Brevet FR2758551A1 — publié le 19980724

La présente invention concerne un dispositif de traitement des supports du type ARGILE comportant essentiellement dans leurs structures moléculaires des atomes métalliques en général et son application particulière pour la sépiolite qui peut servir de support et constituant de base pour la constitution de matières et produits absorbants des composés volatils de l'atmosphère Ces supports argileux, présentent des structures particulières caractérisant une grande porosité intéressante pour les surfaces d'échanges avec les gaz de l'atmosphère. La caractérisation pour la circulation des gaz dans ces porosités est déterminée par l'ouverture de ces canaux intercristallins. Dans le cas particulier de la sépiolite, la constitution des porosités longitudinales est définie par une distribution en feuilles d'unités de silices tétraédriques liées au moyen d'atomes d'oxygène à une feuille octaèdrique comportant les atomes de magnésium pour les supports du type magnésien. Cette structure particulière caractérise les porosités cylindriques dont l'ouverture est conditionnée par le positionnement des atomes métalliques dont les atomes de magnésium pour la sépiolite de magnésium en particulier Cette distribution est représentée schématiquement dans un seul plan pour la bonne compréhension fonctionnelle du dispositif par la figure 2. La figure 2, représente les canaux des porosités unitaires comportant dans la section tétraèdrique les atomes de silice (21) les atomes d'oxygènes (22) et les atomes de magnésium (23) qui sont positionnés en liaison octaèdrique sur l'extrémité des canaux cylindriques. Cette distribution consolide les canaux cylindriques (20) des porosités et les canaux (30) caractérisent l'ouverture octaèdrique des porosités. Pour favoriser la circulation des composés volatils de l'atmosphère dans ces canaux, le dispositif objet de l'invention consiste à ouvrir ces porosités et de les allèger des atomes mètailiques lourds qui par leur poids ont la tendance naturelle des liaisons à se fermner et provoquer ainsi une obstruction plus ou moins importante des ouvertures octaèdriques. Pour favoriser la capacité de réactions physico chimiiques, pour transformer les composés volatils circulant dans ces canaux, il est utile d'assurer un prétraitenient de ces centres actifs d'absorption pour sensibiliser et augmenter les capacités d'interéactions des groupes hydroxyles de silice avec les molécules externes en formant des liens covalents avec certains réactifs organiques. Le dispositif objet de l'invention réalise particulièrement ce traitement de sensibilisation par lavage acide et l'ouverture des porosités est augmentée d'une valeur significative par la centrifugation de la sépiolite pour éliminer les atomes lourds de magnésium à l'ouverture des porosités. La figure i représenie l'appareillage de traitement permettant d e conditionner l'ouverture des porosités et de sensibiliser les surfaces d'échanges internes. Le dispositif comporte une capacité de lavage de prétraitement (1) une machine de centrifugation (7) avec son multiplicateur (8) et son enveloppe de chauffage (6). La matière à traiter, l' argile et la sépiolite de magnésium en particulier est injectée sous pression et atomisée à la partie supérieure de la capacité (1). Les arrivées de liquide acide sous pression sur les buses de pulvérisation (3) et (4) de la capacité (1) permet de réaliser un lavage mécanique énergique de ia matière introduite (2) sous une granulométrie très fine à la partie supérieure de la capacité (1). Ce traitement acide énergique en ambiance fluidisée augmente d'une manière significative la section croisée des canaux intercristallins des porosités de la matière ainsi traitée. Ce constituant mélangé et fluidisé avec un liquide acide, est introduit à la partie haute de la centrifugeuse (7). La centrifugation du mélange, s'effectue à une vitesse de rotation supérieure à 10 000 tours par minute et dans une enveloppe maintenue à une température comprise entre 150 et 200 degrés centigrades par des cannes chauffantes (6) de chauffage de l'enveloppe de la centrifugeuse (7). Le traitement en température de la matière dont la sépiolite dans un milieu acide augmente la section croisée des canaux des porosités. La centrifugation à grande vitesse du mélange, permet par l'effet cisaille la mise en contrainte de la liaison moléculaire silice et magnésium de la structure ouverte des porosités comme représentées par la figure 2. Les forces de contraintes externes des atomes lourds métalliques dont le magnésium pour la structure particulière de la sépiolite, induites par la centrifugation, sont caractérisées par l'établissement d'un champ de contraintes (24) de traction sur les atomes de magnésium (23) pour opérer l'effet cisaille (26) de la liaison silice (21). La liaison cisaillée (26) libérée du poids des atomes métalliques amène une ouverture (30) plus grande des porosités de la matière traitée. A la sortie inférieure des étages de centrifugation, les résidus lourds comportant entre autres les atomes métalliques sont extraits en périphérie (9), le liquide est sorti en (10) et la matière traitée ressort à la partie centrale pour entrer dans la capacité de séchage (11). Le séchage des granulés de matière traitée est assuré par ondes ultra sonores à fréquence et puissance modulables émises par les bases (12) positionnées en périphérie de la capacité de séchage (11) Les granulés séchés sortent par la tuyère (13) pour être pulverises dans un réservoir tampon (16). Le résevoir (16) comporte un tambour de chauffage (17) qui permet de maintenir en température et parfaire le séchage de la matière ainsi traitée. La matière argile ou sépiolite en particulier ainsi traitée peut être dirigée vers les installations de transformations (19). Le liquide de procédé peut être dirigé directement dans les bioréacteurs de traitements par les liaisons (18). Les capacités (11) et (16) sont ventilées et mis en dépression par un ventilateur (14) et un filtre (15) Cette mise en dépression énergique des capacités (11) et (16) favorise essentiellement l'écoulement et le séchage de la matière traitée qui circule en lit fluidisé. REVENDICATIONS 1) Procédé de traitement destiné a accroitre la porosité de supports du type ARGILE comportant essentiellement dans leurs structures des atomes métalliques en général et son application particulière pour la sépiolite, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre ces supports à un lavage acide de sensibilisation puis à une centrifugation et à un séchage de la matière active traitée par ondes ultra sonores afin de permettre la mise en contrainte de la liaison moléculaire silice (21) et magnésium (23) de la structure ouverte des porosités (30) des dits supports et réaliser l'effet cisaille (26) pour libérer les atomes lourds de magnésium (23) de la structure silice,un tel traitement de la sépiolite augmente la sect!on croisée des canaux intercristallins des porosités et sensibilise les surfaces Internes d'echanges 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement comporte le lavage de la matière à traiter en granulométrie très fine injectée sous forme ato'nisée à la partie supérieure (2) d'une capacité (1) est effectué par un liquide acide introduit sous pression pour assurer un prétraltement mecanique énergique de sensibilisation et comporte en outre à la suite une centrifugation à grande vitesse de cette matière qui est ensuite dirigée dans une capacité (11) disposée à la sortie de la centrifugeuse pour etre séchée par ondes ultra sonores. 3) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte une capacité de lavage (1) dans laquelle la matière à traiter est injectée sous forme atomisée à la partie supérieure (2) et mélangée à un liquide acide introduit sous pression par des buses (3) et (4), une centrifugeuse (7) comprenant un multiplicateur (8) permettant une vitesse de rotation supérieure à 10 000 tours par minute et la dite centrifugeuse est pourvue à la sortie inférieure des étages de centrifugation à grande vitesse d'une sortie (9) d'extraction des résidus lourds en périphérie, d'une sortie (10) du liquide de traitement et d'une sortie en partie centrale dirigeant la matière traitée dans une capacité de séchage (11) à ondes ultra sonores pour être récupéré à la sortie dans un réservoir tampon de stockage (16) 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure de la centrifugeuse (7) est pourvue de cannes chauffantes (6) destinées à maintenir l'ensemble de la centrifugation à une température comprise entre 150 et 200 degrés centigrades ) Dispositif selon la revendication 3 et la revendication 4 caractérisé en ce que les ondes ultra sonres émises par des bases (12) sont de fréquences et puissances variables et positionnées en périphérie de la capacité de séchage (11) 6) Dispositif selon les revendications 3, 4 et 5 caractérisé en ce que la capacité (11) comporte une tuyère (13) sur la sortie des granulés séchés de la dite capacité pour pulvériser les granulés dans un résevoir tampon (16) maintenu en température par un tambour de chauffage (17) pour parfaire le séchage de la matière traitée. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que les capacités (11) et (16) sont ventilées et mises en dépression par un ventilateur (14) comportant un filtre (15) pour favoriser le séchage de la matière traitée qui circule en lit fluidisé. 8) Application des supports traités à partir du procédé selon les revendications 1 et 2 à la réalisation d'absorbants des composés volatils de l'atmosphère