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Title:
DEVICE FOR HANDLING CORROSIVE CHEMICALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/043872
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for handling corrosive chemicals (100, 200, 200), comprising inner channels (101, 102, 103, 201, 301) for circulating said chemicals. The device is characterized in that certain parts (111, 112, 211, 212, 311, 312) thereof comprise a protective coating (121, 122, 221, 222, 321, 322) and in that said coating contains at least one layer of a material containing at least one fluorinated polymer capable of resisting said chemicals. Said fluorinated polymer is preferably a poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) or a poly(ethylene/chlorotrifluoroethylene) (ECTFE). The invention solves the problem of providing corrosion resistance to devices such as these which operate in extremely aggressive media.

Inventors:
TOTINO ERNEST (FR)
DEBLOCK XAVIER (FR)
BRAUSSEN GILLES (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/003471
Publication Date:
June 21, 2001
Filing Date:
December 11, 2000
Export Citation:
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Assignee:
LORRAINE CARBONE (FR)
TOTINO ERNEST (FR)
DEBLOCK XAVIER (FR)
BRAUSSEN GILLES (FR)
International Classes:
B01F15/00; B01J4/00; B01J19/02; F16L58/10; (IPC1-7): B01J19/02; B01F15/00; F16L58/10
Foreign References:
US3920793A1975-11-18
DE3534724A11987-04-02
GB2189409A1987-10-28
FR2374433A11978-07-13
BE682774A1966-12-01
FR1500109A1967-11-03
Attorney, Agent or Firm:
Marsolais, Richard (cours Lafayette Lyon Cedex 06, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs (100,200,300) comprenant des canalisations intérieures (101,102,103,201,301) pour faire circuler lesdits produits, caractérisé en ce que des parties déterminées (111, 112, 211,212,311,312) dudit dispositif comprennent un revtement protecteur (121, 122,221,222,321,322) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche en un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits.
2. Dispositif selon la revendication 1 choisi dans le groupe constitué des mélangeurs (100), des moyens d'acheminement (200,300), et des combinaisons de ceuxci.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées desdites canalisations (101, 102,103,201,301).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites parties déterminées comprennent des surfaces intérieures (111, 112,211, 311) et/ou extérieures (212,312) exposées au fluides corrosifs.
5. Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit polymère fluoré est un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE).
6. Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un revetement complémentaire (341,342).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le revtement complémentaire est un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (ethy lène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE).
8. Jonction étanche d'extrémité caractérisée en ce que des parties déterminées (402) de ladite jonction comprennent un revtement protecteur (401) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs.
9. Jonction selon la revendication 8, caractérisée en ce que le revtement (401) est le prolongement des revtements interne (321) et externe (322) d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7.
10. Jonction selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que ledit polymère est un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoro éthylène) (ECTFE).
11. Jonction boulonnée (500) caractérisée en ce que des parties déterminées (505, 506,507,508) de ladite jonction comprennent un revtement protecteur (501, 502,503,504) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs.
12. Jonction selon la revendication 11, caractérisée en ce que le ou chaque revtement (501,502,503,504) forme un lien continu avec le ou chaque revtement interne (221,321) ou externe (222,322) correspondant d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7.
13. Jonction selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que ledit polymère fluoré est un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chloro trifluoroéthylène) (ECTFE).
14. Jonction selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend un revtement complémentaire (601).
15. Jonction selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que le revtement complémentaire (601) est un polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE).
16. Utilisation d'une dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ou d'une jonction selon l'une des revendications 8 à 15 pour manipuler des acides forts ou des bases fortes.
17. Utilisation d'une dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ou d'une jonction selon l'une des revendications 8 à 15 pour des opérations de mélange ou de dilution ou pour acheminer des acides forts ou des bases fortes.
Description:
DISPOSITIF DE MANIPULATION DE PRODUITS CHIMIQUES CORROSIFS Domaine de l'invention L'invention concerne les dispositifs de manipulation de produits chimiques destinés à aux industries chimiques. Elle concerne en particulier les mélangeurs, les dispositifs de traitement et les dispositifs d'acheminement aptes à manipuler des produits hautement corrosifs, tels que des acides ou bases concentrés. Dans la présente demande, 1'expression"dispositif de manipulation"désigne notamment, de manière collective, les mélangeurs, les dispositifs de traitement et les dispositifs d'acheminement.

Etat de la technique Les industries chimiques utilisent de nombreux dispositifs pour manipuler, véhiculer, traiter et/ou manipuler des produits chimiques. Nombre de ces produits sont hautement corrosifs et nécessitent par conséquent des moyens aptes à résister à leur attaque chimique.

En particulier, les mélangeurs chimiques sont des dispositifs passifs qui permettent de mélanger des produits différents, généralement en phases liquide ou gazeuse. Les dispositifs de dilution (ou"dilueurs") d'acides forts sont des exemples typiques de mélangeurs chimiques.

Le plus souvent, les mélangeurs chimiques comprennent également des moyens pour acheminer le mélange obtenu vers une destination déterminée. Typiquement, les mélangeurs chimiques servent à mélanger deux fluides corrosifs et à acheminer le mélange vers un réservoir.

Afin de garantir une bonne tenue à la corrosion, les dispositifs destinés aux industries chimiques sont généralement en acier inoxydable. Toutefois, les dispositifs connus

présentent des durées de vie limitées, qui nécessitent de les changer régulièrement.

Les dispositifs deviennent dès lors des produits consommables qui grèvent les coups de fonctionnement, aussi bien par leur coût propre que par les coûts entraînes par les interventions et les arrts de production.

La demanderesse a donc recherché des solutions économiques pour résoudre le problème de la tenue à la corrosion des dispositifs de manipulation des produits chimiques corrosifs.

Description de l'invention L'invention a pour objet un dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs comprenant des canalisations intérieures pour faire circuler lesdits produits, caractérisé en ce que des parties déterminées du dispositif sont revtues d'au moins une couche protectrice comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits.

L'invention a également pour objet une jonction de dispositifs de manipulation de produits chimiques corrosifs caractérisée en ce que des parties déterminées de ladite jonction sont revtues d'au moins une couche protectrice comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits.

Figures La figure 1 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs de l'art antérieur comprenant un mélangeur et des moyens d'acheminement.

Les figures 2 à 7 sont relatives à l'invention.

La figure 2 illustre, en coupe longitudinale, des dispositifs de manipulation de produits chimiques corrosifs selon l'invention : un mélangeur (figure la) et deux dispositifs d'acheminement (figures Ib et lc).

La figure 3 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif de manipulation assemblé comprenant un mélangeur et un dispositif d'acheminement formé de deux sections, la première de celles-ci étant munie de moyens de renforcement mécanique.

La figure 4 illustre une dispositif d'acheminement selon l'invention munie de moyens de renforcement mécanique, comparable à celui de la figure 2a : a) en coupe longitudinale ; b) en coupe transversale tronquée dans le plan A-A.

La figure 5 illustre, en coupe longitudinale, un dispositif d'acheminement selon l'invention, comparable à celui de la figure 2c.

La figure 6 illustre, en coupe longitudinale, une jonction étanche d'extrémité selon l'invention.

La figure 7 illustre, en coupe transversale, une jonction boulonnée selon l'invention.

Dans des figures, les flèches indiquent les directions de circulation normale des fluides.

Tel qu'illustré à la figure 1, les mélangeurs chimiques (1) de l'art antérieur comprennent typiquement au moins deux canalisation d'entrée (2,3), une zone de mélange (4), au moins une canalisation de sortie (5) et des moyens de jonction (6,7, 8). Le plus souvent, les mélangeurs sont munis de moyens (10) pour acheminer les fluides vers un orifice (9) éloigné de la zone de mélange (4). Les mélangeurs sont souvent utilisés pour mélanger deux fluides différents et pour acheminer le mélange obtenu vers un lieu d'utilisation ou de stockage déterminé. Typiquement, le mélangeur peut tre utilisé pour diluer un acide fort dans un liquide neutre et pour acheminer l'acide dilué vers un réservoir (15). Dans ce cas, la canalisation de sortie

(5) du mélangeur est apte à s'insérer dans un ouverture (12) du réservoir (15), le réservoir (15) et le mélangeur (1) étant munis de moyens de fixation et/ou de jonction (8,11) adaptés pour les assembler de manière rigide et étanche.

Description détaillée de l'invention Le dispositif de manipulation de produits chimiques corrosifs (100,200,300) selon l'invention comprend des canalisations intérieures (101,102,103,201,301) pour faire circuler lesdits produits, et est caractérisé en ce que des parties déterminées (111, 112,211,212,311, 312) dudit dispositif comprennent un revtement protecteur (121,122,221,222,321,322) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche en un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister aux dits produits. De préférence, ledit polymère fluoré est un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE).

Le dispositif de manipulation comprend généralement des cloisons (131,132,231, 232,331), qui sont typiquement en un métal tel que l'acier inoxydable. Ces cloisons forment en général les canalisations intérieures (101,102,103,201,301) du dispositif. Lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des cloisons desdites canalisations. Des parties internes et/ou externes de ces cloisons peuvent tre revtues dudit polymère, c'est-à-dire que lesdites parties déterminées comprennent des parties internes et/ou externes desdites cloisons.

Le dispositif selon l'invention peut tre un mélangeur (100), un dispositif d'acheminement (200,300) ou toute combinaison de ceux-ci. Le dispositif d'acheminement peut former, en tout ou partie, un prolongement de la zone de mélange (104) et/ou de la canalisation de sortie (103).

Le mélangeur chimique (100) selon l'invention, qui comprend typiquement au moins deux canalisation d'entrée (101,102), une zone de mélange (104), au moins une canalisation de sortie (103), et des moyens de jonction (105,106,107), est caractérisé en ce que des parties déterminées (111, 112) dudit mélangeur

comprennent un revtement protecteur (121,122) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits corrosifs, tel qu'un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). De préférence, lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des surfaces intérieures (111, 112) des canalisations exposées au fluides corrosifs. De préférence encore, l'intégralité des surfaces intérieures est revtue dudit revtement.

Le mélangeur selon l'invention peut tre assemblé à au moins un dispositif d'acheminement (200,300), qui est de préférence selon l'invention, et qui peut former, en tout ou partie, un prolongement de la zone de mélange (104) et/ou de la canalisation de sortie (103). Le mélangeur et le (ou chaque) dispositif d'acheminement peuvent tre réunis par des moyens d'assemblage étanches (107, 206,207,306), lesquels moyens d'assemblage comprennent de préférence des moyens de jonction selon l'invention.

Le mélangeur peut tre constitué de plusieurs pièces ou sections distinctes (141,142) réunies par des moyens d'assemblage (143) étanches, lesquels moyens d'assemblage comprennent de préférence des moyens de jonction selon l'invention.

Le dispositif d'acheminement (200,300) selon l'invention, qui comprend au moins une canalisation intérieure (201,301) et, généralement, au moins un moyen de jonction (206,207,306), est caractérisé en ce que des parties déterminées (211,212, 311,312) dudit dispositif comprennent un revtement protecteur (221,222,321,322) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits corrosifs, tel qu'un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). De préférence, lesdites parties déterminées comprennent des parties déterminées des surfaces intérieures (211,311) et/ou extérieure (212,312) de la canalisation exposées au fluides corrosifs. De préférence encore, l'intégralité de la surface intérieure est revtue du revtement protecteur.

Afin de faciliter leur utilisation, et notamment leur mise en place, les moyens d'acheminement peuvent former des dispositifs distincts, de forme généralement simples, qui comportent des moyens de jonction pour les assembler entre eux et/ou pour les relier à un mélanger.

Les mélangeurs (100) et les moyens d'acheminement (200,300) peuvent tre combinés de différentes manières de manière à former un dispositif complet.

Le dispositif d'acheminement peut comprendre des moyens de renforcement mécanique, tels qu'une deuxième enveloppe (232) et/ou des goussets ou renforts (241). Ces moyens permettent de rigidifier le dispositif et de le rendre plus résistant aux contraintes mécaniques liées à l'agitation des fluides.

Le dispositif d'acheminement peut comprendre des moyens de mise en température, auquel cas seules les surfaces exposées aux fluides corrosifs sont de préférence revtues du revtement protecteur. Typiquement, les moyens de mise en température comprennent une canalisation (250) juxtaposée à sa cloison (231) et apte à tre alimentée en fluide caloporteur. Les parties (211,212) de cette canalisation exposées aux fluides corrosifs comprennent de préférence un revtement protecteur. Les moyens de mise en température et de renforcement mécanique peuvent posséder des éléments communs, tel qu'illustré aux figures 2b) et 4. Par exemple, les goussets ou renforts (241) peuvent tre localisés dans la canalisation (250), auquel cas ils peuvent comprendre des ouvertures (non illustrées) pour permettre l'écoulement d'un fluide caloporteur.

Le dispositif d'acheminement selon l'invention peut comprendre une extrémité libre (307) qui correspond généralement à un orifice de sortie des fluides acheminés par le dispositif. Cette extrémité libre comprend de préférence une jonction étanche dite "d'extrémité" (400), telle que celle illustrée en détail aux figures 5 et 6. La jonction étanche d'extrémité selon l'invention est caractérisée en ce que des parties déterminées (402) de celle-ci comprennent un revtement protecteur (401) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au

moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs, tel qu'un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). Dans le mode de réalisation préféré de cette jonction, le revtement (401) est le prolongement des revtements interne (321) et externe (322) d'un dispositif de manipulation selon l'invention. Le revtement (401) peut tre continu, c'est-à-dire que les revtements intérieur et extérieur forment une continuité, ou soudé (sur une longueur L) de manière étanche.

La jonction boulonnée (500) selon l'invention est caractérisée en ce que des parties déterminées (505,506,507,508) de celle-ci comprennent un revtement protecteur (501,502,503,504) et en ce que ledit revtement comprend au moins une couche d'un matériau comprenant au moins un polymère fluoré apte à résister à des produits chimiques corrosifs, tel qu'un poly (tétrafluoroéthylène) (PTFE) ou un poly (éthylène/chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE). De préférence, ce revtement est interposé entre deux surfaces de jonction opposées (505,506,507,508) des moyens de jonction (509,510,511). Le ou chaque revtement (501,502,503,504) forme avantageusement un lien continu avec le ou chaque revtement interne (221,321) ou externe (222,322) correspondant d'un dispositif selon l'invention. Typiquement, un revtement interne ou externe aura une partie faisant saillie à l'extrémité du dispositif d'acheminement, au droit des moyens de jonctions, qui sera repliée de manière à venir en contact avec la surface d'un desdits moyens et à pouvoir tre enserrée entre deux surfaces de jonction.

L'épaisseur du revtement est choisie de manière à assurer un protection suffisante contre la corrosivité des produits. Elle est typiquement comprise entre 1 et 10 mm.

Dans une variante de l'invention, les surfaces du dispositif de manipulation et/ou de la jonction comprennent des revtements complémentaires (601,341,342), qui peuvent tre en PTFE ou en un autre matériau tel que ECTFE, et qui peuvent couvrir certaines parties déterminées différentes. Certains parties déterminées peuvent ainsi tre revtues de deux ou plusieurs couches d'un mme matériau ou de matériaux différents. Les couches peuvent agir de manière complémentaire ; par exemple, une

couche en un matériau offrant une bonne résistance à des produits corrosifs donnés, mais une faible adhérence sur les surfaces à protéger, peut tre complétée par une couche sous-jacente de forte adhérence.

Les dispositifs de manipulation selon l'invention peuvent tre avantageusement utilisés pour la manipulation, et notamment pour des opérations de mélange ou de dilution ou pour acheminer, des acides forts, tels que des acides phosphoriques ou sulfuriques concentrés, ou des bases fortes, telles que de l'hydroxyde de sodium concentré.

Les revtements peuvent tre appliqués par tout moyen connu. Par exemple, les revtements en PTFE peuvent tre appliqués de manière mécanique et les revtements en ECTFE peuvent tre appliqués en plongeant les parties déterminées dans un bain d'ECTFE en fusion ou par dépôt sous forme pulvérulente suivi d'un traitement thermique de fusion à 300°C.

Avantages de l'invention L'invention apporte une solution économique au problème de la résistance à la corrosion de tels dispositifs avec des milieux fortement agressifs.