillie ne se fait que par un seul point de la cuve d'attaque de sorte que le bouillie évacuée risque de ne pas être parfaitement homogène avec le reste de la bouillie dans la cuve d'attaque. L'objet de l'invention est donc un procédé et un dispositif permettant quelles que soient les conditions de marche, à la fois une évacuation de la bouillie sans entraînement d'air, un dégazage et une homogénéisation de celle-ci. 2 2547209 Dans ce but, le procéde selon l'invention d'évacuation et de dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque, est caractérisé en ce qu'on évacue une première partie de la bouillie en haut de cuve par un trop-plein, on forme avec cette bouillie une veine de faible épaisseur, on fait s'écouler celle-ci sans rupture de veine dans un réservoir relié à une pompe et en ce qu'on évacue une deuxième partie de la bouillie en pied de cuve et on rassemble cette seconde partie de la bouillie à la veine précitée de la première partie de la bouillie ou à la bouillie contenue dans le réservoir. Par ailleurs, le dispositif de l'invention pour la mise en oeuvre de ce procédé, est du type comportant en haut de cuve un trop-plein formant déversoir et un réservoir débouchant sur une pompe dans lequel se déverse la bouillie provenant du déversoir, et il est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réceptacle placé entre le déversoir et le réservoir et comprenant au moins une surface de raccordement, formant adoucissement, du déversoir au réservoir, sur laquelle s'écoule la bouillie, et une tuyauterie partant du pied de cuve et débouchant dans le réceptacle ou dans le réservoir. Le procédé et le dispositif de l'invention présentent une série d'avantages. Tout d'abord, la formation d'une veine de bouillie de faible épaisseur entraîne une faible variation du niveau de cuve en fonction du débit de la bouillie et permet une élimination partielle des gaz résiduels inclus. L'écoulement sans rupture de veine grâce à la structure du réceptacle, évite tout entraînement d'air lors de l'écoulement de la bouillie. Par ailleurs, l'évacuation de la bouillie à la fois en haut et en pied de cuve permet une homogénéisation de celle-ci Par exemple dans le cas de la fabrication d'un acide phosphorique, et plus particulièrement dans le cas o l'on part d'un minerai de phosphate chargé en sodium, on peut éviter ou diminuer la formation des billes de fluosilicate de sodium Ces billes ont tendance à se former dans le fond de la cuve d'attaque ce qui au bout d'un o certain temps rend nécessaire l'arrêt de la fabrication pour évacuer les billes formées L'évacuation en pied de cuve permet d'éliminer les billes de fluosilicate au début de leur formation. 3 2547209 L'invention ainsi que d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci seront mieux compris à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention; la figure 2 est une vue de c 8 té selon l'axe F de la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de l'invention. En se référant à la figure 1, on peut voir le dispositif de l'invention ( 1) disposé à c 8 té d'une cuve d'attaque ( 2). Le dispositif comporte essentiellement un déversoir ( 3), un réservoir de bouillie ( 4), un réceptacle ( 5) placé entre le déversoir et le réservoir, et une tuyauterie ( 6) partant du pied de cuve et qui dans le cas illustré débouche dans le réceptacle ( 5). Le déversoir ( 3) est un déversoir rectangulaire situé donc en haut de cuve de manière à former un trop-plein Les dimensions du déversoir sont calculées de manière qu'il s'y écoule une veine de bouillie de faible épaisseur, environ 10 cm par exemple La longueur du déversoir est calculée de manière à être la plus faible possible afin d'éviter tout dépft de solide, du gypse par exemple dans le cas d'une bouillie d'acide phosphorique. Dans le mode de réalisation illustré, le réservoir ( 4) est cylindrique Il est prolongé vers le bas par un c 8 ne ( 7) dont la section au point bas est identique à la tuyauterie d'aspiration ( 8) reliant l'ensemble réservoir-c Sne à une pompe ( 9) Une tuyauterie de refoulement ( 10) relie la pompe au système de distribution de la bouillie sur le filtre. Une des caractéristiques princfpales de l'invention est le réceptable ( 5) qui permet le passage de la bouillie du déversoir ( 3) vers le réservoir ( 4). Ce réceptacle se présente sous la forme d'un caisson monté sur le réservoir et dans lequel déboudhe le déversoir Il comprend au moins une surface de raccordement ( 11) formant adoucissement sur laquelle s'écoule la bouillie et qui relie le déversoir au réservoir ou, plus précisément, la surface du déversoir sur laquelle s'écoule la bouillie et la ou une paroi du déversoir On entend ici par surface formant adoucissement, toute surface placée entre le déversoir et le réservoir et comblant ou remplaçant l'angle vif que formerait sans elle la rencontre de ceux-ci. Cette surface de raccordement ( 11) peut avoir différentes formes Ce peut être une surface courbe concave Ce peut être comme dans le mode de réalisation illustré un plan incliné. La surface de raccordement est bordée par deux parois ( 12) et ( 13) du réceptacle qui définissent ainsi avec elle un conduit dans lequel s'écoule la bouillie. Selon une variante de l'invention, on dispose les parois bordant la surface de raccordement d'une manière telle que celle-ci présente une largeur décroissante dans le sens d'écoulement de la bouillie Cette diminution permet de maintenir une vitesse d'écoulement de la bouillie dans le réceptacle sensiblement constante. On peut voir d'après les figures 1 et 3 un mode de réalisation particulier de l'invention Selon ce mode de réalisation, la surface de raccordement est constituée par un triangle dont un sommet repose sur l'extrémité supérieure du réservoir et le côté opposé sur le bord du déversoir Les deux surfaces ( 12) et ( 13) ont un profil apparent triangulaire dont une base coincide avec une portion de la circonférence de l'extrémité supérieure du réservoir ( 4), le sommet opposé à cette base reposant sur le bord du déversoir Les autres parois délimitant le réceptacle sont elles aussi triangulaires ou de profil apparent triangulaire Le réceptacle présente donc une section horizontale octogonale décroissante dans le sens d'écoulement de la bouillie. L'autre caractéristique principale de l'invention est la tuyauterie ( 6) Cette tuyauterie peut avoir une section quelconque. Elle est calculée de manière à pouvoir évacuer un débit de bouillie équivalent à environ 30 % à 50 % du débit total de bouillie évacuee. Cette tuyauterie part du pied de cuve ou de son voisinage et elle peut aboutir soit dans le réceptacle, soit dans le réservoir On préfère faire déboucher la tuyauterie ( 6) dans le réceptacle et sur la surface de raccordement de celui-ci Dans ce dernier cas, il est avantageux d'y faire déboucher la tuyauterie par l'intermédiaire d'un raccord ( 14) évasé à section transversale rectangulaire. 2547209 Le fonctionnement du dispositif de l'invention se déduit de la description précédente. La bouillie s'écoule en une veine de faible épaisseur dans le déversoir ( 3) et pénètre dans le réceptacle ( 5) Compte-tenu de la surface ( 11) formant adoucissement, la veine de bouillie descend à travers le réceptacle vers le réservoir ( 4) sans qu'il y ait rupture ou décollement de veine puis s'accumule sur une certaine hauteur dans le réservoir La pompe ( 9) aspire la bouillie par la tuyauterie ( 8) et l'envoie à la filtration par la tuyauterie ( 10). Compte-tenu de la forme du réceptacle qui élimine tout risque de rupture ou de décollement de la veine et qui limite la vitesse d'écoulement de la bouillie, il n'y a pas entraînement d'air pendant le passage de la bouillie dans le réceptacle et le dégazagepeut se poursuivre convenablement. Par ailleurs, la bouillie évacuée par la conduite ( 6) se mélange à la veine de bouillie provenant du déversoir. Enfin la bouillie rassemblée dans le réservoir ( 4) subit un ultime dégazage par le haut au niveau de sa surface en contact avec l'air. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé d'évacuation et de dégazage d'une bouillie d'une cuve d'attaque, caractérisé en ce qu'on évacue une première partie de la bouillie en haut de cuve par un trop plein, on forme avec cette bouillie une veine de faible épaisseur, on fait s'écouler celle-ci sans rupture de veine dans un réservoir relié à une pompe et en ce qu'on évacue une deuxième partie de la bouillie en pied de cuve et on rassemble cette seconde partie de la bouillie à la veine précitée de la première partie de la bouillie ou à la bouillie contenue dans le réservoir. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on évacue en pied de cuve un débit de bouillie équivalent à environ 30 à 50 % du débit total de bouillie évacuée. 3 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, du type comportant en haut de cuve un tropplein formant déversoir et un réservoir débouchant sur une pompe dans lequel se déverse la bouillie provenant du déversoir, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réceptacle placé entre le déversoir et le réservoir et comprenant au moins une surface de -raccordement, formant adoucissement, du déversoir au réservoir, sur laquelle s'écoule la bouillie, et une tuyauterie partant du pied de cuve et débouchant dans le réceptacle ou dans le réservoir 4 Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la surface de raccordement précitée est une surface courbe concave. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la surface de raccordement précitée est un plan incliné. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3, 4 ou 5 caractérisé en ce que la tuyauterie précitée débouche sur la surface de raccordement précitée. 7 Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la tuyauterie est reliée à ladite surface de raccordement par un raccord évasé à section transversale rectangulaire. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que la surface de raccordement précitée présente une largeur décroissante dans le sens d'écoulement de la bouillie. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que réservoir est cylindrique et la surface de raccordement du réceptacle est constituée par un triangle dont un 7 2547209 sonnet repose sur l'extrémité supérieure du réservoir et le côté opposé sur le bord du déversoir, la surface de raccordement étant bordée par deux parois de profil apparent triangulaire dont une base coïncide avec une portion de la circonférence de I'extrémité supérieure du réservoir.