Brevet FR2802216A1 — publié le 20010615

DISPOSITIF MANIPULATION DE PRODUITS CHIMIQUES CORROSIFS Domaine de l'invention L'invention concerne les dispositifs de manipulation de produits chimiques destinés à aux industries chimiques. Elle concerne en particulier les mélangeurs, les dispositifs de traitement et dispositifs d'acheminement aptes à manipuler des produits hautement corrosifs tels que des acides ou bases concentrés. Dans la présente demande, l'expression "dispositif de manipulation" désigne notamment de manière collective, les mélangeurs, les dispositifs de traitement et dispositifs d'acheminement. Etat de la technique Les industries chimiques utilisent de nombreux dispositifs pour manipuler, véhiculer, traiter et/ou manipuler des produits chimiques. Nombre de ces produits sont hautement corrosifs et nécessitent par conséquent des moyens aptes a résister à leur attaque chimique. En particulier, les mélangeurs chimiques sont des dispositifs passifs qui permettent de mélanger des produits différents, généralement en phases liquide ou gazeuse. Les dispositifs de dilution (ou "dilueurs") d'acides forts sont des exemples typiques de mélangeurs chimiques. Le plus souvent, mélangeurs chimiques comprennent également des moyens pour acheminer le mélange obtenu vers une destination déterminée. Typiquement, les mélangeurs chimiques servent à mélanger deux fluides corrosifs et à acheminer le mélange vers un réservoir. Afin de garantir bonne tenue à la corrosion, les dispositifs destinés aux industries chimiques sont généralement en acier inoxydable. Toutefois, les dispositifs connus présentent des durées de vie limitées, qui nécessitent de les changer régulièrement. Les dispositifs deviennent dès lors des produits consommables qui grèvent les coups de fonctionnement, aussi bien par leur coût propre que par les coûts entraînés les interventions et les arrêts de production. La demanderesse a donc recherché des solutions économiques pour résoudre le problème la tenue à la corrosion des dispositifs de manipulation des produits chimiques corrosifs. Description de l'invention L'invention pour objet un dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs comprenant des canalisations intérieures pour faire circuler lesdits produits, caractérisé en ce que des parties déterminées du dispositif sont revêtues d'au moins une couche protectrice comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister dits produits. L'invention a également pour objet une jonction de dispositifs de manipulation de produits chimiques corrosifs caractérisée en ce que des parties déterminées de ladite jonction sont revêtues d'au moins une couche protectrice comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits. Figures La figure 1 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs de l'art antérieur comprenant un mélangeur et des moyens d'acheminement. Les figures 2 à 7 sont relatives à l'invention. La figure 2 illustre, en coupe longitudinale, des dispositifs de manipulation de produits chimiques corrosifs selon l'invention : un mélangeur (figure et deux dispositifs d'acheminement (figures 1 b et 1 c). La figure 3 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif de manipulation assemblé comprenant un mélangeur et un dispositif d'acheminement formé de deux sections, la première de celles ci étant munie de moyens de renforcement mécanique. La figure 4 illustre une dispositif d'acheminement selon l'invention munie moyens de renforcement mécanique, comparable à celui de la figure 2a : a) en coupe longitudinale ; b) coupe transversale tronquée dans le plan A-A. La figure 5 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif d'acheminement selon l'invention, comparable à celui de la figure 2c. La figure 6 illustre en coupe longitudinale, une jonction étanche d'extrémité selon l'invention. La figure 7 illustre, en coupe transversale, une jonction boulonnée selon l'invention. Dans des figures, les flèches indiquent les directions de circulation normale des fluides. Tel qu'illustré à la figure 1, les mélangeurs chimiques (1) de l'art antérieur comprennent typiquement au moins deux canalisation d'entrée (2, 3), zone de mélange (4), au moins une canalisation de sortie (5) et des moyens de jonction (6, 7, 8). Le plus souvent, les mélangeurs sont munis de moyens (10) pour acheminer les fluides vers un orifice (9) éloigné de la zone de mélange (4). Les mélangeurs sont souvent utilisés pour mélanger deux fluides différents et pour acheminer mélange obtenu vers un lieu d'utilisation ou de stockage déterminé. Typiquement, le mélangeur peut être utilisé pour diluer un acide fort dans un liquide neutre et pour acheminer l'acide dilué vers un réservoir (l 5). Dans ce cas, la canalisation de sortie (5) du mélangeur est apte à s'insérer dans un ouverture (12) du réservoir ( le réservoir (15) et le mélangeur (1) étant munis de moyens de fixation et/ou de jonction 11) adaptés pour les assembler de manière rigide et étanche. Description détaillée de l'invention Le dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs (100, 200, 300) selon l'invention comprend des canalisations intérieures (101, 102, 103, 201, pour faire circuler lesdits produits, et est caractérisé en ce que des parties déterminées (111, 11 211, 212, 3 11, 3 12) dudit dispositif comprennent un revêtement protecteur (121, 122, 221, 222, 321, 322) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister dits produits. De préférence, ledit polymère fluoré est un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) un poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). Le dispositif de manipulation comprend généralement des cloisons (131, 132, 1 , 23 2, 3 3 1), qui sont typiquement en un métal tel que l'acier inoxydable. Ces cloisons forment en général les canalisations intérieures (101, 102, 103, 201, 30 du dispositif Lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des cloisons desdites canalisations. Des parties internes et/ou externes de ces cloisons peuvent être revêtues dudit polymère, c'est-à-dire que lesdites parties déterminées comprennent des parties internes et/ou externes desdites cloisons. Le dispositif selon l'invention peut être un mélangeur (100), un dispositif d'acheminement (200, 300) ou toute combinaison de ceux-ci. Le dispositif d'acheminement peut former, en tout ou partie, un prolongement de la zone de mélange (1 04) et/ou de la canalisation de sortie (103). Le mélangeur chimique (l 00) selon l'invention, qui comprend typiquement au moins deux canalisation d'entrée (l 0 1, 102), une zone de mélange (l 04), au moins une canalisation de sortie (103), et des moyens de jonction (105, 106, 1 est caractérisé en ce que des parties déterminées (111, 112) dudit 'langeur comprennent un revêtement protecteur (121, 122) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits corrosifs, tel qu'un poly(tétrafluoro éthylène) (PTFE) ou poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). De préférence, lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des surfaces intérieures (11 1 12) des canalisations exposées au fluides corrosifs. De préférence encore, l'intégralité des surfaces intérieures est revêtue dudit revêtement. Le mélangeur selon l'invention peut être assemblé à au moins un dispositif d'acheminement (200, 300), qui est de préférence selon l'invention, et qui peut former, en tout partie, un prolongement de la zone de mélange (l 04) et/ou de canalisation sortie (103). Le mélangeur et le (ou chaque) dispositif d'acheminement peuvent être réunis par des moyens d'assemblage étanches (107, 206, 207, 3 lesquels moyens d'assemblage comprennent de préférence des moyens de jonction selon l'invention. Le mélangeur peut être constitué de plusieurs pièces ou sections distinctes (l 4 1, 1 réunies par des moyens d'assemblage (143) étanches, lesquels moyens d'assemblage comprennent de préférence des moyens de jonction selon l'invention. Le dispositif d'acheminement (200, 300) selon l'invention, qui comprend au moins une canalisation intérieure (201, 301) et, généralement, au moins un moyen jonction (206, 207, 306), est caractérisé en ce que des parties déterminées (211, 212 311, 312) dudit dispositif comprennent un revêtement protecteur (221, 222, 321, 322) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant moins un polymère fluoré apte à résister à des produits corrosifs, qu'un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). préférence, lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des surfaces intérieures (211, 311) et/ou extérieure (212, 312) de la canalisation exposées au fluides corrosifs. De préférence encore, l'intégralité de la surface intérieure est revêtue du revêtement protecteur. Afin de faciliter leur utilisation, et notamment leur mise en place, les moyens d'acheminement peuvent former des dispositifs distincts, de forme généralement simples, qui comportent des moyens de jonction pour les assembler entre eux et/ou pour les relier à un mélanger. Les mélangeurs (100) et les moyens d'acheminement (200, 300) peuvent être combinés de différentes manières de manière à former un dispositif complet. Le dispositif d'acheminement peut comprendre des moyens de renforcement mécanique, tels qu'une deuxième enveloppe (232) et/ou des goussets ou renforts (241). Ces moyens permettent de rigidifier le dispositif et de le rendre plus résistant aux contraintes mécaniques liées à l'agitation des fluides. dispositif d'acheminement peut comprendre des moyens de mise en température, auquel cas seules les surfaces exposées aux fluides corrosifs sont de préférence revêtues du revêtement protecteur. Typiquement, les moyens de mise en température comprennent une canalisation (250) juxtaposée à sa cloison (231) et apte à être alimentée en fluide caloporteur. Les parties (211, 212) de cette canalisation exposées fluides corrosifs comprennent de préférence un revêtement protecteur. Les moyens de mise en température et de renforcement mécanique peuvent posséder des éléments communs, tel qu'illustré aux figures 2b) et 4. Par exemple, les goussets ou renforts (241) peuvent être localisés dans la canalisation (250), auquel cas ils peuvent comprendre des ouvertures (non illustrées) pour permettre l'écoulement d'un fluide caloporteur. Le dispositif d'acheminement selon l'invention peut comprendre une extrémité libre (307) qui correspond généralement à un orifice de sortie des fluides acheminés par le dispositif. Cette extrémité libre comprend de préférence une 'onction étanche dite "d'extrémité" (400), telle que celle illustrée en détail aux figures 5 et 6. La jonction étanche d'extrémité selon l'invention est caractérisée en que des parties déterminées (402) de celle-ci comprennent un revêtement protecteur (401) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un materiau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs, tel qu'un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). Dans le mode de réalisation préféré de cette jonction, le revêtement (40 1) est le prolongement des revêtements interne (321) et externe (322) d'un dispositif de manipulation selon l'invention. Le revêtement (401) peut être continu, c'est-à-dire que les revêtements intérieur et extérieur forment une continuité, ou soudé (sur une longueur L) de manière étanche. La jonction boulonnée (500) selon l'invention est caractérisée en ce que des parties déterminées (505, 506, 507, 508) de celle-ci comprennent un revêtement protecteur (501, 502, , 504) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs, tel qu'un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). De préférence, ce revêtement est interposé entre deux surfaces de jonction opposées (505, 506, 507, 508) des moyens de jonction (509, 510, 511). Le ou chaque revêtement (501, 502, 503 504) forme avantageusement un lien continu avec le ou chaque revêtement interne 1, 321) ou externe (222, 322) correspondant d'un dispositif selon l'invention. Typiquement, un revêtement interne ou externe aura une partie faisant saillie à l'extrémité dispositif d'acheminement, au droit des moyens de jonctions, qui sera repliée de manière à venir en contact avec la surface d'un desdits moyens et à pouvoir être enserrée entre deux surfaces jonction. L'épaisseur revêtement est choisie de manière à assurer un protection suffisante contre la corrosivité des produits. Elle est typiquement comprise entre 1 et 10 mm. Dans une variante de l'invention, les surfaces du dispositif de manipulation et/ou de la jonction comprennent des revêtements complémentaires (601, 341, 342), qui peuvent être PTFE ou en un autre matériau tel que ECTFE, et qui peuvent couvrir certaines parties déterminées différentes. Certains parties déterminées peuvent ainsi être revêtues deux ou plusieurs couches d'un même matériau ou de matériaux différents. Les couches peuvent agir de manière complémentaire ; par exemple, une couche en un matériau offrant une bonne résistance à des produits corrosifs donnés, mais une faible adhérence sur les surfaces à protéger, peut être complétée par une couche sous jacente de forte adhérence. Les dispositifs de manipulation selon l'invention peuvent être avantageusement utilisés pour la manipulation, et notamment pour des opérations de mélange ou de dilution ou acheminer, des acides forts, tels que des acides phosphoriques sulfuriques concentrés, ou des bases fortes, telles que de l'hydroxyde de sodium concentré. Les revêtements peuvent être appliqués par tout moyen connu. Par exemple, revêtements PTFE peuvent être appliqués de manière mécanique et les revêtements en ECTFE peuvent être appliqués en plongeant les parties déterminées dans un bain d'ECTFE en fusion ou par dépôt sous forme pulvérulente suivi d'un traitement thermique de fusion à 300'C. Avantages de l'invention L'invention apporte une solution économique au problème de la résistance à la corrosion de tels dispositifs avec des milieux fortement agressifs. REVENDICATIONS 1 . Dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs (100, 200, 300) comprenant des canalisations intérieures (101, 102, 103, 201, 30 pour faire circuler lesdits produits, caractérisé en ce que des parties déterminées (l 11, 11 2, 211, 212, 311, 312) dudit dispositif comprennent un revêtement protecteur (121, 122, 221, 222, 321, 322) et en ce que ledit revêtement comprend moins une couche en matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits. 2. Dispositif selon la revendication 1 choisi dans le groupe constitué des mélangeurs 00), des moyens d'acheminement (200, 300), et des combinaisons de ceux-ci. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées desdites canalisations (101, 102, 103, 201, 301). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites parties déterminées comprennent des surfaces intérieures (l 1, 1 12, 21 1, 311) et/ou extérieures (212, 312) exposées au fluides corrosifs. 5. Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit polymère fluoré est un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). 6. Dispositif manipulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement complémentaire (34 , 342). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que revêtement complémentaire est un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthy- lène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). 8. Jonction étanche d'extrémité caractérisée en ce que des parties déterminées (402) de ladite jonction comprennent un revêtement protecteur (40 1) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs. 9. Jonction selon la revendication 8, caractérisée en ce que le revêtement (401) le prolongement des revêtements interne (321) et externe (322) d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7. 10. Jonction selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que ledit polymère est poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthylène/chlorotrifluoro- éthylène) (ECTFE). 11. Jonction boulonnée (500) caractérisée en ce que des parties déterminées (505, , 507, 508) de ladite jonction comprennent un revêtement protecteur (501, 502, 503, 504) et en ce que ledit revêtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs. 12. Jonction selon la revendication 11, caractérisée en ce que le ou chaque revêtement (501, 502, 503, 504) forme un lien continu avec le ou chaque revêtement interne (221, 321) ou externe (222, 322) correspondant d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7. 13. Jonction selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que ledit polymère fluoré est un poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly(éthylène/chloro- trifluoroéthylène) (ECTFE). 14. Jonction selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend un revêtement complémentaire (60 1). 15. Jonction selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que le revêtement complémentaire (601) est un polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou un poly(éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). 16. Utilisation d'une dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ou d'une jonction selon l'une des revendications 8 à pour manipuler des acides forts ou des bases fortes. 17. Utilisation d'une dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ou d'une jonction selon l'une des revendications 8 à 15 pour des opérations de mélange ou de dilution ou pour acheminer des acides forts ou des bases fortes.