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L'invention est ~elativ~e à un separateur d'un
melange de deux liquides non miscibles et de densites diffe-
rentes, l'un de ceux-ci etant en phase dispersee dans l'au-
tre. Un tel appareil est notamment utilise de maniere
courante à bord des navires pour le traitement des eaux de
cale ou des petroliers pour le traitement des eaux de
ballast ou encore pour le traitement des eaux de plateformes.
La séparation des deux phases constitutives s'opère
dans un appareil comprenant de part et d'autre d'une chambre
d'injection une chambre de coalescence, dans laquelle s'ef-
fectue la separation de la phase dispersee d'avec,la phase
principale, et une chambre de
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collecte de la pha~e di3persée, généralement la pluq légère, et disposée
au-dessu~ de la chambre d'injection. Dan~ certains appareils où la
séparation q'opère danq une cuve de révolution, le tranctfert de la
phase dis~ersée, une fois séparée, s'opère ensuite au travers de cheminées
faisant comm~niquer la chambre de coalescence avec la chambre de collecte.
MalQ la conception de ce~ appareil~ eqt telle que pour parvenir
dans la chambre de coaleqcence, le flux de mélange in~acté croise
avec une viteq~e élevée la totalité de celui de la phase di3perqée
et Qéparée dans la chambre de coalescence au cour~ de sa migration
vers la chambre de collecte à travers les cheminées. Il en résulte
une nouvelle diQpersion partielle, ce qui réduit l'efficacité de la
chambre de coale~cence. De plu~ le dispositif d'in~eotion qui est
latéral et ponctuel impose au mélange une diffusion centripète peu
homogène qui n'est guère favorable à une séparation préliminaire par
effet cyclone. En outre l'inclinaison des plaques de coalescence ne
conduit pas tou~ours à leur bon fonctionnement, ~urtout en présence
; de liquide dispersé de visco~ité élevée.
L'invantion a pour but un appareil pour la séparation d t un
mélange de deux liquide~ dont la conception obvie aux inconvénients
précités, tout en offrant une bonne simplicité de réali~ation, avec
un encombrement réduit.
L'invention a pour ob~et un séparateur d'un mélange de deux
liquides non miscibles et de densités différentes, l'un de ceux-ci
étant en phase dispersee dans l'autre, comprenant en quperposition
dans une cuve de révolution une chambre d'injection du mélange dispo~ée
entre une chambre de coale~cence et une chambre de collecte de la
phase dispersée, caractéri~é en ce que la chambre d'injection communique
i..
'
,
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avec la chambre de coalescence à travers un passage annu-
laire formé entre la paroi de la cuve et la périphérie d'un
déflecteur séparant lesdites chambres et surmonté de che-
minées reliant la chambre de coalescence à la chambre de
collecte, et en ce que la chambre d'injection est munie d'un
injecteur statique central à aubes communiquant au mélange
un mouvement de rotation centrifuge.
Selon certaines caractéristiques, la chambre de
coalescence peut être disposée concentriquement autour d'un
collecteur tubulaire de la phase continue, la chambre de
coalescence comportant une batterie de plaques de coales-
cence tronconiques s'appuyant sur ledit collecteur en pré-
sentant une inclinaison d'environ 35 sur la verticale en
direction de la chambre d'injection, l'intervalle compris
entre deux plaques communiquant avec ledit collecteur à
travers des orifices à perte de charge, lesdites plaques de
coaLescence étant pleines.
Les cheminées peuvent être disposées à l'aplomb
de la périphérie des plaques de coalescence. Le déflecteur
peut etre constitué par une plaque tronconique disposée
parallèlement aux plaques de coalescence et comporte sur sa
périphérie au-delà des cheminées une bordure à inclinaison
inverse. L'injecteur peut etre disposé dans la partie coni-
que du déflecteur. Le collecteur peut comporter dans.sa
partie centrale une canalisation d'alimentation de l'injec-
teur statique. La chambre de collecte de la phase dispersée
peut etre cylindrique et disposée dans le prolongement de la
chambre d'injection et le volume de la chambre de coalescence
peut être du même ordre de grandeur que le volume total des
chambres d'injection et de collecte.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné
à titre d'exemple et illustré dans le dessin.
Dans la figure unique, on a désigné par
4~36 4.
la cuve cylindrique d'un séparateur selon l'invention reposant au
901 par l'intermédiaire de pieds 10. La cuve 1 comporte dans sa partie
centrale une chambre d'in~ection 2 di~posée entre une chambre de coales-
cence 3 occupant la partie inférieure et une chambre de collecte 4
occupant la partie supérieure.
La chambre d'in~ection 2 est séparée de la chambre de coale~-
cence 3 par un déflecteur tronconique 7. Un collecteur tubulaire 5
e~t disposé danq l'axe de la chambre de coalescence. Le collecteur 5
traverse ainsi le fond 11 de la cuve 1 et le déflecteur 7. Autour
de la paroi du collecteur 5, on a disposé une batterie de plaques
de coalescence 8 régulièrement espacées et inclinées d'environ 35
sur la verticale en direction de la chambre d'injection 2.
L'espace compris entre deux plaque3 8 adjacentes communique
avec le collecteur 5 par des organes de perte de charge 80 régulièrement
répartis autour de sa paroi. Le déflecteur 7 préqente lui-même une
inclinaison parallèle à celle des plaques 8 de telle sorte que sa
paroi inférieure constitue au~si une plaque de coalescence en coopération
avec la plaque supérieure en regard de la batterie de plaques 8. Des
cheminées 70 sont disposées à la partie supérieure au déflecteur 7
où elles aont régulièrement réparties à l'aplomb de la périphérie
des plaques 8, tandis que le déflecteur 7 présente sur son pourtour
au-delà des cheminées 70 une bordure 71 dont le sens d'inclinaison
est inverse de celle de qa partie centrale. Les cheminées 70 font
ainsi communiquer, au travers de la chambre d'in~ection 2, le sommet
de la chambre de coaleqcence 3 avea la chambre de colleate 4.
Le collecteur tubulaire 5 traverse d'une part le fond 11
de la cuve 1 et d'autre part la partie centrale du déflecteur tronco-
nique 7. Une canalisation -12 d'alimentation en mélange de l'appareil
. ~, .
4'1~ 5.
pénètre dans la partie in~érieure du collecteur 5 90U~ le fond 11.
La canalisation 12 est, par ailleur3, disposée dan3 l'axe du collecteur 5
pour déboucher dans la chambre d'injection 2 dans la partie conique
du déflecteur 7 à travers un injecteur ~tatigue 6 à aubes 60. Le collec-
teur 5 comporte aus3i dan3 ~a partie inférieure un piquage 13 d'évacuationde la phase principale du mélange, tandis que la cuve 1 comporte au-
dessus du fond 11 un orifice 14 d'évacuation d'éventuels sédiments.
La chambre de collecte 4 est disposée dans le prolongement
de la chambre d'injection 2. Le volume occupé par la chambre de coales-
cence 3 e3t du même ordre de grandeur que le volume total de la chambred'injection 2 et de la chambre de collecte 4. Une canalisation d'évacua-
tion 40 de la phase dispersée qui a été 3éparée, est di3po3ée à la
partie supérieure de la cuve 1 dont elle traverse la paroi. La canali-
3ation 40 prcsente un orlfice d'entrée disposé en regard du fond supé-
rieure 15 de la cuve 1.
Le fonctionnement du séparateur est le 3uivant. Le mélange
des liquides, qui entre dans l'appareil par la canaliqation 12, est
injecté dans la chambre d'in~ection 2 par l'injecteur 6 dont les aubes 60
lui communiquent un mouvement homogène de rotation rendu ascendant
grâce à l'inclinaison du déflecteur 7 comme indiqué par la flèche F.
Au oours de ce mouvement le mélange subit une séparation préliminaire
par effet cyclone qui a pour effet de drainer une partie de la phase
dispersée vers la-partie supérieure dans la chambre de collecte 4.
Cependant le flux du mélange injecté pénètre par l'espace annulaire 72
compris entre la bordure 71 et la paroi de la cuve, dans la chambre
de coalescence 3. Cette pénétration 3'effectue danq la zone 30 comprise
entre la périphérie des plaque~ de coaleqcence 8 et la paroi de la
cuve pour se poursuivre dans l'espace formé entre deux plaques 8 adjacentes,
.. , ~
.
.
- ~144~86 6.
puis à travers leq organe~ de perte de charge 80 danq le aollecteur 5.
Pendant le parcours entre les plaques 8, la phase disperqée du mélange
se Qépare de la phase principale par décantation et coale~cence pour
remonter d'abord le long des plaques, puis dans la zone périphérique
des plaques 8 à la partie supérieure de laquelle la phaqe dispersée
passe à traver~ les cheminée~ 70 dans la chambre de collecte 4 d'où
elle est évacuée à travers la canalisation 40. La phaqe dispersée
ayant été séparée du mélange, comme il vient d'être dit le liquide
qui pénètre dans le collecteur 5 eqt constitué par la phase principale
qui eqt alors évacuée par le piquage 13.
Au oours de ces opérations, on obtient une très bonne séparation
préliminaire de la phase dispersée grâce à la centri~ugation homogène
du mélange. Cette séparation préliminaire est peu sensible aux oscillation~
auxquelles l'appareil peut être Qoumis, lorsqu'il est placé à bord
d'un navire.
Le passage du flux injecté dans la chambre de coalescence
s'effectue sans croisement avec le ~lux ascendant de la phase diqpersée
vers les cheminées.
La faible inclinaison des plaques de coalescence de l'ordre
de 35 conduit à une très bonne e~ficacité sans risque d'engorgement
en présence de liquides visqueux et à une grande surface active dans
un minimum d'encombrements.
_ La position de l'interface entre la phase dispersée dans
la chambre de collecte~4 et le mélange in~ecté dans la chambre d'injec-
tion 2 peut être contrôlée soit par un réglage des pertes de charges
sur les canalisations de sortie 40 de la phase dispersée et 13 de
la phàse principale, soit encore par un système avec sonde automatique
41 agissant sur les canalisations 40 et 13.
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Le ronctionnement de l'appareil a été décrit dans le cas
où la phase dispersée est plus légère que la phase principale. Dans
le cas contraire, l'apparbil pourrait Ponctionner de manière analogue
en inversant les parties supérieure et inférieure.
Il e3t évident que l'invention n'est nullement limitée au
mode de réali3ation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a
été donné qu'à titre d'exemple ; en particulier, on peut, sans ~ortir
du cadre de l'invention, modiPier certaines dispositions ou remplacer
certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains
- éléments par d'autres susceptibles d'assurer la même fonction technique
ou une fonction technique équivalente.
., ~
