Brevet FR2553891A1 — publié le 19850426

DISPOSITIF PERMETTANT DE DILUER UN PRODUIT, NOTAMMENT LORS D'UNE OPERATION DE DOSAGE. La présente invention concerne un dispositif permettant de diluer un produit (concentrat) par exemple lorsque l'on désire effectuer une opération de dosage. Dans le domaine de la chimie, de nombreuses fabrications font intervenir des solutions concentrées minérales ou organiques. I1 a été proposé de piloter ces fabrications en dosant l'un des réactifs ou produit de la réaction. L'un des problèmes qui se posent est celui de la dilution préalable du mélange réactionnel. Le taux de dilution est en qéné- ral très élevé (entre 1/5000 et 1/3000) et-doit être réalisé de manière très précise et de façon homogène. A ce jour, pratiquement aucune solution jndixsttiel- le n'a été proposée pour effectuer rapidement, avec prér cision, sans intervention manuelle de telles dilutions. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objetzde de la présente invention, un dispositif qui permet de résoudre ces problèmes. D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif permettant de diluer un produit (concentrat) notamment lors d'une opération de dosage, ce dispositif se caractérisant par le fait qu'il comporte : - des moyens permettant de prelever une quantité déterminée de produit à doser, - une enceinte de dilution proprement dite, - des moyens permettant d'introduire dans l'enceinte le produit (concentrat) et le liquide de dilution (diluant), ces moyens étant tels que l'introduction du concentrat dans l'enceinte de dilution est réalisée par injection dans la veine même du liquide dilution. Avantageusement et en pratique - les moyens permettant de prélever la quantité déterminée de produits à doser seront constitués par une burette de dosage, ladite burette étant associée à des détecteurs de niveau permettant de déterminer la quantité de produits à doser ; cetté burette est réalisée dans un matériau (PTFE par exemple) qui ne se mouille pas - l'enceinte de dilution proprement dite est constituée par une colonne verticale associée à un système d'agitation par plateaux vibrants de type connu - l'introduction du concentrat et du diluant à l'intérieur de l'enceinte est réalisée par l'intermédiaire d'un conduit unique débouchant à la base de ladite enceinte, l'injection du concentrat à l'intérieur de la veine du liquide diluant étant réalisée par l'intermédiaire d'un tube ca.pillaire disposé à l'intérieur du conduit précité parallèlement à la veine de diluant de préférence, le conduit d'introduction débouche tangentiellement à l'enceinte de dilution de manière à créer une agitation tourbillonnaire ; de plus, des moyens de temporisation sont prévus pour délivrer le concentrat avec un léger retard par rapport à l'amenée du diluant. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble d'un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 est une vue partielle en coupe selon l'axe XX montrant la manière dont est réaliséel'injec- tion du concentrat à l'intérieur de la veine du liquide de dilution. Si l'on se reporte aux schémas annexés, le dispositif selon l'invention a la structure suivante. L'échantillon (1) à analyser est amené dans une cuve de charge (2) dont le niveau est supérieur à celui de la burette de dosage proprement dite (3). Le concentrat est amené à l'intérieur de la burette (3) par l'intermédiaire d'un tube (4) sur lequel est disposée une électrovanne (5). Cette électrovanne (5) est de préférence à trois voies et est par ailleurs reliée à un circuit (6) d'évacuation ou de recyclage ainsi qu'un tube capillaire (7) débouchant dans le conduit de sortie (8) disposé à la base de la burette (3). Il convient de noter qu'il est souhaitable que le tube capillaire (7) ait une longueur la plus courte possible de telle sorte que la quantité de concentrat à analyser qui reste à l'intérieur de ce tube après prélèvement soit aussi faible que possible et puisse être considérée comme négligeable par rapport à la quantité d'échantillon prélevé. La burette de dosage (3) est, par ailleurs, associée à des détecteurs de niveau (9), au nombre de trois dans le cas présent, ces détecteurs de niveau (9J étant constitués par des électrodes en forme d'aiguilles qui définissent des niveaux, et par suite des volumes qui seront étalonnés a postériori. La burette de stockage est à base d'un matériau qui ne se mouille pas, en PTFE par exemple. Ces signaux émis par les électrodes (9) sont transmis à un amplificateur (10) lui-même associé à un microprocesseur (11) qui traite les différents signaux et pilote l'information. Une prise de masse (12) ferme le circuit. A la sortie du conduit d'évacuation (83 situé à la base de la burette (3) est disposée une électrovanne (13) permettant d'assurer la vidange de ladite burette1 cette électrovanne (13) étant également pilotée par (11). Cette électrovanne (13) permet, lorsqu'elle est ouverte, de délivrer le concentrat contenu dans la burette (3) à l'intérieur d'un tube capillaire (14). Conformément à l'invention, ce tube capillaire (14) permet d'introduire l'échantillon de concentrat à l'intérieur même de la veine du liquide de dilution. Pour cela, ledit liquide de dilution est introduit dans l'enceinte proprement dite de dilution (15) par l'intermédiaire d'un tube (16) sur lequel est montée une électrovanne (17) coupant l'arrivée du liquide de dilution (eau adoucie par exemple) provenant d'une source (18) non représentée. Afin de permettre l'injection du concentrat à l'intérieur même de la veine du liquide de dilution, le tube capillaire (14) est coudé et présente une partie (19) disposée sensiblement dans l'axe du conduit (16). Par ailleurs, ainsi que cela ressort de la figure 2, le conduit (16) débouche de préférence tangentiellement à la base de l'enceinte (15). L'enceinte proprement dite de dilution (15) est associée à un agitateur à plateaux vibrants (20) commandé par un moteur (21). Cet agitateur est également piloté par (11). Le prélèvement, après dilution, est réalisé au travers du conduit d'évacuation (22) sur lequel est montée une électrovanne (23) qui permet d'amener le liquide dilué à l'appareil de mesure (24), appareil qui peut être de tout type connu. Un conduit de vidange (25), associé à une vanne (26) est prévu à la base de l'enceinte (15) ; enfin, un capteur de niveau de pression (non représenté) est disposé à l'intérieur de l'enceinte (15) afin de commander la fermeture de la vanne (17) lorsque le taux de dilution souhaité a été obtenu. La mise en oeuvre d'un tel appareil est la suivante. L'appareil étant vide, l'échantillon à prélever circule au travers du conduit (4),de la vanne (5) et du capillaire (7) pour être introduit à l'intérieur de la burette (3). Ladite burette (3) est remplie jusqu'à un niveau présélectionné, par exemple jusqu'au niveau de la deuxième électrode (9). Lorsque ce niveau est atteint, l'électrode émet un signal et, automatiquement, la vanne (5) est inversée par l'intermédiaire de (10-11). Le microprocesseur (11) donne une information qui provoque alors l'ouverture de la vanne (17) d'arrivée du diluant (eau par exemple). Après une temporisation déterminée permettant d'avoir un écoulement laminaire stabilisé du diluant à l'intérieur du tube (16), la vanne (13) est alors ouverte pour permettre l'amenée de l'échantillon. Cette amenée est réalisée par l'intermédiaire du tube capillaire (14-19) directement à l'intérieur de la veine du liquide de dilution, le produit à diluer étant entraîné automatiquement. I1 se produit donc déjà une très bonne homogénéisation du mélange. De préférence, la durée de remplissage de l'enceinte (15) est légèrement supérieure à la durée de vidange de la burette (3). Cela est facilement obtenu en jouant sur le débit du liquide de dilution. La vanne (13) est fermée après que l'échantillon ait été complètement aspiré dans la veine du liquide. Lorsque le taux de dilution a été obtenu, la varne (17) est fermée. L'agitateur à plateaux (20) est alors actionné afin d'obtenir une dilution très homogène. I1 a été constaté qu'avec un tel dispositif, il était possible d'obtenir en une seule fois une dilution très importante, de l'ordre de 1/500 à 1/3000 et ce, de manière très rapide, la durée de l'opération n'excédant pas deux minutes. De plus, il est possible d'obtenir une très grande précision du taux de dilution. Un tel appareil peut trouver de nombreuses applications et peut être utilisé dans tous les cas où l'on désire contrôler des processus chimiques en phase liquide concentrée nécessitant une dilution des constituan.s en réaction pour effectuer leur dosage. I1 peut être utilisé pour effectuer de tels dosaqes en atelier, en temps réel, d'une manière quasi continue. On peut trouver des applications aussi bien dans le domaine de la synthèse organique, la pétrochimie, de la fabrication des résines et peintures, de l'industrie agro-alimentaire, de l'industrie biochimique .. REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant de diluer un produit, notamment lors d'une opération de dosage, caractérisé par le fait qu'il comporte - des moyens permettant de prélever une quantité déterminée du produit à doser, - une enceinte de dilution proprement dite (15), - des moyens permettant d'introduire dans l'enceinte (15) le produit et le liquide de dilution, ces moyens étant tels que l'introduction du concentrat dans l'enceinte de dilution est réalisée par injection dans la veine même du liquide de dilution. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens permettant de prélever la quantité déterminée de produits .à doser sont constituée par une burette de dosage (3), ladite burette (3) étant associée à des détecteurs de niveau (9) permettant de déterminer la quantité de produits à doser. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la burette (3) est réalisée dans un matériau qui ne se mouille pas. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'enceinte de dilution proprement dite (15) est constituée par une colonne verticale associée à un système d'agitation à plateaux vibrants (20-21). 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'introduction du concentrat et du diluant à l'intérieur de l'enceinte (15) est réalisée par l'intermédiaire d'un conduit unique (16) débouchant à la base de ladite enceinte (15), l'injection du concentrat à l'intérieur de la veine du liquide diluant étant réalisée par l'intermédiaire d'un tube capillaire (19) disposé à l'intérieur du conduit (16) précité. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des moyens de temporisation sont prévus pour délivrer le concentrat avec un léger retard par rapport à l'amenée du diluant.