FR2987764A1

FR2987764A1 - Nettoyage au co2

Info

Publication number: FR2987764A1
Application number: FR1351938A
Authority: FR
Inventors: Greg Strugalski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-09-13
Also published as: CN103302048A; JP2013184162A; US8404801B1

Abstract

Un dispositif et des procédés d'élimination de contaminants de substances sont proposés. Le dispositif comprend une cuve de traitement (12), une pompe (20) et un moyen pour mettre une substance contaminée (14) en suspension dans un flux d'un solvant à faible tension superficielle (40). Une tuyauterie en circuit est prévue pour soumettre le flux du solvant (40) à un cycle à travers la cuve de traitement (12). Les procédés englobent l'exposition d'une substance contaminée (14) à un flux de solvant à faible tension superficielle (40) qui élimine le contaminant de la substance et le transporte pour l'éloigner de la substance. Dans d'autres exemples, la pression et la température dans le système de traitement (10) peuvent être augmentées pour amener le solvant dans une phase supercritique.

Description

Nettoyage au CO2 La présente invention porte sur l'élimination de substances et concerne en particulier l'élimination de contaminants de substances en utilisant un solvant à faible tension superficielle. Des contaminants indésirables provenant de processus de fabrication peuvent subsister dans des produits finis ou des produits intermédiaires. Souvent, il peut être avantageux d'éliminer ces contaminants des produits, soit avant la vente à un utilisateur final, soit avant une opération de fabrication ultérieure. Deux exemples de ces types de produits ou de substances sont la poudre B" et la résine de polytétrafluoroéthylène (PTFE) en poudre fine. La poudre de bore est utilisée dans de nombreuses applications comme composant primaire de revêtements au bore. De telles applications englobent des revêtements au bore utilisés pour des détecteurs de neutrons servant à la surveillance sur des portiques aux frontières nationales, dans des centrales nucléaires et autres. Certaines de ces applications sont influencées de manière négative par des contaminants dans la poudre de bore, car les contaminants peuvent être nuisibles pour les applications de revêtements au bore et peuvent avoir pour résultat des propriétés dégradées des revêtements au bore. Certains processus de fabrication de PTFE laissent subsister des résidus à la surface du PTFE. Certains de ces résidus sont des agents de surface utilisés dans le cadre du processus de fabrication pour augmenter la résistance à l'eau du PTFE. Il est souvent souhaitable d'éliminer ces résidus de la résine de PTFE en poudre fine, soit avant la vente du matériel à un consommateur, soit avant une étape de fabrication ultérieure. De la poudre de bore contaminée et du PTFE contaminé peuvent avoir pour résultat des défauts coûteux dans le processus de fabrication. Certains procédés antérieurs de traitement de substances contaminées incluent le rinçage de la substance avec des produits chimiques tels que l'hexane, le chlorure de méthylène et l'éthylène glycol, chaque fois en combinaison avec des filtres et/ou des centrifugeuses. D'autres procédés d'élimination de contaminants comprennent le passage de la substance au feu pour "brûler" les contaminants. Par conséquent, on a besoin d'un dispositif et d'un procédé perfectionnés pour éliminer des contaminants des surfaces de sub stances.

Conformément à un aspect, la présente invention propose un procédé pour éliminer des contaminants de substances. Le procédé comprend la préparation d'une substance contaminée, la substance étant mélangée à un contaminant. Le procédé comprend en outre l'exposition de la substance contaminée à un solvant à faible tension superficielle. Le procédé comprend également la mise en circulation du solvant à faible tension superficielle autour des surfaces exposées de la substance contaminée. Le procédé comprend également l'élimination du contaminant de la substance. Conformément à un autre aspect, la présente invention propose un procédé pour éliminer des contaminants de substances. Le procédé comprend la préparation d'une substance contaminée, la substance étant mélangée à un contaminant. Le procédé comprend la mise en place de la substance contaminée dans une cuve de traitement. Le procédé comprend en outre l'exposition de la substance contaminée à un solvant à faible tension superficielle. Le procédé comprend également l'augmentation de la pression du solvant à faible tension superficielle dans la cuve de traitement. Le procédé comprend en outre la mise en circulation du solvant à faible tension superficielle autour des surfaces exposées de la substance contaminée. Le procédé comprend également l'élimination du contaminant de la substance. Le procédé comprend en outre le transport du contaminant pour l'éloigner de la substance, en mettant le contaminant en suspension dans un flux du solvant à faible tension superficielle. Le procédé comprend également la réduction de la pression du solvant à faible tension superficielle dans la cuve de traitement afin de précipiter le contaminant dissous. Conformément à un autre aspect, la présente invention propose un système de traitement pour éliminer des contaminants de substances. Le système de traitement comprend une cuve de traitement destinée à contenir une quantité d'une substance contaminée. Le système de traitement comprend en outre une pompe en communication fluidique avec la cuve de traitement pour faire circuler et mettre sous pression un solvant à faible tension superficielle. Le système de traitement comprend également un moyen pour mettre en suspension la substance contaminée dans la cuve de traitement. Le moyen pour mettre en suspension la substance contaminée place la substance contaminée dans le flux de fluide du solvant à faible tension superficielle. Le système de traitement comprend en outre un arrangement de tuyauterie en circuit qui permet de soumettre un flux du solvant à faible tension superficielle à un cycle à travers la cuve de traitement. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation de l'invention, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de traitement destiné à éliminer des contaminants de substances, conformément à un aspect de la présente invention, - la figure 2 est une représentation graphique de différents états d'un fluide utilisé dans le cadre de l'élimination de contaminants de la présente invention, - la figure 3 est un organigramme de premier niveau d'un exemple de procédé d'élimination de contaminants de substances, conformément à un aspect de la présente invention, et - la figure 4 est un organigramme de premier niveau d'un exemple de procédé d'élimination de contaminants de substances, conformément à un aspect de la présente invention.

La figure 1 montre une représentation schématique d'un exemple de système de traitement 10 pour éliminer des contaminants de substances contaminées. Il convient de noter que la figure 1 ne montre qu'un exemple de structures/configurations possibles et analogues, et que d'autres exemples peuvent être envisagés dans le champ d'application de la présente invention. Le système de traitement 10 comprend une cuve de traitement 12 pour traiter une substance contaminée 14. La substance contaminée 14 peut englober un nombre quelconque de substances qui sont mélangées à une quantité d'un ou plusieurs contaminants indésirables.

La substance contaminée 14 peut être une substance minérale, telle que du bore. Dans un exemple particulier, le bore peut être une poudre constituée principalement de B". De la poudre B" contaminée peut inclure des contaminants provenant de différentes sources. Par exemple, on a constaté que de la poudre de bore broyée au jet est susceptible d'être contaminée par l'alimentation en air utilisée dans un processus de broyage. Plus particulièrement, des contaminants de poudre de bore peuvent inclure de l'huile lubrifiante provenant d'un compresseur d'air, lorsque de l'air comprimé est utilisé pour faire fonctionner un broyeur à jet. D'autres exemples de contaminants sont des matériaux de chemisage polymère du broyeur à jet, des matériaux adhésifs utilisés pour fixer le matériau de chemisage polymère à une paroi intérieure de broyeur à jet et des particules métalliques provenant de la paroi intérieure de broyeur à jet.

La substance contaminée 14 peut également être une substance organique, telle qu'une résine de PTFE en poudre fine et une résine de PTFE expansé (ePTFE) en poudre fine. Le PTFE peut être fabriqué en utilisant des processus comprenant l'utilisation d'un agent de surface ou d'autres auxiliaires de mise en oeuvre. Après le processus de fabrication de PTFE, l'agent de surface ou d'autres auxiliaires de mise en oeuvre peuvent rester à la surface du PTFE, en tant que contaminant indésirable. D'autres contaminants résultant du processus de fabrication du PTFE peuvent également être présents. La cuve de traitement 12 peut se présenter sous la forme d'un récipient sous pression capable de produire une pression interne élevée et une température interne variable, et de résister à cette pression et cette température, en comparaison avec la pression et la température ambiantes à l'extérieur de la cuve de traitement 12. Dans un exemple, la cuve de traitement 12 peut produire une pression interne d'environ 3,2 x 107 Pa (320 bars) et une température interne d'environ 40°C et résister à celles-ci. La cuve de traitement 12 est dimensionnée de manière appropriée pour traiter une quantité souhaitée de substance contaminée 14. La cuve de traitement 12 peut comporter un élément chauffant 16 externe pour maintenir les parois de la cuve 12 à une température prédéterminée. Il convient de noter que le volume interne de la cuve de traitement 12 peut être protégé de manière à ce que peu ou pas d'atmosphère ambiante puisse pénétrer dans la cuve de traitement 12 pendant le fonctionnement du système de traitement 10.

La cuve de traitement 12 est en communication fluidique avec une pompe d'alimentation et de circulation 20, par l'intermédiaire de la conduite 22. La cuve 12 est placée dans une boucle de circulation de fluide, reliée par la conduite 24. La cuve 12 et certaines conduites ou toutes les conduites peuvent être chauffées ou refroidies individuellement pour maintenir une température souhaitée d'un fluide agissant dans des composants individuels du système de traitement 10. La cuve de traitement 12 comprend un moyen pour mettre la substance contaminée 14 en suspension dans la cuve 12. Dans un exemple, le moyen pour mettre la substance contaminée 14 en suspension est un sac à mailles fines, constitué de ePTFE. Par souci de simplicité, le sac à mailles fines sera désigné par le terme "membrane 18". La membrane 18 est perméable à un flux de fluide dans la cuve de traitement 12 et contient une substance contaminée 14. Afin d'activer l'écoulement de fluide à travers la membrane 18, tout en retenant la substance contaminée 14 dans la membrane 18, une dimension optimale des pores du matériau constituant la membrane 18 peut être sélectionnée. Dans un exemple, la dimension maximale des pores pour le matériau de la membrane 18 est de 0,5 micromètres (1,97 x 10-5 pouce) pour une substance contaminée précise en poudre. Il convient de noter que des dimensions optimales différentes des pores peuvent être déterminées lorsque la substance contaminée 14 se compose de particules de dimensions variables. Un flux de fluide est introduit dans la cuve de traitement 12 et dans l'espace intérieur de la membrane 18, soit par un flux dirigé dans une ouverture de la membrane 18 soit/et en passant de l'extérieur de la membrane 18 vers l'intérieur de la membrane 18. Le flux de fluide interagit ensuite avec la substance contaminée 14, puis passe à travers la membrane 18 vers le volume extérieur à la membrane 18. La direction du flux de fluide est représentée de façon schématique par les flèches dans la cuve de traitement 12. Il convient de noter que la membrane 18 est supportée dans la cuve de traitement 12 de manière à ce que la membrane 18 ne soit pas en contact avec l'intérieur de la cuve 12 et le flux de fluide puisse s'écouler autour de la membrane 18. Il va de soi que la cuve de traitement 12 pourrait être orientée dans le sens vertical ou avoir n'importe quelle autre orientation. La pompe 20 est également reliée à un réservoir de stockage 30 de solvant via la conduite 32 et la vanne 34. Le réservoir de stockage 30 renferme une quantité de solvant à faible tension superficielle 40 sous pression et peut être maintenu à une température souhaitée pour aider à satisfaire aux exigences d'exploitation du système de traitement 10. Dans un exemple, le solvant à faible tension superficielle est un solvant unique, par exemple du dioxyde de carbone (CO2). Dans un autre exemple, le solvant à faible tension superficielle 40 peut en outre inclure un cosolvant, par exemple du méthyléthylcétone (MEK). Dans un exemple d'utilisation du système de traitement 10, le flux de fluide du solvant à faible tension superficielle 40 peut éliminer des contaminants de la substance contaminée 14, par une action de lavage ou de rinçage. Lorsque le flux de solvant à faible tension superficielle 40 entre en contact avec les contaminants sur les surfaces de la substance contaminée 14, le flux de fluide peut repousser les contaminants de la substance contaminée 14 et mettre les contaminants en suspension dans le flux de fluide. Cette action mécanique de lavage ou de rinçage peut éliminer complètement ou du moins partiellement les contaminants de la substance contaminée 14, afin de nettoyer la substance contaminée 14. L'action de lavage ou de rinçage est un exemple d'élimination de contaminants de la substance.

Dans un autre exemple d'utilisation du système de traitement 10, on a constaté qu'un fluide, tel qu'un solvant à faible tension superficielle 40, peut dissoudre des contaminants qui sont mélangés à la substance contaminée 14. La solution des contaminants dissous et du solvant à faible tension superficielle 40 qui en résulte est capable de mouiller les particules de poudre de la substance contaminée 14 et de pénétrer dans les pores de la membrane 18. La solution avec les contaminants dissous présente une tension superficielle, une viscosité et un angle de contact relatif qui permettent aux contaminants dissous d'être facilement transportés pour s'éloigner de la substance contaminée 14 et traverser les pores de la membrane 18. La dissolution des contaminants constitue un autre exemple d'élimination de contaminants de la substance. Dans un exemple, le solvant à faible tension superficielle est du CO2 en phase supercritique, comme illustré dans la figure 2. Dans un exemple spécifique, la tension superficielle de la solution liquide de CO2 est inférieure à 5,0 dynes/cm. Selon un exemple plus spécifique, la tension superficielle de la solution liquide de CO2 est inférieure à 1 dyne/cm (par exemple 0,5 dyne/cm). Selon un exemple encore plus spécifique, la tension superficielle de la solution de CO2 supercritique (SCCO2) est inférieure à 0,1 dyne/cm. De tels exemples confèrent au SCCO2 des aptitudes pour passer à travers les pores de petites dimensions de la membrane 18. Le SCCO2 a également une viscosité inférieure à environ 0,1 centipoise. La viscosité et la tension superficielle de la solution sont extrêmement faibles, ce qui a pour résultat une très faible résistance à l'écoulement qui mène à son tour à la possibilité de pénétrer même dans les plus petits pores ou zones, par exemple à travers les pores dans la membrane 18 et à travers des espaces interstitiels tels que des coins, des recoins, des fissures et des vides entre les particules de poudre de la substance contaminée 14. Des propriétés particulièrement intéressantes sont apportées par le SCCO2, en ce sens qu'il se comporte en même temps comme un gaz et comme un liquide. Lorsqu'il se comporte comme un liquide, il peut dissoudre un matériau et agir comme un solvant, comme décrit plus haut. Le SCCO2 reste un gaz mais présente une densité élevée d'environ 0,8 grammes/cc, de sorte que le SCCO2 fonctionne comme un solvant. Le CO2 peut être obtenu à partir de sources qui le créent en tant que sous-produit et peut être récupéré et réutilisé de façon répétée. Lorsque le SCCO2 se comporte comme un gaz, il présente une viscosité et une tension superficielle très faibles, de sorte qu'il peut entrer dans des espaces de très petites dimensions, tels que les pores relativement petits dans la membrane 18 ou les espaces interstitiels entre les particules de poudre de la substance contaminée. Revenons à la figure 1 où le système de traitement 10 peut comprendre en outre un équipement collecteur de particules. Selon un exemple, l'équipement collecteur de particules peut être en communication fluidique sélective avec la cuve de traitement, par l'intermédiaire de la vanne 44 et de la conduite 46. La vanne 44 peut être une vanne à trois voies qui dirige le flux de solvant à faible tension superficielle 40 de manière sélective depuis la cuve de traitement soit vers la conduite 24, qui renvoie le solvant à faible tension superficielle 40, soit vers la conduite 46 qui dirige le flux de solvant à faible tension superficielle 40 vers l'équipement collecteur de particules. L'équipement collecteur de particules peut comprendre un cyclone 48. Le cyclone 48 peut être constitué de n'importe quel cyclone parmi un certain nombre de cyclones du commerce qui séparent des matières particulaires d'un flux de fluide, la matière particulaire étant ensuite recueillie au point de collecte 52. L'équipement collecteur de particules peut en outre comprendre un dépoussiéreur à sacs filtrants 54. Le dépoussiéreur à sacs filtrants 54 est en communication fluidique avec le flux de solvant à faible tension superficielle 40 quittant le cyclone 48 via la conduite 56. Le dépoussiéreur 54 peut ensuite recueillir des matières particulaires très fines qui ne se sont pas séparées du flux de solvant à faible tension superficielle 40 dans le cyclone 48. Le flux de solvant à faible tension superficielle 40 peut ensuite quitter le dépoussiéreur au point 60 où le solvant 40 peut être évacué dans l'atmosphère, stocké dans un réservoir ou récupéré en vue d'une réutilisation. Il convient de noter que le système de traitement 10 décrit ci-dessus peut comprendre de nombreux autres éléments pour satisfaire aux exigences d'exploitation du système. De plus, le système de traitement 10 peut être commandé manuellement ou bien automatiquement par un système de commande électronique, un système de commande pneumatique ou un système analogue. Un contrôleur programmable peut également être compris dans le système de traitement 10 pour réaliser la commande automatique dans la mesure souhaitée. Il convient également de noter qu'un équipement à l'échelle laboratoire, basé sur le système de traitement 10, était utilisé dans l'exemple décrit ci-après. Un exemple de procédé d'élimination de contaminants de substances est décrit d'une manière générale dans la figure 3. Le procédé peut être mis en oeuvre avec le système de traitement 10 représenté dans la figure 1. Le procédé comprend l'étape 310 de préparation d'une substance qui a été contaminée avec un contaminant. Dans un exemple, la substance contaminée 14 est du bore en poudre, en particulier du bore en poudre qui est principalement du B". Comme expliqué plus haut, il est possible que des contaminants indésirables se soient accumulés sur la poudre B" à partir d'huile lubrifiante en suspension dans une quantité d'air comprimé utilisé pour faire fonctionner un broyeur à jet qui a réduit la taille des particules du B". Il est également possible que les contaminants résultent de l'érosion du matériau de chemisage polymère de la paroi intérieure du broyeur à jet et se soient fixés sur la surface des particules de poudre B", ou de n'importe quel nombre d'autres sources. Dans un autre exemple, la substance contaminée 14 est une résine en poudre fine, telle que du PTFE. Le PTFE peut être fabriqué en utilisant des processus qui peuvent inclure l'utilisation d'un agent de surface ou d'autres auxiliaires de mise en oeuvre. Après le processus de fabrication du PTFE, l'agent de surface ou d'autres auxiliaires de mise en oeuvre peuvent subsister à la surface du PTFE en tant que contaminant indésirable. D'autres contaminants résultant du processus de fabrication de PTFE peuvent également être présents. Le procédé comprend l'étape 320 d'exposition de la substance contaminée 14 à un solvant à faible tension superficielle 40. Le solvant à faible tension superficielle 40 peut comporter un seul solvant ou bien il peut comprendre un premier solvant agissant avec un cosolvant. Dans un exemple, le solvant à faible tension superficielle 40 est du CO2. Le procédé comprend en outre l'étape 330 de mise en circulation du solvant à faible tension superficielle 40 autour des surfaces exposées de la substance contaminée 14. Le procédé comprend également l'étape 340 d'élimination du contaminant de la substance contaminée 14. Le solvant à faible tension superficielle 40 retire les contaminants et les met en suspension dans le flux du solvant à faible tension superficielle 40, afin d'éloigner les contaminants par rinçage de la substance contaminée 14. Lors de chaque passage du solvant à faible tension superficielle 40 sur la substance contaminée 14, la concentration des contaminants est réduite. Un autre exemple de procédé d'élimination de contaminants de substances est décrit d'une manière générale dans la figure 4. Le procédé comprend l'étape 410 de préparation d'une substance qui a été contaminée avec un contaminant. Comme décrit plus haut, des exemples de la substance contaminée 14 englobent du bore en poudre et de la résine de PTFE en poudre fine, mais ne sont pas limités à ceux-ci. Le procédé comprend en outre l'étape 420 de mise en place de la substance contaminée 14 dans une cuve de traitement 12. La mise en place de la substance contaminée 14 dans la cuve de traitement 12 peut englober l'installation de la substance contaminée 14 dans une membrane 18. Le procédé comprend également l'étape 430 d'exposition de la substance contaminée 14 à un solvant à faible tension superficielle 40. Dans un exemple, le solvant à faible tension superficielle 40 est du CO2. Un flux de solvant à faible tension superficielle 40 peut être inséré directement à l'intérieur de la membrane 18, ou bien il peut passer à travers les pores de la membrane 18 afin d'atteindre les surfaces exposées de la substance contaminée 14. Les propriétés physiques du solvant à faible tension superficielle 40, telles que décrites plus haut, lui permettent de pénétrer facilement dans les pores de taille relativement petite de la membrane 18 et de se déplacer à travers les espaces interstitiels de la substance contaminée 14. La force produite par le flux du solvant à faible tension superficielle 40 peut déplacer des particules individuelles ou des portions de la substance contaminée 14 par rapport à d'autres particules ou portions, tout en restant à l'intérieur de la membrane 18. Cela permet au flux de solvant à faible tension superficielle 40 d'atteindre une plus grande superficie de la substance contaminée 14, augmentant ainsi l'efficacité du processus d'élimination de contaminants. Bien que cela ne soit pas nécessaire, l'application d'une force d'agitation, par exemple une action de lavage mécanique, peut être utile.

Le procédé comprend en outre l'étape 440 d'augmentation de la pression atmosphérique dans la cuve de traitement. La pression atmosphérique accrue peut être utilisée pour placer le CO2 dans une phase supercritique. Pendant qu'il est en phase supercritique, le SCCO2 est maintenu à sa température critique et à sa pression critique ou au- dessus, en se dilatant pour remplir la cuve de traitement 12 à la manière d'un gaz, mais en ayant une densité semblable à celle d'un liquide. Les propriétés physiques du SCCO2 lui permettent de pénétrer facilement dans les pores relativement petits de la membrane 18 et d'éliminer les contaminants sur les surfaces exposées de la substance contaminée 14. Le procédé comprend également l'étape 450 de mise en circulation du solvant à faible tension superficielle 40 autour des surfaces exposées de la substance contaminée 14. La mise en circulation peut être réalisée par plusieurs moyens, incluant une canalisation en boucle qui remet en circulation le solvant à faible tension superficielle 40 ou, en variante, la circulation du solvant à faible tension superficielle 40 dans la cuve de traitement 12. Le procédé comprend en outre l'étape 460 d'élimination du contaminant de la substance. Dans un exemple, l'élimination des contaminants inclut une action de lavage ou de rinçage. Dans un autre exemple, l'élimination des contaminants inclut une combinaison d'une action de lavage ou de rinçage et d'une dissolution des contaminants. Le procédé comprend également l'étape 470 de transport du contaminant pour l'éloigner de la substance, en mettant le contaminant en suspension dans un flux du solvant à faible tension superficielle 40.

Dans un exemple, le solvant à faible tension superficielle 40 transporte les contaminants pour les éloigner de la substance en suspension dans le flux de solvant à faible tension superficielle 40. Dans un autre exemple, le solvant à faible tension superficielle 40 dissout les contaminants et les place en solution dans le flux du solvant à faible tension superficielle 40, afin d'éloigner les contaminants de la substance. Lors de chaque passage du solvant à faible tension superficielle 40 sur la substance contaminée 14, la concentration des contaminants est constamment réduite. Le flux du solvant à faible tension superficielle 40 est poursuivi pendant un laps de temps prédéterminé qui est suffisant pour dissoudre les contaminants à la surface de la substance et éliminer les contaminants de la substance. Le procédé comprend en outre l'étape 480 de réduction de la pression du solvant à faible tension superficielle 40 dans la cuve de traitement 12 pour précipiter le contaminant dissous. A mesure que la pression dans la cuve de traitement 12 et la canalisation en boucle 22, 24 est réduite, les contaminants se séparent de la solution par précipitation et tendent à adhérer aux parois de la cuve de traitement 12, des conduites 22, 24 de la canalisation et d'autres équipements associés de manipulation du fluide. La baisse de pression peut être réalisée en manipulant la vanne 44 pour placer la cuve de traitement 12 en communication fluidique avec l'équipement collecteur de particules 48, 54. L'équipement collecteur de particules 48, 54 peut recueillir des matières particulaires fines dans le flux de solvant à faible tension superficielle 40. De temps à autre, les parois intérieures de la cuve de traitement 12 et/ou des conduites 22, 24 de la canalisation peuvent nécessiter un nettoyage pour éliminer les contaminants précipités.

Exemple 1 (différentes étapes sont représentées avec des chiffres romains en minuscules) (i) Une poudre, constituée principalement de B", est introduite dans la cuve de traitement et enfermée hermétiquement. La poudre B" est mélangée avec une quantité de contaminants indésirables qui peuvent provenir de différentes sources. (ii) En utilisant une pompe, une quantité de CO2 est déplacée depuis un réservoir de stockage de solvant, via une conduite d'alimentation en gaz, à la cuve de traitement, jusqu'à ce que la pression dans la cuve soit en équilibre avec la pression dans le réservoir de stockage. Cette pression équilibrée est désignée par Pl. (iii) En utilisant une pompe à haute pression, du CO2 supplémentaire est pompé dans la cuve de traitement, jusqu'à ce que le CO2 dans la cuve atteigne une pression d'environ 120 à 130 bars. (iv) Après que la pression interne de la cuve de traitement a atteint environ 120 à 130 bars, la cuve est isolée de façon étanche vis-à-vis de la conduite d'alimentation en gaz. Un agitateur magnétique commandé par induction dans la cuve de traitement est activé pour aider à assurer un flux de CO2 autour de la poudre B" et à travers celle-ci et amener les contaminants à se dissoudre et se mettre en suspension dans le flux de CO2. La température dans la cuve de traitement est ensuite élevée pour être portée à 40°C. La pression finale dans la cuve correspond à environ 3 x 107 Pa à 3,2 x 107 Pa (300 à 320 bars). Ces conditions sont maintenues pendant dix minutes. (v) Après cette période de dix minutes, l'agitateur magnétique est coupé pour permettre aux particules de poudre B" de se déposer. Une quantité de CO2 est ensuite autorisée à quitter la cuve de traitement, jusqu'à ce que la pression dans la cuve baisse et passe en dessous de la pression Pl. (vi) Dès lors que la pression a baissé en dessous de la pression Pl, l'évent est fermé et la conduite d'alimentation en gaz est de nouveau ouverte pour fournir du CO2 à la cuve de traitement. En utilisant la pompe à haute pression, du CO2 supplémentaire est envoyé dans la cuve de traitement, jusqu'à ce que le CO2 dans la cuve ait atteint une pression d'environ 300 bars. Les étapes (iv) à (vi) sont ensuite répétées dix fois. Dans les exemples décrits, le dispositif et les procédés constituent un moyen pour éliminer des contaminants indésirables de substances telles que du bore en poudre, de la résine de PTFE en poudre fine et d'autres substances qui sont mélangées à des contaminants indésirables. Les exemples décrits offrent une possibilité relativement peu coûteuse par rapport à d'autres procédés d'élimination de contaminants de substances contaminées, tels que l'utilisation de produits chimiques et l'exposition des substances contaminées à des températures élevées pour "brûler" les contaminants. De plus, les exemples décrits constituent une méthode plus écologique d'élimination de contaminants, comparée aux procédés connus décrits. Sans utiliser des produits chimiques puissants ou brûler du combustible, les exemples décrits exploitent les propriétés d'un solvant à faible tension superficielle tel que le CO2 qui peut être obtenu à partir de sources qui le créent comme sous-produit, après quoi le CO2 peut être récupéré et réutilisé de manière répétée. D'autre part, les exemples décrits constituent un procédé relativement facile à mettre en oeuvre pour éliminer des contaminants, comparé aux procédés connus décrits.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour éliminer des contaminants de substances, le procédé comprenant : la préparation d'une substance contaminée, la substance étant mélangée à un contaminant; l'exposition de la substance contaminée à un solvant à faible tension superficielle; la mise en circulation du solvant à faible tension superficielle autour des surfaces exposées de la substance contaminée; et l'élimination du contaminant de la substance.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle présente une tension superficielle inférieure à 5,0 dynes/cm.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle est du CO2.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle est du CO2 supercritique.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de transport du contaminant pour l'éloigner de la substance contaminée, en mettant le contaminant en suspension dans un flux du solvant à faible tension superficielle.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de précipitation du contaminant dissous.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance contaminée est de la poudre de bore.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance contaminée est de la résine de PTFE en poudre fine.
9. Procédé pour éliminer des contaminants de substances, le procédé comprenant :la préparation d'une substance contaminée, la substance étant mélangée à un contaminant, la mise en place de la substance contaminée dans une cuve de traitement; l'exposition de la substance contaminée à un solvant à faible tension superficielle; l'augmentation de la pression du solvant à faible tension superficielle dans la cuve de traitement; la mise en circulation du solvant à faible tension superficielle autour des surfaces exposées de la substance contaminée; l'élimination du contaminant de la substance; le transport du contaminant pour l'éloigner de la substance, en mettant le contaminant en suspension dans un flux du solvant à faible tension superficielle; la réduction de la pression du solvant à faible tension superficielle dans la cuve de traitement afin de précipiter le contaminant dissous.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle présente une tension superficielle inférieure à 5,0 dynes/cm.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle est du CO2.
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le solvant à faible tension superficielle est du CO2 supercritique.
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la substance contaminée est de la poudre de bore.
14. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la substance contaminée est de la résine de PTFE en poudre fine.
15. Système de traitement pour éliminer des contaminants de substances, comprenant :une cuve de traitement destinée à contenir une quantité d'une substance contaminée; une pompe en communication fluidique avec la cuve de traitement pour faire circuler et mettre sous pression un solvant à faible tension superficielle; un moyen pour mettre en suspension la substance contaminée dans la cuve de traitement afin de placer la substance contaminée dans le flux de fluide du solvant à faible tension superficielle; et un arrangement de tuyauterie en circuit qui permet de soumettre un flux du solvant à faible tension superficielle à un cycle à travers la cuve de traitement.
16. Système de traitement selon la revendication 15, comprenant en outre un réservoir de stockage qui peut être en communication fluidique sélective avec la cuve de traitement, caractérisé en ce que le réservoir de stockage contient une quantité de solvant à faible tension superficielle et en ce que des quantités de solvant à faible tension superficielle peuvent être transférées à la cuve de traitement pendant que la pression dans le réservoir de stockage et la cuve de traitement est en équilibre.
17. Système de traitement selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un équipement collecteur de particules qui peut être en communication fluidique sélective avec la cuve de traitement, l'équipement collecteur de particules pouvant éliminer une quantité de contaminants d'un flux de solvant à faible tension superficielle.
18. Système de traitement selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen pour mettre la substance contaminée en suspension comprend un sac à mailles fines.
19. Système de traitement selon la revendication 18, caractérisé en ce que le sac à mailles fines présente une dimension maximale des pores qui est de 0,5 micromètres (1,97 x 10-5 pouce).
20. Système de traitement selon la revendication 18, caractérisé en ce que le sac à mailles fines se compose de PTFE.