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L'invention concerne un appareil perfectionné
pour la création d'un lit de traitement composé de particules soli- i
des ~ soumettre simultanément partiellement à une action de flui-
disation et à un mouvement de circulation au moins horizontale.
Il est connu d'utiliser des lits fluidisés de
particules solides pour effectuer divers traitements de produits
en grains, tels que le sechage, l'enrobage, l'oxydation ou la
cuisson ; les lits fluidisés sont également employés dans divers
procedes de granulation. Dans tous ces procedes, il est souha~table
que le produit solide particulaire constituant le lit fluidise soit
anime d'un mouvement de circulation qui deplace les produits en
grains depuis une extrémité du lit fluidise où ils sont introduits
jusqu'~ l'autre extremité où ils sont recueillis. ~ne telle circu-
lation peut par exemple être réalisée en mettant en oeuvre le pro-
cédé décrit dans le brevet ~rançais n 2 238 532 du demandeur, quipermet d'obtenir la circulation souhaitée sans que les particules
solides constituant le lit fluidisé sortent de l'appareil. Selon
ce procedé, on utilise,dans un mode particulier de realisation,une
enceinte parallélépipédique soumise à des vibrations et comportant
deux zones laterales non fluidisées. Les vibrations créent dans ces
zones laterales des courants de circulation qui transportent les
produits solides particulaires vers une des extrémités du lit flui-
disé où leur accumulation provoque une circulation en sens inverse
dans la zone fluidisée.
Un tel appareil présente toutefois l'inconvé-
nient de ne pas pouvoir etre extrapolé à volonté. Il existe en
pratique une largeur maximale de la zone fluidisée qu'on ne peut
dépasser et, pour des appareils de plus grande dimension, il est
~ nécessaire d'utiliser plusieurs lits fluidisés juxtaposés, ce qui
complique l'a~pareil et augmente son prix de revient.
Le but de l'invention est de proposer un appa-
reil perfectionné comportant un lit fluidisé animé d'un mouvement
de circulation, présentant les memes avantages que les appareils
décrits dans le brevet fran~ais n 2 238 532, mais pouvant être
extrapolé à volonte pour des débits quelconques.
Ces buts sont atteints, selon l'inventionj dans
un appareil comprenant un récipient de fluidisation, avec des
moyens d'amenée et un distributeur d'un agent de fluidisation
alimentant seulement une partie du lit, et des moyens de mise en
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vibration du récipient dirigeant les vibrations de façon sensible-
ment rectiligne suivant un angle de 0 à 80 degrés par rapport à
l'horizontale, par le fait que le distributeur d'agent de fluidi-
sation est constitué par une plaque comportant une pluralite d'é-
vents arrangés en bandes alternant avec une pluralité de bandesmasquantes rectilignes et les bandes d'évents et les bandes mas-
quantes sont parallèles au plan vertical contenant la direction
des vibrations.
Il est conforme à l'invention que la plaque
constituant distributeur soit sensiblement horizontale.
Selon un mode de realisation avantage~ux la
plaque constituant distributeur d'agent de fluidisation est ondu-
lée transversalement à la direction des bandes d'events et des
bandes masquantes et les bandes d'évents sont prévus substantiel-
lement au sommet des demi-ondulations superieures, les demi-ondu-
lations inferieures pouvant être à fond plat et de dimension
transversale superieure à celle des demi-ondulations superieures.
Selon une variante, une plaque support ayant
des ouvertures de passage de l'agent de fluidisation disposees
vis-à-vis des bandes masquantes de la plaque constituant distri-
buteur est montee ecartee sous la plaque constituant distributeur,
celle-ci pouvant être montéé fixe, la plaque constituant distri-
buteur, en l'absence ---
d'arrivée d'agent de fluidisation, reposant sur la plaque support.
Le lit fluidise anime d'un mouvement de circu-
lation obtenu dans l'appareil selon la presente invention trouve
des applications dans tous les procedés de séchage, d'enrobage, de
cuisson, d'oxydation etc... de produits en grains. Il peut notam-
ment être utilise pour la fabrication de materiaux legers granu-
laires à partir de substances silico-alumineuses (schistes, argi-
les ...) suivant le procedé faisant l'objet du brevet français n
2 214 667 du demandeur, ou encore pour la granulation par solidi-
fication de gouttes de produits en phase liquide suivant le pro-
cede faisant l'objet de la demande de brevet français n 76 24 602
du demandeur.
D'autres caracteristiques et avantages ressor-
tiront de la description qui sera donnee ci-après, uniquement à
titre d'exemples, de modes de realisation de l'invention. On se
reportera à cet effet aux dessins annexes, dans lesquels :
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- La figure 1 repr2sente en coupe longitudinale
selon I de la figure 2 un premier mode de realisation de l'inven-
tion ;
- La figure 2 représente une vue de dessus de
5 l'appareil de la figure 1 ;
- La figure 3 représente une vue en coupe trans-
versale de la grille de fluidisation de l'appareil selon III de la
figure 2 ;
- La figure 4 représente une vue en plan d'un
10 appareil constituant un second mode de réalisation de l'invention ;
- La figure 5 représente une vue en coupe trans-
versale de la grille de fluidisation de l'appareil selon V de la
figure 4 ;
- La figure 6 est une vue en perspective d'un
15 détail de la grille de la figure 5 ;
- La figure 7 est une vue en coupe longitudinale,
analogue a celle de la figure 1 d'un troisième mode de réalisation
de l'invention i
- La figure 8 est une vue en coupe transversale
20 analogue a celles des figures 3 et 5 de la grille de fluidisation
de l'appareil de la figure 7.
L'appareil des figures 1 à 3 comprend un réci-
pient de fluidisation 1 de forme generale rectangulaire plane avec
des rebords sur au moins trois côtes 2i 3, 4. Ce recipient comporte
25 en outre une grille 5 constituant distributeur pour un agent de
fluidisation, de l'air par exemple, amene, dans le sens de la flè-
che, par une canalisation 6 dans une chambre de fluidisation 7 de-
limitee, dans son fond, par une paroi etanche 9, sur le dessus par
la grille 5 et sur son pourtour par les parois étanches 2, 3, 4
30 qui s'etendent verticalement au-dessus de la grille 5 et par une
paroi 8 qui s'etend verticalement de façon étanche au moins jusqu'~
joindre la grille 5. Cet appareil sera dit vibro-séparateur.
Un vibreur 10 est monte sur une paroi du reci-
pient de telle sorte qu'il lui imprime des vibrations dans la di-
35 rection indiquee par la double flèche, c~est-à-dire légerement in-
clinee par rapport a la verticale et dans un plan correspondant,.pour la figure 1, au plan du dessin.
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La grille 5 est une plaque perforee mont~e sen-
siblement horizontale et liée rigidement au récipient 1, par ex-
em~le par fixation aux parois 2, 3, 4 et 8. Elle comporte ~lusieurs
rangées 11 de perforations 12 servant d'évents pour le passage de
5 l'agent de fluidisation de la chambre 7 vers la surface superieure
de la grille. Les rangées 11 de perforations 12 alternent avec
des bandes masquantes 13. Rangées 11 et bandes 13 sont parallèles
au plan de la figure 1 contenant les vibrations. Leur direction
sera àite désormais longitudinale.
Si on dispose sur la grille 5 un lit de parti-
cules solides dans lequel une matiere en grains est introduite pour
- y être soumise ~ traitement, on cons~ate que le gaz de fluidisa-
tion introduit par les trous 12 provoque la formation d'une zone
fluidisée 15 de la couc~e de particules solides, tandis qu'entre
15 chaque rangée 11 de trous 12 apparaît au voisinage de la plaque 5
une zone non fluidisée 14 (figure 3). La surface 16 du lit 15 est
de préférence entierement fluidisée, ce résultat étant obtenu,
pour chaque type de particules solides à partir d'une épaisseur
facilement déterminable par expérimentation.
Sous l'effet des vibrations provoquées par le
vibreur 10 la matière composée des particules solides des zones
non fluidisées 14 se déplace longitudinalement de l'extrémité 8
de l'enceinte vers l'extrémité 3 (figure 1). Il en résulte une
accumulation de produits au voisinage de l'extrémité 3 qui provo-
5 que un écoulement de la matiere de la zone fluidisée de 3 vers 8.
en grain$
Les produits à traiter~ introduits au voisinage de l'extrémité 7,
sont entra;nés par cet écoulement de matière vers l'extremité 8
où ils sont recueillis par tout moyen connu en soi. On peut en
particulier disposer au voisinage de l'extrémité des tamis vibrants
30 17 qui assurent la séparation des produits en grains soumis au
traitement et leur déversement à l'extérieur de l'enceinte, tandis
que les particules solides constituant le lit fluidisé traversent
les tamis et restentàl'intérieur de l'enceinte.
Les figures 4 et 5 représentent un autre mode de
35 réalisation de l'invention. L'appareil des figures 4 et 5 a, dans
son ensemble, la même configuration que l'appareil des figures 1
et 2, sauf en ce qui concerne le mode de réalisation de la grille.
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.. .
La grille 20 est ondulée transversalement selon
le profil apparaissant à la figure 5, formant, vue d'en haut, des
alternances de demi-ondulations 21 concaves et de demi-ondulations
convexes 22. Les perforations 12 sont prevues substantiellement
au sommet des demi-ondulations 22. De cette façon on obtient un
plus fort pourcentage de particules solides non soumises a fluidi-
sation et une meilleure sta~ilite des phénomènes de fluidisation
et d'entraînement par vibrations.
On a representé a la figure 6 un exemple précis
de mode d'exécution d'une grille conforme aux figures 4 et 5.
Pour un lit ayant une dimension transversale de
1 m et une dimension longitudinale de 0,70 m, on a prévu une
grille 20 de distribution d'agent de fluidisation constituée par
une tale d'acier ondulée de 0,6 mm d'épaisseur avec des nervures
d'ondulation disposées dans le sens longitudinal du lit. Ces ner-
vures sont a fonds 21 plats et scmmets arrondis. Le pas ~ entre
deux nervures est de 16 mm, la largeur 1 du fond plat de chaque
nervure est de 9 mm et la hauteur h des nervures est de 7 mm. Les
trous 12 ont un diametre de 1 mm. Ils sont disposés au sommet des
nervures à intervalles réguliers x de 7 mm.
Le vibro-séparateur est mis en action par un
vibrateur électromagnétiquej la fréquence de résonance du système
étant voisine de 51 Hz. La direction des vibrations fait un angle
d'environ 20 avec le plan du diffuseur.
La phase fluiaisée est formée par un solide
siliceux calibré entre 0,2 et 0,4 mm. Pour obtenir une fluidisa-
tion correcte, la vitesse de l'air est réglée à 0,1 m/s, rapportée
à la section totale viie du lit.
Les figures 7 et 8 représentent un autre mode de
réalisation de l'invention. La structure générale est toujours la
même que précédemment, mais le distributeur d'agent de fluidisa-
tion est composé de deux plaques 31 et 32 superposées. La plaque
distributeur proprement dite 31 a la même conformation générale
que la plaque 5 des figures 1 à 3, mais elle est montee
---- au-dessus d'une plaque support 32 fixe ayant
également la même conformation que~la plaque 31, mais dont les
bandes masquantes et les bandes de perforations sont décalées
vis-~-vis des bandes correspondantes de la plaque 31.
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Les deux plaques sont suffisamment rapproch~es
l'une de l'autre pour qu'il se forme au repos un talus d'ébou-
lement sous chacun des trous de la plaque 31, empêchant la mati~re
pulverulente de traverser la plaque 32. En cours de rnarche, la
S pression de l'air jointe à l'action des vibrations chasse l'en-
semble de la matière pulverulente au-dessus de la plaque 31.
