Brevet FR2836055A1 — publié le 20030822

DESCRIPTION La présente invention concerne un procédé de surveillance de processus de séparation techniques dans lequel une solution d'alimentation est amenée au moyen d'un dispositif transporteur à un appareil de séparation où elle est libérée de constituants à séparer et dans lequel elle est ensuite recueillie comme solution de produit. L'invention concerne en outre un dispositif de mesure pour l'analyse des solutions de produit qui sont obtenues à partir d'une solution d'alimentation par un processus de séparation technique dans un appareil de séparation. On sait dans l'état de la technique comment alimenter un appareil de mesure avec une solution de produit obtenue lors d'un processus de séparation, et comment mesurer le composant à analyser soit directement, par exemple à l'aide d'une ionisation par étincelles, soit en le transformant en une forme mesurable à l'aide d'additifs, par exemple par la photométrie ou la scintillation liquide. Ce faisant, la solution de produit est utilisée en entier ou est polluée par les additifs. Pour la raison précitée, le procédé qui précède ne s'applique pas pour les processus de séparation techniques. Les solutions de produit qui y sont produites représentent en général des substances raffinées étant donné que lors du processus de séparation, elles sont libérées de substances nocives ou de constituants indésirables, et ainsi soit elles ont une composition qui peut être mise en décharge, soit elles peuvent être utilisées pour d'autres processus. Ce dernier point s'applique en particulier au dessalement de l'eau. Tous les appareils connus entrent en ligne de compte comme appareils de séparation, par exemple les extracteurs, les colonnes de chromatographie, les mélangeurs-décanteurs, les colonnes pulsées, les collecteurs par force centrifuge etc. Dans le document EP 1 029 554 A2, on expose un dispositif de traitement par dialyse dans lequel la solution de dialyse est surveillée à l'aide d'une installation d'analyse, cependant pas le sang. Un fonctionnement continu n'est pas prévu. Dans le document DE 10024992 Al, on décrit un procédé pour la détermination de concentrations de substrats ou de produits dans un milieu. Ce faisant, plusieurs réservoirs de réaction sont prévus dans lesquels sont introduits des modules de prélèvements, qui présentent une membrane semi-perméable. Un milieu de diffusion est conduit à travers les tuyaux de diffusion qui contiennent cette membrane, et conduit à un détecteur. Dans le document DE 19758356 Al, on expose un système de mesures et de prélèvements modulable pour l'analyse automatique à long terme de fluides pour les expériences hydrogéologiques en laboratoire et sur le terrain. Un regroupement pour la surveillance de processus de séparation techniques n'est pas visible. La même chose s'applique au procédé de calibration décrit dans le document DE 196 31 554 Al. Le document DE 31 44 769 Al a comme objet un procédé lors duquel un mélange de substances est réparti et mesuré d'un côté de manière continue, et d'un autre côté de manière périodique, moyennant quoi les valeurs mesurées sont ensuite comparées entre elles pour entreprendre une correction automatique de l'analyseur du procédé qui effectue les mesures de manière continue. L'objectif de l'invention est de mettre à disposition un procédé avec lequel on surveille de façon sûre la solution de produit obtenue à partir d'un processus de séparation technique, en temps réel et avec une faible consommation de la solution de produit, en particulier par une analyse destructrice. Un objectif supplémentaire consiste à concevoir un dispositif de mesure pour une surveillance de ce type. Le premier objectif est atteint selon l'invention par le fait que des volumes partiels sont dérivés en tant que solution de mesure de la solution de produit par intermittence et alimentent un appareil de mesure dans lequel une mesure est effectuée sur la part d'un composant dans la solution de mesure, et par le fait qu'une solution de rinçage, par exemple de l'eau, alimente l'appareil de mesure dans les intervalles de temps où aucune solution de mesure n'est dérivée, et ce faisant, l'appareil de mesure est en fonctionnement de façon continue. L'idée de base de l'invention est donc de dériver par intermittence seulement des volumes partiels de la solution de produit obtenue afin d'en alimenter l'appareil de mesure en fonctionnement continu, qui travaille par exemple selon la méthode de l'ionisation par étincelles, de la photométrie, de la scintillation liquide, de l'absorption atomique, de la photométrie de flammes ou de l'émission atomique. La dérivation intermittente de la solution de mesure n'utilise que peu de solution de produit, ce qui est avantageux en particulier quand la solution de produit est raffinée, comme par exemple lorsqu'il s'agit du processus de séparation de dessalement de l'eau et que la solution de produit est de l'eau dessalée. Selon l'invention, il est prévu que la solution de mesure est dérivée d'un réservoir intermédiaire pour la solution de produit. Un procédé de calibration fait aussi partie du procédé selon l'invention. Dans ce procédé, une calibration de l'appareil de mesure est effectuée de telle manière que, dans une première étape, de la solution d'alimentation est transportée au moyen du dispositif transporteur par une conduite de dérivation en passant devant l'appareil de séparation jusqu'au dispositif de dérivation pour la solution de mesure et là, un volume partiel alimente l'appareil de mesure, et un volume partiel est ramené dans le récipient de solution d'alimentation, et que, dans une deuxième étape, une solution standard est transportée également au moyen du dispositif transporteur par la conduite de dérivation en passant devant l'appareil de séparation jusqu'au dispositif de dérivation, et là, un volume partiel alimente l'appareil de mesure et un volume partiel est évacué. A la base de ceci se trouve la connaissance que la valeur mesurée lors des méthodes d'analyse précitées peut être influencée par la vitesse du flux à la dérivation. C'est pourquoi il est conseillé de réaliser le processus de séparation et l'étape de calibration à un même débit, donc d'effectuer la calibration en intégrant le dispositif transporteur. Comme solution standard, on peut utiliser une solution d'eau et de 10 % de solution d'alimentation. En outre, il existe la possibilité d'effectuer une calibration ultérieure de l'appareil de mesure de telle manière que la solution d'alimentation alimente directement une conduite de dérivation pour la solution de mesure, en évitant donc le dispositif transporteur et l'appareil de mesure, et est ensuite amenée vers l'appareil de mesure. Ceci peut être effectué pendant le processus de séparation, c'est-à-dire sans l'interrompre, et doit servir à détecter et à compenser une fluctuation électronique. Le deuxième objectif, qui fait référence à un dispositif de mesure, est atteint selon l'invention par le fait que le dispositif de mesure présente un dispositif de dérivation qui peut être monté dans une conduite de solution de produit pour la solution de produit obtenue par un processus de séparation technique, et est formé de telle sorte qu'une part de la solution de produit peut être dérivée en tant que solution de mesure par intermittence, par le fait qu'une conduite de dérivation qui mène à un appareil de mesure se raccorde au dispositif de dérivation, moyennant quoi dans la conduite de dérivation une première vanne est munie d'une sortie qui mène à l'appareil de mesure ainsi que d'une première entrée qui est reliée à la conduite de dérivation qui vient du dispositif de dérivation, et d'une deuxième entrée qui est reliée à une conduite de solution de rinçage qui mène à un réservoir de solution de rinçage contenant une solution de rinçage, et moyennant quoi l'appareil de mesure peut fonctionner de manière continue indépendamment d'une alimentation en solution de mesure ou en solution de rinçage. Grâce à cette structure, la solution de mesure est dérivée de façon intermittente, c'est-à-dire avec des interruptions de temps. Dans les intervalles où aucune solution de mesure n'est dérivée, la première vanne est commutée de façon à ce qu'une solution de rinçage alimente l'appareil de mesure. La première vanne commande donc les intervalles avec ou sans dérivation de solution de mesure. A cet effet, une pompe d'alimentation est montée dans la conduite de dérivation afin de veiller à un débit constant vers l'appareil de mesure. Selon l'invention, il est prévu en outre qu'il y ait une deuxième vanne qui peut être montée dans une conduite de solution d'alimentation dans laquelle de la solution d'alimentation est transportée au moyen d'un dispositif transporteur vers l'appareil de séparation, moyennant quoi la deuxième vanne possède une entrée pour la conduite de solution d'alimentation ainsi qu'une première sortie pour la conduite de solution d'alimentation et une deuxième sortie à laquelle se raccorde une conduite de dérivation qui mène à une troisième vanne qui peut être montée dans la conduite de solution de produit dans le sens du flux avant le dispositif de dérivation, et qui possède une première entrée pour la conduite de dérivation et une deuxième entrée pour la conduite de solution de produit et une sortie pour la conduite de dérivation, et enfin qu'il est prévu une quatrième vanne qui peut être montée dans la conduite de solution de produit derrière le dispositif de dérivation et qui possède une entrée pour la conduite de dérivation produit ainsi qu'une première sortie pour la conduite de solution de produit et une deuxième sortie pour une conduite de retour vers un réservoir pour la solution d'alimentation. A l'aide de cette disposition de vannes, de la solution d'alimentation peut être affectée à la calibration en contournant l'appareil de séparation, moyennant quoi il est alors avantageux que la deuxième vanne puisse être montée dans la conduite de solution d'alimentation après le dispositif transporteur, de manière à ce que le dispositif transporteur soit aussi calibré. L'invention envisage de plus le fait qu'une conduite de calibration soit prévue qui peut être reliée à un réservoir pour la solution d'alimentation et qui débouche dans la première entrée d'une cinquième vanne qui est montée dans la conduite de dérivation de telle sorte que la conduite de dérivation débouche dans la deuxième entrée de la cinquième vanne et en ressorte par la sortie de celle-ci. De cette manière, de la solution d'alimentation peut être amenée directement à la conduite de dérivation pour la calibration de l'appareil de mesure, en contournant tous les autres appareils. Ce faisant, la cinquième vanne devrait se situer dans la conduite de dérivation devant une pompe d'alimentation. Enfin, il est prévu selon l'invention qu'une sixième vanne soit montée dans la conduite de la solution d'alimentation devant le dispositif transporteur et qui présente une première entrée qui est reliée à un réservoir pour la solution d'alimentation, et une deuxième entrée qui est reliée à un réservoir pour une solution standard qui est de préférence une solution d'alimentation fortement diluée avec de la solution de produit, par exemple dans un rapport de 10 : 1. De cette manière, une calibration en deux points, d'un côté avec la solution d'alimentation (ler point) et de l'autre côté avec la solution standard (2ème point), peut être effectuée. Sur le dessin, l'invention est illustrée plus en détails à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement. D représente une installation de séparation désignée dans son ensemble par 21, qui est combinée avec une installation de mesure 22. L'installation de séparation 21 présente comme composant principal un appareil de séparation 4 qui est ici simplement représenté par une boîte. Il peut être de différents types. A l'intérieur, une solution d'alimentation est libérée de certains composants. Elle sort de l'appareil de séparation 4 comme solution de produit. La solution d'alimentation est maintenue disponible dans un réservoir 1 de solution d'alimentation. De celui-ci part une conduite 23 de solution d'alimentation qui mène à l'appareil de séparation 4 par une vanne de distribution a, une pompe de procédé 3 et une vanne de distribution b. Ce faisant, les vannes de distribution a et b sont commutées de telle sorte que la solution d'alimentation arrive dans l'appareil de séparation 4 par la conduite 23 de solution d'alimentation et qu'elle y soit soumise au processus de séparation. La solution de produit qui sort de l'appareil de séparation 4 arrive par une conduite 24 de solution de produit dans un réservoir de produit 9, où la solution de produit est collectée. Ce faisant, la solution de produit passe par une autre vanne de distribution c et arrive alors dans un récipient collecteur 5. La conduite de dérivation 24'dérive latéralement en sortant du récipient collecteur 5. La solution de produit passe alors par une autre vanne de distribution d et arrive alors au réservoir de produit 9. Du récipient collecteur 5 part une conduite 25 de solution de mesure. Dans la conduite 25 de solution de mesure sont montées dans le sens du flux l'une derrière l'autre deux vannes de distribution e, f et une pompe 6 pour la solution de mesure. La conduite 25 de solution de mesure débouche dans un appareil de mesure 26 constitué d'une chambre de dispersion 11, dans laquelle un aérosol combustible est produit, une torche 7 dans laquelle l'aérosol est brûlé, et un spectromètre d'émission 8. Le spectromètre d'émission 8 fonctionne selon la méthode de la spectroscopie d'émission atomique. L'installation de mesure 22 peut être opérationnelle de façon continue. Dans ce cas, la pompe 6 de solution de mesure aspire du récipient collecteur 5 une part déterminée de la part de courant du volume vers la conduite 25 de solution de mesure et la transporte vers l'appareil de mesure 26. Ce faisant, les vannes de distribution e, f sont commutées de façon correspondante. L'appareil de mesure 22 peut aussi être exploitée par intermittence. Pour ce faire, la vanne de distribution e est en liaison avec un récipient de solution de rinçage 10 par une conduite de solution de rinçage 27. De l'eau y est mise à disposition. En fonctionnement intermittent, la vanne de distribution e est commutée en alternance de telle sorte qu'à un moment, de la solution de mesure du récipient collecteur 5 et à un autre moment, de la solution de rinçage du récipient de solution de rinçage 10 sont aspirés. De cette manière, on économise de la solution de produit raffinée sans que le fonctionnement de l'installation de mesure 22 doive être interrompu par ceci. Etant donné que la valeur mesurée détectée dans l'appareil de mesure 22 est influencée par la vitesse du flux de la solution de produit dans le récipient collecteur 5, il est important d'effectuer une calibration à un même débit en au moins deux étapes. Dans la première étape, les vannes de distribution b, c, d sont réglées de telle sorte que la solution d'alimentation transportée par la pompe 3 ne passe pas par l'appareil de séparation 4, mais par une conduite de dérivation 28 vers le récipient collecteur 5. Là, la solution d'alimentation y est répartie selon le même rapport que lors de l'exécution du processus de séparation, c'est-à-dire qu'un volume partiel est aspiré par la pompe 6 de solution de mesure et alimente l'appareil de mesure 26, pendant que l'autre volume partiel est conduit dans une conduite 29 de retour par la vanne d et arrive par celle-ci de nouveau dans le réservoir de solution d'alimentation 1. On obtient de cette manière un premier point de mesure. Dans une deuxième étape, la vanne a est réglée de telle sorte qu'au moyen de la pompe 3, de la solution standard-90% d'eau et 10% de solution d'alimentation-soit aspirée d'un réservoir 2 de solution standard à travers une conduite 30 de solution standard. La solution standard arrive alors par le même chemin que la solution d'alimentation dans le récipient collecteur 5, c'est-à-dire en passant par la conduite de dérivation 28 et les vannes b et c. Là s'effectue la répartition de la solution standard dans le même rapport que pour la solution d'alimentation, c'est-à-dire qu'un volume partiel est aspiré par la pompe 6 de solution de mesure en passant par les vannes e, f et alimente l'appareil de mesure 26, tandis que l'autre volume partiel arrive dans la conduite 24 de solution de produit en passant par la vanne d réglée différemment et ensuite dans le réservoir du produit 9. On obtient de cette manière un deuxième point de mesure. En outre, une calibration ultérieure peut être effectuée pendant le processus de séparation. Pour ce faire, le réservoir 1 de solution d'alimentation est relié à la vanne de distribution f par une conduite 31 de calibration. A l'ouverture de la vanne de distribution f, de la solution d'alimentation est aspirée du réservoir 1 de solution d'alimentation au moyen de la pompe 6 de solution de mesure vers la conduite 25 de solution de mesure et transportée par celle-ci dans la chambre de dispersion Il. Ce faisant, la vanne de distribution f est fermée dans la direction vers la vanne de distribution e. Par cette calibration, une déviation électronique par exemple peut être détectée et compensée. REVENDICATIONS 1. Procédé de surveillance de processus de séparation techniques dans lequel une solution d'alimentation est amenée au moyen d'un dispositif transporteur (3) à un appareil de séparation (4) où elle est libérée de constituants à séparer et dans lequel elle est ensuite recueillie comme solution de produit, caractérisé en ce que des volumes partiels sont dérivés de la solution de produit par intermittence en tant que solution de mesure et alimentent un appareil de mesure (26) dans lequel une mesure est effectuée sur la part d'un composant dans la solution de mesure, et en ce dans les intervalles de temps où aucune solution de mesure n'est dérivée, une solution de rinçage, par exemple de l'eau, alimente l'appareil de mesure (26), et ce faisant, l'appareil de mesure (26) est en fonctionnement de façon continue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de mesure est dérivée d'un réservoir intermédiaire (5) pour la solution de produit, formant dispositif de dérivation. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une calibration de l'appareil de mesure (26) est effectuée d'une manière où dans une première étape, de la solution d'alimentation est transportée au moyen du dispositif transporteur (3) par une conduite de dérivation (24) en passant devant l'appareil de séparation (4) jusqu'au dispositif de dérivation (5) pour la solution de mesure et là, un volume partiel alimente l'appareil de mesure (26), et un volume partiel est ramené dans le récipient (1) de solution d'alimentation, et où dans une deuxième étape, une solution standard est transportée également au moyen du dispositif transporteur (3) par la conduite de dérivation (24') en passant devant l'appareil de séparation (4) jusqu'au dispositif de dérivation (5), et là, un volume partiel alimente l'appareil de mesure (26) et un volume partiel est évacué. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une calibration ultérieure de l'appareil de mesure (26) est effectuée de manière que la solution d'alimentation alimente directement une conduite de dérivation (25) pour la solution de mesure et est ensuite amenée vers l'appareil de mesure (26). 5. Dispositif de mesure pour l'analyse de solutions de produit qui sont obtenues dans un appareil de séparation (4) par un processus de séparation technique à partir d'une solution d'alimentation, caractérisé en ce que le dispositif de mesure présente un dispositif de dérivation (5) qui est monté dans une conduite de solution de produit (24) et est formé de telle sorte qu'une part de la solution de produit est dérivée en tant que solution de mesure par intermittence, et en ce qu'une conduite de dérivation (25) qui mène à un appareil de mesure (26) se raccorde au dispositif de dérivation (5), moyennant quoi dans la conduite de dérivation (25), une première vanne (e) est munie d'une sortie qui mène à l'appareil de mesure (26) ainsi que d'une première entrée qui est reliée à la conduite de dérivation (25) qui vient du dispositif de dérivation (5), et d'une deuxième entrée qui est reliée à une conduite (27) de solution de rinçage qui mène à un réservoir de solution de rinçage (10) contenant une solution de rinçage, et moyennant quoi l'appareil de mesure (26) peut fonctionner de manière continue indépendamment d'une alimentation en solution de mesure ou en solution de rinçage. 6. Dispositif de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une pompe d'alimentation (6) est montée dans la conduite (25) de dérivation. 7. Dispositif de mesure selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'une deuxième vanne (b) est prévue qui est montée dans la conduite (23) de solution d'alimentation, dans laquelle de la solution d'alimentation est transportée au moyen d'un dispositif transporteur (3) vers l'appareil de séparation (4), moyennant quoi la deuxième vanne (b) possède une entrée pour la conduite (23) de la solution d'alimentation ainsi qu'une première sortie pour la conduite (23) de solution d'alimentation et une deuxième sortie à laquelle se raccorde une conduite de dérivation (28), qui mène à une troisième vanne (c) qui est montée dans la conduite (24) de solution de produit dans le sens du flux avant le dispositif de dérivation (5) et qui possède une première entrée pour la conduite de dérivation (28), une deuxième entrée pour la conduite (24) de solution de produit et une sortie pour la conduite de dérivation (24') de solution de produit, et en ce qu'enfin une quatrième vanne (d) est prévue qui est montée dans la conduite (24) de solution de produit derrière le dispositif de dérivation (5) et qui possède une entrée pour la conduite de dérivation (24') ainsi qu'une première sortie pour la conduite de solution de produit (24) et une deuxième sortie pour une conduite (29) de retour vers un réservoir (1) pour la solution d'alimentation. 8. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième vanne (b) est montée dans la conduite (23) de solution d'alimentation après le dispositif transporteur (3). 9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'une conduite (31) de calibration est prévue est reliée à un réservoir (1) pour la solution d'alimentation et débouche dans la première entrée d'une cinquième vanne (f) qui est montée dans la conduite (25) de dérivation de telle sorte que la conduite (25) de dérivation débouche dans la deuxième entrée de la cinquième vanne (f) et en ressorte par la sortie de celle-ci. 10. Dispositif de mesure selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cinquième vanne (f) est située dans la conduite (25) de dérivation devant une pompe d'alimentation (6). 11. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que dans la conduite (23) de solution d'alimentation, devant le dispositif transporteur (3), une sixième vanne (a) est montée (3) qui présente une première entrée qui est reliée à un réservoir (1) pour la solution d'alimentation et une deuxième entrée qui est reliée à un réservoir (2) pour une solution standard.