La présente invention concerne un dispositif de soutirage des solides permettant également le contrôle du débit des solides qui s'applique plus particulièrement aux appareils, dispositifs et appareillage de mise en contact en continu d'un solide et d'un liquide, en particulier aux colonnes à lit mobile et à lit fluidisé.

L'invention a également trait à l'installation de mise en contact en continu d'un solide et d'un liquide comprenant un tel dispositif de soutirage et un appareil de mise en contact en continu d'un solide et d'un liquide.

Les solides peuvent être en particulier des composés minéraux ou organiques, par exemple des echangeurs d'ions solides tels que des résines echangeuses d'ions ou des zeolithes et autres, se présentant généralement sous la forme par exemple de grains ou de billes.

Dans le domaine du transfert de matière s 'opérant entre un liquide et un solide, on sait que la reaction d'échange étant équilibrée, pour atteindre un taux de transfert convenable et un épuisement convenable en soluté de l'une ou l'autre phase, il est nécessaire d'assurer un mouvement relatif entre les deux phases solide et liquide en présence. On s'est donc dirigé vers des procédés et des dispositifs visant a rendre mobile l'un ou l'autre des deux matériaux solide et liquide en présence ou même les deux.

La technique la plus couramment utilisée est celle dite du "lit fixe" qui a été notamment mise en oeuvre pour extraire des composes présents en faible

teneur, comme c'est le cas en particulier pour la déminéralisation de l'eau.

Cette technique consiste a faire passer le liquide a travers les solides qui se présentent sous la forme d'un lit fixe de grains contenus dans une colonne. Les liquides, en particulier les solutions a traiter, sont mis en circulation a travers ces lits de solide qui se chargent au fur et a mesure des passages de liquides a traiter. Une telle technique présente, entre autres, l'inconvénient de n'être applicable que si le liquide a traiter est parfaitement clair car, en effet, si ce dernier contient des particules solides en suspension, comme c'est le cas notamment pour une pulpe, celles-ci sont arrêtées par les grains et provoquent, a plus ou moins long terme, un colmatage du lit.

De plus, lorsque le lit est complètement charge, a savoir quand par exemple les grains d'echangeurs ou autres ont atteint leur capacité maximum d'extraction, il est nécessaire d'arrêter l'alimentation de la colonne et de l'isoler afin de procéder au déchargement des solides se trouvant a l'intérieur de la colonne, αui ensuite, généralement, sont traites, par exemple pour éliminer les composes fixes, et régénères pour être remis sous leur forme initiale afin d'en garnir de nouveau la colonne.

Une telle opération nécessite des arrêts fréquents qui peuvent se prolonger sur une durée assez longue, et afin de pouvoir disposer d'une installation de traitement fonctionnant en continu, al faudra mettre en oeuvre deux, voire trois colonnes, ou plus et un jeu de vannes permettant de modifier la circulation du liquide, l'une des colonnes de l'installation se trouvant en phase de soutirage ou de régénération de la phase solide, tandis que les autres remplissent leur

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rôle normal de traitement. Ce type d'installation nécessite de prévoir ainsi plusieurs colonnes et vannes pour permettre une permutation, ce qui est très défavorable du point de vue économique. Enfin, dans les lits fixes de solide, il se crée généralement des cheminements préférentiels du liquide qui nuisent gravement a l'efficacité de l'opération d'échange.

Du fait des nombreux inconvénients présentes par les procédés et dispositifs "a lit fixe", on a cherche a s'affranchir de ceux-ci en mettant au point des techniques dans lesquelles on puisse réaliser essentiellement une mise en contact en continu avec une seule colonne. C'est ainsi qu'a ete développée la technique dite du "lit mobile" en colonne, c'est-à-dire un système où non seulement le liquide, mais aussi les particules solides, par exemple les grains d'echangeurs sont mis en mouvement, par rapport a la paroi de la colonne . L'article de M.J. SLATER, dans BRIT. CHEM.

ENG . , 14, (1) , 41, (1969) passe en revue les divers procèdes et appareils mettant en oeuvre la technologie du lit mobile.

Ces procèdes et appareils peuvent être classes en deux grandes catégories : d'une part, celle ou le lit est dit "tasse" ou "glissant", parce que le mouvement est obtenu par une succession de déplacements portant chacun sur une quantité plus ou moins grande de grains, et que le lit se déplace par glissements successifs, d'autre part ceux ou le lit est dit "fluidisé", car les grains se comportent comme un fJ uide .

Dans la plupart des dispositifs et appareillages fonctionnant suivant le principe gênerai du lit mobile, le solide qui est alimente au sommet

d'une colonne, circule par gravité et à contre-courant de l'écoulement du liquide, vers le bas de la colonne, où il est soutiré par divers dispositifs. Ainsi, l'article de HIESTER dans Chem. Eng. Prog., 50, (3) , 139, (1954) et le document US-A-2 671 714 decrivent-ils des dispositifs de soutirage sous la forme de vannes doseuses rotatives qui permettent le transfert du matériau echangeur d'ions depuis la base d'une première colonne équipée d'une première de ces vannes jusqu'au sommet d'une seconde colonne, sous l'action de l'aspiration créée par des courants d'eau sous pression. Dans la seconde colonne, munie a sa base d'une seconde vanne rotative, le matériau echangeur d'ions descend par gravite, freine par une série de plaques perforées, et est recycle dans la première colonne en passant par la seconde vanne rotative.

Le document GB-A-947 166 et le document FR-A-1 176 525 décrivent, de même, des colonnes tubulaires dans lesquelles Ja matière solide granulaire circule depuis le haut vers le bas de la colonne a contre-courant du liquide introduit a la base de la colonne, puis cette maciere solide est soutirée a la base de la colonne par l'intermédiaire d'un orifice d'évacuation, d'une plaque perforée, et d'un organe d'extraction par exemple d'une vanne rotative.

Dans la plupart des procèdes et dispositifs à "lit mobile", de l'art antérieur, on met donc en oeuvre des plateaux et le déplacement des grains du haut vers le bas de la colonne s'effectue par arrêt cyclique de la fluidisation, en dérivant une partie du débit de liquide, en interrompant l'écoulement du liquide ou en inversant le sens d'écoulement de ce liquide.

Certains autres procèdes et dispositifs de l'art antérieur tels que ceux décrits dans le document

FR-A-1 176 525 mettent en jeu une purge de liquide en bas de la colonne à l'aide d'une pompe ; de tels dispositifs présentent l'inconvénient que l'on doit obligatoirement prévoir une grille à la base de la colonne pour retenir les grains.

Les procédés et dispositifs mentionnés et décrits ci-dessus présentent de nombreux inconvénients : tout d'abord, l'arrêt cyclique de la fluidisation diminue la durée pendant laquelle la mise en contact liquide-solide peut effectivement se produire, ce qui réduit en conséquence l'efficacité de la colonne.

Ensuite le soutirage des solides nécessite d'équiper l'installation avec une série de vannes automatiques à ouverture programmée dont la commande par minuterie électronique ou électromagnétique est complexe et coûteuse. En outre, la conduite de tels ensembles nécessite un contrôle attentif et délicat. Le contrôle du débit de solide est souvent peu fiable. Par ailleurs, ces équipements imposent une maintenance importante en raison de la présence même des solides qui favorise l'usure par abrasion. Ils sont sujets a un risque de bouchage ou de colmatage important.

Le document EP-A-0 060 207 a trait à un procédé et à un dispositif fonctionnant de manière complètement continue pour l'extraction d'ions d'un liquide clair ou contenant des matières en suspension par mise en contact avec un lit de grains d 'échangeurs .

Le dispositif décrit dans ce document comporte une colonne de fluidisation qui ne comporte aucun plateau ou grille susceptible de gêner le classement par densité des grains en fonction de leur charge en ions, sous l'action de pulsations cycliques générées par un générateur de pulsations fonctionnant par prélèvement en haut de la colonne et réinjection

par a-coups a la base de la colonne ; un tel dispositif présente comme inconvénient majeur l'utilisation d'une vanne pour le soutirage des grains entraînant une maîtrise aléatoire de ce soutirage et un risque important de bouchage.

Certains autres dispositifs hydrauliques de soutirage présentent aussi le défaut de perturber par détassement le lit de la colonne et modifier ainsi les performances de ladite colonne. Dans une application de type nucléaire, par exemple, ce type de procède et de dispositif bien qu'efficaces est souvent proscrit en raison des différents inconvénients sus-cites

Le but de la présente invention est donc de fournir un dispositif de soutirage des solides qui remédie aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur, c'est-a-dire un dispositif qui puisse être mis en oeuvre en continu, qui ne nécessite la présence ni de plateaux, ni de grilles et qui, lorsque la phase solide se présente sous forme de particules ou de grains, n'entraine aucun phénomène de colmatage, d'abrasion, d'usure et d'entraînement des grains

Le but de la présente invention est également de fournir un dispositif facile a mettre en oeuvre, d'entretien et de maintenance aises, d'une complexité minimale, présentant une capacité de traitement égale, voire supérieure, a celle des dispositifs de soutirage existants et permettant de contrôler la quantité de solide soutire de la colonne Un tel dispositif est , selon l'invention, applique de préférence a une colonne a "lit mobile" ou a lit fluidisé dans laquelle les solides circulent a contre-courant des liquides sous l'action de la gravite, mais il peut être aussi applique a tout appareil, dispositif, équipement ou appareillage dans

lequel il est nécessaire de mettre en oeuvre un tel dispositif de soutirage de solides, c'est-a-dire à tout appareil dans lequel s'accumulent des solides, par exemple il peut être appliqué a tout appareillage, dispositif, équipement ou appareil de traitement ou de mise en contact d'une phase liquide par un solide ou d'un solide par une phase liquide, un tel appareil fonctionnant de préférence en continu.

Dans tout ce qui suit et pour la commodité de la description, l'appareil, dispositif ou autre auquel est applique le dispositif de soutirage selon l'invention, est généralement désigne par le terme colonne, mais il est évident que cet appareil peut revêtir une forme et des dimensions quelconques qui peuvent être facilement détermines par ] ' homme du métier.

Le dispositif de soutirage pour appareil dans lequel sont accumules des solides, selon l'invention, comprend des moyens de soutirage destines a soutirer de manière cyclique et contrôlée les solides accumules dans un appareil, en particulier il peut s'agir des solides collectes par gravite dans une colonne, généralement au point bas de celle-ci, des moyens pour générer un flux ou courant de liquide sous l'action d'un déséquilibre hydraulique pour transférer/transporter, essentiellement par aspiration, dans un fluide moteur, les solides collectes depuis l'appareil, par exemple l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne vers des moyens de dosage (encore appelés capacité ou zone de dosage) , par l'intermédiaire des moyens de soutirage, et enfin des moyens de transfert pour transférer hydrauliquement et de manière séquentielle le solide dans le fluide moteur généralement sous la forme d'une

suspension solide, depuis les moyens de dosage vers des moyens de séparation solide-liquide.

Un tel dispositif ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur du fait, en particulier, qu'il ne comporte ni disque, ni grille, ni plateau, que le nombre de pièces mécaniques en mouvement, induisant des pertes de charges est très réduit voire inexistant. Ce dispositif est extrêmement simple car il ne met en oeuvre aucun dispositif complexe de transfert, puisque le transfert des solides est essentiellement induit par une modification de l'équilibre hydraulique.

Enfin, l'alimentation en liquide de l'appareil dans lequel s'accumulent des solides, en particulier de l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide, tel qu'une colonne, est maintenue en permanence et ne subit aucune interruption durant le soutirage, ce qui entraine une augmentation importante de la capacité effective de traitement de la colonne et permet un fonctionnement continu avec une seule colonne.

Les solides se présentent de préférence sous la forme de particules telles que des qrains, des granules ou des billes et sont généralement d'une taille moyenne de 0,2 mm a 2 mm. Les solides sont constitués de préférence des matières généralement mises en oeuvre dans les appareils de mise en contact de liquide et de solide : il peut s'agir de composes minéraux ou organiques, par exemple d'echangeurs d'ions solides tels que des résines echangeuses d'ions ou des zéolithes et autres solides divises

Le liquide peut être tout liquide susceptible de subir une opération d'échange liquide-solide, il pourra s'agir par exemple d'un liquide aqueux tel qu'un effluent aqueux issu

d'opérations industrielles diverses (par exemple rinçage d'installations), ou issu d'installations nucléaires (telles que des usines de retraitement, des centrales, des laboratoires) .... Le liquide est charge de divers éléments, par exemple en suspension ou en solution, que l'on souhaite éliminer ou séparer par l'opération de mise en contact. Ces éléments à éliminer, ou à séparer peuvent être par exemple sous la forme de sels de divers cations, en particulier de cations métalliques, notamment de radioéléments tels que césium, strontium et autres, mais il peut s'agir également d'anions ou de complexes organiques. La concentration de ces éléments peut être très variable : de l'état de traces (ppb) a des solutions concentrées (quelques dizaines de g/1) . Par exemple pour les sels des cations radioactifs cités ci-dessus, elle est généralement de 0,01 à 1000 mg/1.

D'autre part, l'opération de soutirage se fait généralement dans les conditions normales de température et de pression, mais il est bien évident que d'autres températures et pressions peuvent être mises en oeuvre.

Les moyens de soutirage peuvent prendre toute forme adéquate connue de l'homme du métier, mais ils comprennent généralement une canalisation, tubulure, tuyau ou autre conduit qui relie d'une part l'appareil dans lequel sont accumules des solides, en particulier l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne, et d'autre part les moyens de dosage. Les moyens de soutirage sont relies a l'appareil dans lequel sont accumules des solides, en particulier a l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide au point de cet appareil ou sont accumules les solides en particulier au point de cet appareil ou sont collectes les solides par gravite,

c'est-à-dire essentiellement au point bas de l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne. Les moyens de soutirage peuvent par exemple pénétrer obliquement dans l'appareil tel que la colonne et être dirigés vers le fond dudit appareil de ladite colonne et les solides accumulés, par exemple par gravité peuvent être prélevés par 1 ' intermédiaire d'un orifice calibré, mais une telle disposition n'est donnée qu'à titre d'illustration ; les moyens de soutirage peuvent bien entendu être adaptés en fonction de l'application recherchée et de l'appareil auquel ils doivent être reliés ou connectés.

Il est préférable, que, lors de la procédure de transfert telle qu'elle est décrite ci-apres, l'introduction, par exemple l'injection, du fluide moteur dans le système ne perturbe pas les écoulements qui se déroulent à l'intérieur de l'appareil dans lequel s'accumulent les solides, en particulier de l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne.

Par exemple, dans le cas où l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide est garni d'un lit mobile, il est souhaitable que ne se produisent ni soulèvement ni détassage. A cet effet, les moyens de soutirage reliant l'appareil tel qu'une colonne aux moyens de dosage (à la capacité de dosage) et qui se présentent, comme on l'a déjà décrit plus haut, par exemple sous la forme d'une canalisation ou d'une tubulure d'aspiration, sont réalisés de préférence de telle façon que leur perte de charge soit supérieure à celle nécessaire pour réaliser le transfert des solides se présentant généralement sous la forme d'une suspension solide.

Les moyens de dosage ou moyens de mesure se présentent généralement sous la forme d'une "capacité

de dosage", à savoir par exemple d'une tubulure ou canalisation essentiellement verticale généralement calibrée permettant ainsi de mesurer avec précision la quantité de solides - se présentant généralement sous la forme d'une suspension de solides - soutirée dans l'appareil dans lequel s'accumulent les solides tel qu'une colonne. Il est bien évident que ces moyens de dosage ou de mesure peuvent se présenter sous toute forme permettant de doser ou de mesurer les solides prélevés et d'assurer un contrôle précis du débit de solides .

Les moyens pour générer un flux ou courant de liquide, sous l'action d'un déséquilibre hydraulique, et pour transporter, essentiellement par aspiration, dans un fluide moteur, les solides collectés depuis l'appareil dans lequel s'accumulent des solides, en particulier depuis l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne, vers les moyens de dosage, par l'intermédiaire des moyens de soutirage, comprennent, dans un premier mode de réalisation un circuit de dérivation appelé encore circuit de "by-pass" place sur les moyens de dosage, et muni de moyens d'obturation constitués par exemple d'une vanne de "by-pass". Ce circuit de "by-pass" relie de préférence, d'une part les moyens de dosage, et d'autre part les moyens de transfert vers les moyens de séparation solide-liquide .

La collecte des solides s'effectue donc dans ce mode de réalisation en créant entre le point αe l'appareil tel que l'appareil de mise en contact, ou sont rassemblés, collectés les solides, essentiellement sous l'action de la gravité (par exemple le fond de la colonne) et les moyens de dosage (capacité ou zone de dosage) un flux ou courant liquide, par l'ouverture des

moyens d'obturation tels que la vanne de "by-pass" du circuit de "by pass" reliant de préférence les moyens de dosage et les moyens de transfert vers les moyens de séparation solide-liquide, induisant ainsi un déséquilibre hydraulique.

La partie des moyens de transfert ou aboutit le circuit de "by-pass" comprend de préférence, une canalisation, tubulure ou tuyau descendant essentiellement vertical ou tout autre moyen connu permettant l'acheminement d'un fluide.

Le courant ou flux de liquide peut être obtenu en plaçant le circuit de dérivation "by-pass" en un point situe sur les moyens de dosage, a un niveau inférieur, de préférence nettement inférieur, au niveau du liquide dans l'appareil, a savoir au niveau du liquide sortant par le sommet de l'appareil, par exemple de l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne. Ce liquide sort par exemple de manière classique par l'intermédiaire d'un déversoir.

Selon un second mode de réalisation préfère de la présente invention, qui trouvera son application par exemple dans le domaine de 1 ' industrie nucléaire ou dans tout domaine de 1 ' industrie ou la présence de pièces telles que vannes robinets ou autres pose de gros problèmes de maintenance, le système de dérivation "by-pass" comportant des moyens d'obturation tels qu'une vanne, et permettant le soutirage des solides dans l'appareil ou s'accumulent des solides tels qu'une colonne, peut être avantageusement remplace par un dispositif dit "air-lift" place sur les moyens de dosage.

La fonction de ce dispositif dit "air-lift" est de vider le liquide présent dans la partie supérieure des moyens de dosage (capacité de dosage) ,

ce qui crée un déséquilibre hydraulique, qui tend a être compense par un flux ou courant liquide, en provenance du point (en gênerai point bas) de l'appareil ou s'accumulent des solides, par exemple de 5 l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide, ou sont collectes, accumules les solides généralement par gravite, ce flux ou courant de fluide étant oriente préferentiellement vers les moyens ou la capacité de dosage. Ledit flux ou courant permet comme 0 précédemment avec le système de dérivation "by-pass" de soutirer de la phase solide au point de l'appareil, par exemple de l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide, ou sont accumules et collectes les solides notamment par gravite, a savoir au pied de la :> colonne.

Le dispositif "air lift" est place sur les moyens de dosage en un point situe a un niveau inférieur, de préférence nettement inférieur au niveau du liquide dans l'appareil, a savoir au niveau du 0 liquide sortant par le sommet de l'appareil, par exemple de 1 'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide (déversoir de la colonne) Les moyens pour générer un flux ou courant de liquide sous 1 'action d'un déséquilibre hydraulique, pour transférer dans un D fluide moteur les solides depuis l'appareil dans lequel sont accumules les solides vers les moyens de dosage, ne sont pas limites aux deux modes de réalisation indiques ci-dessus, mais peuvent au contraire être constitues par tout autre moyen permettant de créer un 0 déséquilibre hydraulique entre l'appareil dans lequel sont accumules des solides tels au ' une colonne, et les moyens de dosage, en particulier la capacité de dosage

A titre d'exemple de ces moyens, on peut mentionner un système de siphonnage, un hyαroejecteur, :> etc

Selon l'invention, le soutirage est cyclique et contrôlé, c'est-à-dire que les moyens pour générer un flux ou courant de liquide sous l'action d'un déséquilibre hydraulique sont actionnés à intervalles réguliers, par exemple toutes les heures pendant une durée prédéterminée par exemple une a 5 minutes. L'actionnement de ces moyens consiste par exemple en la mise en fonctionnement de l' air-lift ou en l'ouverture des moyens d'obturation du système de dérivation "by-pass". Le soutirage est contrôlé, c'est-à-dire que lorsque la quantité de solides voulue à soutirer est atteinte, on cesse d'actionner les moyens pour générer un flux ou courant de liquide et on déclenche la procédure de transfert grâce aux moyens de transfert décrits ci-dessous.

Ainsi, lorsque le solide, généralement sous la forme d'une suspension de solides dans le fluide moteur atteint un niveau suffisant dans les moyens de dosage, correspondant a la quantité de solides a soutirer, le dispositif d'obturation dont est muni le circuit de "by-pass" est ferme et la procédure de transfert suivante est actionnée.

Les moyens de transfert, pour transférer hydrauliquement et de manière séquentielle, le solide dans le fluide moteur, généralement sous la forme d'une suspension solide depuis les moyens de dosage vers les moyens de séparation solide-liquide comprennent de préférence essentiellement des moyens d'introduction, d'injection d'un courant ou flux de fluide moteur dans les moyens (capacité ou zone) de dosage ou de mesure. Ces moyens peuvent comprendre par exemple un piquage dans lequel débouche une canalisation ou tubulure alimentée en fluide moteur par un circuit de fluide moteur muni de moyens de régulation et de contrôle tels qu'une vanne a ouverture commandée permettant de

réguler le débit, le nombre, la temporisation... des injections de fluide moteur et d'obtenir ainsi un transfert effectivement séquentiel.

Le fluide moteur peut être tout fluide convenant pour un tel usage, mais il est avantageusement constitué par le liquide circulant dans l'appareil où s'accumulent des solides, en particulier dans l'appareil de mise en contact en continu d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne. Les moyens de transfert comportent également des moyens de rupture de charge constitués de manière classique par un réservoir, encore appelé "pot de rupture de charge" . Ces moyens de rupture de charge ou "pot de rupture de charge" sont situés de préférence en un point dont le niveau ("1 ' altirnétrie") est déterminé par l'équilibrage des pertes de charge qui se produisent dans l'appareil dans lequel s'accumulent des solides, en particulier dans l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne, par exemple, dans le lit de solides qui se trouve dans une telle colonne.

Les moyens de transfert comportent en outre des moyens d'acheminement comprenant par exemple des canalisations, tubes, etc. reliant par exemple les moyens de dosage et les moyens de rupture de charge, et les moyens de rupture de charge et les moyens de séparation solide-liquide.

La forme de ces moyens d'acheminement peut être aisément déterminée par l'homme du métier, par exemple les moyens de dosage et les moyens de rupture de charge peuvent être reliés par une canalisation ascendante essentiellement verticale, puis par une canalisation coudée et enfin par une canalisation essentiellement horizontale aboutissant dans le "pot" de rupture de charge ; les moyens de rupture de charge

("pot" de rupture de charge) et les moyens de séparation liquide-solide peuvent être reliés par une canalisation descendante essentiellement verticale partant de préférence de la partie inférieure des moyens de rupture de charge et aboutissant dans les moyens de séparation liquide-solide. Ladite canalisation descendante est de préférence sensiblement parallèle aux moyens de dosage et de mesure et a la canalisation ascendante verticale mentionnée ci-dessus, et est reliée dans le premier mode de réalisation de l'invention, aux moyens de dosage par le circuit de "by-pass" dispose de préférence essentiellement horizontalement .

Ledit transfert hydraulique et séquentiel depuis les moyens de dosage ou de mesure (capacité ou zone de dosage) vers les moyens de séparation solide-liquide, comprend donc de préférence l'injection pendant une durée prédéterminée de préférence comprise entre une ou quelques secondes et quelques minutes, par exemple de 1 sec. a 10 min. d'un courant ou flux de fluide moteur a une vitesse suffisante, de préférence comprise entre 1 et 100 cm/s et en une quantité suffisante pour transporter hydrauliquement les solides généralement sous la forme d'une suspension vers les moyens de rupture de charge ou capacité de rupture de charge et vers les moyens de séparation.

Généralement, la quantité de fluide moteur injectée permettra le transfert d'une quantité équivalente de solides (exprimée généralement en volume) formant ainsi une suspension de solides qui est transférée.

Les moyens de séparation solide-liquide peuvent comprendre tout dispositif connu de l'homme du métier tel que décanteur ou autre permettant la séparation des phases solide et liquide.

Selon une caractéristique particulièrement intéressante de la présente demande, après avoir été séparé dans les moyens de séparation solide-liquide, le fluide ou liquide ayant servi au transfert du solide depuis l'appareil tel qu'une colonne vers les moyens de dosage (zone ou capacité de dosage), ainsi que de fluide moteur ou de transfert pour le transfert hydraulique et séquentiel depuis les moyens de dosage (capacité ou zone de dosage) vers les moyens de séparation, autrement dit pour la vidange de la capacité de dosage, est récupéré pour être introduit dans l'appareil dans lequel s'accumulent des solides, en particulier l'appareil de mise en contact d'un solide et d'un liquide tel qu'une colonne. Comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, le dispositif suivant l'invention peut, en particulier, mais non exclusivement, être appliqué à tout appareillage, dispositif, équipement ou appareil de mise en contact en continu d'un solide et d'un liquide, notamment à une colonne à lit mobile ou à lit fluidisé et il permet alors de profiter des avantages d'une colonne à lit fixe, en particulier un chargement ou un déchargement maximal du solide, une capacité de contact maximum, tout en conservant les avantages d'un fonctionnement continu.

D'autre part, le dispositif selon l'invention ne présente ni plateau, ni grille, ni autre dispositif entravant l'écoulement ; aucune pompe ou autre n'est nécessaire pour assurer le transport et le transfert du solide ou de la suspension de solide, de plus dans le cas où l'on met en oeuvre un système "d'air lift", les vannes, robinets et autres peuvent être totalement supprimées.

L'invention a également trait à l'installation comprenant un dispositif ou appareil de

mise en contact d'un liquide et d'un solide et le dispositif de soutirage selon l'invention.

Selon un mode de réalisation préféré de l'installation selon l'invention, le dispositif de soutirage est appliqué aux colonnes fonctionnant en lit fluidisé en créant un evasement dans la partie inférieure de la colonne dans lequel les solides sous forme notamment de grains viennent s'accumuler. Dans cette partie de la colonne, le lit de solide a alors le comportement d'un lit mobile tassé dont la perte de charge linéique est suffisante pour permettre la mise en oeuvre du dispositif de l'invention sans perturbation du lit fluidisé lors des séquences de transfert de solide. Il est bien évident que tout moyen autre qu'un evasement permettant ladite accumulation des solides rentre également dans le cadre de 1 ' invention .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple îllustratif et non limitatif, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe verticale illustrant schématiquement une colonne à lit mobile équipée du dispositif de soutirage selon la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe verticale illustrant schématiquement un autre mode de réalisation du dispositif selon l 'invention appliquée comme dans la figure 1 à une colonne à lit mobile, mais dans lequel la circulation du solide est réalisée par un dispositif "air-lift" au lieu d'un système "by-pass" .

la figure 3 est une vue en coupe verticale illustrant schématiquement une colonne a lit fluidisé équipée du dispositif de soutirage selon la présente invention dans le mode de réalisation selon la Fig. 2, c'est-a-dire muni d'un dispositif "air-lift".

Sur la figure 1, on a représenté très schématiquement une installation comprenant une colonne a lit mobile (1) équipée du dispositif selon l'invention. Ce dispositif comprend une tubulure d'aspiration des solides (2) pénétrant obliquement dans la partie basse de la colonne (1) et orientée vers le fond de ladite colonne et reliée a une capacité verticale (3) permettant le dosage du solide soutire. Une tubulure (4) d'alimentation en liquide est fixée au point bas de la capacité de dosage (3) qui est elle-même reliée en un point à une capacité de rupture de charge (5) La capacité de rupture de charge est équipée d'une tubulure (6) permettant le transfert de la suspension solide-liquide vers un équipement de séparation (non représente) tel que tamis, filtre ou autre.

A une hauteur déterminée, une canalisation de by-pass (7) munie d'une vanne télécommandée (8) relie la capacité de dosage (3) a la tubulure de transfert (6) .

Par ailleurs, la colonne (1) est alimentée en continu par la phase liquide au point (17) . La phase liquide après avoir traverse du bas vers le haut le lit de solide sort par débordement au point (18) do la colonne (1) qui dispose par ailleurs d'une tuyauterie (9) d'alimentation du solide. La tubulure (7) est placée de façon a être située sous le point de sortie (18) du liquide.

En fonctionnement, le solide est soutire séquentiellement de la colonne (1) de la façon

suivante. La vanne télécommandée (8) est ouverte, la canalisation (7) étant située a une altitude inférieure a celle du point de sortie du liquide (18) de la colonne, le liquide va tendre a circuler vers la tubulure (2) créant ainsi un flux liquide dont la vitesse est suffisante pour aspirer les solides de la colonne (1) vers la capacité de dosage (3) . Un dispositif de mesure de niveau solide placé en (30) commande la fermeture de la vanne télécommandée (8) . On introduit ensuite par la canalisation

(4) un flux de liquide contrôle par un dispositif de temporisation (40) permettant le transfert du solide vers la capacité de rupture de charge (5) . Lorsque le transfert de solide, sous la forme d'une suspension de solides, est effectue, on introduit du solide frais par l'intermédiaire de la tubulure (9) , le niveau de solide dans la colonne étant contrôle par un dispositif de mesure de niveau (20) qui commande l'alimentation en solide . Sur la figure 2, on a représente très schématiquement une colonne a lit mobile analogue a celle représentée sur la figure 1 équipée du dispositif selon l'invention. Les références utilisées dans l'installation illustrée par cette figure seront donc les mêmes que celles de la figure 1. Dans cette forme de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend, en tant que moyens pour générer un flux ou courant de liquide permettant la circulation des solides, un dispositif "air lift" au lieu d'un système "by-pass".

La mise en circulation du solide a travers la canalisation (?) est ainsi réalisée par un dispositif air-lift ( /0) commande par le dispositif de mesure de niveau (30)

Sur la figure 3, le dispositif de soutirage de la présente invention deja représente sur la figure 2 est applique a une colonne a lit fluidisé au lieu d'une colonne a lit mobile. Dans cette variante d'installation dans laquelle le lit est fluidisé, le solide est accumule dans l' evasement (10) en pied de colonne d'où il peut être soutire a l'aide du dispositif de l'invention.

Il est bien évident que le dispositif de soutirage de la figure 1 (a by-pass) pourrait également être applique a une colonne a lit fluidisé.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits ci-dessus, mais elle en couvre au contraire toutes les variantes possibles.

L'invention va maintenant être illustrée au moyen de l'exemple de mise en oeuvre suivant donne bien entendu a titre illustratif et non limitatif. EXEMPLE :

On utilise une colonne de diamètre 500 mm, de hauteur 7,0 m. La colonne contient un lit de 1,2 m ^J d'un echangeur minerai solide ayant une grosseur de grains de 0,8 mm capable de fixer des sels métalliques contenus dans une solution aqueuse Le lit n'est pas fluidisé et occupe une hauteur de 6, 0 m de colonne. La solution admise dans la colonne a raison de 0,5 m ³ /h contient environ 20 mg/1 de sels métalliques. Les grains prélevés a raison de 15 1/h contiennent environ 660 mg/1 do sels métalliques et la solution en sortie de colonne ne contient plus que 0,02 mg/1 de sels métalliques .

Les grains sont prélevés toutes les heures selon la séquence suivante fonctionnement de l'air-lift de soutirage pendant 3,5 minutes, chasse

pendant 45 secondes de 15 litres de solides a l'aide de 15 litres de solution.

Il ressort de cet exemple où l'on se trouve dans le mode de réalisation de la figure 2, que le dispositif de soutirage selon l'invention permet un fonctionnement absolument continu, à capacité maximale, sans perturbation de l'écoulement a l'intérieur de la colonne, la maintenance et l'entretien étant réduits au minimum.