<Desc/Clms Page number 1>
Procéda pour faire passer des gaz à l'état solide.
Pour faire passer à l'état solide des substances, qui sont à l'état de gaz à là température habituelle, on procède ordinairement de la manière suivante: on liquéfie d'abord les gaz, par compression et .-par évacuation de la chaleur de compres- sion, et on les détend ensuite jusqu'à une pression inférieure à la pression correspondant au point de fusion. Une fraction x est ainsi obtenue à l'état solide, le reste est obtenu à l'état de vapeurs, à une température correspondant à la pression de détente. Par une transmission de chaleur à contre-courant, on peut transmettre le !froid des vapeurs au liquide se trouvant sous pression.
Si, par exemple, on prépare conformément à ce procédé de l'anhydride carbonique solide, en liquéfiant à la température. de.l'eau de refroidissement' (20 C.) de l'anhydride carbonique comprimé et en le détendant à la pression atmosphérique, on obtient, dans le cas idéal, par suppression de toutes les pertes de froid et par un éohange parfait de froid entra le gaz comprimé et le reste gazeux non condensé, seulement 89,%'de l'acide,
EMI1.1
carbonique liquide à l'état soliaet., ; . \ 1. ' '
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention concerne un procédé, qui permet d'accroître très notablement la fraction du gaz obtenu à l'état solide, en augmentant en même temps faiblement la dépense d'é- nergie.
Ce procédé consiste en ce qu'on soumet à un refroidis- sement préalable.le fluide liquéfié, avant sa détente, jusqu'au voisinage de son point de fusion, tandis que dans le mode opéra- toire employé jusqu'ici, le froid des gaz non condensés à éva- cuer ne permet de-refroidir le gaz comprimé qu'à une température beaucoup plus élevée. Le refroidissement préalable est de préférence produit par une vaporisation d'une partie de la substance à traiter, sous une pression située un peu au-dessus de la pression corres- pondant au triple point. La fraction, vaporisée pour ce refroidis- sement auxiliaire, est à nouveau comprimée à la pression de liqué- faction et décrit ainsi un cycle fermé.
Le travail de compression, à partir de la pression intermédiaire jusqu'à la pression de liqué- faction, ne s'élève qu'à une fraction du travail qui est nécessaire pour la compression à partir de la pression atmosphérique.
Le procédé'suivant l'invention est décrit ci-après en référence au dessin ci-joint dans le cas d'un exemple particulier, se rapportant à la solidification de l'anhydride carbonique.
L'anhydride carbonique, comprimé, jusqu'à la pression de liquéfaction ou une pression plus élevée et liquéfié au moyen d'eau de refroi- dissement, est soumis à un refroidissement préalable dans l'échan- geur de température 1, au moyen des produits détendus circulant en sens inverse. Une partie de 1'anhydride carbonique liquéfié est détendue, au moyen de la soupape 4, à une pression intermédiaire de 6 atm. et est vaporisée dans le refroidisseur 2, en refroidissant ainsi l'autre partie de l'anhydride carbonique liquéfié, à - 50 C.
Dans certains cas, on peut, dans un échangeur de température auxi- liaire 3, encore réaliser un refroidissement additionnel par du CO2 détendu. L'anhydride carbonique est détendu à la pression atmos- phérique par la soupape 5 ; on obtient ainsi théoriquement, c'est-à- dire sans tenir compte des pertes de froid, 61,5 % du CO2 détendu à l'état solide.- La détente d'une partie (anviron 1/3) de l'anhydride
<Desc/Clms Page number 3>
oarbonique à la pression intermédiaire de 6 atm.
exige une consom- mation supplémentaire d'énergie, qui est toutefois faible, etant donné que pour la compression à partir de 7 à 58 atm., il ne faut dépenser que la moitié environ de l'énergie qui est nécessaire pour la compression à partir de la pression atmosphérique.
On peut encore réduire cette dépense supplémentaire d'énergie en détendant à une pression intermédiaire un peu plus élevée. l'anhydride carbonique, détendu à la pression intermédiaire (6 atm. ou davan- tage) est, après vaporisation et réchauffage dans l'échangeur de température à contre-courant 1, à nouveau aspiré à partir du deuxiè- me étage du compresseur, On peut encore atteindre une réduction de la dépense d'énergie en effectuant la démonte par la soupape 5, non pas jusqu'à la pression atmosphérique, mais à une pression qui n'est située qu'un peu en dessous de la pression correspondant au triple point et en ramenant, sous cette dernière pression, le gaz dans le compresseur.
'
Pour obtenir l'anhydride carbonique solide en morceaux compacts, on peut utiliser l'énergie cinétique de l'anhydride car- bonique s'écoulant de la soupape 5 et faire couler le mélange de CO2 solide et gazeux contre des surfaces filtrantes ou des surfaces d'arrêt 7 dans un séparateur 6, avec une vites'ae si grande que les particules solides se réunissent en un gâtaau compact, tandis que le gaz s'écoule à travers la surface filtrante ou à côté de la sur- face d'arrêt par le tuyau 8.
De préférence, on dispose plusieurs de tels dispositifs séparateurs de facon à pouvoir les utiliser alternativement et on las munit d'un couvercle obturateur 9, pou- vant facilement être enleve, après l'enlèvement duquel - $.près fermeture de la soupape d'admissin 5 et de la soupape de sortie sur le tuyau 8 - le gâteau peut être ratiré. De préférence on peut favoriser l'agglutination des particules solides par l'addition de substances, qui agisaent comme aggloméranta.