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DISPOSITIF DE SEPARATION ET DE PURIFICATION DE FLUIDES ET PROCEDE DE PRODUCTION DE FROID APPLICABLE NOTAMMENT A LA CONDENSATION DESVAPEURS SEPAREES DANS CE DISPOSITIF
La présente invention a pour objet un procède et un dispositif pour la séparation centrifuge des fluides pour la distillation centrifuge et pour la production de @@oid. En premier lieu la séparation centrifuge se fait 'dans un serpentin sous l'action combinée de la force centrifuge déterminée par un mouvement circulaire du fluide et de la pesanteur,

Les particules fluides sont ainsi amenées à être distribuées suivant leur densité du bord extérieur- jusqu'au bord intérieur de la seation du serpentin.' Jusqu'à présent les séparations

centrifuges effectuées suivant ce principe étaient im- parfaitee en raison de la difficulté de prélever des fluides purs. L'invention remédie aux inconvénients an- térieurs en.donnant au serpentin en coupe une forme plus large dans la partie disposée suivant la résultante de la force centrifuge et de la pesanteur, le serpentin étant de plus subdivisé dans cette même direction en plusieurs éléments accolés.

Les forces agissant sur le fluide tendront à distribuer le fluide dans l'ensemble de la section droite du serpentin entre ses différente éléments, le fluide le plus lourde se trouvant dans l'élément extérieur et le plus léger dans l'élément intérieur et les mélanges différents se répartissant dans les éléments intermédiaires de manière que les mélanges les plus lourds se trouvent à l'extérieur.Pour arriver à ce résultat, il est nécessaire de mettre en contact les fluides les plus lourds de chaque élément avec les fluides les plus légers de l'élément extérieur immédiatement voisin de manière à améliorer la sépara- tion.

L'invention a également pour objet un appareil de rectification pour la distillation centrifuge des mé- langes liquides,appliquant le procédé qui vient d'être décrit. En même temps la présente invention couvre un procédé de production de froid appliqué dans cet appa- reil et qui peut d'ailleurs 'être utilisé d'une manière tout à fait générale indépendamment de la séparation centrifuge considérée

Aux dessins ci-joints donnés à titre d'exemple seulement, les figures 1 à 21 représentent différentes formes d'exécution possibles du serpentin de séparation centrifuge, les figures 22 à 19 représentent différentes formes d'un serpentin servant à la production de froid pour la condensation notamment des vapeurs produites dans l'appareil de la fig.

30 représentant un appareil de distillation centrifuge appliquant les principes de 12invention,
La fig.' 1 représente différentes formes possibles à donner en coupe au serpentin de distillation centri- fuge Bien entendu d'autres formes peuvent être prévues à condition de comporter une série d'éléments accolés dans le sens de la plus grande dimension du serpentin dirigée elle-même suivant la résultante des forces agissantes.' Le tube du serpentin qui commence par être rond pour se raccorder à une canalisation normale s'élargit et s'aplatit progressivement en conservant sa surface de section droite pour permettre sa division en
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deux éléments,, intérieur et extérieur.

', et 2bis repq6sint-erl>t,, schématiquement oit rÏ1an1étJaèÍict1O"'e 'cUn't2n où cette division se produit très rapidement; mais en pratique on doit attendre pour chaque nouvelle subdivi- sion transversale du courant de fluide que la forée centrifuge ait eu le temps d'effectuer un classement suffisant des particules fluides dans les éléments existants non encore subdivisée, Partant de A en fig.1 où la section droite passe de la forme a à la forme b

subdivisée en deux éléments, on voit que,les constituants les plus lourds se trouvant à l'extérieur et les consti- tuants les plus légers à l'intérieur,

les constituante les plus lourds de la partie intérieure et les consti- tuants les plus légers de la partie extérieure se réunis- sent en B où la section prend la forme b pendant que les constituants les plus lourds et les plus légers purifiés demeurent dans les éléments extrêmes de la section. Cette nouvelle subdivision effectuée sans modifier la surface de la section ne se fait qu'après un classement suffisant des deux mélanges sous l'action de la force centrifuge. Le temps de classement dépend bien entendu de l'état de purification du fluide, de sa viscosité, des différences de densité des mélanges, de la vitesse et de la quantité d'impuretés. La subdivision se poursuit en fig. 1 de la même manière en 0, D (section c où le nombre d'éléments est de six).

La figure 3 représente le serpentin de la fig. 2 en élévation. Au lieu d'augmenter le nombre d'élé- ments de 1 à chaque fois, on pourrait aussi bien doubler à chaque subdivision le nombre d'éléments intérieurs du serpentin. on remarquera qu'en fig. 2, les parcours A-B, B-C, etc... se développent sur des arcs supérieurs à ceux représentés schématiquement en fig. et qui sont même supérieurs à une circonférence. En fig. 4 on voit comment on peut subdiviser la section du serpentin dans le sens de na plus grande dimension d'abord en deux ou trois éléments et ensuite ¯¯¯¯

subdiviser chaque élémznt à son tout.

En fig. 1 on aboutit ainsi à huit éléments au moyen de trois subdi- visions successives. pour permettre aux particules qui se trouvent dans les éléments qui ne leur conviennent pas de passer dans les éléments voisins,chaque élément doit pouvoir rece- voir la partie la plus lourde d'un élément antérieur et la partie la plus légère de l'élément antérieur immédia'- tement voisin à l'extérieur de ce dernier.

En fig. le fluide pénétrant par la section 1-2 subit à chaque quart de spire une subdivision des élé- ments intérieurs comme précédemment et en pratique la longueur séparant deux subdivisions est plus grande que celle représentée. En fig. @ on a supposé que les cloi- sons de séparation passent approximativement par le milieu des éléments antérieurs, mais en pratique ces dispositions peuvent être modifiées suivant les cir- constances et les proportions à obtenir.:

Les cloisons de séparation peuvent pénétrer à l'intérieur des élé- ments antérieurs comme représenté en fig. ou bien se terminer dans le plan qui termine les cloisons des éléments antérieurs comme en fig. 6;. On peut même pré- voir un intervalle entre les cloisons des éléments
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successifs #+a, J. ou encore certaines de ces eloi- sont peuvent pénétrer dans les éléments antérieurs pen- dant que les autres cloisons laissent un intervalle entre elles et les éléments antérieurs (figs.13 et 14).

La rectification peut se faire également sans modifier la distribution des éléments dans le serpentin en re- cueillant les parties les plus lourdes circulant dans un élément et en les réintroduisant dans l'élément voisin extérieur et inversement. La figo la représenté schéma-
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6t<' . ouverture entre, eiemente voisina "'"i tiquement un serpentin/permettant ces opérations dans le cas de deugxliduidee3 ou de deux gaz. ]La.e l' # 5l5'-xepr-.

1 les modific2,-ations de 'l-67'l 'l ' (,5 senterIt1# dispositif utilisé dans le cas de la séparation d'un gaz ou vapeur entraîné par un liquide, ce qui est le cas de la distillation centrifuge par exemple. La fig.1@ représente des détails du passage d'un élément à. l'autre, utilisable d'ailleurs aussi bien dans le cas de la fig.18 Le fluide léger de l'élément extérieur M eat recueilli par une cuiller 0 qui le fait passer dans l'élément N tandis que le tube T,introduit dans la rigole formée à l'intérieur de l'élément N,recueille le fluide le plus lourd se trouvant dans cette rigole et qui passe ainsi dans l'élément M. La fig.

16 comporte une vue en coupe qui permet de bien se rendre compte de la position des diffé- rents organes .1 La fig. 18 représente le dispositif per- mettant l'introduction du fluide primitif dans un des éléments intermédiaires du serpentin. De tube central S'élargissant pour séparer les particules fluides se se
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subdiviser ensuite tout en conservant è8.J d1k:11te; les réductions ultérieures correspondent aux extractions de fluide à effectuer. Ultérieurement la subdivision pri- mitive est rétablie pendant que le classement du fluide ee

perfectionné, A ce moment, on procède à une nouvelle injection et à de nouvelles extractions. La fig. comporte une vue schématique par dessus et en outre deux coupes suivant les lignes 1-1 et 2-2.

Le tube d'injection est représenté en T, le tube d'extraction du fluide lourd en E et celui de l'extraction du fluide léger poil I. On a supposé que la rectification d'une injection à la suivante nécessite une spire de serpentin;' Mais la fréquence des injections dépend évidemment de la nature du fluide et de la séparation désirée, Ainsi que du degré de précision de celle-ci et de la vitesse du fluide.

La figa 19 représente une variante suivant laquelle les constituants les plus lourds d'un fluide d'un élément et les constituants les plus légers de l'élément immédiatement intérieur peuvent se réunir par des fentes prévues dans les
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cloisons. 1 Z 3 <r à injecter la partieduasrp ¯ 1 On peut pomper le fluide /-ions..;;iat 1e départ de/-Z--2414- ibr WIA "'f , neuf injecté cela it. 4-etif 7<A' eervant la séparation du fluide neuf injecté et cela (!7 20 avant de procéder aux extractions à la suite de la reoti.-. fi cation.

On peut ainsi supprimer l'alimentation décrite ci-dessus puisqu'il se produit ainsi une auto-alimentation par ce fluide prélevé par pompage. on peut également procéder au pompage de l'ensemble des fluides correspondant à un ensemble d'éléments émanant d'un élément unique originel cet ensemble de fluide étant refoulé dans cet élément originel;on peut même refouler la totalité du fluide mélangé à l'entrée du serpentin. Il sera en général plus

pratique de rendre liquides les fluides en circulation pour terminer la séparation de res constituants.

Comme il faut faire cesser dans ce cas l'alimentation du serpentin qui se réalisait au moyen d'une injection de fluide à
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séparer, les extraatiomde fluides légers et Zaurde séparés réduisent le volume total de fluide en circulation et par suite pour maintenir la vitesse du fluide il est nécessaire de réduire également la surface de la. section du serpentin en réduisant l'une ou l'autre de cAs dimen- sions ou les deuxo La fig.

6 représente schématiquement comment se réduit l'une des dimensions de la seotion.Les extractions de fluide léger en E et H' sont mélangées dans le tube central tandis que les extractions du fluide lourd se font en F et F'. Ces extractions peuvent se faire en absorbant la totalité du fluide de l'élément considéré (H' ou P') ou seulement une partie sélectionnée de ce fluide (H et F). La fig.10 est une variante de la figo 6 ou au contraire la largeur du serpentin diminue, La largeur de chacun des éléments diminue simultanément pour que leur nombre ne varie pas.

Le fluide restant après chaque dans le cas de la fig.10 comme
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dans celui de la fig. 6p ,st 1 ' aüi : LàÍ"'; \3:' r;""c.i..::l' une rectification avant toute extraction ultérieure; au- trement dit le serpentin présente à nouveau les mêmes changements de section permettant le mélange des fluides
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légers d'un élément avec les fluides lourds %ÎÀ1fl%t immeaiatement intérieur. La distance entre deux extrac- tions successives est déterminée par le parcours nécessaire

à la séparation désirée, parcours qui est généralement supérieur à celui représenté schématiquement aux figs.6 et 10.

Lorsque la suite des extractions successives la largeur de la section est réduite au minimum pratique et sa longueur au minimum permettant la conservation du nom- bre d'éléments* il est nécessaire pour liquéfier le fluide de réduire peu à peu ce nombre comme on le voit aux figs 7 et I ;,,
Le procédé qui vient d'être décrit dans le cas de son application à des fluides de densités différentes peut être utilisé pour la purification des huiles, du pétrole brut, etc**! L'invention peut également être appliquée à la deséfécation du gùarapo. Dans ce cas la purifioation s'effectue par extraction des impuretés lourdes et légères;

! l'extraction du guarapo se faisant progressivement par l'élément central, de préférence avant d'y introduire à nouveau'du guarapo impur; l'élément central étant réduit au moment de l'extraction et s'élargissant à nouveau au moment de l'injection de nouvelles matières.

Le serpentin séparateur décrit peut évidemment être remplacé par une succession de serpentine ou par un ''ensemble de serpentins dont chacun remplace un élément ou groupe d'éléments du serpentin décrit. De même les cloisons de séparation peuvent être incomplètes en certains points de leur longueur; mais il est préférable de les tenir ouvertes aux points où se produisent naturellement les

mouvementé de fluide d'un élément à l'autre.

Aux figures 18 à 21 on a représenté en D des ouver- tures de cloisons intérieures permettant le passage des fluides lourds vers l'extérieur tandis que les ouvertures L permettent le passage des fluides légers vers l'inté- rieur. La disposition de la fig. 20 oblige les courants des deux fluides à se heurter ce qui favorise la recti-
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tr7 distillation fi cation4, p, 1 a : ('-f iQ. de la distillation de l'alcool, les liquides condensés dans les différents éléments sont recueillis en D et passant dans l'élément immédiatement extérieur pendant que les vapeurs non condensées passent vers l'intérieur par L.

La section droite du serpentin se rétrécit vers l'extérieur pour réduire la vapeur au contact du liquide (fig. 21) et se termine par un canal étroit et profond dirigé vers le bas, où s'effectue l'extraction. Bien entendu les serpentins des figures 18 à 21 ont un nombre d'éléments invariable sur toute leur longueur. La rectification peut s'y faire
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d'une manière continue en f5&mt#éxP les fluides légers et lourds par8lJL '.et 1):";" -"=.-', dans les éléments voisins.

La rectification peut également se faire dans un ser- pentin non subdivisé où se produit un classement des consti- tuants du fluide primitif et au centre duquel on r6injeote du fluide neuf danslesens même de la circulation.

L'appareil de rectification destiné à être combiné au serpentin décrit ci-dessus sert principalement à la production de froid. Le procédé qui est à la base de cet

appareil peut bien entendu être appliqué indépendamment de la séparation centrifuge décrite ci-dessus. On va procéder à la description du procédé en se référant aux figures 22 à 29. Ce procédé consiste à détendre un gaz ou une vapeur à haute pression dans un serpentin rayon suffisamment court.

La grande vitesse obtenue provoque un frottement important contre lesparois du serpentin surtout à l'exté- rieur où la force centrifuge augmente la pression du fluide, surtout si le bord extérieur du serpentin est aplati comme .en fig. 23 ,et d'autant plus si ¯les parois y sont rugueuseso' On volt sur la fig. 23 que le serpentin présente à sa génératrice extérieure une saillie étroite où la pression contre les parois est accrue par la force centrifuge,' L'élévation de température provoquée par ce frottement et due à la détente du fluide provoque un transfert de chaleur du fluide à la paroi.

Si l'on fait absorber par une source de froid la chaleur ainsi dégagée on aura provoqué le refroidissement du fluide considéré,Cependant dans le.cas de la fig. 23'une partie de la chaleur dégagée réchauffe le fluide lui-même ce qui réduit sa densité.

Il s'ensuit que le fluide au contact des parois extérieures est ,remplacé ¯par du fluide plus froid et par suite plus lourd. Le dispositif de la fig. 22 réduit ses pertes de chaleur en plaçant la saillie de frottement dans le plan moyen du serpentin ce qui réduit la tendance de la force centrifuge à déplacer l'air chaud circulant dans la saillie** La pesanteur facilite de maintien de cet air ou autre fluide en place mais la chaleur dégagée par

est moins élevée. La position de la saillie de friction peut être intermédiaire entre celles des fige. 22 et 23.

D'une manière générale. on peut déformer la section droite
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1 gl, du serpentin pour augmenter 3a. ''Biicn des gaz dans cette partie déformée et lui faire absorber la chaleur dégagée.

Les figures 24 et 26 représentent les mêmes serpentins combinée à des tubes entourant la saillie, . dans lesquels circule le fluide absorbant la chaleur de friction. Le reste du serpentin est de préférence dégagé de tout contact.!
Bien que l'on ait supposé l'axe du serpentin vertical pour maintenir le même gaz ou vapeur dans la saillie, on peut donner au serpentin toute position angulaire désirée.

Bien qu'en ait dessiné le. serpentin comme à section constante, il est préférable d'augmenter progressivement celle-ci, tout au moins lorsque la vapeur détendue ne se condense pas en même temps. On peut par ce procédé obtenir simultanément de l'air refroidi pour la ventilation et de l'eau chaude. Bien que le procédé décrit ne lui permette pas
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la production économique de la glace), - , ¯l¯ :x¯. , ¯ , sa simplicité offre des avantages pour l'obtention de très basses températures, en particulier pour la distillation de l'air liquide.

A cet effet on peut procéder par stades successif,l'air détendu dans chaque opération servant à absorber la chaleur de l'air comprimé servant à la détente suivante9 et la chaleur produite dans la dernière opération étant absorbée par l'air détendu dans une opération précé- dente.

La fig. 26 représente un tube sinusoïdal remplaçant le serpentin et présentant des saillies étroites et allon- gées dans ses parties incurvées comme le montre,la coupe
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, ,Au-fe4 dé la courbure e et cela à la fois à l'intérieur et il l'extérieur Le fluide passe d'une saillie à l'autre et provoque les mêmes effets que ceux décrits ci-dessus. La forme donnée au tube peut varier à volonté ainsi que la section droite qui peut être en étoile, entièrement aplatie, etc... comme on le voit en fig. 27. La fige 28 montre comment les tubes utilisés peuvent comporter des pièces intérieures intérrompant à angle aigu le mouvement du fluide et provoquant un frottement. Ces pièces sont refroidies intérieurement (figs. 28 et 29).

On va maintenait décrire l'appareil de la fig. 30 ser-
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vant à combiner la production de froid qui vient d'être 8ée (!7 le g3::: ;#poeégdgl' général de séparation centrifuge qui fait l'objet de la présente demande. Cet appareil de rectification sert aux distillations de l'alcool et analogues pour obtenir un produit unique,autant que possible en une seule opération.

grâce à ce que l'eau est les huiles séparées comme impuretés entrainent le moins possible d'alcool. Le serpentin sépara- teur reçoit les vapeurs produites par évaporation de-l'alcool ou ,autre liquide à distiller et ce serpentin est refroidi pour¯ condenser l'eau qui,étant liquide et plus lourdepse sépare de l'alcool à l'état de vapeur.

On¯ supposera que la rectification s'applique à un appa- reil à effet multiple. La fige,30 représente un vase subdivise en ,deux éléments pouréviter toute différence de pression exagérée entre le haut et le bas d'un vase unique. Dans

le réservoir de gauche, le serpentin commence à la partie supérieur avec des spires où la section se déforme en s'allongeant dans la direction de la résultante des forces centrifuge et de la pesanteur sans modifier la surface de la section droite. Ensuite viennent les spires de rectification, la classification étant supposée terminée à ce moment.

L'ensemble des spires destinées à ces opé- rations préliminaires de rectification sont réduites à quatre, *leur nombre dépend bien entendu des circonstances. section droite du serpentin est représentée en fige. 30a et 30b et les liquides séparés par la force centrifuge sont recueillis par le canal prévu à la périphérie extérieure du serpentin dans la direction de la résultante ci.dessus. Les canaux prévus ainsi pour chaque élément du serpentin peuvent s'incliner légèrement par rapport à cette direction et vers le bas à mesure qu'ils deviennent plus profonds.

Ces canaux produisent un frottement en raison de la vitesse de la vapeur et de la force centrifuge qui produit une forte pression du fluide et du liquide séparé contre les parois du canal,
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parois avantageusement rogueusesa Comme il [1, "t-' :lorJ.t, les parois se réchauffent ainsi que les liquides séparés qui y circulent. La partie la plus volatile s'évapore donc et retourne à l'intérieur de l'élément considéré.

Il se produit en même temps un refroidissement de la
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vapeur qui circule dans 1.' l /, ,3'-:', cm provoquent, le, cC'l1èJ)y:gatXJ; de la part1.e JamÓIDe volatile de cotte vapeur, c' 8 st-à...dire de l'eau qui se sépare ainsi sous l'action de la force centri- fuge. Ces résultats de la friction produite dans les canaux

z à la périphérie extérieure de chaque élément de serpen- tin correspondent à une rectification qui améliore la séparation produite dans chatte élément entre l'alcool et l'eau.

Apres les quatre spires de rectification sont disposées les spires de rectification de fluide neuf.

Dans les éléments centraux desquels sont injectés les vapeurs d'alcool,avec extraction de l'eau dans l'élément extérieur et de la vapeur d'alcool dans l'élément inté- rieur. Les six dernières spires du réservoir de gauche de la fig. 30 servent¯à cette rectification et reçoivent la vapeur à séparer du tube M par l'intermédiaire des tubulures N, l'extraction se faisant en E pour l'eau à l'état liquide et en 21 pour l'alcool à l'état de vapeur.

Les vapeurs d'alcool passent dans une couronne cylindri- que C concentrique au réservoir à la partie inférieure et basse de oelui-ci. L'alcool passe de cette couronne dans une couronne F semblable à la couronne a et disposée à la partie supérieure du second réservoir,'
Le fluide circulant dans la dernière spire du pre- mier réservoir passe dans le deuxième réservoir où il est liquéfié comme il a été décrit ci-dessus et dans le brevet antérieur du demandeur n PV.412.279 du 8-3-37 L'eau séparée est extraite en E1 et les vapeurs d'alcool sortant par I2 passent dans la couronne Fo Celle-ci réunit ainsi les vapeurs d'alcool extraites des deux serpentins pour les refouler ensuite par P vers le serpentin s où elles se condensent et se'séparent. Les

vapeurs d'alcool sont extraites par les tubes r.

Si l'al- cool extrait de l'appareil n'est pas assez pur, les pre- miers produits de condensation peuvent être séparés dans les premières spires du serpentine ou être renvoyés à
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k4 PbA diré 6 la rect:lf1cation avant d/être condensés à imuemm en!.

Bien entendu, la fig. 30 étant purement schématique, les proportions et la nombre des spires seront choisis suivant les circonstances de la pratique.De même le nombre de réservoirs peut être différent de deux.

Le liquide qui refroidit le serpentins, c'est-à-dire dans le cas représenté, le liquide à distiller a une pression plus faible que celui qui est à l'intérieur du serpentin et il pénètre dans le second réservoir en K pour être chauffé et évaporé et passer ensuite par le tube L dans le premier réservoir en Q. Comme il faut que la température du premier réservoir soit supérieure à celle du second, il peut être intéressant dans certains cas, par exemple quand les mélanges contiennent beaucoup d'eau, de recueillir et de condenser séparément les vapeurs de chaque réservoir.

La première spire du serpentin se trouve au-dessus du liquide et est refroidie par la vapeur produite dans le premier réservoir, Cette spire peut être refroidie sur
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t < toute sa surface ou de préférence seulement qans sa partie wfl;, tP7 et intértaure '"7 2S centrale auquel cas les périphérie extérieure'/sont isolées comme représenté en fig. SON.

La spire peut d'ailleurs être isolée complètement,
Le reste du serpentin .insurgé dans la liquide à

distiller peut de même être refroidi sur toute sa surface ou seulement sur sa partie centrale si les périphéries extérieure: et intérieure; sont isolées sur toute la lon- gueur du serpentin comme en fig. 30c;

Si le refroidissement se fait ainsi seulement dans la partie centrale, la condensation s'y fait également et la
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bzz rectification amène les condensats dans l'élément extérieur k4t We, îa t,-tM-LU après contact avec les autres fait évaporer âpres contact avec les autres fluides/qui fait évaporer les constituants les plus volati:10-., La vapeur d'alcool passe d'autre part au contact des liquides condensés qui condense ses'constituants les moins volatils, l'alcool arrivant finalement à l'élément le plus intérieur, on extrait finalement l'eau et l'alcool dans les deux éléments exté- rieurs et intérieur comme décrit.

Dans certains cas, une ou plusieurs parties du séparateur peuvent être isolées complètement pour éviter toute exagération de la condensation;.'
Cette rectification appliquée à la distillation peut se faire d'une manière satisfaisante avec le procédé dis- continu où la rectification se produit par modification des séparations entre éléments du serpentin ou encore par
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<-< ou tc, ke injection de fluide prélevé dans un ëlément/<mH3 2,,.- ' vgl fi 111&4 iigU, voisin. Bien entendu toutes les autres formes possibles du procédé de séparation peuvent être appliquées aussi bien.

Dans le cas de l'application à un procédé continu de rectification, on peut préférer un serpentin dont la coupe serait du type représenté en fig. 21 où les deux finides se déplacent en sens inverse et viennent au contact dans chaque élément aux points où la vapeur sous

l'action du travail de friction se refroidit et de condense partiellement. Le liquide achève sa rectification à la pé- riphérie extérieure aplatie du serpentin avant d'être extrait.

REVENDICATIONS
Avant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou toutes modifications qui ne paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative:
1 - Séparateur centrifuge de mélanges fluides constitué par un serpentin curviligne parcouru par le fluide à séparer caractérisé par le fait que la section droite de ce serpentin est aplatie en présentant sa.dimension la plus grande dans
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J<'# de la résultante e la direction approximative/des forces centrifhge et de la pesanteur, et que cette section droite est séparée dans le sens de cette plus grande dimension par des cloisons qui délimitent différents éléments successifs,

recevant sépa- rément les fluides classés suivant leur pesanteur par les forces ci-dessus.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

2 - Dispositif de séparation et de classement des consti- tuants d'un mélange fluide, caractérisé par le fait que la forme primitive de la section droite de ce serpentin, géné- ralement ronde,se déforme au delà de son origine pour s'aplatir dans la direction de la résultante des forces centrifuges et de pesanteur et que, après classement des constituants du mélange suivant leur densité des cloisons intérieures séparent et isolent les différents constituants <Desc/Clms Page number 19> dans les différents éléments ainsi prévus, cette subdivi- sion en éléments se répétant à plusieurs reprises à me- sure que la classification plus poussée du fluide permet une subdivision également plus poussée,

chaque élément ul- térieur pouvant recevoir le fluide le plus lourd de l'un des éléments antérieurs et en même temps le fluide le plus léger du secteur antérieur immédiatement extérieur ou bien seule- ment une partie déterminée du fluide provenant d'un élément antérieur déterminé, cette subdivision pouvant se combiner ou non au mode de subdivision précédent ou encore la subdi- vision pouvant s'effectuer en une seule fois après que le serpentin a reçu la forme voulue et que la classification est suffisamment poussée.

3 - Dispositif suivant -2 caractérisé par le fait que les éléments ultérieurs recevant un mélange des fluides légers d'un élément antérieur et des fluides lourds de l'élément antérieur voisin immédiatement intérieur, cette disposition étant répétée autant de gois qu'il est néces- saire, les cloisons de séparation entre deux éléments peu- vent pénétrer à l'intérieur des éléments ultérieurs ou s'arrêtent dans le plan même de l'origine des éléments ultérieurs ou encore laissent un espace libre entre leur extrémité et le commencement des éléments ultérieurs, ces différentes dispositions pouvant être combinées à volonté.

4 - suivant l'une des revendications précé- dentes caractérisé par le fait que l'on prélève dans chaque élément sauf sans l'élément le plus extérieur du serpentin le fluide le plus lourd pour le réinjecter dans le secteur voisin extérieur et que l'on prélève également dans tous <Desc/Clms Page number 20> les éléments sauf l'élément intérieur extrême le fluide le plus léger pour le réinjecter dans l'élément voisin intérieur de manière à corriger les défauts de classe- ment.

5 - Dispositif suivant l'une des revendications EMI20.1 précédentes permettant la cle,seémè1Jt';:!1 continu,., carac- térisé par le fait que les cloisons de séparation des éléments sont légèrement ouvertes par endroit dans la direction de la résultante des forces agissantes pour permettre la sortie vers les éléments extérieurs des fluides les plus denses, des ouvertures semblables du côté opposé de chaque élément permettant le passage vers les éléments intérieurs des fluides légers qui viennent heurter de préférence le courant de fluide plus dense se déplaçant en sens contraire.

6 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'on -'injecte les mélanges partiels obtenus par séparation dans un élément central du serpentin de séparation pendant que l'on extrait dans les éléments extrêmes intérieur et extérieur de la même section droite les fluides légers et denses en quantité correspondant à cette injection, l'élément central s'éargissant au point d'injection pendant que les éléments extrêmes se rétrécissent et que EMI20.2 transversalement les éléments intermédiaires se déplacent/Pans modifier leur surface de section droite, le fluide injecté dans l'élément central étant classé et subdivisé ensuite jusque rétablissement de la subdivision antérieure à l'injection. <Desc/Clms Page number 21>

7 - Variante du dispositif suivant 6 caractérisée par le'fait que l'on ne modifie pas la subdivision en éléments du serpentin au point d'injection et que l'on prélève le fluide le plus lourd de l'élément où se fait l'injection au point d'injection même pour le faire pas- ser dans l'élément extérieur voisin et le fluide le plus léger du même élément dans l'élément intérieur, le passage des fluides lourds des éléments extérieurs se EMI21.1 -1w X",* d'un élément à l'autre t7;

7 -7 poursuivant de proche en proche/ainsi que le passage des fluides les plus légers de chaque élément intérieur, de telle sorte que l'injection a pour résultat de substituer dans l'élément central le fluide injecté à des quantités égales de fluides lourds et légers qui compensent de proche en proche les flhides légers et lourde extraits des éléments extérieurs, après quoi la rectification se EMI21.2 poursuit comme antérieurement jusqu' â ôè.o. =l. seàént;perme tant une nouvelle injection de fluide neuf. a -il,113;iur, suivant revendication 2 ou 6 caracté- risé par le fait que l'on injecte périodiquement dans un élément central du serpentin de séparation et dans la , direction de déplacement du fluide de nouveaux mélanges de composition;

semblable!, à celle du mélange primitif pendant qu'on or extrait des éléments extrêmes extérieur et intérieur les fluides légers'et lourds en quantité correspondant à l'injection, un arrêt se produisant entre deux injections successives pour permettre le clas- sement du fluide en circulation. <Desc/Clms Page number 22> EMI22.1 9 ]I1E1p tS;1"t1'l" suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que la séparation EMI22.2 se nazi;, dans un aoràÉÀin non subdivisa a'Ioy! dans le sans de la résultante des forces agissantes.

10 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on refoule le fluide subdivisé d'un élément, après la dernière injection du mélange à séparer et rétablissement dU 31 EMI22.3 IM2 QlaSeèm!1t.t:...:' suffisamment poussée dans le même élément en amont du point ou,le mélange primitif étant suffisamment séparé,, commence la séparation d'autres mélanges de même composition injectés dans les éléments centraux.

Il - Variante du dispositif suivant 10, caractérisée par le fait que les fluides subdivisés de plusieurs éléments voisins sont refoulés en commun dans l'élément primitif qui donne naissance aux dits éléments voisins ou que l'on réunit tous les fluides subdivisés pour les refouler à l'entrée de l'appareil de manière à remplacer dans tous les cas l'alimentation primitive par le refoule- ment décrit.

12 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'on recueille périodiquement les fluides lourds et légers séparés passant dans les éléments extrêmes extérieur,, et intérieur:::, le fluide étant soumis entre deux prélèvements successifs à une rectification complémentaire suffisamment poussée, la section droite des éléments extrêmes étant réduite à chaque prélèvement pour conserver la vitesse du fluide sans diminue, <Desc/Clms Page number 23> aussi longtemps que possible, le nombre d'éléments, ce nombre étant ensuite réduit progressivement jusqu'aux deux éléments correspondant à la dernière rectification.

13 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes appliqué à la ééparation de trois fluides de densités différentes ou à la séparation d'un liquide et de ses impuretés relativement lourdes et légères, caractérisé par le fait que le fluide purifié ou de den- sité moyenne est extrait en une fois de l'élément central du serpentin postérieurement aux extractions de fluides lourds et légers des éléments extrêmes et avant injection de nouveau fluide avec réduction en largeur du serpentin pour cet élément en ce point pour compenser l'extraction, les dimensions étant rétablies aux points des nouvelles injections.

14 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on remplace un ou plusieurs éléments du serpentin de séparation par un serpentin isolé ou groupé avec d'autres serpentins.

15 - Procédé de production de froid particulièrement applicable aux dispositifs précédents caractérisé par le fait que l'on fait détendre un gaz ou vapeur préalable- ment comprimé dans un tube établi de manière à offrir une résistance sensible au passage du gaz sur toute son éten- due ou sur une partie seulement de celle-ci, soit en raison de la forme de sa section droite, soit des courbes qu'il peut présenter ou pour ces deux raisons réunies, ce qui a pour résultat un travail de friction important pro- duisant une chaleur que l'on absorbe à l'extérieur du tube en refroidissant le dit tube d'une manière totale ou partielle, <Desc/Clms Page number 24> 16 - Procédé suivant 15,

caractérisé par le fait que l'on utilise comme tube un serpentin curviligne dont la section droite affecte d'une manière générale une forme à peu près circulaire ou elliptique et se termine,' par une saillie étroite et allongée où se prcduit le frottement, cette saillie étant dirigée suivant la direc- EMI24.1 /à%el tion an force centrifla.ge ul \f ur'' tion de la :;t!.;;:ta:t"" G:8=11 force centrifuge où-,1)titÍ'A (7 verticalement à la partie supérieure de la section dans le cas d'un serpentin à axe vertical ou encore dans une position intermédiaire.

17 - Dispositif pour l'application du procédé suivant 15 caractérisé par le fait que les parois des serpentins et tubes sont rugueuses dans les parties destinées au frottement.

18 - Procédé suivant 15 appliqué à la produotion simultanée d'airfbais de ventilation et d'eau chaude, caractérisé par le fait que l'on fait circuler de l'air comprimé à l'intérieur du serpentin et de l'eau froide à l'extérieur dans un tube enveloppant les points où se produit la chaleur de frottement, le reste du serpentin étant isolé.

19 - Procédé suivant 15 appliqué à l'obtention de températures basses par détente d'air comprimé déjà refroidi, oaractérisé par le fait que l'on utilise pour refroidir l'air comprimé de l'air refroidi par détente pendant l'opération immédiatement antérieure pouvant tre utilisé en même temps pour absorber la chaleur produite à moins que l'on n'utilise pour cela un air moins refroidi provenant d'un stade antérieur, les parties du serpentin <Desc/Clms Page number 25> servant au refroidissement de l'air étant isolées.

20 - Procédé de distillation centrifuge suivant les revendications 1 à 10 par condensation des produits les moins volatils caractérisé par le fait que ces derniers sont extraits comme fluides lourds dans l'élément extrême extérieur du serpentin pendant que les éléments les plus volatils sont recueillis à l'état de vapeur dans l'élément intérieur, ce résultat étant obtenu en refroidissant les serpentins sur leur surface,totale ou de préférence dans la partie centrale de celle-ci, les éléments extrêmes étant isolés ainsi que dans certains cas et en certains points les parties centrales,

le fluide recueilli à l'état de vapeur se condensant ultérieurement dans un serpentin de séparation non subdivisé permettant la séparation des impuretés ou dans un serpentin de rectification séparé amenant le degré de pureté désiré d'où la vapeur passe dans le serpentin de séparation non subdivisé où elle se condense.

21 - Procédé suivant 20 caractérisé par le remplacement du serpentin de séparation à éléments multiples par un groupe de serpentinsisolée individuellement ou à plusieurs, ou cet ensemble de serpentins agissant comme un serpentin unique décrit.

22 - Procédé suivant 20 caractérisé par Inapplication du procédé de refroidissement suivant revendication 15, les parois de séparation des éléments et la paroi périphérique extérieure du serpentin du côté convexe formant à cet effet des canaux recueillant les liquides condensés dirigés suivant la résultante des forces agissantes, les liquides étant ensuite injectés dans l'élément voisin immédiatement exté- rieur, les canaux considérés étant étroits et profonds pour que la chaleur produite par frottement fasse évaporer les constituants les plus volatils du liquide condensé, ce qui refroidit la vapeur non condensée en f acilitant la condensation des éléments les moins volatils. <Desc/Clms Page number 26>

23 - Dispositif pour l'application du procédé suivant 22, caractérisé par le fait que les parois des canaux sont rugueuses dans chaque élément pour augmenter le frottement,

Messieurs, J'ai l'honneur de vous informer de ce que mon cor- respondant étranger désire apporter les modifications suivantes au texte de la spécification de la demande ci-dessus : Dans le titre : remplacer"à la condensation des vapeurs séparées' par : " à la suite de la condensation des fluides sé- parés En effet, comme on le voit en page 14, le proce- dé de production de froid- par dégagement de chaleur à absorber d'une manière appropriée, sert dana le cas envisagé, à chauffer les éléments déjà condensés aux dépens des éléments encore volatils; la condensation est provoquée non par le procédé de production de froid. par frottement du fluide, mais par refroidissement direct (voir encore page 16, lignes 10 ss).

D'autre part vous remarquerez qu'il s'agit bien en page 14 de séparation de fluides -liquides et vapeurs** et non de vapeurs exclusivement. Il serait donc nécessaire de corriger le titre dans ce qu'il a d'inexact et de contraire à la description. page 9, ligne 7 et page 15, ligne 22: remplacer "liquéfier" par : EMI27.1 'liquider" ou *éliminer".

Cette rectification s'impose en effet d'une part par le contexte et d'autre part par le fait que le mot espagnol "liquidar" se traduit correctement par le mot "liquider" (dans le EMI27.2 sens de ndisposer de") et non pas par "liquéfier?' EMI27.3 Page 9, lignes- 14-16.-18: remplacer "guarapa" par : " veaou- (jus de cannes à sucre)'..

Le mot "guarapo" est en effet un mot purement espagnol et c'est-à tort que le mot français correspondant n'a pas été introduit dans la traduction, J'ai l'honneur de vous prier de bien vouloir per- mettre que la présente lettre reste jointe au dossier de la demande.

Le demandeur autorise l'Administration à délivrer copie de la présente lettre.

Je joins un timbre fiscal en valeur de.15 Frs ainsi qu'un duplicata de la présente lettre timbré à 6 Frs.

Veuillez agréer, Messieurs, l'assurance de ma consi- dération distinguée.