Brevet FR2762236A1 — publié le 19981023

La présente invention concerne un dispositif pour centrifuger. séparer la partie liquide d' une partie solide . et sécher un mélange (chimique ou autre). Quant une réaction chimique (ou autre mélange) est terminée. il est procédé à la séparation de la partie liquide , de la partie solide par centrifugation (centrifuge dont les trous du tambour rotatif sont ceinturés à l'intérieur par un tissu) Ensuite, pour obtenir un séchage complet de cette partie solide , qui est restée sur les parois de la centrifugeuse celle-çi est mise dans un dessiccateur dans lequel, sous I' action du vide et de la chaleur. le solide (encore humide) est retourné jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'une poudre séché. II existe également des produits qui se centrifugent très mal ; lorsque la vitesse de rotation nécessaire à la séparation du liquide du solide est atteinte. la compression contre les parois du tambour est telle qu'il se forme un mur empêchant le liquide de passer. Le dispositif selon l'invention permet de supprimer le dessiccateur. L'ensemble des opérations sous vide et sous chaleur se faisant dans la centrifugeuse elle même . et sous I' action de la force centrifuge qui remplace le retournement du solide dans le dessiccateur. II est utile de préciser qu'il n' est pas nécessaire d'utiliser ce nouveau type de centrifugeuse pour une dessiccation complète . un gain de temps lié à l'action du vide , combiné à la chaleur (facultatif), peut être obtenu . En fait. la force centrifuge n' est plus qu'un élément sur trois . Ce type d' appareil . permet un dosage de la force centrifuge (issue de la vitesse de rotation), de la température (contrôle du chauffage et du refroidissement) . et du vide (la pompe à vide qui est traditionnellement associée au dessiccateur). Dans le cas d' un produit. qui lors de la compression contre les parois fait mur et empêche le liquide de s'échapper. il est fait usage (selon la nature du produit ) etlou du vide . et /ou de la température; mais la vitesse de rotation de la centrifugeuse est laissée à un niveau tel. que l'écoulement du liquide puisse être optimal. Dans le cas ou une dessiccation complète est nécessaire; la centrifuge continuera sa rotation à la vitesse optimale . On y ajoutera d' abord (ou en même temps , si le produit le permet) le vide . et ensuite le chauffage. Le liquide est poussé par la force centrifuge vers l'extérieur; là. sous I' action combinée et dosée. du vide et de la chaleur, il est conduit à un niveau proche ou au niveau de la vaporisation . La force centrifuge poussant le liquide (vaporisé ou sur le point de l'être) vers 1' extérieur. II se dirige vers le condenseur : là. il se liquéfie et coule dans un récipient. II est utile de préciser. que pour obliger le liquide (vaporisé) à se diriger vers le condenseur, le conduit menant à la pompe à vide doit impérativement se trouver sur le chemin d' écoulement et à I' endroit exact ou l'écoulement vers la citerne doit avoir lieu. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente en coupe une centrifugeuse utilisant de par sa construction tout le dispositif de cette invention La figure 2 représente la transformation d' une centrifuge déja existante. En référence à ces dessins. le disposifif ajouté à une centrifugeuse est le suivant (1)un circuit de chauffage et de refroidissement entourant à I' éxtérieur le corps de la centrifugeuse. comprenant 1' entrée de ce système (2) et la sortie (3). un système d'isolation thermique(4) ceinturant la centrifugeuse et son chauffagelrefroidissement; Un condenseur (5) est disposé dans le prolongement de la goulotte . et dans lequel circule un liquide de refroidissement (6). Un conduit (7) relie le condenseur à la pompe àvide; Un conduit (8) évacuant vers un récipient de collecte le liquide condensé. Dans le dessin 1 , est représenté le chauffage/refroidissement(1 . cependant un chauffage (9) a été ajouté au cône afin d' empêcher le liquide vaporisé de se condenser sur la paroi : ce chauffage (9) étant pourvu d' une entrée (10) et d' une sortie (11 1). La chauffe'refroidissement du cône marche avec le contrôle de température principal. L'ensemble centrifuge et cône . jusqu'au clapet (12) bénéficie d'une isolation thermique (4) Le condenseur (5) est identique. y compris les points (7) et (8) aux dessins 1 et 2 i La différence se situe au niveau du cône . dans les clapets circulaires en teflon ou composite (12) et (13) qui se ferment quant la centrifugeuse est en marche . et s'ouvrent pour I' évacuation de la poudre séchée sur la paroi du tambour; I'ouverture et la fermeture des clapets est hydraulique. La partie mobile de la centrifugeuse (tambour) est isolée de la partie fixe par deux I anneaux d' isolation circulaire (14)(33) et par un dispositif d' arrêt (facultatif si seul le vide est utilisé et si un degré réduit de déperdition de la dépression est toléré ), dont l'entrée supérieure (15) est à l'opposé de la sortie supérieure (16); la pression de ce dispositif est ensuite dirigée vers la partie basse , entrée (17) et le tout sot par (18). pour être réinjecté sous pression dans I' entrée (15) La partie entre (14) et (18) ou (16) et (17) est mobile; il s' agit du tambour de la centrifugeuse. (19) est 1' entrée de la pressurisation . pour éliminer le vide dans le tambour (ou pour y créer une zone de pression). Dans la figure 1 et 2. après le chargement de la centrifugeuse , la vitesse de rotation est portée au niveau le mieux adapté à la sortie du liquide. lorsque la partie principale du liquide s' est séparée du solide et a coulé par la goulotte (20) dans la sortie(21). la pompe à vide évacue I' ensemble par le conduit (7) et le tout est chauffé (2) et(3) Quant le vide s' est stabilisé et que la température s' est élevée à un point proche de la vaporisation, des vapeurs se forment. sont extirpées par la force centrifuge. et sont aspires vers le condenseur (5) et vers la pompe à vide. Dans le condenseur. le liquide de refroidissement (6) fait se condenser les vapeurs qui à I' état liquide coulent dans la citerne. Figure 1. le chargement terminé. la partie après le tambour est évacuée au niveau du condenseur mais le tambour en rotation étant hermétiquement isolé . le liquide est forcé de traverser le tissu et les trous du tambour et de se diriger vers le condenseur A noter que le clapet fermé (12) isole la pression ou la dépression dans le tambour et le cône intérieur ;et que le clapet fermé (13) isole la partie après le tambour, la goulotte et le cône externe rattaché au corps de la centrifugeuse. Figure 2. cette centrifugeuse ne comporte qu' un système de chauffe /refroidissement et d' évacuation . mais le tambour n' est pas isolé du reste de la centrifugeuse; dans la phase d' évacuation . c'est I' ensemble qui est évacué (tambour corps goulotte). Figure 3.représente le dessin détaillé de la liaison supérieure entre le tambour rotatif (28) et la partie fixe (29). qui est reliée au corps de la centrifugeuse. L' ensemble est maintenu par une série de roulements à billes. (23) sert au maintien du débattement vertical . (22) et (25) interdisent le mouvement latéral . Les roulements cylindriques (26) et (27) ceinturent I' anneau d' isolation De la glycérine (ou autre). mise sous pression par la pompe du dispositif d' arrêt. arrive par I' entrée (15) et est injectée entre les roulements cylindriques par la sortie (24) comme le montre la figure 5 Figure A , la base du tambour rotatif (28) est fixée au haut du cône intérieur (38) par une série de roulements . Le débattement latéral est maintenu par le roulement (30). Les roulements (31) soutiennent le mouvement vertical . L' anneau d'isolation (33) est posé ici verticalement et est tenu par les deux roulements cylindriques (32) et (34) . qui contrôlent les mouvements latéraux. Les roulements (36) limitent les débattements verticaux La glycerine. sous pression. arrive par (17) et est injectée entre les roulements cylindriques (34) par la sortie(35). Figure 5. ce dessin reproduit le détail de la partie supérieure fixe, qui s' inbrique dans la partie haute du tambour rotatif. afin de rendre visible l'injection de la glycérine en (24) entre les roulements cylindriques (26). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à un usage dans l'industrie chimique ou autre et pharmaceutique en particulier. Revendications 1) Centrifugeuse à tambour rotatif caractérisée en ce que le corps de celle-ci. entourant la partie mobile . est pourvu sur sa périphérie extérieure de moyens de chauffage et de refroidissement (1) noyés dans un isolant thermique (4) le dit corps étant pourvu à sa partie inférieure d' une goulotte (20) de récupération des liquides reliée par un conduit (21) à un condenseur dont une sortie (7) est pourvue d' une pompe à vide, et l'autre sortie (8) reliée à un récipient de collecte des liquides. 2) Centrifugeuse selon la revendication 1 caractérisée en ce que le corps de la centrifugeuse est prolongé d' un embout cônique (37) dans lequel prend place un second embout cônique (38) prolongeant la partie mobile (28) de la centrifugeuse; le dit cône prolongeant le corps et étant pourvu d' un chauffage neuf empêchant la condensation du liquide vaporisé sur la paroi.