WO2009156671A1 - Improved process for separating compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, especially a petrochemical effluent, by phase inversion - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a process for separating compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, by phase inversion.
  • Such a process can be used in the petrochemical field to separate organic droplets dispersed in the aqueous phase of a petrochemical effluent.
  • the wastewater treated by these processes is free from most of the oil they contain, but it is not possible to reject them as they are, because they do not comply with the discharge standards in force.
  • the invention aims to overcome these problems.
  • the invention relates to a process for separating the compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, comprising the steps of: forming, from the effluent to be treated, an emulsion of organic drops including the compounds to be separated, in the aqueous phase,
  • the method comprises the preliminary stages of control: from the size of the organic drops of the emulsion to a set value,
  • the size of the emulsion globules at an optimum value.
  • control of the size of the organic drops is carried out by providing these drops of homogeneous sizes, greater than the set value.
  • the set value for the size of the organic drops depends on the size of the compounds.
  • the set value for the size of the organic drops is a multiple of the size of the compounds.
  • the size of the organic drops and the size of the compounds are in a set ratio greater than 2.
  • the reference ratio between the size of the organic drops and the size of the compounds is between 3 and 10.
  • specific experimental conditions for the formation of the emulsion of organic drops are chosen to provide the drops of homogeneous sizes greater than the set value.
  • the formation of the emulsion of organic drops is carried out by mixing the effluent to be treated with a miscible organic solvent with the compounds to be recovered.
  • the mixture of the effluent to be treated with the organic solvent is carried out in a mixer disposed upstream of the perforated plate.
  • the mixer is of the rotary type, and the specific experimental conditions for forming the emulsion comprise the speed of rotation of the mixer.
  • the mixer is housed within an introduction tank which is mounted at the top of the column, the passage of the emulsion from the mixer to the mixing vessel is carried out by overflow, and the experimental conditions Emulsion specific formation rates include the feed rates within the mixer of the effluent to be treated and the organic solvent, which are chosen to prevent the emulsion from leaving the mixer before the average size of the drops do not reach the set point.
  • control of the size of the globules is performed by equipping these globules with homogeneous sizes, greater than the optimum value.
  • the optimal value for the size of the globules depends on the size of the organic drops.
  • the optimum value for the size of the globules is a multiple of the size of the organic drops.
  • the size of the globules and the size of the organic drops are in an optimal ratio greater than 8.
  • the optimum ratio between the size of the globules and the size of the organic drops is between 10 and 20.
  • specific experimental conditions for introducing the emulsion into the extractant are chosen to provide the globules with homogeneous sizes greater than the optimum value.
  • the introduction of the emulsion in the form of globules into the extractant is carried out by passing this emulsion through a perforated plate interposed between the mixer and the column, the control of the size emulsion globules at the optimum value, being made by sizing the perforated plate.
  • the size of the perforated plate is made by choosing the size and the number of perforations of the plate.
  • the organic solvent used for the mixing step and the organic extractant of the column are identical.
  • the invention also relates to a phase reversal separator implementing the above method.
  • this separator comprises a reservoir for introducing the working emulsion into the extractant of the column, this reservoir surmounting the perforated plate and accommodating the mixer.
  • the dimensions of the mixer are chosen so that the working emulsion passes overflow from the mixer to the feed tank once the organic drops of the emulsion formed have reached the desired value.
  • the invention also relates to the use of the above method, in the field of petrochemistry, for the separation of the droplets of an organic liquid dispersed in the continuous aqueous phase of a petrochemical effluent to be treated, the organic solvent used for the mixing step being chosen miscible with the organic droplets of the effluent.
  • the invention also relates to the use of the process previously mentioned, in the field of hydrometallurgy, for the separation of solubilized metal ions in the continuous aqueous phase of a hydrometallurgical effluent to be treated, the organic solvent used for the hydrometallurgical effluent step. mixture, being chosen to be miscible with the metal ions of the effluent.
  • the organic solvent miscible with the metal ions of the hydrometallurgical effluent may comprise an extractant specifically chosen according to the nature of the metal ions to be separated.
  • FIG. 1 is a schematic view of the installation for implementing the method according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating more particularly one of the steps of the method according to the invention.
  • the method according to the invention allows the separation of the compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, by means of a SIP phase reversal separator.
  • a SIP comprises: a reservoir 5 intended to accommodate an emulsion to be treated consisting of organic drops dispersed in an aqueous phase, a vertical separation column 3 filled with an extractant organic material 4 miscible with the organic solvent drops of the emulsion, and disposed in line with the tank 5, a perforated plate 6 interposed between the reservoir 5 and the column 3, by means of which 1 emulsion is introduced within extractant from the column, in the form of globules 11 including the aqueous phase and the organic drops dispersed therein, and - A recovery tank 7 disposed at the base of the column.
  • the emulsion globules 11 mainly composed of aqueous phase, migrate downwardly thereof under the effect of gravity.
  • the organic drops 13 of the globules 11 migrate upwards of the globules 11 under the effect of the Archimedes' thrust up to the interface 16 between the globules 11 and the organic extractant 4.
  • the organic drops 13 are captured by the extractant 4. They are removed from the column, at the same time as a part of the extractant, through the recirculation line 17 marked in FIG.
  • the process according to the invention makes it possible, using a SIP, to rid an aqueous phase of an effluent to be treated of 99% of the compounds present in this aqueous phase, whether the effluent to be treated is a petrochemical emulsion or a hydrometallurgical effluent.
  • a petrochemical effluent 21 consists of an initial emulsion of droplets of an organic liquid 10 to be recovered, hereinafter referred to as "organic droplets", in a continuous aqueous phase 12.
  • the compounds which it is desired to separate from the aqueous phase with a yield of approximately 99% are in this case the organic droplets of the petrochemical effluent.
  • the method according to the invention provides for controlling the size of organic droplets 13 of the emulsion and control the size of the globules of emulsion 1 11 formed within the column.
  • the rate of purification is even better than the size of the organic drops is important.
  • the size of the organic drops therefore has an influence on the purification rate and must be controlled to obtain the desired purification rate.
  • the blood cells should not be too small so as not to reach the bottom of the column after too long a residence time.
  • the control of the size of organic drops is performed by setting the size of these drops to a set value.
  • This setpoint value depends on the size of the organic droplets of the petrochemical effluent to be treated. More precisely, this setpoint is set equal to a multiple of the size of the organic droplets.
  • control of the size of the organic drops will consist in obtaining a set ratio between the sizes of the drops and the droplets.
  • this set ratio between the size of the organic drops and that of the organic droplets is set greater than 2. Preferably, it is between 3 and 10.
  • a working emulsion 8 is prepared from the initial emulsion, and of a chosen organic solvent miscible with the organic liquid of the initial emulsion. upstream of the perforated plate.
  • organic solvent enlarges the size of the organic droplets to form drops, hereinafter referred to as "organic drops", including the organic liquid to be recovered and the organic solvent added.
  • the process according to the invention comprises additional elements compared with a conventional separator:
  • a mixer 2 placed inside the tank 5 of the separator, consisting of a mixing tank and a rotary stirrer,
  • a recirculation line connects the contents of the column to the organic solvent reservoir 22 to withdraw the extractant 4 from the column 3 continuously in order to recycle, and redirect it to mixer 2 by means of line 26.
  • the rate of introduction of the initial emulsion F 1 and the rate of introduction of the additional organic solvent 22 into the mixer 2, as well as the agitation speed ⁇ of the stirrer 23 are adapted so that the working emulsion 8 formed in the mixer 2 does not leave this mixer 2 before the Organic drops formed did not reach the set size.
  • the organic solvent, the rotation speed of the agitator and the appropriate dimensions for the mixer will be selected. This choice can be made by experimentation.
  • the control of the size of the globules is done by setting the size of these globules to an optimal value. This optimum value depends on the size of the organic drops of the working emulsion produced within the mixer.
  • this optimum value is set equal to a multiple of the size of these organic drops.
  • control of the size of the globules will consist in obtaining an optimal ratio between the sizes of the globules and drops.
  • This optimal ratio between the size of the globules and that of the organic drops is set higher than 8 to achieve the best separation yields. Preferably, it is between 10 and 20.
  • the dimensions of the perforated plate, the size and the number of its perforations are chosen appropriately. This choice can be made by experimentation.
  • phase separation of near densities which until now was difficult or impossible, is allowed and largely optimized.
  • the method according to the invention can also be implemented in the field of hydrometallurgy, with a hydrometallurgy effluent consisting of a continuous aqueous phase and of metal ions solubilized in this aqueous phase, to recover the solubilized metal ions. .
  • the working emulsion which will be introduced into the separator is carried out with an organic solvent chosen for its high affinity with the metal ions to be recovered.
  • This solvent may comprise an extractant specifically chosen as a function of the metal ions to be recovered.
  • the working emulsion formed during the mixing thus consists of organic drops which include the added organic solvent and the metal ions to be recovered, dispersed in the aqueous phase.
  • the method according to the invention thus makes it possible to separate the compounds present in an aqueous phase from an effluent to be treated, with an optimized purification rate.
  • this method makes it possible to recover the organic droplets of a petrochemical effluent, as well as the metal ions of a hydrometallurgical effluent.
  • the mixing phase of the effluent to be treated with the chosen organic solvent can of course be implemented with any another type of mixer capable of producing an emulsion from a predominantly aqueous effluent and an organic solvent.
  • the step of controlling the size of the organic drops will consist in adapting the dimensions or the operation of this "mixer other than dynamic" according to the size of organic drops to be reached in the emulsion.

Abstract

The invention relates to a process for separating compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, comprising the following steps: an emulsion of organic droplets (13) that include the compounds (10) to be separated from the aqueous phase, is formed from the effluent to be treated; the emulsion is injected in the form of globules (11); the organic droplets (13) are separated from the globules (11); and the globules (11) that have coalesced at the bottom of the column (3) are removed. According to the invention, the separation process includes the following preliminary control steps: the size of the organic droplets (13) of the emulsion (8) is controlled so as to have a set value (dmin); the size of the globules (11) of the emulsion is controlled so as to have an optimum value (D3,2). The invention also relates to the phase-inversion separator employing this method and to the uses of this process in the fields of petrochemistry and hydrometallurgy.

Description

« Procédé amélioré de séparation des composés présents dans une phase aqueuse continue d'un effluent à traiter, notamment pétrochimique par inversion de phase » "Improved process for separating compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, in particular petrochemical by phase inversion"
L'invention concerne un procédé de séparation des composés présents dans une phase aqueuse continue d'un effluent à traiter, par inversion de phase.The invention relates to a process for separating compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, by phase inversion.
Un tel procédé peut être utilisé dans le domaine pétrochimique pour séparer des gouttelettes organiques dispersées dans la phase aqueuse d'un effluent pétrochimique .Such a process can be used in the petrochemical field to separate organic droplets dispersed in the aqueous phase of a petrochemical effluent.
Les eaux usées traitées suivant ces procédés sont débarrassées de la majeure partie du pétrole qu'elles contiennent mais il n'est pas possible de les rejeter telles quelles car elles ne respectent pas les normes de rejet en vigueur.The wastewater treated by these processes is free from most of the oil they contain, but it is not possible to reject them as they are, because they do not comply with the discharge standards in force.
Il est donc courant d'utiliser un procédé de traitement complémentaire, qui implique un temps et un coût supplémentaires.It is therefore common to use a complementary processing method, which involves additional time and cost.
De plus, la mise en œuvre d'un tel procédé implique l'utilisation d'appareils encombrants, alors que l'espace disponible sur une plateforme pétrochimique ou dans une raffinerie est limité. Par ailleurs, dans le domaine de l' hydrométallurgie la séparation des ions métalliques solubilisés dans la phase aqueuse d'un effluent à traiter, obtenue par un procédé d'extraction, ne permet pas d'atteindre des rendements de séparation satisfaisants.In addition, the implementation of such a process involves the use of bulky devices, while the space available on a petrochemical platform or in a refinery is limited. Moreover, in the field of hydrometallurgy, the separation of the solubilized metal ions in the aqueous phase of an effluent to be treated, obtained by an extraction process, does not make it possible to achieve satisfactory separation efficiencies.
L'invention vise à pallier ces problèmes.The invention aims to overcome these problems.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de séparation des composés présents dans une phase aqueuse continue d'un effluent à traiter, comprenant les étapes de : - formation à partir de l'effluent à traiter, d'une émulsion de gouttes organiques incluant les composés à séparer, dans la phase aqueuse,For this purpose, the invention relates to a process for separating the compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, comprising the steps of: forming, from the effluent to be treated, an emulsion of organic drops including the compounds to be separated, in the aqueous phase,
- introduction de l' émulsion sous forme de globules incluant les gouttes organiques et la phase aqueuse, au sein d'un extractant organique miscible avec le solvant organique et contenu dans une colonne d'un séparateur par inversion de phase,introduction of the emulsion in the form of globules, including the organic drops and the aqueous phase, into an organic extractant which is miscible with the organic solvent and contained in a column of a phase-inversion separator,
- séparation des gouttes organiques des globules, durant la migration des globules sous l'effet de la pesanteur, par migration des gouttes organiques contenues dans ces globules vers le haut des globules sous l'effet de la poussée d'Archimède jusqu'à l'interface entre les globules et l' extractant organique où les gouttes organiques sont captées par cet extractant,- separation of organic drops of globules, during the migration of globules under the effect of gravity, by migration of organic drops contained in these globules to the top of the globules under the effect of the thrust of Archimedes to the interface between the globules and the organic extractant where the organic drops are captured by this extractant,
- récupération des globules ayant coalescé en bas de colonne .- recovery of the globules having coalesced at the bottom of the column.
Selon l'invention, le procédé comprend les étapes préliminaires de contrôle : - de la taille des gouttes organiques de l' émulsion à une valeur de consigne,According to the invention, the method comprises the preliminary stages of control: from the size of the organic drops of the emulsion to a set value,
- de la taille des globules d' émulsion à une valeur optimale .the size of the emulsion globules at an optimum value.
Selon une caractéristique de l'invention, le contrôle de la taille des gouttes organiques est effectué en dotant ces gouttes de tailles homogènes, supérieures à la valeur de consigne.According to a characteristic of the invention, the control of the size of the organic drops is carried out by providing these drops of homogeneous sizes, greater than the set value.
Dans ce cas, la valeur de consigne pour la taille des gouttes organiques dépend de la taille des composés.In this case, the set value for the size of the organic drops depends on the size of the compounds.
De préférence, la valeur de consigne pour la taille des gouttes organiques est un multiple de la taille des composés. Avantageusement, la taille des gouttes organiques et la taille des composés sont dans un rapport de consigne supérieur à 2.Preferably, the set value for the size of the organic drops is a multiple of the size of the compounds. Advantageously, the size of the organic drops and the size of the compounds are in a set ratio greater than 2.
Préférentiellement , le rapport de consigne entre la taille des gouttes organiques et la taille des composés est compris entre 3 et 10.Preferably, the reference ratio between the size of the organic drops and the size of the compounds is between 3 and 10.
Selon un mode de réalisation possible, on choisit des conditions expérimentales spécifiques de formation de l'êmulsion de gouttes organiques pour doter les gouttes de tailles homogènes supérieures à la valeur de consigne.According to one possible embodiment, specific experimental conditions for the formation of the emulsion of organic drops are chosen to provide the drops of homogeneous sizes greater than the set value.
Dans ce cas, la formation de l'êmulsion de gouttes organiques est effectuée par mélange de l'effluent à traiter avec un solvant organique miscible avec les composés à récupérer.In this case, the formation of the emulsion of organic drops is carried out by mixing the effluent to be treated with a miscible organic solvent with the compounds to be recovered.
De préférence, le mélange de l'effluent à traiter avec le solvant organique est effectué au sein d'un mélangeur disposé en amont de la plaque perforée.Preferably, the mixture of the effluent to be treated with the organic solvent is carried out in a mixer disposed upstream of the perforated plate.
Selon une variante de réalisation possible, le mélangeur est du type rotatif, et les conditions expérimentales spécifiques de formation de l'êmulsion comprennent la vitesse de rotation du mélangeur.According to a possible variant embodiment, the mixer is of the rotary type, and the specific experimental conditions for forming the emulsion comprise the speed of rotation of the mixer.
Dans ce cas, le mélangeur est logé au sein d'un réservoir d' introduction qui est monté en partie haute de colonne, le passage de l'êmulsion depuis le mélangeur jusqu'au récipient de mélange est effectué par débordement, et les conditions expérimentales spécifiques de formation de l'êmulsion comprennent les débits d'introduction au sein du mélangeur de l'effluent à traiter et du solvant organique, qui sont choisies pour éviter que l'êmulsion ne quitte le mélangeur avant que la taille moyenne des gouttes n'atteignent la valeur de consigne .In this case, the mixer is housed within an introduction tank which is mounted at the top of the column, the passage of the emulsion from the mixer to the mixing vessel is carried out by overflow, and the experimental conditions Emulsion specific formation rates include the feed rates within the mixer of the effluent to be treated and the organic solvent, which are chosen to prevent the emulsion from leaving the mixer before the average size of the drops do not reach the set point.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le contrôle de la taille des globules est effectué en dotant ces globules de tailles homogènes, supérieures à la valeur optimale.According to another characteristic of the invention, the control of the size of the globules is performed by equipping these globules with homogeneous sizes, greater than the optimum value.
Dans ce cas, la valeur optimale pour la taille des globules dépend de la taille des gouttes organiques.In this case, the optimal value for the size of the globules depends on the size of the organic drops.
De préférence, la valeur optimale pour la taille des globules est un multiple de la taille des gouttes organiques .Preferably, the optimum value for the size of the globules is a multiple of the size of the organic drops.
Avantageusement, la taille des globules et la taille des gouttes organiques sont dans un rapport optimal supérieur à 8.Advantageously, the size of the globules and the size of the organic drops are in an optimal ratio greater than 8.
Plus précisément, le rapport optimal entre la taille des globules et la taille des gouttes organiques est compris entre 10 et 20.More precisely, the optimum ratio between the size of the globules and the size of the organic drops is between 10 and 20.
Selon un mode de réalisation possible, on choisit des conditions expérimentales spécifiques d'introduction de l'émulsion au sein de l'extractant pour doter les globules de tailles homogènes supérieures à la valeur optimale .According to one possible embodiment, specific experimental conditions for introducing the emulsion into the extractant are chosen to provide the globules with homogeneous sizes greater than the optimum value.
Selon une variante de réalisation, l'introduction de l'émulsion sous forme de globules au sein de l'extractant est effectuée par passage de cette émulsion au travers d'une plaque perforée interposée entre le mélangeur et la colonne, le contrôle de la taille des globules d' émulsion à la valeur optimale, étant effectué par dimensionnement de la plaque perforée. De préférence, le dimensionnement de la plaque perforée est effectué en choisissant la taille et le nombre des perforations de la plaque .According to an alternative embodiment, the introduction of the emulsion in the form of globules into the extractant is carried out by passing this emulsion through a perforated plate interposed between the mixer and the column, the control of the size emulsion globules at the optimum value, being made by sizing the perforated plate. Preferably, the size of the perforated plate is made by choosing the size and the number of perforations of the plate.
Avantageusement, le solvant organique utilisé pour 1 ' étape de mélange et l ' extractant organique de la colonne sont identiques.Advantageously, the organic solvent used for the mixing step and the organic extractant of the column are identical.
L'invention concerne également un Séparateur par inversion de phase mettant en œuvre le procédé ci-dessus.The invention also relates to a phase reversal separator implementing the above method.
Avantageusement , ce séparateur comprend un réservoir d'introduction de l'émulsion de travail au sein de l' extractant de la colonne, ce réservoir surmontant la plaque perforée et accueillant le mélangeur.Advantageously, this separator comprises a reservoir for introducing the working emulsion into the extractant of the column, this reservoir surmounting the perforated plate and accommodating the mixer.
De préférence, les dimensions du mélangeur sont choisies pour que l'émulsion de travail passe par débordement depuis le mélangeur jusqu'au réservoir d'introduction une fois que les gouttes organiques de l'émulsion formée ont atteint la valeur de consigne.Preferably, the dimensions of the mixer are chosen so that the working emulsion passes overflow from the mixer to the feed tank once the organic drops of the emulsion formed have reached the desired value.
L'invention concerne également l'utilisation du procédé ci-dessus, dans le domaine de la pétrochimie, pour la séparation des gouttelettes d'un liquide organique dispersées dans la phase aqueuse continue d'un effluent pétrochimique à traiter, le solvant organique utilisé pour l'étape de mélange étant choisi miscible avec les gouttelettes organiques de l' effluent.The invention also relates to the use of the above method, in the field of petrochemistry, for the separation of the droplets of an organic liquid dispersed in the continuous aqueous phase of a petrochemical effluent to be treated, the organic solvent used for the mixing step being chosen miscible with the organic droplets of the effluent.
L'invention concerne aussi l'utilisation du procédé précédemment cité, dans le domaine de l' hydrométallurgie, pour la séparation des ions métalliques solubilisés dans la phase aqueuse continue d'un effluent hydrométallurgique à traiter, le solvant organique utilisé pour l'étape de mélange, étant choisi miscible avec les ions métalliques de l' effluent. Dans ce cas, le solvant organique miscible avec les ions métalliques de l'effluent hydrométallurgique peut comprendre un extractant spécifiquement choisi en fonction de la nature des ions métalliques à séparer.The invention also relates to the use of the process previously mentioned, in the field of hydrometallurgy, for the separation of solubilized metal ions in the continuous aqueous phase of a hydrometallurgical effluent to be treated, the organic solvent used for the hydrometallurgical effluent step. mixture, being chosen to be miscible with the metal ions of the effluent. In this case, the organic solvent miscible with the metal ions of the hydrometallurgical effluent may comprise an extractant specifically chosen according to the nature of the metal ions to be separated.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will be better understood and other objects, advantages and characteristics thereof will become apparent on reading the following description, with reference to the appended figures among which:
- la figure 1 est une vue schématique de l'installation de mise en œuvre du procédé selon l ' invention,FIG. 1 is a schematic view of the installation for implementing the method according to the invention,
- la figure 2 est une vue schématique illustrant plus particulièrement l'une des étapes du procédé selon l ' invention .- Figure 2 is a schematic view illustrating more particularly one of the steps of the method according to the invention.
Le procédé selon l'invention permet la séparation des composés présents dans une phase aqueuse continue d'un effluent à traiter, au moyen d'un séparateur par inversion de phases SIP.The method according to the invention allows the separation of the compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, by means of a SIP phase reversal separator.
De façon générale, et tel qu'illustré sur la figure 1, un SIP comprend : - un réservoir 5 destiné à accueillir une émulsion à traiter constituée de gouttes organiques dispersée dans une phase aqueuse, une colonne de séparation verticale 3 remplie d'un extractant organique 4 miscible avec le solvant organique des gouttes de l' émulsion, et disposée à l'aplomb du réservoir 5, une plaque perforée 6 interposée entre le réservoir 5 et la colonne 3, au- moyen de laquelle 1' émulsion est introduite au sein de l' extractant de la colonne, sous forme de globules 11 incluant la phase aqueuse et les gouttes organiques dispersées dans celle- ci , et - un bac de récupération 7 disposé à la base de la colonne .In general, and as illustrated in FIG. 1, a SIP comprises: a reservoir 5 intended to accommodate an emulsion to be treated consisting of organic drops dispersed in an aqueous phase, a vertical separation column 3 filled with an extractant organic material 4 miscible with the organic solvent drops of the emulsion, and disposed in line with the tank 5, a perforated plate 6 interposed between the reservoir 5 and the column 3, by means of which 1 emulsion is introduced within extractant from the column, in the form of globules 11 including the aqueous phase and the organic drops dispersed therein, and - A recovery tank 7 disposed at the base of the column.
Une fois introduits au sein de l'extractant organique de la colonne 3, les globules d'émulsion 11, majoritairement composés de phase aqueuse, migrent vers le bas de celle-ci sous l'effet de la pesanteur.Once introduced into the organic extractant of column 3, the emulsion globules 11, mainly composed of aqueous phase, migrate downwardly thereof under the effect of gravity.
Dans le même temps, compte tenu des différences de masse volumique entre la phase aqueuse des globules d'émulsion 11 et la phase organique des gouttes 13 contenues dans ces globules, les gouttes organiques 13 des globules 11 migrent vers le haut des globules 11 sous l'effet de la poussée d'Archimède jusqu'à l'interface 16 entre les globules 11 et l'extractant organique 4. A cette interface 16, les gouttes organiques 13 sont captées par l'extractant 4. Elles sont évacuées de la colonne, en même temps qu'une partie de l'extractant, par la conduite de recirculation 17 repérée sur la figure 1.At the same time, given the differences in density between the aqueous phase of the emulsion globules 11 and the organic phase of the drops 13 contained in these globules, the organic drops 13 of the globules 11 migrate upwards of the globules 11 under the effect of the Archimedes' thrust up to the interface 16 between the globules 11 and the organic extractant 4. At this interface 16, the organic drops 13 are captured by the extractant 4. They are removed from the column, at the same time as a part of the extractant, through the recirculation line 17 marked in FIG.
D'autre part, les globules parvenus en bas de colonne, et épurés de leurs gouttes organiques, coalescent, au niveau de l'interface 17 et sont récupérés dans le bac 7.On the other hand, the globules reached the bottom of the column, and purified of their organic drops, coalesced at the interface 17 and are recovered in the tray 7.
Le procédé selon l'invention permet à l'aide d'un SIP, de débarrasser une phase aqueuse d'un effluent à traiter de 99% des composés présents dans cette phase aqueuse, que l' effluent à traiter soit une émulsion pétrochimique ou un effluent hydrométallurgique.The process according to the invention makes it possible, using a SIP, to rid an aqueous phase of an effluent to be treated of 99% of the compounds present in this aqueous phase, whether the effluent to be treated is a petrochemical emulsion or a hydrometallurgical effluent.
On décrira dans un premier temps le procédé selon l'invention dans son application au domaine pétrochimique, pour ensuite détailler son utilisation dans le domaine de l ' hydrométallurgie .The method according to the invention will firstly be described in its application to the petrochemical field, and then its use in the field of hydrometallurgy will be described.
1. Pétrochimie Comme visible sur la figure 1, un effluent pétrochimique 21 est constitué d'une émulsion initiale de gouttelettes d'un liquide organique 10 à récupérer, ci- après nommées « gouttelettes organiques », dans une phase aqueuse continue 12.1. Petrochemicals As can be seen in FIG. 1, a petrochemical effluent 21 consists of an initial emulsion of droplets of an organic liquid 10 to be recovered, hereinafter referred to as "organic droplets", in a continuous aqueous phase 12.
Les composés que l'on souhaite séparer de la phase aqueuse avec un rendement d'environ 99%, sont dans ce cas les gouttelettes organiques de l' effluent pétrochimique.The compounds which it is desired to separate from the aqueous phase with a yield of approximately 99% are in this case the organic droplets of the petrochemical effluent.
Pour atteindre cet objectif, le procédé selon l'invention prévoit de contrôler la taille des gouttes organiques 13 de l' émulsion et de contrôler la taille des globules d1 émulsion 11 formés au sein de la colonne.To achieve this objective, the method according to the invention provides for controlling the size of organic droplets 13 of the emulsion and control the size of the globules of emulsion 1 11 formed within the column.
Ces deux contrôles sont rendus nécessaires pour les raisons suivantes :These two checks are necessary for the following reasons:
Plus les gouttes organiques ont un diamètre important d, plus leur ascension au sein d'un globule vers l'interface de séparation est rapide, car la vitesse d'ascension de ces gouttes est proportionnelle au carré de leur diamètre d. Ainsi, la séparation des phases dans la colonne s'effectue plus rapidement.The more the organic drops have a large diameter d, the more their rise within a globule towards the separation interface is fast, because the rate of rise of these drops is proportional to the square of their diameter d. Thus, phase separation in the column is faster.
En effet, des expériences de séparation à l'aide d'un SIP, menées sur une émulsion primaire de kérosène dans l'eau, ont montré que lorsqu'on faisait varier la taille des gouttes organiques de l' émulsion de travail, grâce au solvant ajouté a l' émulsion primaire, on obtenait pour un même diamètre globule d' émulsion - 1,03 mm les taux d'épuration suivants :In fact, SIP separation experiments carried out on a primary kerosene emulsion in water showed that when the size of the organic drops of the working emulsion was varied, thanks to the solvent added to the primary emulsion, the following purge rates were obtained for the same diameter of the emulsion - 1.03 mm:
Tableau A : Taux d'épuration en pourcent en fonction du diamètre des gouttes organiquesTable A: Purification rate in percent according to the diameter of the organic drops
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On constate que le taux d'épuration est d'autant meilleur que la taille des gouttes organiques est importante . La taille des gouttes organiques a donc une influence sur le taux d'épuration et doit être contrôlée pour obtenir le taux d'épuration souhaité.It is found that the rate of purification is even better than the size of the organic drops is important. The size of the organic drops therefore has an influence on the purification rate and must be controlled to obtain the desired purification rate.
Cependant, il n'est pas suffisant que les gouttes organiques aient une taille importante, car si les globules qui les contiennent ont également une taille importante, leur ascension au sein des globules jusqu'à l'interface sera trop longue et allongera ainsi le délai de séparation. En effet, pour un diamètre médian des gouttes organiques dans l'émulsion initiale - 33μm (cas de kérosène dans l'eau), lorsqu'on varie la taille du globule formé dans la colonne de séparation, en modifiant le diamètre des perforations de la plaque 6, on obtient les résultats suivants :However, it is not enough that the organic drops have a large size, because if the globules that contain them also have a large size, their rise in the blood cells to the interface will be too long and thus lengthen the delay of seperation. Indeed, for a median diameter of the organic drops in the initial emulsion - 33 μm (case of kerosene in water), when the size of the globule formed in the separation column is varied, by modifying the diameter of the perforations of the Plate 6, the following results are obtained:
Tableau B Taux d'épuration en pourcent en fonction du diamètre des globules d'émulsionTable B Purification rate in percent according to the diameter of the emulsion globules
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Comme le montre la colonne indiquant le taux d'épuration, ce dernier varie en fonction de la taille des globules d'émulsion, et est d'autant meilleur que ces globules sont petits.As shown in the column showing the sewage rate, it varies with size globules of emulsion, and is all the better that these globules are small.
Cependant , les globules ne doivent pas être trop petits afin de ne pas atteindre le bas de la colonne après un temps de séjour trop long.However, the blood cells should not be too small so as not to reach the bottom of the column after too long a residence time.
Contrôle de la taille des gouttesControl of the size of the drops
Le contrôle de la taille des gouttes organiques est effectué en fixant la taille de ces gouttes à une valeur de consigne.The control of the size of organic drops is performed by setting the size of these drops to a set value.
Cette valeur de consigne dépend la taille des gouttelettes organiques de l'effluent pétrochimique à traiter. Plus précisément, cette valeur de consigne est fixée comme étant égale à un multiple de la taille des gouttelettes organiques .This setpoint value depends on the size of the organic droplets of the petrochemical effluent to be treated. More precisely, this setpoint is set equal to a multiple of the size of the organic droplets.
Ainsi, le contrôle de la taille des gouttes organiques consistera à obtenir un rapport de consigne entre les tailles des gouttes et des gouttelettes.Thus, the control of the size of the organic drops will consist in obtaining a set ratio between the sizes of the drops and the droplets.
Pour atteindre les meilleurs taux de séparation, ce rapport de consigne entre la taille des gouttes organiques et celle des gouttelettes organiques est fixé supérieur à 2. De préférence, il est compris entre 3 et 10.To achieve the best separation rates, this set ratio between the size of the organic drops and that of the organic droplets is set greater than 2. Preferably, it is between 3 and 10.
Selon un mode d'obtention préféré de la valeur de consigne pour la taille des gouttes, on prépare une émulsion de travail 8 à partir de l'émulsion initiale, et d'un solvant organique choisi miscible avec le liquide organique de l'émulsion initiale, en amont de la plaque perforée .According to a preferred method of obtaining the set value for the size of the drops, a working emulsion 8 is prepared from the initial emulsion, and of a chosen organic solvent miscible with the organic liquid of the initial emulsion. upstream of the perforated plate.
Le solvant organique vient grossir la taille des gouttelettes organiques pour former des gouttes, ci-après nommées « gouttes organiques », incluant le liquide organique à récupérer 10 et le solvant organique ajoutéThe organic solvent enlarges the size of the organic droplets to form drops, hereinafter referred to as "organic drops", including the organic liquid to be recovered and the organic solvent added.
22 et dispersées dans la phase aqueuse. C'est la taille de ces gouttes organiques qui sera contrôlée afin qu'elle définisse avec la taille des gouttelettes organiques, le rapport de consigne.22 and dispersed in the aqueous phase. It is the size of these organic drops that will be controlled so that it defines with the size of the organic droplets, the set point ratio.
Pour fabriquer cette émulsion de travail, le procédé selon l'invention comprend des éléments supplémentaires par rapport à un séparateur classique :In order to manufacture this working emulsion, the process according to the invention comprises additional elements compared with a conventional separator:
- un mélangeur 2 disposé à l'intérieur du réservoir 5 du séparateur, constitué d'un réservoir de mélange et d'un agitateur rotatif,a mixer 2 placed inside the tank 5 of the separator, consisting of a mixing tank and a rotary stirrer,
- un réservoir de stockage 24 du solvant organique 22,a storage tank 24 of the organic solvent 22,
- une conduite 26 reliant le réservoir 24 du solvant organique 22 à l'entrée du mélangeur 2, sur laquelle sont montées une pompe et une é1ectrovanne,a line 26 connecting the reservoir 24 of the organic solvent 22 to the inlet of the mixer 2, on which are mounted a pump and a solenoid valve,
- une conduite 20 d'amenée de l'effluent à traiter 21 à l'entrée du mélangeur, sur laquelle sont montées une pompe et une électrovanne associée,a line 20 for supplying the effluent to be treated 21 to the mixer inlet, on which a pump and an associated solenoid valve are mounted,
- et lorsque le solvant organique est choisi identique à l'extractant contenu dans la colonne, une conduite de recirculation 17 relie le contenu de la colonne au réservoir de solvant organique 22 pour prélever l'extractant 4 de la colonne 3 en continu afin de le recycler, et de le rediriger vers le mélangeur 2 au moyen de la conduite 26.and when the organic solvent is chosen identical to the extractant contained in the column, a recirculation line connects the contents of the column to the organic solvent reservoir 22 to withdraw the extractant 4 from the column 3 continuously in order to recycle, and redirect it to mixer 2 by means of line 26.
Comme le passage de l' émulsion de travail depuis le mélangeur 2 jusqu'au récipient d'accueil 5 se fait par débordement, le débit d'introduction de l' émulsion initiale F1 et le débit d'introduction du solvant organique supplémentaire 22 dans le mélangeur 2, ainsi que la vitesse d'agitation ω de l'agitateur 23 sont adaptés pour que l' émulsion de travail 8 formée au sein du mélangeur 2 ne quitte pas ce mélangeur 2 avant que les gouttes organiques formées n'aient atteint la taille de consigne .As the passage of the working emulsion from the mixer 2 to the receiving vessel 5 is overflow, the rate of introduction of the initial emulsion F 1 and the rate of introduction of the additional organic solvent 22 into the mixer 2, as well as the agitation speed ω of the stirrer 23 are adapted so that the working emulsion 8 formed in the mixer 2 does not leave this mixer 2 before the Organic drops formed did not reach the set size.
Pour atteindre le rapport de consigne, on choisira le solvant organique, la vitesse de rotation de l'agitateur et des dimensions pour le mélangeur appropriés. Ce choix peut être effectué par expérimentation .To achieve the desired ratio, the organic solvent, the rotation speed of the agitator and the appropriate dimensions for the mixer will be selected. This choice can be made by experimentation.
Contrôle de la taille des globulesControl of the size of the globules
Le contrôle de la taille des globules est effectué en fixant la taille de ces globules à une valeur optimale . Cette valeur optimale dépend la taille des gouttes organiques de l'émulsion de travail fabriquée au sein du mélangeur .The control of the size of the globules is done by setting the size of these globules to an optimal value. This optimum value depends on the size of the organic drops of the working emulsion produced within the mixer.
Plus précisément, cette valeur optimale est fixée comme étant égale à un multiple de la taille de ces gouttes organiques.More precisely, this optimum value is set equal to a multiple of the size of these organic drops.
Ainsi, le contrôle de la taille des globules consistera à obtenir un rapport optimal entre les tailles des globules et des gouttes.Thus, the control of the size of the globules will consist in obtaining an optimal ratio between the sizes of the globules and drops.
Ce rapport optimal entre la taille des globules et celle des gouttes organiques est fixé supérieur à 8 pour atteindre les meilleurs rendements de séparation. De préférence, il est compris entre 10 et 20.This optimal ratio between the size of the globules and that of the organic drops is set higher than 8 to achieve the best separation yields. Preferably, it is between 10 and 20.
Selon un mode d'obtention préféré de la valeur optimale pour la taille des globules, les dimensions de la plaque perforée, la taille et le nombre de ses perforations sont choisies de façon appropriée. Ce choix pourra être fait par expérimentations.According to a preferred method of obtaining the optimum value for the size of the globules, the dimensions of the perforated plate, the size and the number of its perforations are chosen appropriately. This choice can be made by experimentation.
Les expériences menées pour séparer les gouttelettes organiques des effluents pétrochimiques de la phase aqueuse d'un effluent pétrochimique, en contrôlant les taille de globule taille de goutte rapports et - pour les maintenir taille de goutte taille de gouttelettes dans les plages de valeur ci-dessus définies, ont permis d'atteindre un rendement de séparation de plus de 97% et plus précisément supérieur à 99%.Experiments conducted to separate organic droplets from petrochemical effluents from aqueous a petrochemical effluent, controlling the size of globule size of drop ratios and - to maintain size drop droplet size in the above defined value ranges, have achieved a separation yield of more than 97% and more precisely greater than 99%.
Par ailleurs, lorsque les phases aqueuse et organique de l'émulsion pétrochimique ont des masses volumiques proches, et que pour cette raison la migration des gouttelettes de phase organique vers la périphérie de la globule est ralentie, le fait d'ajouter un solvant organique a permis de modifier la masse volumique de la phase organique et d'accélérer la séparation des gouttelettes .Moreover, when the aqueous and organic phases of the petrochemical emulsion have close densities, and for this reason the migration of the droplets of organic phase towards the periphery of the globule is slowed down, the fact of adding an organic solvent has allowed to change the density of the organic phase and accelerate the separation of the droplets.
Ainsi, la séparation de phases de masses volumiques proches, qui était jusqu'à maintenant difficile, voire impossible, est permise et largement optimisée.Thus, phase separation of near densities, which until now was difficult or impossible, is allowed and largely optimized.
2. Hydrométallurgie2. Hydrometallurgy
Le procédé selon l'invention peut également être mis en œuvre dans le domaine de l' hydrométallurgie, avec un effluent d' hydrométallurgie constitué d'une phase aqueuse continue et d' ions métalliques solubilisés dans cette phase aqueuse, pour récupérer les ions métalliques solubilisés.The method according to the invention can also be implemented in the field of hydrometallurgy, with a hydrometallurgy effluent consisting of a continuous aqueous phase and of metal ions solubilized in this aqueous phase, to recover the solubilized metal ions. .
Pour ce faire, l'émulsion de travail qui sera introduite dans le séparateur est réalisée avec un solvant organique choisi pour sa grande affinité avec les ions métalliques à récupérer. Ce solvant peut comprendre un extractant spécifiquement choisi en fonction des ions métalliques à récupérer.To do this, the working emulsion which will be introduced into the separator is carried out with an organic solvent chosen for its high affinity with the metal ions to be recovered. This solvent may comprise an extractant specifically chosen as a function of the metal ions to be recovered.
L'émulsion de travail formée lors du mélange est ainsi constituée de gouttes organiques qui incluent le solvant organique ajouté et les ions métalliques à récupérer, dispersées dans la phase aqueuse.The working emulsion formed during the mixing thus consists of organic drops which include the added organic solvent and the metal ions to be recovered, dispersed in the aqueous phase.
Lors de son passage sous forme de globules au sein de l'extractant de la colonne, les gouttes organiques, et donc les ions métalliques qu'elles contiennent, sont captées par l'extractant et ainsi séparés de la phase aqueuse .During its passage in the form of globules within the extractant of the column, the organic drops, and therefore the metal ions they contain, are captured by the extractant and thus separated from the aqueous phase.
On récupère en bas de colonne des globules de phase aqueuse épurés de leurs ions métalliques.Columns of purified aqueous phase are recovered from their column of metal ions.
La taille de ces gouttes organiques, et celle des globules seront contrôlées pour respecter les rapports de consigne et optimal décrits ci-dessus pour l'application dans le domaine pétrochimique, et on obtient également un rendement de séparation supérieur à 99%.The size of these organic drops, and that of the globules will be controlled to meet the desired and optimal ratios described above for application in the petrochemical field, and a separation efficiency of greater than 99% is also obtained.
Le procédé selon l'invention permet donc de séparer les composés présents dans une phase aqueuse d'un effluent à traiter, avec un taux d'épuration optimisé.The method according to the invention thus makes it possible to separate the compounds present in an aqueous phase from an effluent to be treated, with an optimized purification rate.
En outre, ce procédé permet aussi bien de récupérer les gouttelettes organiques d'un effluent pétrochimique, que les ions métalliques d'un effluent d' hydrométallurgie .In addition, this method makes it possible to recover the organic droplets of a petrochemical effluent, as well as the metal ions of a hydrometallurgical effluent.
D'ailleurs, on peut prévoir son utilisation sur tout effluent à traiter qui contient dans sa phase aqueuse des composés dès que ceux-ci peuvent être captés par un solvant organique .Moreover, it can be used on any effluent to be treated which contains in its aqueous phase compounds as soon as they can be captured by an organic solvent.
Par ailleurs, la phase de mélange de l' effluent à traiter avec le solvant organique choisi, mise en œuvre avec un mélangeur pourvu d'un agitateur rotatif selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, peut bien entendu être mise en œuvre avec tout autre type de mélangeur apte à fabriquer une émulsion à partir d'un effluent majoritairement aqueux et un solvant organique. Dans ce cas, l'étape de contrôle de la taille des gouttes organiques consistera à adapter les dimensions ou le fonctionnement de ce « mélangeur autre que dynamique » en fonction de la taille de gouttes organiques à atteindre dans l'émulsion.Moreover, the mixing phase of the effluent to be treated with the chosen organic solvent, implemented with a mixer provided with a rotary stirrer according to the embodiment described above, can of course be implemented with any another type of mixer capable of producing an emulsion from a predominantly aqueous effluent and an organic solvent. In this case, the step of controlling the size of the organic drops will consist in adapting the dimensions or the operation of this "mixer other than dynamic" according to the size of organic drops to be reached in the emulsion.
Grâce à ce procédé, il est donc possible :Thanks to this process, it is possible:
1) d'obtenir une séparation plus rapidement, 2) d'augmenter le débit des eaux usées à traiter, ou 3) de réduire la hauteur de la colonne de séparation. 1) to obtain a separation more quickly, 2) to increase the flow rate of the wastewater to be treated, or 3) to reduce the height of the separation column.

Claims

REVENDI CATIONS REVENDI CATIONS
1. Procédé de séparation des composés présents dans une phase aqueuse continue d'un effluent à traiter, comprenant les étapes de :1. A process for separating the compounds present in a continuous aqueous phase of an effluent to be treated, comprising the steps of:
- formation à partir de l' effluent à traiter, d'une émulsion de gouttes organiques (13) incluant les composés à séparer (10), dans la phase aqueuse, - introduction de l' émulsion sous forme de globules (11) incluant les gouttes organiques et la phase aqueuse, au sein d'un extractant organique (4) miscible avec le solvant organique (22) et contenu dans une colonne (3) d'un séparateur par inversion de phase, - séparation des gouttes organiques (13) des globules (11), durant la migration des globules (11) sous l'effet de la pesanteur, par migration des gouttes organiques (13) contenues dans ces globules vers le haut des globules (11) sous l'effet de la poussée d'Archimède jusqu'à l'interface (16) entre les globules (11) et l'extractant organique (4) où les gouttes organiques (13) sont captées par cet extractant (4),- formation from the effluent to be treated, an emulsion of organic drops (13) including the compounds to be separated (10), in the aqueous phase, - introduction of the emulsion in the form of globules (11) including the organic drops and the aqueous phase, in an organic extractant (4) miscible with the organic solvent (22) and contained in a column (3) of a phase-reversal separator, - separation of the organic drops (13) globules (11), during the migration of the globules (11) under the effect of gravity, by migration of the organic drops (13) contained in these globules up the globules (11) under the effect of the thrust Archimedes to the interface (16) between the globules (11) and the organic extractant (4) where the organic drops (13) are captured by this extractant (4),
- récupération des globules (11) ayant coalescé en bas de colonne (3) , le procédé de séparation comprenant les étapes préliminaires de contrôle : de la taille des gouttes organiques (13) de 1' émulsion (8) à une valeur de consigne,recovery of the globules (11) having coalesced at the bottom of the column (3), the separation process comprising the preliminary steps of controlling: from the size of the organic drops (13) of the emulsion (8) to a set value,
- de la taille des globules d' émulsion (11) à une valeur optimale, fonction de la taille des gouttes organiques .the size of the emulsion globules (11) at an optimum value, a function of the size of the organic drops.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle de la taille des gouttes organiques (13) est effectué en dotant ces gouttes (13) de tailles homogènes, supérieures à la valeur de consigne. 2. Method according to claim 1, characterized in that the control of the size of organic drops (13) is performed by providing these drops (13) of homogeneous sizes, greater than the set value.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de consigne pour la taille des gouttes organiques (13) dépend de la taille des composés (10) .3. Method according to claim 2, characterized in that the set value for the size of the organic drops (13) depends on the size of the compounds (10).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de consigne pour la taille des gouttes organiques (13) est un multiple de la taille des composés (10) .4. Method according to claim 3, characterized in that the set value for the size of the organic drops (13) is a multiple of the size of the compounds (10).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la taille des gouttes organiques (13) et la taille des composés (10) sont dans un rapport de consigne supérieur à 2.5. Method according to claim 4, characterized in that the size of the organic drops (13) and the size of the compounds (10) are in a set ratio greater than 2.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport de consigne entre la taille des gouttes organiques (13) et la taille des composés (10) est compris entre 3 et 10.6. Method according to claim 5, characterized in that the reference ratio between the size of the organic drops (13) and the size of the compounds (10) is between 3 and 10.
7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que pour doter les gouttes (13) de tailles homogènes supérieures à la valeur de consigne, on choisit des conditions expérimentales spécifiques de formation de l'émulsion (8) de gouttes organiques (13) .7. Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that to provide the drops (13) of homogeneous sizes greater than the set value, specific experimental conditions are chosen for forming the emulsion (8) of organic drops (13).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la formation de l'émulsion (8) de gouttes organiques (13) est effectuée par mélange de l'effluent à traiter (21) avec un solvant organique (22) miscible avec les composés à récupérer.8. Method according to claim 7, characterized in that the formation of the emulsion (8) of organic drops (13) is carried out by mixing the effluent to be treated (21) with an organic solvent (22) miscible with the compounds to be recovered.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange de l'effluent à traiter (21) avec le solvant organique (22) est effectué au sein d'un mélangeur (2) disposé en amont de la plaque perforée (6) . 9. Method according to claim 8, characterized in that the mixture of the effluent to be treated (21) with the organic solvent (22) is carried out in a mixer (2) arranged upstream of the perforated plate (6). ).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mélangeur (2) est du type rotatif, et en ce que les conditions expérimentales spécifiques de formation de l'émulsion comprennent la vitesse de rotation du mélangeur.10. The method of claim 9, characterized in that the mixer (2) is of the rotary type, and in that the specific experimental conditions for forming the emulsion comprise the speed of rotation of the mixer.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le mélangeur (2) est logé au sein d'un réservoir d'introduction (5) qui est monté en partie haute de colonne (3), en ce que le passage de l'émulsion depuis le mélangeur jusqu'au récipient de mélange est effectué par débordement, et en ce que les conditions expérimentales spécifiques de formation de l'émulsion comprenant les débits d'introduction au sein du mélangeur de l'effluent à traiter et du solvant organique, qui sont choisies pour éviter que l'émulsion ne quitte le mélangeur avant que la taille moyenne des gouttes n'atteignent la valeur de consigne.11. Method according to claim 9 or 10, characterized in that the mixer (2) is housed within an introduction tank (5) which is mounted at the top of the column (3), in that the passage of the emulsion from the mixer to the mixing vessel is carried out by overflow, and in that the specific experimental conditions for the formation of the emulsion comprising the feed rates within the mixer of the effluent to be treated and the organic solvent, which are chosen to prevent the emulsion from leaving the mixer before the average size of the drops reach the set value.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le contrôle de la taille des globules d'émulsion (11) est effectué en fixant la taille de ces globules (11) à la valeur optimale.12. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the size control of the emulsion globules (11) is performed by setting the size of these globules (11) to the optimum value.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la valeur optimale pour la taille des globules13. The method of claim 12, characterized in that the optimum value for the size of the globules
(11) est un multiple de la taille des gouttes organiques (13) .(11) is a multiple of the size of the organic drops (13).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la taille des globules (11) et la taille des gouttes organiques (13) sont dans un rapport optimal supérieur à 8. 14. The method of claim 13, characterized in that the size of the globules (11) and the size of the organic drops (13) are in an optimal ratio greater than 8.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le rapport optimal entre la taille des globules15. Method according to claim 14, characterized in that the optimum ratio between the size of the globules
(11) et la taille des gouttes organiques (13) est compris entre 10 et 20.(11) and the size of the organic drops (13) is between 10 and 20.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que pour fixer la taille des globules (11) à la valeur optimale, on choisit des conditions expérimentales spécifiques d'introduction de l'émulsion (8) au sein de l'extractant (4) .16. Method according to one of claims 1 to 15, characterized in that to set the size of the globules (11) to the optimum value, specific experimental conditions for introducing the emulsion (8) into the the extractant (4).
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'introduction de l'émulsion sous forme de globules au sein de l'extractant est effectuée par passage de cette émulsion (8) au travers d'une plaque perforée (6) interposée entre le mélangeur (2) et la colonne (3), le contrôle de la taille des globules d' émulsion (11) à la valeur optimale, étant effectué par dimensionnement de la plaque perforée (6) .17. Method according to one of claims 1 to 16, characterized in that the introduction of the emulsion in the form of globules within the extractant is carried out by passing this emulsion (8) through a plate perforation (6) interposed between the mixer (2) and the column (3), the control of the size of the emulsion globules (11) at the optimum value being carried out by sizing the perforated plate (6).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dimensionnement de la plaque perforée (6) est effectué en choisissant la taille et le nombre des perforations de la plaque (6) .18. The method of claim 17, characterized in that the sizing of the perforated plate (6) is performed by choosing the size and number of perforations of the plate (6).
19. Procédé selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le solvant organique (22) utilisé pour l'étape de mélange et l'extractant organique (4) de la colonne (3) sont identiques.19. Method according to one of claims 8 to 18, characterized in that the organic solvent (22) used for the mixing step and the organic extractant (4) of the column (3) are identical.
20. Séparateur par inversion de phase mettant en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 comprenant : un mélangeur (2) assurant la formation de l'émulsion de gouttes organiques (13) par mélange de l'effluent à traiter (21) avec le solvant organique, une colonne de séparation (3) remplie d'un extractant organique, une plaque perforée (6) interposée entre le mélange (2) et la colonne (3) et assurant le passage de l'émulsion sous la forme de globules au sein de 1' extractant de la colonne,20. phase inversion separator implementing the method according to any one of claims 1 to 19 comprising: a mixer (2) ensuring the formation of the emulsion of organic drops (13) by mixing the effluent to be treated (21) with the organic solvent, a separation column (3) filled with an organic extractant, a perforated plate (6) interposed between the mixture (2) and the column (3) and ensuring the passage of the emulsion in the form of globules within 1 extractant from the column,
- un bac de récupération des globules (11) ayant coalescé en partie basse de colonne, la vitesse de mélange au sein du mélangeur, le débit d'introduction de l'effluent à traiter (21), le débit d'introduction du solvant organique (22) dans le mélangeur étant choisis pour que la taille des gouttes organiques de l'émulsion formée au sein du mélangeur atteigne la valeur de consigne, la plaque perforée étant dimensionnée pour que la taille des globules atteigne la valeur optimale.a globule recovery tank (11) having coalesced at the bottom of the column, the mixing speed within the mixer, the rate of introduction of the effluent to be treated (21), the rate of introduction of the organic solvent; (22) in the mixer being chosen so that the size of the organic drops of the emulsion formed in the mixer reaches the set value, the perforated plate being sized so that the size of the globules reaches the optimum value.
21. Séparateur selon la revendication 20, caractérisé en ce qu' il comprend un réservoir d'introduction de l'émulsion de travail au sein de 1' extractant de la colonne, ce réservoir surmontant la plaque perforée et accueillant le mélangeur.21. Separator according to claim 20, characterized in that it comprises a reservoir for introducing the working emulsion into the extractant of the column, this tank surmounting the perforated plate and accommodating the mixer.
22. Séparateur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les dimensions du mélangeur sont choisies pour que l'émulsion de travail passe par débordement depuis le mélangeur jusqu'au réservoir d' introduction une fois que les gouttes organiques de l'émulsion formée ont atteint la valeur de consigne.22. Separator according to claim 21, characterized in that the dimensions of the mixer are chosen so that the working emulsion passes overflow from the mixer to the feed tank once the organic drops of the emulsion formed have reaches the set point.
23. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 19, dans le domaine de la pétrochimie, pour la séparation des gouttelettes (10) d'un liquide organique dispersées dans la phase aqueuse continue d'un effluent pétrochimique à traiter (21), le solvant organique (22) utilisé pour l'étape de mélange étant choisi miscible avec les gouttelettes organiques (10) de l'effluent (21) .23. Use of the method according to any one of claims 8 to 19, in the field of petrochemistry, for the separation of the droplets (10) of an organic liquid dispersed in the continuous aqueous phase of a petrochemical effluent to be treated ( 21), the organic solvent (22) used for the mixing step being chosen to be miscible with the organic droplets (10) of the effluent (21).
24. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 19, dans le domaine de24. Use of the method according to any one of claims 8 to 19, in the field of
1' hydrométallurgie, pour la séparation des ions métalliques solubilisés dans la phase aqueuse continue d'un effluent hydrométallurgique à traiter, le solvant organique utilisé pour l'étape de mélange, étant choisi miscible avec les ions métalliques de l'effluent.Hydrometallurgy, for the separation of solubilized metal ions in the continuous aqueous phase of a hydrometallurgical effluent to be treated, the organic solvent used for the mixing step being selected miscible with the metal ions of the effluent.
25. Utilisation selon la revendication 24, caractérisée en ce que le solvant organique (22) miscible avec les ions métalliques de l'effluent hydrométallurgique comprend un extractant spécifiquement choisi en fonction de la nature des ions métalliques à séparer. 25. Use according to claim 24, characterized in that the organic solvent (22) miscible with the metal ions of the hydrometallurgical effluent comprises an extractant specifically selected according to the nature of the metal ions to be separated.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4221658A (en) * 1977-02-21 1980-09-09 Davy International (Oil & Chemicals) Limited Effecting liquid-liquid contact
US4658057A (en) * 1982-07-13 1987-04-14 Daicel Chemical Industries, Ltd. Extraction method
EP0432508A2 (en) * 1989-11-16 1991-06-19 Mitsubishi Chemical Corporation Method for preparing an oil-in-water type uniform dispersion of liquid droplets and polymerization method for preparing polymer beads of uniform particle size
EP0543552A1 (en) * 1991-11-18 1993-05-26 General Electric Company Apparatus for solvent extraction
US5334317A (en) * 1992-08-04 1994-08-02 Corporacion Nacional Del Cobre De Chile Method for recovering organic material in solvent extraction processes
US5378369A (en) * 1993-02-11 1995-01-03 Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited Solvent extraction
US5411651A (en) * 1993-03-01 1995-05-02 National Tank Company Method for electrostatic liquid/liquid contactor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4221658A (en) * 1977-02-21 1980-09-09 Davy International (Oil & Chemicals) Limited Effecting liquid-liquid contact
US4658057A (en) * 1982-07-13 1987-04-14 Daicel Chemical Industries, Ltd. Extraction method
EP0432508A2 (en) * 1989-11-16 1991-06-19 Mitsubishi Chemical Corporation Method for preparing an oil-in-water type uniform dispersion of liquid droplets and polymerization method for preparing polymer beads of uniform particle size
EP0543552A1 (en) * 1991-11-18 1993-05-26 General Electric Company Apparatus for solvent extraction
US5334317A (en) * 1992-08-04 1994-08-02 Corporacion Nacional Del Cobre De Chile Method for recovering organic material in solvent extraction processes
US5378369A (en) * 1993-02-11 1995-01-03 Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited Solvent extraction
US5411651A (en) * 1993-03-01 1995-05-02 National Tank Company Method for electrostatic liquid/liquid contactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOUSUMI CHAKRABORTY, HANS-JÖRG BART: "Emulsion liquid membranes: Role of internal droplet size distribution on toluene/n-heptane separation", COLLOIDS AND SURFACES A: PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, vol. 272, no. 1-2, 5 January 2006 (2006-01-05), pages 15 - 21, XP002511793 *

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