CH397719A - Procédé de dispersion de gouttes uniformes d'un premier liquide dans un deuxième liquide - Google Patents

Description

  
 



   Procédé de dispersion de gouttes uniformes d'un premier liquide dans un deuxième liquide
 On est amené, dans les colonnes de traitement de liquides dans lesquelles deux liquides non misci  Mes    ou partiellement   miscibles-sont    en contact, à réaliser des transferts de chaleur, de masse et même des réactions chimiques, ces opérations pouvant, dans    certains cas, entraîner une modification de e la nature    d'un des liquides   dispersé    dans   lnauttre,    par gazéification ou solidification avec changement du poids moléculaire.



   On sait que les coefficients d'échange dépendent,    d'une part de la a surface des gouttes de la phase dis-    persée, et, d'autre part, des conditions dynamiques où sont placées les gouttes par rapport à la phase   continue,    conditions pouvant être caractérisées par la vitesse relative entre globules et phase continue.



  Les transferts sont   également    directement proportionnels à la surface de contact entre les deux liquides.



   En outre, les colonnes de traitement étant généralement à contre-courant, le débit maximal du liquide en phase   continue    est limité par la vitesse de déplacement de la plus petite goutte en mouvement relatif dans la   colo°me.    En effet, au-delà de ce débit    maximal il y a engorgement de la colonne e par les    plus petites gouttes et arrêt du traitement de   celles-ci.   



   Pour une granulométrie hétérogène le débit est limité supérieurement par le régime de fluidisation    de la plus petite goutte située dans la colonne. : L1 en    résulte que les grosses   gouttes    se déplacent très rapi  de. ment et que leur temps de e séjour est faible.   



   La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en permettant à une installation de travailler dans des conditions optimales de traitement, à savoir débit maximal   d'une    colonne de diamètre donné et   rendement    maximal.



   Elle est caractérisée en   oe    que   l'on    forme des gouttes homogènes de diamètre réglé du premier liquide, par application à ce premier liquide d'une vibration, le volume de chaque goutte 'ainsi obtenue étant égal au   quotient    du débit du premier liquide qui traverse   chaque    orifice d'un injecteur créant la   dispersion    par la fréquence de la vibration appliquée.



   Cette vibration peut être imprimée   par    vibration de l'injecteur, ou par une vibration du liquide à disperser existant en amont de l'injecteur.



   Le liquide dans lequel on fait la dispersion peut être soit sans débit, soit avec un débit continu ou un débit pulsé, à une fréquence et une amplitude telles qu'elles ne   perturbent    pas le phénomène de vibration.   



   Le procédé selon l'invention n peut être appliqué    aux traitements de transfert de liquide à liquide, par exemple dans les colonnes d'extraction par solvant où la phase dispersée reste liquide au cours du trai  tement.    On peut ainsi régler le diamètre des gouttes (dont l'uniformité est assurée) à la valeur optimale du point de vue du rendement d'extraction et du débit maximal d'extraction.



   Ce diamètre optimal devra être assez faible pour assurer une importante surface d'échange des gouttes, mais aussi assez grand pour permettre l'existence de courants de circulation à l'intérieur des gouttes.



   Ce procédé est avantageux dans   d'autres    cas,   plar      exemple    où l'on désire réaliser des gouttes uniformes en vue de les transformer, par un   traitement    ultérieur, soit en bulles de gaz, soit en particules solides.   



   C'est le cas, en n particulier, de la fabrication par    polymérisation de grains de matière plastique ou de résines échangeuses d'ions, ou de la fabrication par   précipitation,    réaction ou enrobage de lessives ou  d'engrais. En effet le procédé décrit   peut    permettre d'obtenir des grains sphériques de produits solides avec une   granulométrie    déterminée.



   Un mode de mise en   oeuvre    du procédé selon l'invention va maintenant   être    décrit à titre   d'exe. m-    pie en référence à la figure annexée qui montre, schématiquement, une colonne d'extraction liquideliquide.



   La colonne d'extraction est représentée en 1, la phase continue étant introduite an 2 et évacuée en 3, la phase à disperser étant introduite à la base de la colonne par une conduite 4 et un injecteur 5 comportant un certain nombre d'orifices.



   Une interface entra phase continue et phase dispesée se forme en 11.



      La phase à disperser est t alimentée plar un réser-    voir sous pression 6. La vibration extérieure est   appliquée    à la phase dispersée, en vue d'assurer la   formation    de gouttes uniformes. Elle est produite en intercalant sur la conduite d'admission 4 de la phase dispersée un récipient fermé 7, muni d'une membrane 8 rattachée à un vibreur de fréquence variable 9 par l'intermédiaire d'une tige 10.



   On fait ainsi vibrer la membrane 8 à la   fréquence    voulue et il en résulte la formation des gouttes uniformes de la phase dispersée, à la sortie de l'injecteur 5, le volume de chaque goutte étant égal au quotient du débit qui traverse chaque orifice de l'injecteur par la fréquence vibratoire.



   On peut préciser, à titre d'exemple, que si l'on alimente une telle colonne an isobutanol à   2 I/h    par l'injecteur 5   composé    de 16 buses de 0,5 mm de diamètre pour le disperser dans la phase continue constituée par de l'eau alimentée à 101/h par la   conduite    2 et évacuée   par    la conduite 3, on obtient,    en faisant t vibrer le vibrateur 9 à une fréquence de    53 hertz, des   gouttes    homogènes de 1 mm de diamètre, la hauteur d'unité de tranfert étant dans ce cas de 98 cm.



      Ce dernier r chiffre révèle un autre avantage du    procédé décrit, celui d'autoriser l'utilisation de colonnes de transfert de   hauteur    réduite. Une colonne de transfert capable de traiter des débits identiques mais fonctionnant selon un procédé usuel devrait présenter une hauteur de 173 cm.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de dispersion de gouttes uniformes d'un premier liquide dans un deuxième liquide, caractérisé en ce qu'on forme des gouttes homogènes de diamètre réglé du premier liquide par application d'une vibration à ce premier liquide, le volume de chaque goutte ainsi obtenue étant égal au quotient du débit du premier liquide qui traverse chaque orifice d'un injecteur créant la dispersion, par la fréquence de la vibration appliquée. sOUs-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la vibration est appliquée au premier liquide en appliquant une vibration à l'injecteur.

   2. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la vibration appliquée au premier liquide est une vibration du liquide à disperser existant en amont de l'injecteur.

   3. Procédé suivant la sous-revendication 2, carac térisé an ce que la vibration est t transmise au liquide à disperser par une membrane reliée à un vibreur à fréquence variable.