Evaporateur-cristalliseur pour l'obtention de gros cristaux. La présente invention a pour objet un appareil évaporatoire destine'' à la concen tration des solutions salines qui, pendant leur ébullition, laissent déposer des cristaux, telles que, par exemple, solutions de sel marin, de soudes salées électrolytiques etc.
Il est connu que, pour réaliser une bonne transmission de la chaleur dans les évapo rateurs, il est nécessaire de donner au li quide en évaporation une grande vitesse de circulation au contact des surfaces de chauffe. D'autre part, il est également connu que le sel qui se forme par évaporation dans les solutions salines en mouvement est tou jours du sel très fin se présentant sous la forme de poussière ténue. dans laquelle les cristaux sont très difficiles à séparer de l'eau-nière qui les entoure et à lessiver soit par filtration simple, soit par essorage.
Le seul procédé actuellement employé pour obtenir le sel en gros cristaux par éva poration consiste à réaliser une évaporation lente dans un liquide immobile et bouillant. procédé qui entraîne nécessairement un très mauvais rendement de la surface de chauffe.
L'appareil conforme à la présente inven tion permet, au contraire, d'obtenir le sel en cristaux bien formés tout en donnant au li quide à évaporer une grande vitesse de cir culation au contact de la surface de chauffe. disposition permettant d'obtenir à la fois un grand rendement de la surface de chauffe et. en même temps, la formation de cristaux assez gros pour être facilement séparés de leur eau-mère et faciles à lessiver.
Un appareil conforme à. l'invention est représenté, à titre d'exemple, au dessin an nexé: La fig. 1 en est une coupe verticale: La fig. 2 en est un plan, un couvercle étant enlevé.
Dans cet appareil, 1 est un récipient cy lindrique ou vaporisateur à axe vertical rac cordé par un cône 2 à une partie cylindrique 3 de diamètre inférieur au diamètre du ré cipient 1. La partie cylindrique 3 est rac cordée à une partie cylindro-conique 4 for- man t réservoir pour les cristaux produits dans les parties supérieures, qui peuvent être extraits par la vanne 5. Dans l'intérieur du récipient. 1, un écrou vertical 6 règne sur une certaine hauteur. II est disposé de ma nière à laisser un passage libre 8 sur ses faces latérales et inférieure et, à cet effet, se trouve suspendu par un certain nombre de pattes ou oreilles \i qui le fixent à. la paroi du cylindre 1.
En 9 se trouve un réchauffeur tubulaire ou surchauffeur, dont les tubes sont chauf fés extérieurement par de la vapeur admise par la tubulure 10, les eaux de condensa tion de cette vapeur s'évacuant par la tu bulure 11.
La partie supérieure de ce réchauffeur est en communication, par le tuyau oblique 12, avec l'intérieur du vaporisateur l., vers le centre duquel il se dirige; traversant en suite l'écran 6, il vient déboucher dans la chambre 13, comprise entre l'écran 6 et la paroi du vaporisateur 1. Ce tuyau se ter mine par un pavillon cylindro=conique à axe horizontal, dont l'ouverture est à une ceria ine distance de la paroi du vaporisa teur 1, et clans le centre duquel se meut une hélice de propulsion à axe horizontal 14, dont l'arbre est commandé de l'exté rieur par un moteur électrique 15, ou de tout autre façon.
La partie inférieure du réchauffeur 9 est réunie par un tuyau coudé 16 à la partie inférieure 4 clé l'appareil; ce tuyau traverse la paroi du récipient cylindrique 4 et se continue dans l'intérieur de celui-ci par un coude<B>17</B> qui se relève dans l'axe général du vaporisateur.
Le fonctionnement de l'appareil repré senté est le suivant: L'ensemble étant rempli d'un liquide à concentrer jusqu'au niveau 18 situé un peu au-dessus clé la partie supérieure de l'écran 6, on met en marche l'hélice de propulsion 14; celle-ci aspire le liquide contenu dans la chambre 13, provoquant un appel dans le reste du vaporisateur et principalement dans les régions supérieures comme l'indi- quent les flèches, le refoule dans le tuyau incliné 12, l'oblige à traverser les tubes du réchauffeur 9, et ensuite, par le tuyau coudé <B>17,</B> le lance verticalement de bas en haut clans le centre de la partie cylindrique en même temps, la vapeur est admise dans la chambre du réchauffeur par la tubu lure 10.
L'hélice imprime ainsi à l'ensemble du liquide contenu dans l'appareil un mouve ment continu de haut en bas dans 'le ré chauffeur, et de bas en haut dans le vapori sateur. Par suite de la grande différence de niveau existant entre le réchauffeur et la surface 18 du liquide dans l'appareil vapo risateur, et aussi par suite de l'excès clé pression donné par l'hé'ice, la pression totale à laquelle est soumis ce liquide pendant qu'il traverse les tubes du réchauffeur 9 lui per met de se réchauffer sans entrer en ébul lition, à une température supérieure à celle à laquelle il entrerait en ébullition sous la pression régnant au-dessus du niveau libre du liquide 18. Par contre, lorsque le liquide ainsi surchauffé sortant du réchauffeur vient.
déboucher dans. le vaporisateur par le coude 17, et qu'il monte dans le tuyau 3. il se met à bouillir sous l'effet de la diminution de pression hydrostatique.
Le degré de la surchauffe donnée par le surchauffeur est réglé pour que l'ébulli tion commence dans, les parties basses du cône 2. La vapeur produite par le liquide en ébullition se dégage à la surface du li quide et est évacuée à la partie supérieure du vaporisateur 1.
En même temps, des cristaux de sel pren nent naissance dans la masse en ébullition. Sous l'effet de son poids, chaque cristal naissant a tendance à gagner le fond du vaporisateur, mais par suite de la forme conique de la partie 2, la vitesse de circu lation verticale de bas en haut subie par le liquide est maximum dans la partie cylin drique 3 et va en décroissant clans les couches supérieures;
cette vitesse s'oppose à la descente des cristaux fins qui n'ont pas encore acquis un certain poids, de sorte que ceux-ci sont maintenus en suspension clans la masse en ébullition où ils sont obligés de se nourrir et de grossir jusqu'au moment oà, leur poids l'emportant sur la poussée dynamique à laquelle les soumet le courant de circulation ascendant du liquide, ils peu vent traverser la partie cylindrique 3 et gagner la chambre de dépôt 4.
L Le courant ascendant joue dans le vapori sateur et principalement dans la partie cy lindrique 3, le rôle de classeur s'opposant à l'entrée des cristaux dans la chambre de dé pôt l+, tant que ceux-ci n'ont pas atteint une grosseur suffisante, grosseur qui dépend d'ailleurs de la vitesse qu'on aura donnée au liquide dans la partie cylindrique 3.
Une certaine partie des cristaux fins peu vent ètre entraînés par le liquide qui entre clans la pompe de propulsion, mais la cons truction de celle-ci, qui se réduit à une simple hélice tournant dans une boîte cir culaire, s'oppose aux obstructions par les cristaux, et, d'autre part, comme cette pompe est entièrement immergée dans le liquide en ébullition, qu'elle ne possède pas de tuyau d'aspiration, et que son tuyau de re foulement est également noyé dans le li quide bouillant sur la plus grande partie de sa longueur, elle se trouve parfaitement ca lorifugée.
De cette façon, on évite les dépôts de sels qui, par suite du refroidissement, s'attachent toujours aux parois des tuyau teries et pompes de circulation et en em pêchent le fonctionnement quand celles-ci sont placées à l'extérieur des appareils.