Brevet FR2607725A1 — publié le 19880610

Destinée à réaliser des extractions solide/liquide, discontinues, dans les meilleurs conditions possibles, la présente invention a pour objet un extracteur filtrant permettant d'opérer en vase clos et éventuellement sous pression ou sous vide, les opérations suivantes - mélange intime d'un solide broyé et d'un solvant liquide, - malaxage de ce mélange à la température choisie, - séparation du liquide par passage sous pression à travers le média filtrant choisi et monté sur le fond mobile de l'extracteur, - lissage du gâteau de filtration par le mobile agitateur, - débatissage du gâteau pour remise en suspension dans un nouveau solvant, ou pour remise en poudre par séchage ou désolventisation par courant de vapeur, - déchargement instantané grâce à l'ouverture totale inférieure de la matière solide, sèche ou humide, - nettoyage, entretien, remplacement rapide du média filtrant. En outre, l'appareil est également utilisable comme réacteur filtrant, et permet dans le courant d'une réaction chimique en milieu fluide, à températeure contrôlée, la formation de cristaux facilement séparés par filtration, éventuellement relavés et séchés avant d'être déchargés instantanément. ETAT DE LA TECHNIQUE Les appareils existant actuellement pour effectuer ces différentes opérations dans les industries chimiques, parachimiques et pharmaceutiques sont - les extracteurs à filtre flottant dans lesquels le gâteau, en fin de filtration, reste très humide et est très difficile à décharger puisqu'il se trouve dans le fond de cuve, alors que seul le couvercle est ouvrant. - les malaxeurs à fond filtrant dans lesquels le déchargement du gâteau sec ou humide n'est possible que si celui-ci n'a qu'une épaisseur réduite puisqu'il a lieu par une porte latérale située au ras du média filtrant, vers laquelle l'agitateur de forme spéciale pousse petit à petit le solide pulvérulent ou pâteux, opération souvent très longue. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue générale de l'appareil. Les figures 2,3,4 et 5 sont des vues de détail du mobile de l'agitateur. L'appareil est constitué essentiellement des éléments suivants (voir planche 1/2) 1) Un corps de réacteur cylindrique ou mieux, légèrement tronconique, le grand diamètre étant situé en bas et enveloppé d'un circuit pour fluide caloporteur ; l'ensemble résistant à la pression voulue. 2) Un fond de réacteur à double paroi, comportant support de média filtrant et espace de circulation du liquide vers un orifice (3). 4) Un dispositif hydromécanique de manoeuvre du fond permettant à ce dernier les mouvements suivants - montée et descente verticale grâce au coulissement de l'ensemble sur la colonne (5), - basculement du fond seul dans un plan vertical autour de l'axe horizontal (6) monté sur le coulisseau (4), - pivotement de l'ensemble dans un plan horizontal autour de l'axe vertical de la colonne (5). 7) Un dispositif hydromécanique de verrouillage du fond assurant l'étanchéité au moyen d'un système type balonnette permettant, par la rotation d'une bride crantée munie de rampes hélicoldales, le verrouillage et le déverrouillage rapide du fond filtrant. 8) Un agitateur monté en bout d'un axe vertical entrainé en rotation par tout système convenable et traversant le fond supérieur au moyen d'un presse-étoupe ; l'ensemble tournant étant suspendu sur une arcade rigide (9), laquelle peut être animée d'un mouvement vertical grâce aux vérins (10) concomitant ou non avec le mouvement de rotation permettant, grâce à la réversibilité du sens de rotation, un malaxage efficace de toute matière liquide, semi-liquide ou semi-pâteuse dans la totalité du volume du réacteur. 11) Le mobile de l'agitateur est spécialement adapté au travail qui lui est demandé (voir planche 2/2) Construit comme une hélice bipale à pas variable, ce mobile comporte à l'intérieur de son moyeu (12) un système composé, par exemple, de rondelles élastiques (13) agissant sur un coulisseau (14) muni de deux ou plusieurs galets (15), ces derniers prenant appui par paire, sur deux cames (16), chacune de celles-ci étant solidaire de l'axe (17) d'une des deux pales (18) de l'hélice ; l'ensemble étant disposé et calculé en fonction des viscosités extrèmes des fluides à malaxer et du couple disponible sur l'arbre d'agitation, de telle sorte que dans le sens de rotation principal, le pas de l'hélice s'adapte automatiquement d'une façon élastique à la résistance présentée par le milieu à malaxer ou par le gâteau à lisser, tandis que dans le sens de rotation inverse, les pales de l'hélice puissent agir comme des râcleurs élastiques pour débatir des gâteaux durcis et activer leur remise en suspension ; ; ce mobile, grâce aux deux sens de rotation et au mouvement axial alternatif qui lui sont communiqués à volonté, permet aussi le séchage des solides pulvérulents, grâce au transfert de chaleur assuré par la paroi du réacteur, laquelle peut être gardée propre par les brosses (19) qui équipent les extrémités des pales de l'hélice, et frottent sur la paroi chauffante du réacteur (1). REVENDICATIONS 1. Appareil constitué essentiellement des éléments suivants caractérisé par le fait qu'il est composé de Un corps de réacteur, Un fond de réacteur, Un dispositif hydromécanique de manoeuvre du fond, Un dispositif hydromécanique de verrouillage du fond, Un agitateur, Le mobile de l'agitateur. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le corps de réacteur est cylindrique ou mieux, légèrement tronçonique, le grand diamètre étant situé en bas et enveloppé d'un circuit pour fluide caloporteur ; l'ensemble résistant à la pression voulue. 3. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le fond de réacteur est à double paroi, comportant support de média filtrant et espace de circulation du liquide vers un orifice (3). 4. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif hydromécanique de manoeuvre du fond permet à ce dernier les mouvements suivants - montée et descente verticale grâce au coulissement de l'ensemble sur la colonne (5), - basculement du fond seul dans un plan vertical autour de l'axe horizontal (6) monté sur le coulisseau (4), - pivotement de l'ensemble dans un plan horizontal autour de l'axe vertical de la colonne (5). 5. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif hydromécanique de verrouillage du fond assure l'étanchéité au moyen d'un système type balonnette permettant, par la rotation d'une bride crantée munie de rampes hélicoidales, le verrouillage et le déverrouillage rapide du fond filtrant. 6. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'agitateur est monté en bout d'un axe vertical entraîné en rotation par tout système convenable et traverse le fond supérieur au moyen d'un presse-étoupe ; l'ensemble tournant étant suspendu sur une arcade rigide (9), laquelle peut être animée d'un mouvement vertical grâce aux vérins (10) concomitart ou non avec le mouvement de rotation permettant, grâce à la réversibilité du sens de rotation, un malaxage efficace de toute matière liquide, semi-liquide ou semi-pêteuse dans la totalité du volume du réacteur. 7. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le mobile de l'agitateur est spécialement adapté au travail qui lui est demandé ledit mobile de l'agitateur est construit comme une hélice bipale à pas variable, ce mobile comporte à l'intérieur de son moyeu (12) un système composé, par exemple, de rondelles élastiques (13) agissant sur un coulisseau (14) muni de deux ou plusieurs galets (15), ces derniers prenant appui par paire, sur deux cames (16), chacune de celles-ci étant solidaire de l'axe (17) d'une des deux pales (18) de l'hélice ; l'ensemble étant disposé et calculé en fonction des viscosités extrèmes des fluides à malaxer et du couple disponible sur l'arbre d'agitation, de telle sorte que dans le sens de rotation principal, le pas de l'hélice s'adapte automatiquement d'une façon élastique à la résistance présentée par le milieu à malaxer ou par le gâteau à lisser, tandis que dans le sens de rotation inverse, les pales de l'hélice puissent agir comme des râcleurs élastiques pour débatir des gâteaux durcis et activer leur remise en suspension ; ce mobile, grâce aux deux sens de rotation et au mouvement axial alternatif qui lui sont communiqués à volonté, permet aussi le séchage des solides pulvérulents, grâce au transfert de chaleur assuré par la paroi du réacteur, laquelle peut être gardée propre par les brosses (19) qui équipent les extrémités des pales de l'hélice, et frottent sur la paroi chauffante du réacteur (1).