Brevet FR2652146A1 — publié le 19910322

La présente invention est relative à un dispositif pour purger dans une installation de traitement chimique par un gaz ou un mélange gazeux corrosif une enceinte de réaction contenant ledit gaz ou mélange gazeux en fin de traitement. Dans de nombreuses applications lton est amené à effectuer un traitement chimique de produits à l'intérieur drune enceinte de réaction fermée à ltaide d'un gaz ou d'un mélange gazeux. Lorsque le gaz ou ltun au moins des composants du mélange gazeux est toxique ou corrosif, il est nécessaire, avant d'ouvrir Itenceinte pour retirer les produits traités, de purger celle-ci du gaz ou du mélange gazeux sty trouvant en fin de réaction. Cette purge s'effectue le plus souvent par aspiration à laide drune ou plusieurs pompes montées sur un conduit de sortie de gaz de 1 enceinte et aptes à mettre le volume intérieur de celle-ci en dépression à une valeur de pression suffisamment basse, généralement inférieure à 130 Pa, pour provoquer ltévacuation par aspiration de la quasi totalité du gaz ou du mélange gazeux contenu dans 1 r enceinte. A titre d'exemples dtapplication nullement limitatifs lton peut citer les traitements dhaîogénation de produits en matière plastique, par exemple des traitements de fluoration de pièces moulées en matière plastique, notamment en polyéthylène, tels que des réservoirs de carburant pour véhicules automobiles. Le traitement chimique steffectue dans ce cas avec un mélange de fluor gazeux et d'un gaz neutre tel que ltazote. La totalité du fluor gazeux ne réagit pas avec le polyéthylène et une certaine quantité de ce fluor subsiste dans Itenceinte en fin de réaction. De plus, le fluor réagit avec le polyéthylène avec formation de gaz fluorhydrique. I1 est donc nécessaire, avant rouvrir enceinte et de retirer les produits traités, d'évacuer le mélange gazeux contenant du fluor et du gaz fluorhydrique qui sont des composants particulièrement toxiques et corrosifs. On utilise à cet effet, dans la pratique, des pompes à vide qui peuvent être de différents types mais qui présentent en commun la caractéristique d'être lubrifiées par un fluide, notamment de lthuile, et ce, afin d'éviter une corrosion des composants métalliques des pompes par les gaz circulants et leurs produits de condensation. On constate cependant dans les installations de traitement de fluoration, une dégradation rapide de lthuile de lubrification par suite de réactions entre lthuile et les gaz et les produits de condensation aspirés au travers des pompes. Ainsi, au cours du traitement de produits en polyéthylène par du fluor gazeux, il est nécessaire de remplacer lthuile de lubrification pratiquement après trois cycles de traitement dans ITenceinte de réaction. Cela entratne, d'une part la nécessité dtintervention du personnel de service sur les pompes et d'autre part augmente le court de fonctionnement de l'installation par suite drune consommation d'huile importante. La présente invention se propose de fournir un dispositif évitant notamment ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait que la ou les pompes disposées dans le conduit de sortie de gaz de Enceinte de réaction sont des pompes mécaniques rotatives sèches, ctest-à-dire sans circulation de fluide de lubrification, notamment des pompes à palettes ou à engrenages, et que des moyens sont prévus pour maintenir la ou les pompes à une température déterminée supérieure à la température de condensation du gaz corrosif ou du ou des composants corrosifs du mélange gazeux à la pression maximale admise dans l'installation. De préférence, il est prévu selon l'invention deux pompes rotatives sèches disposées en ligne dans le conduit de sortie de gaz de l'enceinte de réaction. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moyens pour maintenir la ou les pompes à la température déterminée sont constitués par un circuit d'échange thermique, dans lequel est réalisée une circulation forcée d'un fluide, notamment de Liteau, à température régulée. Dans le cas où le mélange gazeux contenu dans enceinte en fin de réaction contient plusieurs composants gazeux corrosifs la température déterminée à laquelle doivent être maintenues la ou les pompes est au moins égale à la température de condensation du composant gazeux présentant la température de condensation la plus élevée à la pression maximale admissible dans l'installation. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va maintenant décrire à titre d'exemple en aucune manière limitatif un mode de réalisation en se référant au dessin annexé dans lequel - La figure unique est un schéma partiel d'une installation de traitement mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention. On a schématiquement illustré sur le dessin une enceinte de réaction fermée I dans laquelle peuvent être mis en place des produits à traiter, par exemple des réservoirs en polyéthylène dont un traitement de fluoration doit être réalisé. Un mélange gazeux de traitement, par exemple un mélange gazeux contenant 107 de fluor et 90% d'azote, est introduit comme schématisé par la flèche en haut du dessin dans l'enceinte 1, au travers d'un conduit 2 muni d'une vanne 3 et d'un clapet anti-retour t, le conduit 2 étant prolongé par un conduit 5 muni d'une vanne 6, le conduit 5 communiquant avec l'intérieur de l'enceinte I. Ce conduit 5 sert aussi bien de conduit d'entrée du mélange gazeux que de conduit de sortie de ce mélange gazeux en fin de réaction. En fin de réaction le mélange gazeux se trouvant dans l'enceinte I est purgé par aspiration par un ensemble de deux pompes mécaniques sèches 7,8, telles que des pompes à palettes, au travers desquelles le mélange gazeux en provenance de l'enceinte I est amené à passer depuis une conduite 9 en communication avec la conduite 5 et qui est pouvue d'une vanne 10. Le mélange gazeux ayant traversé les pompes 7 et 8 est évacué par un conduit de sortie Il muni d'un clapet anti-retour. Par le conduit 11, le mélange gazeux peut être amené à un système séparateur associé à un système de recyclage des composants gazeux réutilisables. Selon l'invention, les pompes 7 et 8 ne comportent pas de lubrification et il est prévu un circuit désigné globalement par 13 destiné à maintenir par échange thermique toutes les parties des pompes 7 et 8 à une température minimale déterminée, cette température étant déterminée comme indiqué plus haut de manière à être au moins égale à la température de condensation du gaz corrosif de traitement à la pression maximale susceptible de régner dans l'installation à l'arrêt ou en fonctionnement, ou dans le cas d'un mélange gazeux, à la température de condensation a la même pression de celui-ci des composants corrosifs du mélange gazeux présentant la plus haute température de condensation. Très schématiquement le circuit 13 est du type à régulation de température à circulation forcée comportant un réservoir 14 d'eau à température régulée, par exemple à l'aide d'un échangeur thermique (non représenté), le circuit comportant, associé au réservoir, un vase d'expansion 15, et entre le réservoir et les pompes un accélérateur de débit 16 associé à un débitmètre 17. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle nty est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour purger, dans une installation de traitement chimique par un gaz ou un mélange gazeux corrosif, une enceinte de réaction contenant ledit gaz ou mélange gazeux en fin de traitement, et comprenant au moins une pompe montée sur un conduit de sortie de gaz de l'enceinte et apte à mettre en dépression le volume intérieur de I'enceinte, caractérisé par le fait que la ou lesdites pompes sont des pompes mécaniques rotatives sèches (7,8), et que des moyens (13) sont prévus pour maintenir la ou les pompes à une température déterminée supérieure à la température de condensation du gaz corrosif ou des composants corrosifs du mélange gazeux à la pression maximale admise dans l'installation. 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que lesdites pompes sont du type à palettes. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend deux pompes disposées en ligne dans le conduit de sortie (5,9) de gaz de l'enceinte de réaction (1). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour maintenir la ou les pompes à la température déterminée sont constitués par un circuit d'échange thermique (13) dans lequel est réalisée une circulation forcée d'un fluide, notamment de l'eau, à température régulée. 5. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans une installation de fluoration de pièces moulées en matière plastique, notamment en polyéthylène, en particulier de réservoirs de carburant pour véhicules automobiles.