Brevet FR2865144A1 — publié le 20050722

La présente invention concerne une unité de séparation solide liquide. Elle trouvera son application en particulier pour la réalisation d'équipements pour les industries de la chimie fine et de la pharmacie ou encore de l'agroalimentaire. Les unités de séparation consistent principalement à effectuer des séparations solides/liquides sous pression par filtration et ensuite à sécher le solide sous vide qui est sous forme de poudre. Actuellement, la récupération du produit pulvérulent séché est effectuée 10 par un mobile d'agitation sous forme de pâle qui permet la décharge par une vanne de vidange à l'abri de l'air. Suivant des techniques actuelles utilisant un mobile d'agitation pour la vidange, une fine couche résiduelle de produit pulvérulent subsiste sur la face supérieure du filtre. En effet, le mobile d'agitation ne doit pas venir au contact de la surface du filtre ce qui génère la couche de produit pulvérulent résiduel. Cela nécessite une récupération manuelle si l'on souhaite l'exploiter. La récupération s'effectue donc en deux temps ce qui nuit à l'efficacité globale. En outre, la récupération manuelle se fait au contact de l'air ce qui peut 20 détériorer certains produits. Bien entendu, l'intervention manuelle est un problème en soi surtout dans la manipulation de produits pouvant être nocifs. La présente invention a pour but de réaliser une récupération de produits pulvérulents alternative aux techniques existantes. Un avantage est d'éviter le contact avec l'air du produit pulvérulent ainsi qu'avec un manipulateur. Un autre avantage est de réaliser une récupération quasi-totale du produit pulvérulent séparé en une seule phase d'extraction. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui 30 suit d'un mode préféré de réalisation de l'invention uniquement donné à titre indicatif. Auparavant, il est rappelé que la présente invention concerne une unité de séparation solide-liquide comportant un volume de réception d'un mélange muni en partie basse d'un filtre pour la séparation et l'accumulation d'un produit pulvérulent résultant de la séparation, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'aspiration du produit pulvérulent accumulé sur le filtre pour sa récupération. Suivant des modes de réalisation préférés mais non limitatifs, l'unité est telle que: - les moyens d'aspiration comportent au moins un dispositif d'aspiration présentant: - un circuit d'extraction avec une première extrémité apte à être io placée à proximité de la surface supérieure du filtre et une seconde extrémité débouchant dans un dispositif de récupération de poudre; - des moyens de mise en dépression du circuit d'extraction relativement au volume de réception. - la première extrémité est une canne montée mobile en translation et en 15 rotation sur la paroi du volume de réception. - la canne est rétractable hors du volume de réception vers une position de repos. - elle comporte un détecteur de présence de la canne en position de repos assurant l'arrêt des moyens de mise en dépression. - le détecteur de présence de la canne assure la mise en route d'un organe d'agitation dans le volume de réception. - la canne est montée sur la paroi du volume de réception par un système de liaison de cinématique linéaire annulaire. - le système de liaison comporte une rotule avec une pièce sphérique mobile en rotation dans un logement encastré dans la paroi du volume de réception, ladite pièce sphérique comportant un conduit de coulissement de la canne. - le conduit de coulissement comporte une position de stockage du bout de la canne en position rétractée; - la pièce sphérique est mobile en rotation dans le logement vers une position de repos lorsque la canne est rétractée, ladite position de repos étant configurée pour fermer le conduit de coulissement relativement au volume de réception. - le logement comprend un moyeu avant faisant face au volume de réception et un moyeu arrière avec des moyens de serrage. - le moyeu arrière présente une rainure de maintien de la canne en une position de repos. - le logement comprend au moins une surface de butée limitant l'amplitude angulaire du mouvement de la canne. - le dispositif de récupération de poudre comporte une base de stockage de poudre et un couvercle avec un raccordement aux moyens de mise en dépression. Io Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément. La figure 1 illustre une unité selon l'invention de façon schématique en position de récupération de produits pulvérulents. La figure 2 est une vue de dessus du filtre de l'unité de séparation. La figure 3 montre plus précisément le volume de réception et un dispositif d'aspiration. Les figures 4 à 6 sont respectivement des vues suivant les lignes F-F, EE, A-A de la figure 3. La figure 7 illustre une autre phase de fonctionnement de l'unité selon l'invention. La figure 8 montre plus en détail un système de liaison utilisable dans un dispositif d'aspiration. Tel qu'indiqué précédemment, le principe de séparation consiste à admettre un mélange (solide/liquide 8, 9) dans un volume de réception 2 d'un réceptacle 1 pour produire une filtration sous pression sur un filtre 4 et à sécher la phase solide séparée qui se présente sous forme d'un produit pulvérulent. Une pâle d'agitation 6 présente un profil permettant un mélange homogène, la remise en suspension de la matière lors du lavage du gateau. En outre, un système de montée et de descente hydraulique de la pâle d'agitation permet le lissage du gâteau en cours de filtration. Ces mobilités apparaissent en particulier en figure 7. La partie liquide séparée est évacuée au niveau d'une sortie de liquide 7. Pour la séparation solide liquide, la filtration peut être opérée sous une pression de l'ordre de 4 bars et le séchage sous une pression négative de 5 l'ordre de 1 bar. Durant ces phases, un flux gazeux est généré dans le volume de réception 2 par l'intermédiaire d'une entrée de gaz 3 et d'une sortie sous le filtre 4. Le gaz généralement employé est de l'azote. io Suivant l'invention, lorsque la séparation est finalisée, on réalise la récupération du produit pulvérulent 10 accumulé sur le filtre 4. Cette opération est réalisée par l'intermédiaire de moyens d'aspiration qui peuvent se présenter sous la forme d'un ou plusieurs dispositifs d'aspiration 11 dont un exemple est présenté aux différentes figures. Dans l'exemple illustré, le dispositif d'aspiration 11 comprend un circuit d'extraction 12 présentant à une extrémité une canne 15 réalisant un élément tubulaire creux apte à être inséré dans le volume de réception 2 et à parcourir la majeure partie de la surface supérieure 5 du filtre 4. L'autre extrémité du circuit d'extraction 12 débouche dans un dispositif 20 de récupération de poudre 13 également illustrée. L'ensemble est visible notamment aux figures 1 et 7. Le circuit d'extraction 12 permet l'aspiration du produit pulvérulent 10 en coopérant avec des moyens de mise en dépression par exemple sous la forme d'une pompe à vide. L'azote circulant depuis l'entrée 3, dans le volume de réception 2, au travers du circuit d'extraction 12 jusqu'au dispositif de récupération 13 est ensuite évacué par un raccordement 14 branché sur une pompe à vide. Au niveau du dispositif 13, la séparation entre le produit pulvérulent 10 et l'azote est produite par un effet cyclonique. Pour une première séparation, un filtre permet l'arrêt des particules à la porosité souhaitée. Le produit pulvérulent 10 est récupéré par simple gravité dans la base de stockage 27 du dispositif de récupération 13. Les éléments de raccordement et en particulier le raccordement 14 du circuit 12 et de la pompe à vide sur le dispositif de récupération 13 peuvent être quant à eux réalisés sur une portion de couvercle 28 superposé à la base de stockage 27 comme cela ressort de la figure 7. On comprend aisément que les moyens de mise en dépression produisent un phénomène d'aspiration engendrant l'admission du produit pulvérulent 10 présent sur la surface supérieure 5 du filtre 4 dans le circuit d'extraction 12. Un opérateur peut aisément modifier la position du bout 20 de la canne io 15 pour parcourir la majeure partie de la surface du filtre 4. La figure 2 montre un exemple de la portion de la surface supérieure 5 du filtre qui peut être parcouru ne laissant que deux zones extrêmes où le produit n'est pas récupéré mais qui constitue une quantité négligeable. On peut en outre associer plusieurs dispositifs d'aspiration 11 de façon à éviter tout angle mort. Pour permettre au bout 20 de la canne 15 de parcourir la majeure partie de la surface du filtre 4, on présente ci-après un mode de réalisation de sa mobilité relativement à la paroi du réceptacle 1 délimitant le volume de réception 2. Ainsi, dans le cas représenté aux diverses figures, la canne 15 est montée à la fois mobile en translation et en rotation relativement à la paroi par l'intermédiaire d'un système de liaison 17. Les figures 3 et 6 montrent le cas d'un système de liaison 17 comportant une partie sphérique 18 à l'intérieur duquel un conduit est formé 25 pour le coulissement de la canne 15. La partie sphérique 18 est elle-même mobile sous forme d'une rotule dans un logement 19 encastré dans la paroi du réceptacle 1. Plus précisément, le logement 19 présente un moyeu avant 21 faisant face au volume de réception 2 (repère 21 en figure 6) et un moyeu arrière 22 fermant le logement 19 de la partie sphérique 18 et présentant une liaison filetée 26 relativement au moyeu avant 21 pour réaliser un serrage apte à former l'étanchéité de la liaison. Des surfaces de butée 24, 25 formées respectivement sur le moyeu arrière 22 et le moyeu avant 21 permettent de fixer le débattement angulaire autorisé pour la canne 15. Une illustration en est donnée suivant une mobilité en rotation dans un 5 plan horizontal en figure 6 et suivant une mobilité en rotation dans un plan vertical en figure 8. La mobilité en translation de la canne permet de la positionner en une position intégralement rétractée dans laquelle elle est séparée et escamotée du volume de réception 2. io Cette position est en particulier utilisée lors des phases de séparation. Ensuite, la canne 15 est déployée dans le volume de réception 2 pour réaliser l'aspiration. La position de repos 16 dans laquelle se trouve la canne 15 lorsqu'elle n'est pas utilisée pour l'aspiration est illustrée en figure 8. Dans ce cadre, le bout 20 de la canne 15 se trouve logé dans le conduit de la partie sphérique 18 qui elle-même est tournée de sorte que le conduit soit obstrué et ne débouche pas dans le volume de réception 2. De cette façon, l'étanchéité du volume de réception 2 relativement au circuit d'extraction 12 est préservée et la canne 15 est en position inopérante. Une rainure 23 présentée en figure 4, sur le moyeu arrière 22 permet par exemple de maintenir la canne 15 en position de repos 16. Toujours à titre préféré, un capteur, par exemple de conception capacitif, est placé en regard de la canne 15 dans la position de repos 16. Ce capteur réalise un détecteur de présence de la canne 15 dans cette position 16 assurant l'arrêt des moyens de la mise en dépression et autorisant la mise en route de l'agitation. Toute fausse manipulation de l'utilisateur est donc supprimée. En particulier, il n'est pas possible de mettre en marche accidentellement les moyens de mise en dépression durant les phases de 30 séparation. Bien que non représentée, une butée peut limiter le mouvement de translation de la canne 15 en position rétractée. REFERENCES 1. Réceptacle 2. Volume de réception 5 3. Entrée de gaz 4. Filtre 5. Surface supérieure du filtre 6. Organe d'agitation 7. Sortie de liquide i0 8. Liquide 9. Solide 10. Produit pulvérulent 11. Dispositif d'aspiration 12. Circuit d'extraction 13. Dispositif de récupération 14. Raccordement 15. Canne 16. Position de repos 17. Système de liaison 18. Pièce sphérique 19. Logement 20. Bout de canne 21. Moyeu avant 22. Moyeu arrière 23. Rainure 24,25. Surface de butée 26. Liaison filetée 27. Base de stockage 28. Couvercle REVENDICATIONS 1. Unité de séparation solide-liquide comportant un volume de réception (2) d'un mélange muni en partie basse d'un filtre (4) pour la séparation et l'accumulation d'un produit pulvérulent (10) résultant de la séparation, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'aspiration du produit pulvérulent (10) accumulé sur le filtre (4) pour sa récupération. 2. Unité selon la revendication 1 caractérisée par le fait i0 que les moyens d'aspiration comportent au moins un dispositif d'aspiration (11) présentant: - un circuit d'extraction (12) avec une première extrémité apte à être placée à proximité de la surface supérieure (5) du filtre (4) et une seconde extrémité débouchant dans un dispositif de récupération (13) de poudre; des moyens de mise en dépression du circuit d'extraction (12) relativement au volume de réception (2). 3. Unité selon la revendication 2 caractérisée par le fait que la première extrémité est une canne (15) montée mobile en 20 translation et en rotation sur la paroi du volume de réception (2). 4. Unité selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la canne (15) est rétractable hors du volume de réception (2) vers une position de repos (16). 5. Unité selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte un détecteur de présence de la canne (15) en position de repos (16) assurant l'arrêt des moyens de mise en dépression. 6. Unité selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le détecteur de présence de la canne (15) assure la mise en route d'un organe d'agitation (6) dans le volume de réception (2). 7. Unité selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que la canne (15) est montée sur la paroi du volume de réception (2) par un système de liaison (17) de cinématique linéaire annulaire. 8. Unité selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le système de liaison (17) comporte une rotule avec une pièce sphérique (18) mobile en rotation dans un logement (19) encastré dans la paroi du volume de réception (2), ladite pièce sphérique (18) comportant un conduit de coulissement de la canne (15). 9. Unité selon la revendication 8, caractérisée par le fait - que le conduit de coulissement comporte une portion de stockage du bout de la canne (20) en position rétractée; - que la pièce sphérique (18) est mobile en rotation dans le logement io (19) vers une position de repos (16) lorsque la canne (15) est rétractée, ladite position de repos (16) étant configurée pour fermer le conduit de coulissement relativement au volume de réception (2). 12. Unité selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le logement (19) comprend un moyeu avant (21) faisant face au 15 volume de réception (2) et un moyeu arrière (22) avec des moyens de serrage. 13. Unité selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le moyeu arrière (22) présente une rainure (23) de maintien de la canne (15) en une position de repos (16). 14. Unité selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée 20 par le fait que le logement (19) comprend au moins une surface de butée (24, 25) limitant l'amplitude angulaire du mouvement de la canne (15). 15. Unité selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisée par le fait que le dispositif de récupération (13) de poudre comporte une base de stockage (27) de poudre et un couvercle (28) avec un raccordement (14) aux moyens de mise en dépression.