FR2782936A1 - Device for sorting solid particles by density includes particle feeding means, particle receiver, means for controlling particle flow, means for rotating receiver and means for recovering particles - Google Patents

Abstract

The device has means (1) of feeding in the solid particles, a receiver (5) for the particles, which has at least one radial deflector, means (4) of controlling the flow of particles and their distribution on the receiver, means (3) of rotating the receiver to eject the particles and means (9) of recovering the particles at a set distance determined as a function of the particles' trajectory.

Description

L'invention concerne une méthode et un dispositif de tri par classe deThe invention relates to a method and a device for sorting by class of

masse volumique de particules solides tombant par gravité sur des moyens de réception rotatif comportant au moins un élément déflecteur radial. Sous l'effet de la force centrifuge, les particules solides glissent le long de déflecteurs et sont éjectées des moyens de réception avec une vitesse déterminée puis récupérées après leur chute selon leur masse volumique sur  density of solid particles falling by gravity on rotary receiving means having at least one radial deflector element. Under the effect of the centrifugal force, the solid particles slide along baffles and are ejected from receiving means with a determined speed and then recovered after their fall according to their density on

des moyens de récupération.recovery means.

L'invention s'applique notamment aux catalyseurs usagés employés dans les opérations d'hydrotraitements des résidus pétroliers et plus particulièrement dans l'hydrodémétallisation et l'hydrodéasphalténisation des coupes  The invention applies in particular to spent catalysts used in the hydrotreatment operations of petroleum residues and more particularly in the hydrodemetallization and the hydrodeasphaltenization of the cuts.

pétrolières, par exemple en lit bouillonnant.  oil, for example in bubbling bed.

Il existe différentes méthodes de séparation des particules. En effet, il est possible de trier les particules par taille avec un classificateur ou par masse  There are different methods of separating particles. Indeed, it is possible to sort particles by size with a classifier or by mass

avec un centrifugateur quand le mélange comprend du gaz et du solide.  with a centrifuge when the mixture comprises gas and solid.

Le brevet SU-900875 décrit une unité de séparation de particules par masse.  SU-900875 discloses a particle separation unit by mass.

Les particules contenues dans un réservoir, sont véhiculées par une tarière jusqu'à une chambre de sortie puis un ventilateur permet de soutirer l'air contenu dans la chambre, de telle sorte qu'un jet d'air à son opposé, puisse faire dévier les particules selon leur masse. Ces dernières sont récupérées dans différents compartiments de déchargement. Ce dispositif apparaît d'une mise en oeuvre délicate et complexe. De plus, l'utilisation d'une tarière risque de casser les particules et l'utilisation de cet appareil est limité au tri de  The particles contained in a tank, are conveyed by an auger to an outlet chamber and a fan allows the air contained in the chamber to be withdrawn, so that an air jet at its opposite, can deflect particles according to their mass. These are recovered in different unloading compartments. This device appears to be a delicate and complex implementation. In addition, the use of an auger may break the particles and the use of this device is limited to sorting

particules sphériques.spherical particles.

Le catalyseur que l'on veut trier selon la présente invention est formé de particules solides, qui se charge d'impuretés, telles que de métaux, lors de son utilisation. Dans les opérations d'hydroconversion, et plus particulièrement dans l'hydrodémétallisation et l'hydrodéasphalténisation, le catalyseur est renouvelé par des soutirages remplacés par des appoints habituellement journaliers en petite quantité de catalyseur neuf. Le catalyseur soutiré contient généralement, à la fois une fraction de particules solides très chargées en métaux et une fraction de particules solides peu chargées. Il est ensuite le  The catalyst which is to be sorted according to the present invention is formed of solid particles, which is charged with impurities, such as metals, during its use. In hydroconversion operations, and more particularly in hydrodemetallization and hydrodeasphalogenization, the catalyst is replaced by withdrawals replaced by usually daily additions in small amounts of new catalyst. The withdrawn catalyst generally contains both a fraction of highly charged solid particles of metals and a fraction of low charged solid particles. He is then the

plus souvent jeté entièrement sans recyclage.  more often thrown entirely without recycling.

La présente invention permet de récupérer les particules solides de catalyseur les moins chargées du catalyseur soutiré, grâce à un tri par masse volumique, puis de les réinjecter dans les réacteurs d'hydroconversion. On peut réaliser ainsi une économie en catalyseur neuf. Les particules solides du catalyseur se présentent habituellement sous forme de grains plus ou moins sphériques ou d'extrudés. L'extrudé est assimilé à un cylindre de longueur habituellement comprise entre environ 1 et 7 millimètres (mm) et de diamètre généralement compris entre environ 0,5 et 2 mm. Le grain sensiblement sphérique a un diamètre équivalent habituellement compris entre environ 1 et 8 mm. Les particules solides ont des tailles identiques ou variables. Dans une forme préférée du procédé selon l'invention,  The present invention makes it possible to recover the solid catalyst particles that are the least loaded from the catalyst withdrawn, by means of sorting by density, and then to inject them back into the hydroconversion reactors. It can thus achieve a saving in new catalyst. The solid particles of the catalyst are usually in the form of more or less spherical grains or extrusions. The extrusion is likened to a cylinder of length usually between about 1 and 7 millimeters (mm) and diameter generally between about 0.5 and 2 mm. The substantially spherical grain has an equivalent diameter usually between about 1 and 8 mm. The solid particles have identical or variable sizes. In a preferred form of the process according to the invention,

les particules solides sont sous forme d'extrudés de tailles variables.  the solid particles are in the form of extrudates of varying sizes.

La présente invention a pour objet un dispositif de tri de particules solides par classe de masse volumique. Le dispositif comporte en combinaison des moyens d'alimentation en particules solides, des moyens de réception des particules solides provenant des moyens d'alimentation, les moyens d'alimentation comportant des moyens assurant la régulation du débit des particules solides et leur répartition sur les moyens de réception, les moyens de réception  The present invention relates to a device for sorting solid particles by density class. The device comprises, in combination, means for feeding solid particles, means for receiving solid particles from the supply means, the supply means comprising means for controlling the flow rate of the solid particles and their distribution on the means. reception, receiving means

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comportant au moins un élément déflecteur radial, des moyens de mise en rotation des moyens de réception de façon à éjecter les particules, des moyens de récupération des particules solides situés à une distance ou hauteur fixe en dessous des moyens de réception des particules solides, hauteur déterminée en fonction de la trajectoire des particules,. Les moyens de régulation du débit des particules solides et de leur répartition sur les moyens de réception des particules solides peuvent comporter une pluralité d'orifices répartis sensiblement uniformément sur sa surface. Les moyens de réception des particules solides peuvent être sensiblement o circulaires, tel un disque solidaire des moyens permettant sa mise en rotation par un arbre et un moteur. Les moyens de récupération des particules solides triées par classe peuvent être par exemple un plateau situé en dessous des  comprising at least one radial deflector element, means for rotating the receiving means so as to eject the particles, means for recovering the solid particles located at a fixed distance or height below the means for receiving the solid particles, height determined according to the trajectory of the particles ,. The means for regulating the flow rate of the solid particles and their distribution on the means for receiving the solid particles may comprise a plurality of orifices distributed substantially uniformly over its surface. The means for receiving the solid particles may be substantially circular, such as a disk secured to the means allowing it to be rotated by a shaft and a motor. The recovery means of the solid particles sorted by class may be for example a plateau located below the

moyens de réception.reception means.

Les moyens de réception peuvent être un disque rotatif de dimension  The receiving means may be a rotating disc of dimension

déterminée. Au sens de la description, on entend par élément déflecteur, un  determined. For the purposes of the description, the term "deflector element"

élément ou des moyens qui permettent de favoriser la dispersion régulière de particules solides vers la périphérie du disque rotatif sous l'action de la force  element or means which promote the regular dispersion of solid particles towards the periphery of the rotating disc under the action of the force

centrifuge due à la rotation du disque.  centrifugal due to the rotation of the disc.

Dans une forme particulière du dispositif selon l'invention, les moyens d'alimentation peuvent être une trémie d'alimentation fixe prolongée par une manche contenant en son milieu les moyens de rotation qui peuvent être un moteur non solidaire de la trémie mais solidaire de la manche par au moins des moyens de fixation et comportant en l'une de ses extrémités les moyens de 2s régulation du débit et de répartition des particules sur le disque rotatif. Ces moyens peuvent comporter quatre à trente orifices répartis sensiblement uniformément sur sa surface. Les orifices peuvent être de forme variée, en particulier sensiblement circulaire, ce qui permet le passage des particules solides de préférence sphériques ou cylindrique. Le moteur entraîne un arbre qui transmet un mouvement de rotation au disque muni d'éléments déflecteurs.  In a particular form of the device according to the invention, the supply means may be a fixed feed hopper extended by a sleeve containing in its middle the rotation means which may be a motor not secured to the hopper but integral with the handle by at least one fixing means and having at one of its ends means 2s flow control and distribution of particles on the rotating disc. These means may comprise four to thirty orifices distributed substantially uniformly on its surface. The orifices may be of various shape, in particular substantially circular, which allows the passage of solid particles preferably spherical or cylindrical. The motor drives a shaft that transmits rotational movement to the disk provided with baffle elements.

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Le disque rotatif peut avoir un diamètre compris entre environ 100 et 1000 millimètres (mm), de préférence entre environ 200 et 800 mm et en particulier entre environ 400 et 600 mm. Le disque peut comporter des éléments déflecteurs répartis de préférence uniformément sur sa surface et s'étendant sur environ entre 30 et 80% du rayon, de façon à former des guides radiaux de préférence régulièrement espacés qui ne se poursuivent pas jusqu'au centre du disque. Chaque élément déflecteur a au moins une hauteur égale au diamètre des grains sphériques ou à la longueur des extrudés. Le nombre minimal et maximal d'éléments déflecteurs dépend de la géométrie du o disque, en particulier de sa taille. Le nombre minimal peut être environ dix éléments déflecteurs. Le nombre maximal peut être tel que la distance entre deux éléments déflecteurs, mesurée le plus près du centre du disque soit suffisamment grande pour que les particules ne soient pas bloquées entre ces derniers. Cette distance peut être de préférence fixée à au moins environ deux  The rotating disc may have a diameter of between about 100 and 1000 millimeters (mm), preferably between about 200 and 800 mm and in particular between about 400 and 600 mm. The disk may comprise baffle elements distributed preferably uniformly over its surface and extending over approximately between 30 and 80% of the radius, so as to form radial guides preferably regularly spaced that do not continue to the center of the disk . Each baffle element has at least one height equal to the diameter of the spherical grains or to the length of the extrusions. The minimum and maximum number of baffle elements depends on the geometry of the disk, in particular its size. The minimum number may be about ten baffle elements. The maximum number may be such that the distance between two deflector elements, measured closest to the center of the disk is large enough so that the particles are not blocked between them. This distance can preferably be set to at least about two

i5 fois le diamètre d'une particule.  i5 times the diameter of a particle.

Le plateau inférieur de récupération peut par exemple comprendre au moins un orifice de forme sensiblement circulaire, centré sur l'axe du centre du disque rotatif, qui récupère les particules solides d'une même classe de masse volumique, assorti par exemple d'un système d'évacuation des particules, comme par exemple un entonnoir. Dans une autre réalisation, le plateau peut comporter au moins une barrière circulaire, comme schématisée en coupe sur la figure la, qui sépare les particules solides de classes de masse volumique différente. Dans ce cas, le plateau peut être assorti d'un système d'aspiration de ces particules solides triées. Dans une première forme du dispositif selon l'invention (figure 1), le plateau peut comporter deux orifices de forme sensiblement circulaire, centrés sur l'axe du disque rotatif assortis le plus souvent de deux entonnoirs qui séparent les particules solides en deux classes de masses volumiques différentes que l'on récupère. Une pièce d'obturation partielle de l'entonnoir interne, par exemple de forme tronconique, peut  The lower recovery tray may for example comprise at least one substantially circular orifice, centered on the axis of the center of the rotating disc, which recovers the solid particles of the same density class, for example with a system particle evacuation, such as a funnel. In another embodiment, the plate may comprise at least one circular barrier, as schematized in section in Figure la, which separates the solid particles of different density classes. In this case, the tray may be accompanied by a suction system of these sorted solid particles. In a first form of the device according to the invention (FIG. 1), the plate may comprise two orifices of substantially circular shape, centered on the axis of the rotary disc, most often accompanied by two funnels which separate the solid particles into two classes of different densities that are recovered. A part of partial closure of the internal funnel, for example frustoconical, can

compléter les moyens de récupération.  complete the means of recovery.

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Les particules solides de catalyseur peuvent être introduites en continu dans la trémie au moyen d'une alimentation. Dans une forme particulière du dispositif selon l'invention, les moyens d'alimentation sont prolongés par une manche. La trémie peut être fermée par une vanne d'arrêt permettant d'établir un niveau de solides déterminé dans la manche. La vanne est ensuite ouverte  The solid catalyst particles can be introduced continuously into the hopper by means of a feed. In a particular form of the device according to the invention, the feeding means are extended by a sleeve. The hopper can be closed by a stop valve to establish a determined solids level in the sleeve. The valve is then opened

quand on procède au tri de particules solides.  when sorting solid particles.

Dans cette réalisation particulière, les particules solides s'écoulent par gravité de haut en bas en passant par la manche puis par les orifices des moyens assurant la régulation du débit des particules solides ainsi que leur répartition sur les moyens de réception desdites particules. Les moyens permettent à la fois de réguler le débit de particules solides venant de la trémie et de répartir de façon uniforme les particules sur le disque rotatif. Les particules longent ensuite une partie de l'arbre avant de se répartir sur le disque tournant grâce aux éléments déflecteurs radiaux. Sous l'effet de la force centrifuge, les particules solides glissent le long ces éléments, c'est-à-dire jusqu'à la périphérie du disque, puis sont éjectées avec une vitesse ayant une direction et une grandeur déterminées. La répartition des particules sur le disque est un  In this particular embodiment, the solid particles flow by gravity up and down through the sleeve and then through the orifices of the means ensuring the regulation of the flow of solid particles and their distribution on the means for receiving said particles. The means allow both to regulate the flow of solid particles from the hopper and to evenly distribute the particles on the rotating disk. The particles then run along a portion of the shaft before being distributed on the rotating disk thanks to the radial deflector elements. Under the effect of the centrifugal force, the solid particles slide along these elements, that is to say up to the periphery of the disk, and are then ejected with a speed having a direction and a determined magnitude. The distribution of particles on the disc is a

facteur important pour limiter le frottement des particules dur le disque.  important factor to limit the friction of particles hard disk.

L'invention concerne également une méthode de tri de particules solides par classe de masse volumique. Dans la méthode, les particules solides tombent par gravité sensiblement au centre d'un système en rotation dont la vitesse de rotation est choisie pour éjecter lesdites particules avec une vitesse déterminée de façon que la courbe de leur trajectoire de chute soit fonction de la masse volumique des particules. On ajuste la hauteur de chute de façon à récupérer lesdites particules à des distances déterminées de l'axe de rotation dudit  The invention also relates to a method for sorting solid particles by density class. In the method, the solid particles fall by gravity substantially in the center of a rotating system whose rotational speed is chosen to eject said particles with a determined speed so that the curve of their fall trajectory is a function of the density particles. The height of the fall is adjusted so as to recover said particles at predetermined distances from the axis of rotation of said

système, lesdites distances étant fonction de la masse volumique.  system, said distances being a function of the density.

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Les éléments déflecteurs répartis de préférence uniformément sur la surface du disque rotatif dans le sens radial, favorisent le glissement des particules jusqu'à la périphérie du disque, d'o elles sont éjectées d'une hauteur fixe,  The baffle elements distributed preferably uniformly over the surface of the rotating disk in the radial direction, promote the sliding of the particles to the periphery of the disk, where they are ejected from a fixed height,

préalablement déterminée compte tenu du milieu gazeux, le plus souvent l'air.  previously determined in view of the gaseous medium, most often air.

Chaque particule suit alors une trajectoire dans le plan d'éjection et est  Each particle then follows a trajectory in the ejection plane and is

soumise à la fois à la force de pesanteur et à la force de traînée.  subject to both gravity and drag force.

La trajectoire d'une particule s'effectue dans le milieu gazeux et peut être décomposée suivant un axe horizontal y et un axe vertical z. Son expression est donnée par: 2 _ df- PP z 9 = P P * g - fd * dt2 pp dt d2y dy X=- fd * dt(I dr2f dt2 dt avec fd= Cp * Pf lvl y: coordonnée de la particule sur un axe horizontal (en mètres m) z: coordonnée de la particule sur un axe vertical ascendant (m) t: temps (secondes s) pf: masse volumique de l'air (kilogramme/mètre-cube kg/m3) pp: masse volumique de la particule (kg/m3) fd coefficient de frottement (1/s) cd: coefficient de traînée (1/s) Ivl: module de la vitesse de la particule (m/s) dp diamètre de la particule (m)  The trajectory of a particle is carried out in the gaseous medium and can be decomposed along a horizontal axis y and a vertical axis z. Its expression is given by: ## EQU1 ## where ## EQU1 ## where ## EQU1 ## is the coordinate of the particle on a horizontal axis (in meters m) z: coordinate of the particle on an upward vertical axis (m) t: time (seconds s) pf: density of the air (kilogram / cubic meter kg / m3) pp: mass volume of the particle (kg / m3) fd coefficient of friction (1 / s) cd: coefficient of drag (1 / s) Ivl: modulus of the particle velocity (m / s) dp diameter of the particle (m)

Ainsi, la trajectoire de la particule dépend de la masse volumique de celle-ci.  Thus, the trajectory of the particle depends on the density of the particle.

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La résolution du système d'équations (I) à deux inconnues avec l'aide de la condition initiale de vitesse de la particule sur les deux axes y et z en périphérie du disque, permet de déterminer la trajectoire des particules et donc la position d'une particule selon sa masse volumique sur le plateau O inférieur de récupération. On définit ainsi le rayon de déposition des particules par rapport au centre du plateau de récupération des particules solides qui est dans l'axe du centre du disque rotatif. Le rayon de déposition est habituellement compris entre environ 0,5 m et 5,0 m, et le plus souvent  The resolution of the system of equations (I) with two unknowns with the help of the initial condition of velocity of the particle on the two axes y and z at the periphery of the disk, makes it possible to determine the trajectory of the particles and therefore the position of a particle according to its density on the lower plate O recovery. This defines the particle deposition radius with respect to the center of the solid particle recovery plate which is in the axis of the center of the rotating disk. The deposition radius is usually between about 0.5 m and 5.0 m, and most often

entre 1,50 et 3,5 m pour les particules de catalyseur.  between 1.50 and 3.5 m for the catalyst particles.

La trajectoire des particules solides dépend des coefficients de traînée et de frottement, de la taille, de la masse volumique et de la vitesse initiale de la particule. On s'aperçoit que la longueur des extrudés n'est pas un paramètre important. Pour des particules de catalyseur, le réglage de la vitesse initiale  The trajectory of the solid particles depends on the drag and friction coefficients, the size, the density and the initial velocity of the particle. It can be seen that the length of the extrusions is not an important parameter. For catalyst particles, setting the initial velocity

est un facteur prépondérant.is a major factor.

Le catalyseur trié selon le procédé de l'invention comprend des particules solides qui ont une masse volumique comprise entre une masse volumique minimale Pa correspondant au catalyseur non chargé en métaux (catalyseur neuf) et une masse volumique maximale Pb correspondant au catalyseur  The catalyst sorted according to the process of the invention comprises solid particles which have a density between a minimum density Pa corresponding to the unconsolidated metal catalyst (new catalyst) and a maximum density Pb corresponding to the catalyst.

chargé en métaux (catalyseur usagé).  charged with metals (used catalyst).

L'écart entre les masses volumiques minimale Pa et maximale Pb des particules solides à trier est la différence des masses volumiques Pa et Pb tel que l'écart maximal Pb - pa est inférieur ou égal à 1200, souvent 1000 et le plus souvent 800. Dans une forme particulière du procédé selon l'invention, l'écart est sensiblement égal à 1000 et la masse volumique des particules solides à trier est comprise entre une masse volumique minimale Pa d'environ 1000 et une masse volumique maximale Pb d'environ 2000 kg/m3. On peut définir un seuil de coupure qui est la masse volumique p0 comprise entre Pa et Pb, séparant les  The difference between the minimum densities Pa and maximum Pb of the solid particles to be sorted is the difference of the densities Pa and Pb such that the maximum difference Pb-pa is less than or equal to 1200, often 1000 and most often 800. In a particular form of the process according to the invention, the difference is substantially equal to 1000 and the density of the solid particles to be sorted is between a minimum density Pa of about 1000 and a maximum density Pb of about 2000. kg / m3. It is possible to define a cut-off threshold which is the density p0 between Pa and Pb, separating the

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particules solides en deux classes de masse volumique recueillies sur le plateau inférieur de récupération et correspondant à deux rayons de déposition. Il est aussi possible d'établir plusieurs seuils, le tri de particules solides en différentes fractions s'effectuant ainsi pour au moins un seuil de coupure. Dans une forme particulière du procédé selon l'invention, la séparation s'effectue pour un seuil de coupure en deux fractions comprenant deux classes de masse volumique, chaque particule appartenant à une classe de masse volumique se dépose autour d'un rayon de déposition, sur une largeur  solid particles in two density classes collected on the lower recovery tray and corresponding to two deposition rays. It is also possible to establish several thresholds, the sorting of solid particles into different fractions thus taking place for at least one cutoff threshold. In a particular form of the process according to the invention, the separation is carried out for a cutoff threshold in two fractions comprising two density classes, each particle belonging to a density class is deposited around a deposition radius, on a width

comprise entre environ 10 et 50 centimètres (cm).  between about 10 and 50 centimeters (cm).

La première classe de particules solides est définie par deux masses volumiques Pa et Pl avec Pa < Pi telles que les particules appartenant à cette classe ont une masse volumique comprise entre Pa et Pl. Chaque particule appartenant à la classe suivante a une masse volumique comprise entre les masses volumiques P2 et Pb telles que Pa < P2 < Pb. Les masses volumiques Pi  The first class of solid particles is defined by two densities Pa and Pl with Pa <Pi such that the particles belonging to this class have a density between Pa and Pl. Each particle belonging to the following class has a density between the densities P2 and Pb such that Pa <P2 <Pb. The densities Pi

et P2 peuvent être égales ou différentes.  and P2 may be the same or different.

La trajectoire des particules solides dépend du coefficient de frottement des particules sur le disque rotatif et les éléments déflecteurs. Ainsi, des moyens de régulation et de répartition des particules permettent de contrôler l'écoulement des particules solides qui doit être faible pour minimiser  The trajectory of the solid particles depends on the coefficient of friction of the particles on the rotating disc and the baffle elements. Thus, means for regulating and distributing the particles make it possible to control the flow of the solid particles, which must be low to minimize

l'influence du frottement.the influence of friction.

La trajectoire dépend également de la vitesse initiale de la particule à la sortie du disque. La vitesse initiale tangentielle est sensiblement égale au produit de la vitesse de rotation et du rayon du disque, en absence de frottement. La résolution du système (I) par calcul numérique montre que la vitesse de rotation du disque, par l'intermédiaire de la vitesse initiale de la particule à la  The trajectory also depends on the initial velocity of the particle at the exit of the disc. The initial tangential velocity is substantially equal to the product of the rotation speed and the radius of the disk, in the absence of friction. The resolution of the system (I) by numerical calculation shows that the speed of rotation of the disk, via the initial velocity of the particle to the

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sortie du disque a une influence sur le rayon de déposition des particules. Le  Disc output influences the deposition radius of the particles. The

rayon augmente quand la vitesse de rotation croît.  radius increases when the rotation speed increases.

La trajectoire des particules peut être exprimée expérimentalement en fonction de la hauteur de chute et du rayon de déposition, à une vitesse de rotation et un rayon du disque fixés. On peut ainsi établir une courbe  The trajectory of the particles can be expressed experimentally as a function of the drop height and the deposition radius, at a rotational speed and a fixed disc radius. We can thus establish a curve

d'étalonnage o chaque trajectoire est rattachée à un seuil de coupure.  calibration o each path is connected to a cutoff threshold.

L'utilisateur fixant un seuil de coupure peut déterminer deux rayons de déposition des particules. Il peut également fixer la hauteur de chute des particules. Comme les rayons de déposition dépendent de la vitesse de rotation du disque et qu'ils sont généralement définis par le dispositif, l'utilisateur peut faire varier la vitesse de rotation pour pouvoir récupérer les particules triées  The user setting a cutoff threshold can determine two particle deposition rays. It can also set the drop height of the particles. Since the deposition radii depend on the rotational speed of the disk and are generally defined by the device, the user can vary the rotational speed to be able to recover the sorted particles.

selon le seuil de coupure désiré.according to the desired cutoff threshold.

L'avantage de fixer à la fois le rayon de déposition et la hauteur de chute des particules est de pouvoir réaliser un dispositif mécaniquement plus simple et  The advantage of setting both the deposition radius and the falling height of the particles is to be able to produce a mechanically simpler device and

d'avoir pour seul paramètre de réglage la vitesse de rotation du disque.  to have as only setting parameter the speed of rotation of the disc.

La vitesse de rotation du disque peut être ajustée par des moyens de régulation connus, et est habituellement comprise entre environ 1 et 5 tours par seconde (tour/s), de préférence entre environ 1 et 3 tours/s. Cependant, le disque tourne à vitesse constante au cours d'une opération de tri de particules solides. Le disque éjecte les particules solides d'une hauteur fixe, mais qui peut être réglable, par rapport au plateau inférieur de récupération des particules triées selon leur masse volumique. La hauteur de chute des particules solides est égale à x fois le diamètre de la particule. Dans le cas du grain sphérique, x est habituellement compris entre environ 103 et 35.103, de préférence entre environ 5.103 et 20.103 et en particulier entre 3.103 et 15.103. Dans le cas de l'extrudé, x est habituellement compris entre environ 1 et 105, de préférence  The speed of rotation of the disk can be adjusted by known control means, and is usually between about 1 and 5 revolutions per second (rev / s), preferably between about 1 and 3 rev / s. However, the disk rotates at a constant speed during a solid particle sorting operation. The disk ejects the solid particles of a fixed height, but which can be adjustable, relative to the lower plate of recovery of particles sorted according to their density. The falling height of the solid particles is equal to x times the diameter of the particle. In the case of the spherical grain, x is usually between about 103 and 35.103, preferably between about 5.103 and 20.103 and in particular between 3.103 and 15.103. In the case of the extruded, x is usually between about 1 and 105, preferably

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entre environ 104 et 5. 104 et de manière encore plus préférée entre 5. 103 et  between about 104 and 5. 104 and even more preferably between 5. 103 and

3.104.3.104.

Les figures ci-après annexées illustrent un exemple de réalisation du dispositif  The appended figures illustrate an exemplary embodiment of the device

selon l'invention.according to the invention.

* La figure 1 est une coupe schématique du dispositif.  * Figure 1 is a schematic section of the device.

* La figure la montre en coupe un autre forme de réalisation pour les moyens  * The figure shows in section another embodiment for the means

de récupération.recovery.

M La figure 2 montre en coupe les moyens de réception.  Figure 2 shows in section the receiving means.

* La figure 3 montre en coupe les moyens déflecteurs.  * Figure 3 shows in section the deflector means.

* Les figures 4 et 5 illustrent une réalisation de moyens de régulation du  FIGS. 4 and 5 illustrate an embodiment of means for regulating the

débit de particules.particle flow.

* La figure 6 donne une représentation de trajectoires différentes de  * Figure 6 gives a representation of different trajectories of

particules de masse volumique différente.  particles of different density.

* La figure 7 montre le tri par masse volumique par rapport à un seuil de  * Figure 7 shows the sorting by density with respect to a threshold of

coupure déterminé.determined break.

La figure 1 représente une réalisation d'un dispositif selon l'invention comprenant une trémie d'alimentation 1, une manche 2 pouvant être fermée par une vanne d'arrêt 12, un moteur 3 solidaire de la manche, des moyens 4 de régulation du débit et de répartition des particules sur un disque rotatif 5 entraîné par un arbre 7. Un plateau 9 inférieur de récupération des particules solides comporte au moins deux canaux (20; 21) en couronne, centrés sur l'axe du disque 5, assortis de deux entonnoirs 11 de récupération et éventuellement  FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention comprising a feed hopper 1, a sleeve 2 which can be closed by a stop valve 12, a motor 3 secured to the sleeve, means 4 for regulating the flow and distribution of the particles on a rotating disk 5 driven by a shaft 7. A lower plate 9 for recovering the solid particles comprises at least two channels (20; 21) in a ring, centered on the axis of the disk 5, assorted with two funnels 11 of recovery and possibly

d'une pièce 16 d'obturation partielle de l'entonnoir interne.  a part 16 partially occluding the internal funnel.

La figure la montre une autre réalisation des moyens de récupération des particules triées. Une simple barrière 15 circulaire est disposée selon un cercle  Figure la shows another embodiment of the sorted particles recovery means. A simple circular barrier 15 is arranged in a circle

de rayon sensiblement égal au rayon de coupure désiré pour effectuer le tri.  of radius substantially equal to the cutoff radius desired to perform the sorting.

La figure 2 montre une portion (un quart) du disque rotatif 5 comprenant six  FIG. 2 shows a portion (a quarter) of the rotary disk 5 comprising six

éléments déflecteurs 8 qui s'étendent sur environ 67% du rayon du disque rotatif.  deflector elements 8 which extend about 67% of the radius of the rotating disk.

La figure 3 montre en vue de coté un déflecteur de hauteur h. Les figures 4 et 5 illustrent une forme préférée des moyens 4 de régulation du débit et de répartition des particules sur le disque 5. Ils comprennent deux pièces 13 et 14 circulaires de diamètre différent qui coopèrent par superposition concentrique. La figure 4 illustre la pièce 13 comprenant quatre orifices identiques 6. Les orifices sont formés par une bride 23 ayant un alésage central de diamètre référencé 24 et séparé en quatre parties 6 par un croisillon. La figure 5 illustre la pièce 14 complémentaire à la pièce 13 qui est en forme de disque perforé et qui vient se superposer à la pièce 13 de façon à obstruer une partie des quatre orifices de la pièce 13. Plus le diamètre interne de la pièce 14 est petit, plus les orifices 6 de la pièce 13 sont obturés et le débit de particules solides est faible. Les références 26 montrent schématiquement les ouvertures obtenues par la superposition des pièces 13 et 14. Ce type de moyen 4 est en particulier utilisé pour des particules solides sous forme d'extrudés. L'adaptation du système de réglage au type et à la taille moyenne des particules se fait en remplaçant la pièce 14 par un disque ayant un orifice  Figure 3 shows in side view a deflector height h. FIGS. 4 and 5 illustrate a preferred form of the means 4 for regulating the flow rate and for distributing the particles on the disc 5. They comprise two circular pieces 13 and 14 of different diameters that cooperate by concentric superposition. Figure 4 illustrates the part 13 comprising four identical orifices 6. The orifices are formed by a flange 23 having a central bore of referenced diameter 24 and separated into four parts 6 by a spider. FIG. 5 illustrates the part 14 complementary to the part 13 which is in the form of a perforated disk and which is superimposed on the part 13 so as to obstruct part of the four orifices of the part 13. Plus the internal diameter of the part 14 is small, the openings 6 of the part 13 are closed and the solid particle flow rate is low. The references 26 show schematically the openings obtained by the superposition of the parts 13 and 14. This type of means 4 is in particular used for solid particles in the form of extrusions. The adaptation of the adjustment system to the type and the average size of the particles is done by replacing the piece 14 by a disc having an orifice

central de diamètre interne plus ou moins grand.  central of greater or lesser internal diameter.

Les exemples suivant illustrent l'invention sans en limiter la portée.  The following examples illustrate the invention without limiting its scope.

Exemple 1:Example 1

La figure 6 montre les trajectoires des particules solides dans le plan d'éjection exprimées en fonction de la hauteur de chute et du rayon de déposition, pour un vitesse de rotation fixée à deux tours/s, un diamètre du disque de 500 mm et des particules solides sous forme d'extrudés de longueur comprise entre 1,3 et 4,9 mm et de diamètre moyen d'environ 0,93 mm. La masse volumique des  FIG. 6 shows the trajectories of the solid particles in the ejection plane expressed as a function of the drop height and the deposition radius, for a rotational speed set at two revolutions / sec, a disc diameter of 500 mm and solid particles in the form of extrudates of length between 1.3 and 4.9 mm and average diameter of about 0.93 mm. The density of

_ 2782936_ 2782936

particules solides est comprise entre 1000 et 2000 kilogrammes par mètre-  solid particles is between 1000 and 2000 kilograms per meter

cube. Le disque rotatif comporte vingt éléments déflecteurs radiaux régulièrement espacés d'un angle de 0,31 radians (rad). Les éléments déflecteurs ont une épaisseur de 1 millimètre (mm), une hauteur de 10 mm et sont soudées au disque. On obtient trois seuils de coupure qui sont d'environ 1100, 1500 et 2000 (kg/m3) comme schématisé respectivement sur la figure 6 par les courbes 27, 28 et 29, ce qui permet de récupérer quatre classes de particules solides de i0 masses volumiques différentes: * inférieure à 1100 kg/m:3, * comprise entre 1100 et 1500 kg/m3, * comprise entre 1500 et 2000 kg/m3  cube. The rotating disk has twenty radial deflector elements evenly spaced at an angle of 0.31 radians (rad). The deflector elements have a thickness of 1 millimeter (mm), a height of 10 mm and are welded to the disc. Three cut-off thresholds are obtained which are approximately 1100, 1500 and 2000 (kg / m3) as shown schematically in FIG. 6 by the curves 27, 28 and 29 respectively, which makes it possible to recover four classes of solid particles of 10 masses. different volumes: * less than 1100 kg / m: 3, * between 1100 and 1500 kg / m3, * between 1500 and 2000 kg / m3

* supérieure à 2000 kg/m3.* greater than 2000 kg / m3.

Les écarts e entre les rayons de déposition augmentent avec la hauteur de chute des particules solides. La hauteur de chute dans cette réalisation est de 8 m.  The gaps e between the deposition rays increase with the falling height of the solid particles. The height of fall in this embodiment is 8 m.

Exemple 2:Example 2

L'exemple suivant utilise le dispositif similaire à celui schématisé sur la figure 1 pour trier un catalyseur formé de particules solides, comprenant un moteur entraînant le disque de 500 mm de diamètre avec une vitesse de rotation de deux tours/s et un plateau de récupération formé d'un orifice centré sur l'axe du centre du disque rotatif, assorti d'un entonnoir correspondant à un rayon  The following example uses the device similar to that shown diagrammatically in FIG. 1 to sort a catalyst formed of solid particles, comprising a motor driving the 500 mm diameter disk with a rotation speed of two revolutions / sec and a recovery tray. formed of an orifice centered on the axis of the center of the rotating disk, together with a funnel corresponding to a radius

de déposition de 2,6 m.deposition of 2.6 m.

Les particules solides sont des extrudés assimilés à des cylindres de longueur comprise entre environ 1,3 mm et 4,9 mm et de diamètre moyen d'environ 0,93 mm. La masse volumique des particules est comprise entre environ 1000  The solid particles are extrudates assimilated to cylinders of length between about 1.3 mm and 4.9 mm and average diameter of about 0.93 mm. The density of the particles is between about 1000

et 2000 kg/m3.and 2000 kg / m3.

13 278293613 2782936

Le disque rotatif est muni de vingt quatre éléments déflecteurs régulièrement  The rotating disc is equipped with twenty four baffle elements regularly

espacés d'un angle de 0,26 radians (rad) et s'étendant sur environ 67% du rayon du disque.  spaced at an angle of 0.26 radians (rad) and extending about 67% of the radius of the disc.

Les éléments déflecteurs ont une épaisseur de 1 millimètre (mm), une hauteur de 10 mm et sont soudés au disque. L'essai est réalisé à une hauteur fixe de  The deflector elements have a thickness of 1 millimeter (mm), a height of 10 mm and are welded to the disc. The test is performed at a fixed height of

8 m entre le disque rotatif et le plateau de récupération.  8 m between the rotating disc and the recovery tray.

La figure 7 montre la fraction en nombre de particules solides récupérées à l'intérieur du rayon de déposition de 2,6 m. Le seuil de coupure est représenté par la ligne référencée (30) correspondant à ce rayon de déposition. On peut récupérer la classe de masse volumique 1000- 1460 kg/m3, avec par exemple 74% de particules solides ayant chacune une masse volumique moyenne de  Figure 7 shows the fraction by number of solid particles recovered within the deposition radius of 2.6 m. The cut-off threshold is represented by the referenced line (30) corresponding to this deposition radius. The density class 1000 to 1460 kg / m3 can be recovered, for example with 74% of solid particles each having an average density of

1430 kg/m3.1430 kg / m3.

14 278293614 2782936

Claims (12)

REVENDICATIONS 1- Dispositif de tri de particules solides par classe de masse volumique, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison des moyens (1) d'alimentation en particules solides, des moyens (5) de réception desdites particules solides, des moyens (4) assurant la régulation du débit des particules solides et leur répartition sur lesdits moyens (5) de réception, lesdits moyens (5) de réception comportant au moins un élément déflecteur (8) radial, des moyens (3) de mise en rotation desdits moyens (5) de réception de façon à éjecter lesdites i0 particules, des moyens (9) de récupération des particules solides situés à une distance fixe déterminée en fonction de la trajectoire des particules en dessous  1-device for sorting solid particles by density class, characterized in that it comprises in combination means (1) for feeding solid particles, means (5) for receiving said solid particles, means (4) ) controlling the flow rate of the solid particles and their distribution on said receiving means (5), said receiving means (5) comprising at least one radial deflector element (8), means (3) for rotating said means (5) to eject said i0 particles, means (9) for recovering solid particles located at a fixed distance determined according to the trajectory of the particles below desdits moyens (5) de réception des particules solides.  said means (5) for receiving solid particles. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) de réception des particules solides comportent un disque rotatif. 3Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens  2- Device according to claim 1, characterized in that the means (5) for receiving the solid particles comprise a rotating disk. 3D device according to claim 1 or 2, characterized in that the means d'alimentation (1) comportent une trémie d'alimentation.  feed (1) have a feed hopper. 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les  4- Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the moyens d'alimentation (1) comportent une manche (2) qui renferme en son  feeding means (1) comprise a sleeve (2) which encloses in its milieu les moyens de rotation (3).middle rotation means (3). - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les  - Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the moyens (4) assurant la régulation du débit des particules solides et leur répartition sur les moyens (5) de réception comportent une pluralité d'orifices  means (4) for controlling the flow rate of the solid particles and their distribution on the receiving means (5) comprise a plurality of orifices (6) de dimension réglable.(6) of adjustable dimension. 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les  6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the éléments déflecteurs radiaux (8) s'étendent sur environ 30 à 80% du rayon du  radial deflector elements (8) extend over approximately 30 to 80% of the radius of the disque à partir du bord extérieur.  disc from the outer edge. 27829362782936 7- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le  7- Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the disque rotatif (5) comporte un nombre minimal d'environ dix éléments déflecteurs radiaux et d'un nombre maximal tel que la distance entre deux éléments déflecteurs, mesurée le plus près du centre du disque soit au moins  rotating disk (5) has a minimum number of about ten radial deflector elements and a maximum number such that the distance between two deflector elements, measured closest to the center of the disk is at least environ égale à deux fois le diamètre d'une particule solide.  approximately equal to twice the diameter of a solid particle. 8- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque  8- Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that each élément déflecteur a au moins une hauteur égale au diamètre des grains  deflector element has at least one height equal to the grain diameter to sphériques ou à la longueur des extrudés.  to spherical or extruded lengths. 9- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le  9- Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plateau (9) inférieur de récupération des particules solides comporte au moins un orifice de forme sensiblement circulaire centré sur l'axe du centre du disque rotatif et assorti d'un système d'évacuation des particules solides.  plate (9) for recovering solid particles comprises at least one substantially circular orifice centered on the axis of the center of the rotating disk and provided with a solid particle evacuation system. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le  - Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plateau (9) inférieur de récupération des particules solides comporte au moins une couronne qui sépare les particules solides en deux classes de masse  lower solid particle recovery tray (9) has at least one ring which separates the solid particles into two mass classes volumique différente.different volume. 11- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que le  11- Device according to one of claims 2 to 10, characterized in that the disque a un diamètre compris entre environ 100 et 1000 millimètres (mm).  disc has a diameter of between about 100 and 1000 millimeters (mm). 12- Méthode de tri de particules solides dans lequel les particules solides tombent par gravité sensiblement au centre d'un système en rotation, caractérisée en ce que la vitesse de rotation dudit système est fixée pour éjecter lesdites particules avec une vitesse déterminée de façon que la courbe de leur trajectoire de chute soit fonction de la masse volumique desdites particules, en ce que l'on ajuste la hauteur de chute de façon à récupérer  12- solid particle sorting method in which the solid particles fall by gravity substantially in the center of a rotating system, characterized in that the rotation speed of said system is set to eject said particles with a determined speed so that the curve of their fall trajectory is a function of the density of said particles, in that one adjusts the height of fall so as to recover 16 278293616 2782936 lesdites particules à des distances déterminées de l'axe de rotation dudit  said particles at predetermined distances from the axis of rotation of said système, lesdites distances étant fonction de la masse volumique.  system, said distances being a function of the density. 13- Méthode selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdites particules solides sont des grains sphériques ou des extrudés de tailles  13- Method according to claim 12, characterized in that said solid particles are spherical grains or extruded sizes identiques ou variables.identical or variable. 14- Méthode selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que les particules solides sont des extrudés d'une longueur comprise entre environ 1 à 7 millimètres (mm) et de diamètre compris entre environ 0,5 à 2 mm ou des  14- Method according to claim 12 or 13, characterized in that the solid particles are extrudates with a length of between approximately 1 to 7 millimeters (mm) and a diameter of between approximately 0.5 to 2 mm or grains sphériques de diamètre environ 2 à 8 mm.  spherical grains of diameter about 2 to 8 mm. - Méthode selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que les  - Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the particules solides ont une masse volumique comprise entre une masse volumique minimale Pa et une masse volumique maximale Pb tel que l'écart  solid particles have a density between a minimum density Pa and a maximum density Pb such that the difference maximal Pb - Pa est inférieur ou égal à 1200 kg/m3.  maximum Pb - Pa is less than or equal to 1200 kg / m3. 16- Application du dispositif selon l'une des revendications 1 à 11 ou de la  16- Application of the device according to one of claims 1 to 11 or the méthode selon l'une des revendications 12 à 15, pour le tri de catalyseurs  method according to one of claims 12 to 15, for the sorting of catalysts usagés employés dans les opérations d'hydrotraitement des coupes pétrolières.  used in the hydrotreatment operations of the oil cuts.