WO1998057896A1 - Installation de production d'eau ozonee - Google Patents
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Abstract
Cette installation de production d'eau ozonée comporte un circuit (10) de production d'eau ozonée comportant une entrée d'eau (28), une entrée d'injection d'ozone (12) pour l'injection d'ozone issu d'une source d'ozone (40), un contacteur (14) pour la mise en contact de l'ozone avec l'eau et un tronçon (16) d'exploitation de l'eau ozonée disposé en aval du contacteur (14). Elle comporte en outre des moyens (34) de recueil de l'ozone non dissous, disposés en aval du contacteur (14), et la sortie desdits moyens de recueil (34) est reliée audit circuit (10) de production d'eau ozonée en amont du contacteur (14). Application à une installation de production de glace ozonée.
Description
INSTALLATION DE PRODUCTION D'EAU OZONEE
La présente invention concerne une installation de production d'eau ozonée du type comportant un circuit de production d'eau ozonée comportant une entrée d'eau, une entrée d'injection d'ozone pour l'injection d'ozone issu d'une source d'ozone, un contacteur pour la mise en contact de l'ozone avec l'eau et un tronçon d'exploitation de l'eau ozonée disposé en aval du contacteur. De telles installations sont utilisées notamment afin de produire de l'eau ozonée pour le lavage de poissons ou des crustacés.
Dans les installations connues, les contacteurs comportent un récipient empli d'eau dans lequel on effectue un barbotage de l'ozone afin de diluer une partie de l'ozone gazeux dans l'eau.
Toutefois, seule une faible proportion de l'ozone traversant l'eau est effectivement dissoute, de sorte qu'une part importante de l'ozone traverse le volume d'eau puis s'échappe par une ouverture ménagée dans la partie supérieure du récipient. L'ozone résiduel est ainsi évacué par libération dans l'atmosphère.
Afin de supprimer les nuisances dues à de telles libérations d'ozone, un filtre, comportant des agents oxydants est fréquemment prévu à la sortie d'évacuation de l'ozone afin de transformer celui-ci en oxygène avant sa libération.
Du fait de la quantité importante d'ozone libéré dans l'atmosphère et de la nécessité fréquente de traiter celui- ci, de telles installations ont un coût de mise en oeuvre élevé.
L'invention a pour but de proposer une installation de production d'eau ozonée dont le coût d'exploitation est réduit et qui minimise les pertes d'ozone dans 1 ' atmosphère.
A cet effet, l'invention a pour objet une installation de production d'eau ozonée du type précité," caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens de recueil de l'ozone non
dissous, disposés en aval du contacteur, et en ce que la sortie desdits moyens de recueil est reliée audit circuit de production d'eau ozonée en amont du contacteur.
Suivant des modes particuliers de réalisation, l'installation peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- elle comporte des moyens de réunion de la sortie des moyens de recueil et de la sortie de la source d'ozone, en amont de l'entrée d'injection d'ozone prévue sur le circuit de production d'eau ozonée ; ladite entrée d'injection d'ozone comporte une trompe à eau pour l'injection de l'ozone gazeux dans l'eau circulant dans le circuit de production d'eau ozonée ;
- elle comporte un régulateur de débit massique, en sortie de la source d'ozone ; lesdits moyens de recueil comportent un pot décanteur ;
- elle comporte, en aval des moyens de recueil de l'ozone non dissous, un évent calibré assurant l'évacuation d'une quantité déterminée du gaz recueilli ;
- ledit contacteur comporte un serpentin ;
- le circuit de production de l'eau ozonée est refermé en boucle, et le tronçon d'exploitation de l'eau ozonée comporte une sortie de circulation de l'eau ozonée, laquelle sortie est reliée à ladite entrée d'eau du circuit de production d'eau ozonée ; ladite boucle de circulation de l'eau ozonée comporte une pompe de mise en circulation ; ledit tronçon d'exploitation de l'eau ozonée comporte une prise de prélèvement d'eau ozonée ; et ledit tronçon d'exploitation de l'eau ozonée comporte une machine de production de glace ozonée comportant un bac à eau pour la fabrication de la glace et ledit bac est monté en série dans ladite boucle de circulation de l'eau ozonée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à l'unique figure qui est
une vue schématique d'une installation de production d'eau ozonée selon l'invention.
L'installation de production d'eau ozonée représentée sur la figure 1 comporte principalement un circuit 10 de production d'eau ozonée. Ce circuit comporte une entrée 12 d'injection d'ozone, un contacteur 14 pour la mise en contact de l'ozone avec l'eau circulant dans le circuit de production, et un tronçon 16 d'exploitation de l'eau ozonée. Le tronçon d'exploitation 16 comporte une prise de prélèvement d'eau ozonée 18 formée par un piquage muni d'une vanne 20. Il comporte en outre, montée en série, une machine de production de glace ozonée 22. Celle-ci comporte un bac à eau ozonée 24 monté en série sur le circuit 10 de production d'eau ozonée. Elle comporte en outre, de manière connue en soi, un cylindre frigorifique rotatif 26 disposé horizontalement mobile autour de son axe horizontal 27. La partie inférieure du cylindre rotatif 26 baigne dans l'eau ozonée contenue dans le bac 24. Le niveau de l'eau dans le bac 24 est maintenu constant par apport d'eau depuis une entrée d'eau extérieure, notée 28. Celle-ci est munie d'une vanne 29 dont l'ouverture est commandée par un flotteur porté à la surface de l'eau dans le bac 24.
Le bac 24 comporte une sortie 30 de circulation de l'eau ozonée non transformée en glace. Cette sortie 30 est reliée par l'intermédiaire d'une pompe 31 à une trompe à eau 32 à laquelle est intégrée l'entrée 12 d'injection d'ozone.
Ainsi, le circuit 10 de production d'eau ozonée est refermé en boucle. Il forme une boucle notée 33 qui comporte successivement le contacteur 14 , la prise de prélèvement 20, la machine de production de glace 22, la pompe 31 et la trompe à eau 32 intégrant l'entrée d'injection d'ozone 12. L'entrée d'eau dans le circuit 10 de production d'eau ozonée est formée par l'entrée 28 située immédiatement en aval du bac 24.
Le contacteur 14 formant des moyens de- ise en contact de l'ozone avec l'eau circulant dans le circuit de
production d'eau ozonée est formé par exemple par un serpentin.
La trompe à eau 32, ou dispositif à Venturi, forme un hydro-éjecteur apte à introduire dans le flux liquide circulant dans le circuit 10 des bulles de diamètre calibré d'ozone issu de l'entrée d'injection d'ozone 12.
Selon l'invention, en aval du serpentin 14, sont prévus des moyens 34 de recueil de l'ozone non dissous dans le serpentin. Ces moyens sont par exemple formés par un pot décanteur 36 adapté pour séparer le gaz non dissous et notamment l'ozone non dissous de l'eau ozonée circulant dans le circuit de production 10.
La sortie d'évacuation de l'ozone résiduel (ozone non dissous) est reliée à l'entrée d'injection d'ozone 12. Ainsi, le pot décanteur 36 est intégré dans une boucle de recyclage désignée par la référence générale 38 et comportant un tronçon commun avec la boucle 33 de circulation de l'eau ozonée. Ce tronçon commun est constitué par la trompe à eau 32 et le serpentin 14. En outre, une source 40 d'alimentation en ozone est reliée au circuit de recyclage 38 en amont de l'entrée d'injection d'ozone 12.
Cette source d'alimentation en ozone comporte un ozoneur 42 alimenté par de l'oxygène impur formé par exemple par liquéfaction de l'air. Le gaz produit en sortie de l' ozoneur comporte environ 10 % d'ozone et 90 % d'oxygène. En sortie de l' ozoneur est installé un régulateur de débit massique 44.
La boucle de recyclage 38 comporte un évent calibré 46 ménagé en amont des moyens d'alimentation 40 en ozone. Cet orifice est adapté pour évacuer une quantité déterminée du gaz circulant dans la boucle de recyclage 38. Il est destiné en particulier à évacuer l'azote et l'argon provenant des impuretés contenues dans l'oxygène alimentant 1 ' ozoneur 42.
L'installation décrite ici fonctionne de la manière suivante. L'eau contenue dans le bac 24 de la machine de production de glace ozonée circule en continu dans la
boucle 33 de production d'eau ozonée sous l'action de la pompe 31. L'ozone provenant de l'entrée d'injection d'ozone 12 est mis en contact avec l'eau ozonée circulant dans la boucle principale 33. Une fraction de l'ozone gazeux se dissous dans l'eau circulant dans le circuit 10 lors de la circulation de 1 ' ozone et de 1 ' eau suivant la longueur du serpentin 14. L'ozone résiduel non dissous est récupéré par le pot décanteur 36 en sortie du serpentin 14 et renvoyé vers la trompe à eau 32. Dans la pratique, environ 80 % de l'ozone introduit en amont du serpentin 14 est ainsi recyclé.
Lors de la circulation de l'ozone résiduel dans la boucle de recyclage 38, une fraction du gaz circulant est évacuée dans l'atmosphère au travers de l'évent calibré 36 afin de limiter la concentration en azote et en argon dans le gaz circulant dans cette boucle.
En outre, les moyens d'alimentation en ozone 40 injectent dans la boucle de recyclage 38, une quantité d'ozone correspondant sensiblement à la quantité d'ozone dissous dans 1 ' eau et à la quantité de gaz s ' échappant par l'évent 36.
On conçoit ainsi que lors de sa circulation dans la boucle principale 33, l'eau se charge progressivement en ozone dissous. En particulier, le débit dans le circuit 10 est fixé de sorte que le débit circulant est compris entre trois et dix-huit fois le débit d'eau ozonée consommée dans le tronçon d'exploitation formé par la prise de prélèvement 20 dans la machine de production de glace 22.
Le niveau d'eau dans le bac 24 est maintenu constant grâce à la vanne 28 commandée par le flotteur de détection du niveau de liquide dans le bac.
En variante non représentée, la machine de production de glace 24 peut comporter un capot de couverture évitant toute évaporation d'ozone gazeux. En l'absence de tels capots hermétiques, une hotte d'évacuation de l'ozone vaporisée est prévue au-dessus de la machine 22.
Par ailleurs, il est possible de recycler le gaz s 'échappant par l'évent calibré 46 vers l'entrée de l' ozoneur 42. A cet effet, on procède à un séchage de ce gaz, afin de réduire la quantité d'eau contenue dans celui- ci avant son introduction dans l' ozoneur.
On conçoit qu'avec une telle installation, les pertes en ozone sont très réduites. Ainsi, la quantité d'ozone nécessaire pour la production d'une quantité de glace déterminée est relativement faible comparée à 1 ' ozone utilisé dans une installation ne comportant pas de tels moyens de recyclage de l'ozone.
La machine de production de glace mise en oeuvre dans l'installation décrite est une machine à axe horizontal. Toutefois, une machine à axe vertical peut également être utilisée. Dans ce cas, l'eau ozonée circulant dans le circuit s'écoule de haut en bas le long des parois cylindriques d'un cylindre réfrigéré tournant autour de son axe vertical. Un racloir assure le prélèvement de la glace le long du cylindre.
Claims
1.- Installation de production d'eau ozonée du type comportant un circuit (10) de production d'eau ozonée comportant une entrée d'eau (28), une entrée d'injection d'ozone (12) pour l'injection d'ozone issu d'une source d'ozone (40) , un contacteur (14) pour la mise en contact de l'ozone avec l'eau et un tronçon (16) d'exploitation de l'eau ozonée disposé en aval du contacteur (14), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (34) de recueil de l'ozone non dissous, disposés en aval du contacteur (14) , et en ce que la sortie desdits moyens de recueil (34) est reliée audit circuit (10) de production d'eau ozonée en amont du contacteur (14).
2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de réunion de la sortie des moyens de recueil (34) et de la sortie de la source d'ozone (40), en amont de l'entrée (12) d'injection d'ozone prévue sur le circuit de production d'eau ozonée (10).
3.- Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite entrée d'injection d'ozone (12) comporte une trompe à eau (32) pour l'injection de l'ozone gazeux dans l'eau circulant dans le circuit de production d'eau ozonée.
4.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un régulateur de débit massique (44) , en sortie de la source d'ozone (40).
5.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de recueil (34) comportent un pot décanteur (36) .
6.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte, en aval des moyens de recueil de l'ozone non dissous (34), un évent calibré (46) assurant l'évacuation d'une quantité déterminée du gaz recueilli.
7.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit contacteur comporte un serpentin (14) .
8.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit de production de l'eau ozonée (10) est refermé en boucle (33), et en ce que le tronçon (16) d'exploitation de l'eau ozonée comporte une sortie de circulation (30) de l'eau ozonée, laquelle sortie est reliée à ladite entrée (28) d'eau du circuit de production d'eau ozonée.
9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite boucle (33) de circulation de l'eau ozonée comporte une pompe (31) de mise en circulation.
10.- Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que ledit tronçon (16) d'exploitation de l'eau ozonée comporte une prise (20) de prélèvement d'eau ozonée.
11.- Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que ledit tronçon (16) d'exploitation de l'eau ozonée comporte une machine (22) de production de glace ozonée comportant un bac (24) à eau pour la fabrication de la glace et en ce que ledit bac (24) est monté en série dans ladite boucle de circulation de l'eau ozonée.
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