Brevet FR2689417A1 — publié le 19931008

A La présente invention concerne un procédé de traitement des flux contrôlés de mélanges de substances solides et liquides permettant de séparer de manière optimale les liquides des flux de mélange, plus particulièrement la déshydratation des flux de mélange de substances solides et liquides, de préférence des flux de solides en suspension, plus particulièrement des flux de suspension de fibres et tout particulièrement des suspensions de cellulose ou des flux de boues, ainsi qu'une installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Les ensembles de déshydratation connus et utilisés jusqu'à présent, comme par exemple des presses à vis, des presses à tamis sans fin etc sont remplies de solides, plus particulièrement de fibres en suspension, égouttés au préalable, le remplissage étant effectué par des systèmes de convoyage comme par exemple des courroies de transport et la régulation de l'ensemble de déshydratation s'effectuant soit par le maintien d'un niveau constant du bac d'entrée ou par contre-pression au niveau de la sortie de l'ensemble de déshydratation. -2 - Ces systèmes de régulation connus présentent le grand désavantage qu'en cas d'alimentation variable en substances à déshydrater, plus particulièrement en suspensions, une quantité importante ne peut être traitée par l'ensemble de déshydratation en temps voulu de manière à entraîner soit un débordement du bac d'entrée, soit (en cas d'alimentation insuffisante) l'assèchement de l'ensemble de déshydratation. Le but de la présente invention consiste à proposer une solution à ce problème L'invention se caractérise principalement par le fait que, pour des conditions et/ou paramètres d'alimentation variables du flux de mélange de substances solides et liquides, ce flux à traiter est amené, dans un premier temps, dans un réservoir intermédiaire à partir duquel un flux de volume donné du mélange est transféré, en fonction de son niveau de remplissage, au moyen d'un dispositif de dosage, accompagné éventuellement d'un broyage du flux de mélange de substances solides et liquides à traiter, vers un dispositif d'élimination du liquide, plus particulièrement vers un ensemble de déshydratation, le passage de cet ensemble de déshydratation s'effectuant par un débit déterminé par celui du dispositif de dosage. En utilisant un second réservoir intermédiaire, conformément à la présente invention, d'éventuelles quantités excessives de cellulose en suspension supérieure à la capacité de traitement de l'ensemble de déshydratation peuvent être traitées pendant une durée prolongée et sans perte de suspension En outre, la présente invention permet d'éviter tout assèchement de l'ensemble de déshydratation en cas d'alimentation insuffisante en suspension Le débit du dispositif de dosage relié au réservoir intermédiaire est réglé en fonction des paramètres des substances du mélange à traiter ou en fonction des paramètres du procêdé Conformément à la présente invention, le débit du dispositif de dosage est relié au débit du dispositif de traitement de manière à obtenir un flux constant au niveau de ce dernier grâce au flux constant régulé au niveau du dispositif de dosage Le débit du dispositif de traitement est également lié à sa capacité de déshydratation pour produire un taux de solides donné du produit final Cette configuration permet d'obtenir un taux de solides constant du produit final, soit un taux de déshydratation final constant. Il est avantageux de prévoir parallèlement un dispositif de régulation de niveau Une variante avantageuse de la présente invention consiste à maintenir le niveau de remplissage du réservoir intermédiaire en mélange de substances solides et liquides à une valeur au moins approximativement constante Le niveau donné du réservoir intermédiaire produit une composition homogène des substances au niveau du dispositif de dosage. En outre, la présente invention concerne une installation permettant de traiter des flux-contrôlés de mélanges de substances solides et liquides par élimination maximale du liquide de ces flux de mélange, plus particulièrement par déshydratation des flux de mélange de substances solides et liquides, de préférence25 des flux de solides en suspension, plus particulièrement des flux de suspension de fibres et plus particulièrement des suspensions de cellulose ou des flux de boues, comprenant un dispositif d'élimination de liquides dont le débit peut varier par régulation de la30 vitesse de rotation d'un moteur relié à ce dispositif muni d'une entrée pour son alimentation en mélange de substances solides et liquides à traiter, ainsi que d'une sortie permettant d'évacuer le flux de mélange de substances solides et liquides traité.35 Une variante avantageuse de la présente invention consiste à prévoir un réservoir intermédiaire monté en amont du dispositif d'élimination de liquides ou opposé à son entrée par rapport au sens de courant du flux de mélange de substances solides et liquides & traiter, ce réservoir intermédiaire étant muni d'un dispositif de dosage permettant d'introduire le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter du réservoir intermédiaire dans le dispositif d'élimination de liquides ou dans le dispositif d'introduction de ce dernier, et presentant éventuellement des éléments de transport de forme et de disposition identiques dont le profil permet de broyer le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter, le débit du dispositif d'élimination de liquides respectivement le débit du dispositif d'entraînement correspondant étant réglables par un dispositif de régulation en fonction du débit du dispositif de dosage. Selon une autre variante avantageuse de la présente invention, le débit du dispositif de dosage est réglé au moyen d'un régulateur de niveau et d'au moins un capteur permettant de maintenir le niveau de remplissage du réservoir intermédiaire à une valeur constante. Selon une autre variante avantageuse de la présente invention, le dispositif de dosage est muni d'un moteur réglable. Selon une autre variante avantageuse de la présente invention, le dispositif de dosage est réalisé sous la forme d'une vis de dosage. Selon une autre variante avantageuse de la présente invention, le dispositif d'élimination de liquides est réalisé sous la forme d'une presse à vis. Une autre solution avantageuse de la présente invention consiste à réaliser le dispositif de régulation sous la forme d'un régulateur proportionnel entre la vitesse de rotation de la vis de dosage respectivement du moteur de cette vis, d'une part, et la vitesse de rotation de la presse 'à vis respectivement du moteur de cette presse à vis, d'autre part. Selon une autre variante avantageuse de la présente invention, le dispositif d'élimination de liquides est réalisé sous la forme d'une presse à tamis sans fin. La présente invention va maintenant être décrite en référence à l'exemple représenté sur des dessins annexes dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe verticale de l'installation conformément à la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective de l'installation conformément à la présente invention; et la figure 3 montre un schéma de régulation de l'installation conformément à la présente invention. Sur les dessins, le repère numérique 1 désigne le réservoir intermédiaire, le repère numérique 4 l'entrée de l'ensemble de déshydratation,: le repère numérique 5 l'ensemble de déshydratation, le repère numérique 6 la sortie de l'ensemble de déshydratation, le repère numérique 7 le moteur de l'ensemble de déshydratation, la lettre A désigne le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter et la lettre B le flux de mélange de substances solides et liquides traité par l'ensemble de déshydratation 5. Selon lrillustration de la: figure 1, le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter A ayant par exemple la forme d'un gâteau de presse provenant d'un ensemble de pré-déshydratation (non représenté) est amené, au moyen de convoyeurs (non représentés), au réservoir intermédiaire 1 monté en amont de l'ensemble de déshydratation 5 Le produit est transféré dans le réservoir intermédiaire 1 et ensuite dans le dispositif de dosage 2 réalisé, par exemple, sous la forme d'une vis de dosages Cette vis de dosage 2 transporte le flux volumirque du produit en fonction de 6 - la vitesse de rotation de sa vis vers l'entrée 4 de l'ensemble de déshydratation 5 réalisé, par exemple, sous la forme d'une presse à vis L'ensemble de déshydratation 5 est entraîné par un moteur 7, ce qui permet de régler le débit du flux de mélange de substances solides et liquides A passant par l'ensemble de déshydratation 5 jusqu'à la sortie 6 d'o il sort sous la forme d'un produit déshydraté B. La figure 2 est une representation en perspective des éléments illustrés sur la figure 1 de l'installation, conformément à la présente invention. La régulation de l'installation, conformément à la présente invention, est illustrée de manière schématique sur la figure 3 Le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter A est transféré au réservoir intermédiaire 1 réglé à un niveau de remplissage donné de manière à produire une composition de substances très homogène au niveau de la vis de dosage 2 La vis de dosage 2 présente des éléments de transport de forme et de disposition identiques dont les profils permettent de transporter le flux de mélange de substances solides et liquides à traiter A, d'une part, et de broyer ce mélange de manière homogène, d'autre part Par consequent, l'entrée 4 respectivement l'ensemble de déshydratation -5 sont alimentés en éléments broyés et répartis de manière homogène, ce qui simplifie le procédé de déshydratation. La vitesse de rotation du moteur 3 de la vis de dosage 2 est réglée de manière à assurer un niveau de remplissage constant du réservoir intermédiaire 1 au moyen d'un régulateur de niveau 9 et d'un capteur de niveau 8 La vis de dosage assure, en fonction de sa vitesse de rotation, un flux volumique donné de mélange de substances solides et liquides à traiter A vers le bac d'entrée 4 respectivement vers la presse à vis 5 Le régulateur proportionnel de vitesse 10 règle la vitesse 7 - de rotation du moteur 7 de la presse à vis 5 en fonction de la vitesse de rotation du moteur 3 de la vis de dosage 2 Ceci permet d'adapter le débit ou la capacité de déshydratation de la presse à vis 5 respectivement du flux volumique amené à l'ensemble de déshydratation S au flux de mélange de substances solides et liquides à traiter A Les mesures correctes du niveau de l'entrée respectivement de la contre- pression au niveau de la sortie (causant de grandes difficultés jusqurà présent) ne sont plus requises dans l'installation conformément & la présente invention. La valeur de régulation de l'ensemble de déshydratation S peut être définie à tout moment sans équivoque et vérifiée sans difficulté Le régulateur de vitesse I 1 permet de régler la vitesse de rotation du moteur 3 relié à la vis de dosage 2 (et par conséquent, le débit de la vis de dosage 2) à une valeur donnée, par exemple lors du démarrage de l'installation Le régulateur proportionnel 10 permet d'adapter la vitesse de rotation du moteur 7 du dispositif de rotation 5 (et20 par conséquent, le débit de l'ensemble de déshydratation) à la variation de la vitesse de rotation du dispositif de dosage 2 Parallèlement, le régulateur de vitesse 12 permet de régler la vitesse de rotation du moteur 7 de L'ensemble de déshydratation 525 respectivement la capacité de déshydratation selon les besoins (par exemple pour obtenir un taux de solides donné du produit final), le régulateur proportionnel 10 permettant de modifier automatiquement la vitesse de rotation du moteur 3 du dispositif de dosage 230 respectivement le débit du dispositif de dosage. En cas de variation importante du flux de mélange de substances solides et liquides au niveau du réservoir intermédiaire a, le niveau de ce réservoir est mesuré par plusieurs capteurs de niveau 8 et la vitesse de35 a rotation du moteur 3 de la vis de dosage 2 est modifié de manière correspondante. Les variantes décrites ci-dessus permettent de comprendre la présente invention de manière plus détaillée Cependant, cette invention ne se limite nullement à ces variantes. -9 - Revendications 1 Procédé de traitement des flux contrôlés de mélanges de substances solides et liquides permettant de séparer de manière optimale les liquides des flux de mélange, plus particulièrement la déshydratation des flux de mélange de substances solides et liquides, de préférence des flux de solides en suspension, plus particulièrement des flux de suspension de fibres et tout particulièrement des suspensions de cellulose ou des flux de boues, caractérisé en ce qu'en cas de variations des conditions et/ou des paramètres initiaux du flux de mélange de substances solides et liquides, ce flux de mélange de substances solides et liquides est transféré, dans un premier temps, dans un réservoir intermédiaire à partir duquel un flux volunique donné de mélange est transporté, en fonction de l'état de remplissage du réservoir intermédiaire, par un dispositif de dosage correspondant, éventuellement avec broyage du flux de mélange de substances solides et liquides à traiter, vers un ensemble d'élimination de liquides, plus particulièrement vers un ensemble de déshydratation et en ce que le flux de mélange de y- substances solides et liquides passe par cet ensemble de déshydratation avec un débit qui est fonction du débit du dispositif de dosage - 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le niveau de remplissage du réservoir intermédiaire en mélanges de substances solides et liquides est au moins approximativement constant. 3 Installation de traitement des flux contrôlés de mélanges de substances solides et liquides permettant de séparer de manière optimale les liquides des flux de mélange, plus particulièrement la déshydratation des flux de mélange de substances solides et liquides, de préférence des flux de solides en suspension, plus - particulièrement des flux de suspension de fibres et tout particulièrement des suspensions de cellulose ou des flux de boues, comprenant un ensemble d'élimination de liquides dont le débit peut varier par régulation de la vitesse de rotation d'un moteur relié à ce dispositif muni d'une entrée pour son alimentation en mélanges de substances solides et liquides à traiter, ainsi que d'une sortie permettant d'évacuer le flux de mélange de substances solides et liquides traité, plus particulièrement pour réaliser le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un réservoir intermédiaire ( 1) est monté en amont du dispositif ( 5) d'élimination de liquides respectivement en amont de son entrée ( 4) par rapport à la direction du courant du flux de mélange de substances solides et liquides à traiter (A), ce réservoir intermédiaire étant muni d'un dispositif de dosage ( 2) permettant d'introduire le flux de mélange de substances solides et liquides (A) à traiter du réservoir intermédiaire ( 1) vers le dispositif ( 5) d'élimination de liquides respectivement vers son entrée ( 4), le dispositif de dosage ( 2) présentant éventuellement des éléments de transport de forme et de disposition identiques dont le profil permet de broyer le flux de mélange de substances solides et liquides (A) à traiter et le débit du dispositif ( 5) d'élimination de liquides respectivement les performances du moteur ( 7) correspondant pouvant être réglées par un dispositif de régulation ( 10) en fonction du débit du dispositif de dosage ( 2)- 4 Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le débit du dispositif de dosage ( 2) peut être réglé par un régulateur de niveau ( 9) et par au moins un capteur ( 8) pour assurer un niveau de remplissage donné du réservoir intermédiaire ( 1). il - Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le dispositif de dosage ( 2) est muni d'un moteur réglable ( 3). 6 Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de dosage ( 2) est réalisé sous la forme d'tune vis de dosage- 7 Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que l'ensemble ( 5) d'élimination de liquides est réalisé sous la forme d'une presse à vis- 8 Installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de régulation ( 10) est réalisé sous la forme d'un régulateur proportionnel entre la vitesse de rotation de la vis de dosage ( 2) respectivement de la vitesse de rotation dt moteur ( 3) relié à la vis de dosage ( 2) et la vitesse de rotation de la presse à vis ( 5) respectivement de la vitesse de rotation du moteur ( 7) relié à la presse à vis ( 5). 9 Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que l'rensaeb L-. ( 5) d'élimination de liquides est réalisé sous la forme- d'une presse à tamis sans fin.