Brevet FR2634291A1 — publié le 19900119

L'invention concerne un procédé de régulation du niveau d'un liquide au- dessus d'un lit dont la hauteur est variable, en particulier d'un lit de résine échangeuse d'ions. Lors de l'utilisation d'une colonne garnie d'un échangeur d'ions, il faut veiller à ce que la résine soit constamment recouverte de liquide. Toutefois, la quantité du liquide et, par suite, le niveau de celui-ci audessus du lit de résine doivent en même temps être limités pour qu'une dégradation de l'effet de séparation par remélangeage soit évitée danstoute la mesure du possible. Mais par le fait que le volume de la résine échangeuse d'ions varie en fonction de la pression osmotique de la solution qui l'environne, on a besoin d'un procédé pour la régulation du niveau. Différents procédés ont déjà été proposés pour résoudre le problème ainsi évoqué. On connaît, d'après le brevet US 3 814 253, un appareil dans lequel une plaque perforée, qui flotte sur le liquide, comporte au milieu un détecteur qui fonctionne sur une base acoustique, conductive ou capacitive. Il est décrit, dans le brevet DE 23 06 210, un dispositif et un procédé dans lesquels, au moyen d'une régulation par un transmetteur pneumatique de pression différentielle servant de détecteur, un tube à bulles d'air servant d'émetteur de signaux, un dispositif de réglage et une valve, on permet l'arrivée de liquide tant que le flotteur, avec le tube à bulles d'air qui y est fixé rigidement, repose sur le lit d'échangeur d'ions. Mais il en résulte directement le risque que le flotteur soit enfoui dans le lit de résine et qu'alors la régulation ne fonctionne plus. L'invention a pour but un procédé simple pour la régulation du niveau d'un liquide au-dessus d'un lit dont la hauteur varie, en particulier un lit de résine échangeuse d'ions, par exemple dans une colonne d'échange. Or il a été découvert un procédé qui est caractérisé par le fait qu'à intervalles réguliers dans le temps (cycle de mesure), on diminue la quantité d'arrivée du liquide jusqu'à ce que le flotteur, qui sert à la détermination du niveau, se pose sur la surface du lit, puis on enregistre à ce moment la hauteur du lit et on porte ensuite le niveau du liquide à la hauteur de consigne par arrivée accrue de liquide, après quoi on maintient cette hauteur avec.apport réglé de liquide jusqu'au cycle de mesure suivant. Il va de soi qu'en dehors de lits de résine échangeuse d'ions, le procédé est également utilisable pour d'autres substances qui varient sous l'effet d'un liquide. Pour l'exécution de la mesure, on utilise un. dispositif de mesure de niveau standard avec flotteur. Les fonctions de régulation et de commande sont remplies par un régulateur numérique approprié, de façon connue de l'homme de l'art. Un cycle de mesure se compose de deux étapes: 1. l'étape régulée: Dans cette étape, la régulation s'effectue comme une régulation normale de niveau, avec une valeur de consigne fixe pour la hauteur du liquide, 2. l'etaDe commandée: A cet effet, le régulateur passe avantageusement a l'exploitation manuelle. La commande réduit le débit d'alimentation, ce qui fait que le niveau du liquide baisse. Le moment o le flotteur se pose sur le lit de résine est détecté et la hauteur instantanée du lit de résine peut être caloulee a partir du "niveau" alors mesuré de regulation. Apres auoi, par une arrivée accrue de liquide (par rapport a l'étape regulée), le niveau du liquide est porté a la nouvelle valeur de consigne; Lorsque ce ooint est atteint, le régulateur passe de nouveau à la regulation normale de niveau. La durée du cycle est fonction de la variation de volume du lit de résine par unité de temps. Elle. est comprise en moyenne entre 5 et 60 mn, la durée de'l'etape regulée représentant 75 à 98% environ de ce temps. Ce qui est critique, c'est qu'en raison de la lente "croissance de la résine", l'étape commandée est beaucoup plus courte que l'étape regulée. Avec le procédé selon l'invention, il n'y a pas de risque que le flotteur soit enfoui dans le lit de résine. Les fig. 1 et 2 illustrent le procédé qui peut être exécuté de manière simple et qui, en outre, n'exige pas l'utilisation de sondes de mesure sensibles. La figure 1 est un schéma montrant un flotteur au- dessus d'un lit de résine, le niveau de liquide recouvrant une partie du flotteursur une hauteur H restant lors de la détection, tandis que la figure 2 est un graphi- que représentant le niveau de liquide par rapport à la sur- face de la résine en fonction-du temps, sur plusieurs cycles de détection comprenant une étape commandée et une étape ré- gulée. REVENDICATION Procédé de régulation du niveau d'un liquide au- dessus d'un lit dont la hauteur est variable, en particulier d'un lit de résine échangeuse d'ions, caractérisé en ce qu'à intervalles réguliers dans le temps (cycle de mesure), on diminue la quantité d'arrivée du liquide jusqu'à ce que le flotteur, qui sert à la détermination du niveau, se pose sur la surface du lit, puis on enregistre la hauteur instantanée du lit, on porte ensuite le niveau du liquide à la hauteur de consigne par arrivée accrue de liquide et on maintient cette hauteur avec apport réglé de liquide Jusqu'au cycle de mesure suivant.