BE425006A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 pour: PERFECTIONNEMENTS A LA.   DISTILLATION     CENTRIFUGE.   



   La présente invention a pour objet des   perf ection -   nements au:' procédé;' de distillation centrifuge   décrit;..   dans la demande de brevet belge n 420.442 du demandeur en date du 8 Mars 1937, Ce procédé consiste en une condensa- tion fractionnée avec extraction par prélèvements successifs au cours de la condensation des condensats produits dans un courant de fluide   avançant   à grande vitesse dans un serpentin incurvé. Dans la présente invention, applicable. en particulier à la rectification de l'alcool, on fait subir à la vapeur une série d'opérations de rectification par contact de la vapeur avec le liquide de rectification circulant à contre-courant.

   Ainsi à mesure que la vapeur . 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 avance, elle se dépouille de ses constituants les plus lourds et s'enrichit en produits volatils, tandis que le liquide de rectification se dépouille progressivement de ses constituants les plus volatils et vient au contact de la vapeur à rectifier avec une proportion de plus en plus grande de constituants lourds. 



   Conformément à l'invention, chaque opération de recti- fication se fait non plus par barbotage ni par contact superficiel mais par la pénétration intime des deux fluides et à cet effet la vapeur parcourt à grande vitesse une ca- nalisation dans laquelle on injecte le liquide de recti- fioation à moins qu'on ne provoque son aspiration par le mouvement même de la vapeur dans la canalisation. 



   La vapeur provoque la pulvérisation du liquide de rectification et l'entraine en se mélangeant d'une manière intime avec lui ce qui produit la rectification. 



     Après   le point d'injection, la canalisation se cintre pour séparer la vapeur du liquide qu'elle entraîne et qui est projeté par la force centrifuge sur la paroi extérieure du serpentin où il est extrait   pàur   être ré - introduit pour rectification de la même vapeur avant   l'opéra/-   tion qui vient   d'être   décrite. 



   Aux dessins ci-joints donnés à titre d'exemple: 
La fig. 1 représente schématiquement un dispositif destiné à l'application du nouveau procédé; 
Les figures 2 et 3 représentent deux appareils de rectification centrifuge conforme à l'invention; 
Les figures 4,5,6 représentent en coupe verticale, en coupe horizontale et en vue de détail une partie d'une colonne de rectification appliquant le même procédé et 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 comportant des serpentins en forme de spirale plane ayant   -,par   conséquent un rayon de courbure de plus en plus faible. 



   Les figures 7 et 8 représentent en coupe verticale et horizontale une partie d'une colonne de rectification en forme de spirale plane disposée sous un cène. 



   Les figures 9 et 10 représentent en coupe différentes formes que l'on peut donner au serpentin. 



   Les figures 11 et 12 représentent en coupe everticale et horizontale une partie d'une colonne de rectification comportant un serpentin semblable à celui de la fig. 10. 



   Enfin les figures 13 et   14   représentent en élévation et en plan les détails du mode de prélèvement et   d'injec-   tion pour l'appareil de la fig. 3. 



   En fig. l est représenté un dispositif permettant d'effectuer l'opération prévue pour remplacer le barbotage actuellement utilisé avec les colonnes de   distillation*   Comme il a été dit, cette opération consiste essentiel- lement à faire parcourir à grande vitesse par la vapeur à rectifier, les spires successives d'un serpentin sépa- rateur et à injecter dans ce serpentin ou à faire aspirer sous l'action de la vapeur elle-même la liquide de recti- fication. La vapeur pulvérise le liquide et cette pulvé- risation produit un contact intime entre ce dernier et la vapeur ce qui   favorie   grandement les opérations de rectification .

   Cette rectification se fait grâce à ce mélange et les éléments liquides se séparent pour être recueillis dans la gouttière ou rigole formant la partie extérieure du serpentin à   section   droite plus ou moins aplatie,le liquideeétant projeté dans cette rigole par la force centrifuge. 



   L'injection du liquide se fait dans la partie inté- rieure supérieure du serpentin puisque la séparation 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 centrifuge doit se faire bien entendu par la partie infé- rieure extérieure. La fig. 1 représente l'extraction d'un liquide provenant d'une opération de rectification anté - rieure et l'injection ultérieure d'un nouveau liquide pour une nouvelle rectification. La vapeur à rectifier quitte le serpentin séparateur S entièrement curviligne qui re- çoit en 1 le liquide injecté juste après la sortie du liquide séparé après rectification en   il ,  D'ailleurs le serpentin peut présenter des parties rectilignes aux en - droits où se produit le mélange intime du liquide et de la vapeur, c'est-à-dire là où se fait la rectification proprement dite.

   Au contraire il doit être curviligne, au moins en partie, pour la séparation du liquide après rectification. 



   Le prooédé décrit s'applique, comme d'ailleurs le procédé de barbotage, suivant le principe connu des pro-   cédés   de rectification actuels où le liquide à distiller forme la majeure partie du liquide de rectification et parcourt les plateaux successifs en sens inverse de la va- peur à rectifier, les composants les plus volatils du liquide et les composants les moins volatils de la vapeur prenant la place l'un de l'autre   grce   aux contacts suc - cessifs des deux fluides. 



   Dans la partie supérieure de la colonne, les marnes opérations s'effectuent mais on utilise comme liquide de rectification, non plus le liquide à distiller, mais le liquide provenant des premières condensations des va - peurs rectifiées sortant de la colonne de rectification   elle-même*   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
Aux figures 2 et 3 on a représenté des appareils à double effet pour la distillation de l'alcool conformément au procédé ci-dessus, où   l'on   sépare d'une part l'alcool      et les ethers et de l'autre l'eau et les huiles moins volatiles que l'alcool.

   L'appareil est à double egfet et utilise donc la chaleur latente de vaporisation de l'alcool rectifié dans une première colonne pour distiller à pression inférieure un liquide de composition semblable que l'on rectifie dans une deuxième colonne. 



   Dans l'appareil de la fig. 2 le serpentin de recti- , parcourue fication est constitué par une couronne cylindrique/par une bande métallique de même largeur enroulée en spirale le long du cylindre intérieur de manière à transformer la colonne en un serpentin de section droite appropriée, par exemple en forme de parallélogrammeLe prélèvement du liquide de chaque spire de serpentin se fait par une espèce de cuiller étroite faisant saillie légèrement par rapport à la paroi extérieure et dirigée en sens contraire du mouvement du fluide ;

   cette cuiller est disposée le long de cette paroi extérieure suivant une ligne oblique par rapport à la direotion du fluide parcourant le serpentin en formant un angle obtus avec cette direction* 
A la partie inférieure de chaque   spire,   cette cuiller se prolonge jusqu'à l'extérieur dans un même plan oblique par    apport   à la direction du fluide par un tube étroit qui s'incurve ensuite pour amener le liquide drainé ou évacué à la paroi intérieure de la spire où le dit li - quide à distiller est utilisé pour rectifier à nouveau des vapeurs moins pures. 



   Le tube considéré amène le liquide drainé à la par- tie extérieure supérieure de la spire à laquelle il doit être amené et traverse cette spire à la paroi supérieure 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 de laquelle il est relié, cette traversée se faisant en oblique pour s'écarter légèrement de la direction de mouvement du fluide et injecter le liquide sur la paroi intérieure de la spire.   SI 1    l- it   
Pour la traversée de la spire, le tube s'aplatit et/ pour réduire autant que possible l'obstacle créé au mou - vement de la vapeur dans le serpentin. 



   Les figures 13 et 14 représentent le mode de pré - lèvement et d'injection. On n'y a représenté que deux tubes de   drainage   dl et d2 en élévation et un seul tube d1 en plan ,oes tubes amenant le liquide recueilli dans la spire A à la spire B pour effectuer dans celle-ci une nouvelle rectification. 



   On pourrait également utiliser une seule cuiller pour plusieurs spires voisines et recueillir l'ensemble des liquides séparés dans ces spires pour les injecter en - semble dans d'autres spires. 



   En fig. 2 et pour faciliter la compréhension du des- sin, on a groupé les spires en sept groupes successifs dont chacun comprend six spires voisines. Ces groupes ont été désignés par les lettres D1 ,D2,D3'D4'D5'D6'D7 à partir du bas de la colonne. E désigne un réservoir chauffé par la vapeur pour produire l'évaporation du liquide appauvri sortant de la colonne par la canalisation p. La vapeur produite en E sort par la canalisation L qui l'amène à la colonne de rectification décrite ci-dessus par la par- tie inférieure. La vapeur parcourt à grande vitesse les spi- res de chacun des sept groupes de la colonne dont elle sort par la canalisation L1 qui l'amène dans le condenseur S 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 formé par un serpentin disposé dans le réservoir réfri- gérant T.

   Dans ce serpentin S une série de tubes de 
 EMI7.1 
 drainage successifs 81, 82, sus, 34, 85* s6 servent à 
 EMI7.2 
 former le premier liquide de rectification de la colonne de rectification et à cet effet le dernier Liquide de drainage communiquant avec le courant de vapeur c'est-à- dire celui qui extrait le liquide le plus volatil en est relié à la spire 6 du groupe D7 pour y injecter son liquide, cette spire 6 étant la dernière spire de la colonne. Les autres tubes de drainage s5' s4' s3' s2 et s1 injectent respectivement leur liquidé dans lès spires correspondantes 5,4,3,2, 1 du   même   groupe D7. 



   A son tour le liquide séparé dans   chacune   des spi- res du groupe D7 est utilisé dans   la$   spire$ de même numéro du groupe antérieur D6 pour assurer la rectification dans cette dernière spire. A cet effet les tuyaux d'évacuation ou de drainage sortant de chacune des spires de D7 in- jectent leur liquide à la face interne de la spire de même numéro de D6. De même les spires de D6 alimentent avec les liquides qui s'y séparent la rectification des vapeurs circulant dans les spires de même numéro du groupe D5. 



  Dans le groupe D4 les vapeurs circulantes sont rectifiées, non seulement par les liquides provenant des spires corres- pondantes de D5, mais aussi par les liquides d'alimentation que l'on injecte d'abord. Le tube d'alimentation A1 fournit à cet effet les tubes a1' a2' a3' a4' a5' a6 alimentant   respectivement   les spires correspondantes de D4 préalable- ment à l'injection des liquides séparés dans les spires correspondantes de D5, 
La rectification dans les spires de D3 se fait au moyen d'une injection dans chaque spire des liquides 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 séparés dans les spires de même numéro du groupe D4 . De   Berne   le groupe D3 alimente pour la rectification le groupe D2 qui à son tour fournit le liquide de rectification pour   Di.   



   Les liquides séparés dans les spires du groupe D1 sont évacués par la   canalisation   dans le réservoir E   -'où   les constituants volatils qui peuvent y être contenus sont évaporés tandis que les résidus liquides appauvris sont extraits par la canalisation P1 dtune manière continue. 



   Bien entendu le réservoir E pourra être constitué par deux réservoirs élémentaires dont le premier est plus haut que le second, ces deux réservoirs étant parcourus successivement par le liquide appauvri de haut en bas. Le second réservoir seul est chauffé par la vapeur pour pro- duire l'ébullition du liquide appauvri. Les vapeurs pro- duites sont injectées dans le premier réservoir ce qui corrce pond à une première rectification. Cette disposition est bien connue et a été utilisée dans différents appareils de distillation. 



   Le liquide dépouillé passe dans un dispositif de chauffage C où sa chaleur est utilisée pour chauffer le liquide à distiller qui entre dans le dispositif de chauf- fage C par la canalisation A et en sort par A1 pour ali- menter comme indiqué le groupe D4 par a1' a2' a3' a4' a5'a6' 
 EMI8.1 
 Les tubes de drainage s7- s8- sgt lio, sll, liz du serpentin séparateur et condenseur S fournissent les produits définitifs de la distillation et on peut les extraire mélangés comme représenté en fig. 2 ou encore séparément, les derniers liquides extraits étant plus volatils que les premiers et étant connus en distillation alcoolique sous le nom d'éthers. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   Le réservoir T forme le réservoir d'évaporation pour la seconde colonne et remplit par suite le   même   rôle que le réservoir   E   pour la première colonne. Les vapeurs produites sortent par la partie supérieure V et pénètrent par la canalisation L2 à la partie inférieure de la se - conde colonne. Les vapeurs sont rectifiées dans cette co- lonne établie comme la précédente et comprenant les grou- 
 EMI9.1 
 pes Da, D9, D10. D11' D12, D,5* D14 qui fonctionnent comme les groupes précédents, la sortie se faisant par le tube L3 qui conduit les vapeurs dans le serpentin sépara - teur Si où elles se condensent. 



   Le réservoir contenant   ie   serpentin S1 est divisé en deux parties. La première partie Tl comprend les cinq pre- mières spires et la seconde T2 les autres spires* 
La partie T1 du réservoir est refroidie par le pas- sage du liquide à distiller arrivant par la partie basse en A2 et sortant par la canalisation A3 pour se rendre dans le dispositif de chauffage C1 fonctionnant comme le dis- positif 0 de la première colonne et chauffé comme lui La partie Tz du réservoir est refroidie par de l'eau arrivant par le tube R s'ouvrant dans sa partie basse et sortant par le tube Ri à la partie haute de T2. 



   Les six tubes de drainage qui   entraînent   le liquide séparé dans les six premières spires du serpentin S1 pro - duisent comme dans la colonne précédente le liquide servant aux dernières rectifications de la vapeur dans la seconde colonne. Les autres liquides extraits du serpentin forment les produits définitifs. Les liquides appauvris sortant de l'extraction du groupe D8 par la canalisation P3 sont re - foulés par la pompe B dans la canalisation P4 et de là dans 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 le réservoir T et les liquides résiduaires sont extraits à la partie inférieure de T par la canalisation   p   reliée au dispositif de chauffage Ci dtoù les liquides sortent en P6. 



   Le liquide d'alimentation, c'est-à-dire le liquide à distiller oorrespondant à cette seconde colonne pénètre   par A   pour se réchauffer dans le réservoir T d'où il sort par A3 et entre dans le dispositif de chauffage C1 où il achevé de se réchauffer; enfin il passe dans les tubes a7' a8' a9' aloi a11' a12' alimentant en liquide de rectification la seconde colonne par l'intermédiaire des spires suces- sives du groupe D11' 
Les colonnes de rectifioation peuvent être utilisées dtun grand nombre de manières différentes de celle décrite et l'on peut modifier le mode d'alimentation des spires successives en liquide de rectification extrait des spires plus élevées. Par exemple chaque spire peut recevoir tout le liquide extrait de la spire antérieure. 



   L'essentiel est que le liquide à distiller pénètre dans la colonne jusqu'à un niveau plus ou moins haut voisin de la hauteur moyenne, suivant la proportion du produit vo- latil à extraire qu'il contient. Ce liquide à distiller forme l'agent principal de rectification pour les spires inférieures tandis que la rectification dans les spires su- périeures se fait par les condensats des premières spires du serpentin condenseur, condensats qui sont injectés dans ces spires supérieures de la colonne pour avancer dans les autres spires en sens contraire du mouvement de la vapeur. 



   La dernière ou les dernières spires du serpentin peuvent être utilisées seulement comme spires de séparation c'est-à-dire qutaucune injection de liquide ne sty fait 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 et qu'elles servent uniquement pour terminer la sépara- tion du liquide entrainé par les vapeurs à rectifier. On peut refroidir légèrement la totalité ou une partie de ces derniè- res spires pour qu'il s'y condense la partie la moins vola- tile de la vapeur qui s'y trouve ainsi rectifiée. 



   Bien entendu toutes les dimensions$ le nombre de spires etslatrépartition des rôles à jouer entre   celles-ci   peu- vent   âtre   modifiés suivant les   @nécessités   de chaque cas. 



  La figure 2 doit être considérée seulement comme un schéma facilitant l'intelligence du procédé conforme à l'invention. 



   L'appareil de rectification représenté peut être modifié de toute manière appropriée en changeant la forme du serpentin, en modifiant les parois extérieures de   la@co-   lonne ou en remplaçant cette colonne par un serpentin   c'est-   à-dire par un tube enroulé en spirale parcouru par un cou- rant de vapeur en mouvement ascendant. La section droite du serpentin peut être de toute forme appropriée et en parti- culier être allongée dans le sens de la résultante des forces centrifuges et de la'pesanteur agissant sur le fluide ou suivant une droite plus inclinée. L'extrémité ou bord exté- rieur du serpentin peut former une rigole collectrice fer- mant la partie la plus étroite de la section droite. 



   Cependant on peut préférer pour appliquer le'pro-   cédé   de rectification décrit un mouvement descendant de la vapeur comme représenté en fig. 3. L'appareil de cette fi- gure est à double effet et conserve le serpentin de sépara- tion déjà décrit. 



   Seules les colonnes de rectification diffèrent. Cha- cune de ces colonnes est constituée par huit serpentins à cinq spires dont la dernière est incomplète. Les serpentins de la première colonne sont désignés respectivement par les 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 
 EMI12.1 
 lettres Dji D2# D39 D41 D5, Dre D7, De- La vapeur produite en E comme   dans   l'appareil de la figure 2 monte à la partie supérieure du serpentin D1 qutelle parcourt à grande vitesse en recevant dans chaque spire un liquide de rectifiem de plus en plus riohe, le liquide résiduaire étant séparé dans cha- que spire après chaque rectification.

   A la sortie du serpen- tin Dl la vapeur monte par le tube Nl à la spire supérieure du serpentin D2 où la rectification se fait comme en Dl et ainsi successivement dans les serpentins D3 'D4 ' D5 ' D6 ' D7' Da que la vapeur traverse en descendant avant de monter à nouveau dans la spire supérieure du serpentin suivant. 



   A la sortie de D8 les vapeurs rectifiées passent par le tube Li dans le serpentin S contenu dans le réservoir réfrigérant T. 



   Les tubes de drainage s2' s3' s4' s5 amènent dans les spires du serpentin D7 les fluides extraits par eux et servant   rectification   de liquides primaires de a la partie supérieure de la oolonne. 



   Le serpentin D8 ne subit aucune injection et a pour seul rôle de séparer le liquide que peut entrainer la vapeur rectifiée. Il peut   tre   refroidi légèrement par le dehors ou bien être isolé dtune manière imparfaite pour provoquer une légère condensation servant à la rectification. 



   Les liquides séparés dans le serpentin D8 assurent la rectification de la spire n  2 du serpentin D6 et le fluide prélevé sur la première spire du serpentin S par le tube s1 fournit le liquide de rectification de la spire n 1 du même serpentin D6. Le liquide de rectification de la spire n  3 du serpentin D6 est fourni par les tubes dtéva-   ouation des   spires 2 et 1 du serpentin D? et le liquide de rectification de la spire n  4 du serpentin D6 est fourni 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 par les tubes d'évacuation des spires 3 et 4 du serpentin D7. 



   Chaque tube d'évacuation d'une spire du serpentin D6 fournit le liquide de rectification de la spire oorrespondante du serpentin D5 Les rectifications des spires 3 et 4 du serpentin   D   sont assurées par le liquide d'alimentation, c'est-à-dire le liquide à distiller. La rectification de la spire 2 du même serpentin D4 est assuréepar le liquide sé - paré dans les spires 3 et 4 du serpentin D5 et la rectifi- oation de la spire n  1 du serpentin D4 est assurée par du liquide séparé dans les spires 2 et 1 du serpentin D5. 



   Les liquides séparés dans chaque spire d'un serpentin assurent à partir de ce moment la rectification de la spire correspondante du serpentin   immédiatement   inférieur ; autre- ment dit la rectification du serpentin   D   est fournie par le liquide séparé en D4 et les liquides séparés en D3 et D2 assurent les rectifications des serpentins D2 et Dl respecti- veinent . 



   Enfin les liquides appauvris à la suite de ces recti- 
 EMI13.1 
 fications sont extraits de Dl et passent par la canalisation 4 . dans le réservoir E/sont évaporés les constituants volatils qu'ils contiennent. Sur le dessin on a r que ces liquides peuvent arriver en E sous   Inaction   de la pesanteur. 



  Au cas où la pression en E se trouverait trop élevée, les liquides y parviendraient par pompage, 
Les autres dispositifs servant notamment au chauffage du liquide à distiller et à l'évacuation des produits finaux sortant par les spires inférieures du serpentin S ainsi que les autres dispositifs   particuliers   à la deuxième colonne sont identiques aux dispositif décrite en se référant à la fig. 2. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 



   Le serpentin de rectification utilisé avec un oourant de vapeur ascendant ainsi que celui utilisé avec un courant descendant peuvent présenter toute forme ap- propriée, notamment comme indiqué ci-dessus,celle obtenue en aplatissant la section droite dans une direction oblique de manière que pendant le mouvement curviligne le temps de contact entre les fluides soit augmenté en raison de la dis- tance plus grande à parcourir dans la largeur du serpentin. 



  De même la rectification est améliorée par ltétablissement dtune espèce de gouttière assez profonde et étroite à parois rugueuses le long du bord du serpentin et formant fermeture pour celui-ci. 



   Bien entendu l'invention peut   tre   appliquée quelle que soit la section du tube, bien entendu avec une effica- oité plus ou moins grande. 



   Le serpentin de rectification peut être curviligne en sa totalité avec un rayon de courbure constant ou variable, ou encore il peut comprendre des parties recti- lignes reliées à des parties curvilignes comme, dans les serpentins de distillation décrits dans le brevet antérieur du demandeur déjà signalé ; dans ce cas, les parties recti- lignes ou de grande courbure assureraient la rectification proprement dite. c'est-à-dire la pulvérisation du liquide de rectification dans la vapeur à rectifier et la séparation ultérieure du liquide résiduaire après rectification s'ef- fectuerait dans les parties plus incurvées c'est-à-dire à rayon de courbure inférieur. 



   Pour toutes les opérations de rectification, le ser- pentin doit être complètement isolé par rapport à   l'extérieur   pour éviter les pertes de chaleur correspondant à une dé - pense supérieure de vapeur dans le réservoir de distillation ou à un rendement inférieur. De même les tubes de drainage ou dtévacuation doivent être de préférence calorifugés. Ce 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 n'est qu'à la partie supérieure de la colonne que l'iso- lement ou calorifugeage peut être réduit si l'on désire obte- nir un effet plus puissant de rectification avec un appareil plus petit ,$ même s'il faut augmenter légèrement pour cela la consommation de vapeur. 



   On a représenté en figs. 4 et 5 un troisième mode d'exécution de la colonne de rectification supposée réduite à trois étages A,B,C. Le cas échéant, l'ensemble de la co- lonne peut comprendre un nombre supérieur d'étages suivant la rectification désirée. 



   Chaque étage comprend une bande métallique verticale enroulée en forme de spirale plane disposée entre deux pla- teaux horizontaux. Le plateau horizontal inférieur s'étend sur toute la surface comprise à l'intérieur de la dernière spire de la spirale commençant au pointa I pour se détaches en ce point du cylindre formant la paroi extérieure de l'ap- pareil, passer par J et M et s'enrouler jusqu'au point final F. Par suite ce plateau n'est ouvert que suivant la surface comprise entre la circonférence I,K et la.ligne suivie par la spirale   I,J,M   jusqu'à la droite Pm reliant les deux pre- mières spires avant le point J.

   Autrement dit, la surface du triangle curviligne I.P,N est ouverte dans ce plateau inférieur* Au contraire, le plateau supérieur couvre la surface comprise entre la paroi extérieure de la colonne et la spirale en même temps que toute la surface occupée par la spirale proprement dite en laissant ouverte la partie intérieure à la spirale. 



   Dqns une telle colonne la vapeur pénètre dans un étage par la partie ouverte dans le plateau inférieur c'est-à dire par l'entrée de la spirale du côté extérieur; cette vapeur parcourt la spirale et sort par l'ouverture centrale du plateau supérieur à l'intérieur de la colonne pour péné- 
 EMI15.1 
 trer par l'ouverture u-A-3 de l'étage immédiatement 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 supérieur. 



   Les prélèvements se font avec des cuillers comme dans le cas des appareils déjà décrits et on a supposé qu'à la sortie de chaque cuiller le liquide évacué dtune spire est ramené par les tubes d'évacuation dans la spire corres-   pondante   de l'étage .: inférieur en pénétrant dans la partie interne supérieure de cette spire. 



   Sur les dessins les tubes d ont été représentés d'une manière schématique ; en réalité au sortir de la cuiller ils se dirigent vers le point dtinjection dans la spire correspondante de l'étage inférieur en suivant la direction de la spirale dans le sens du mouvement de la vapeur pour faciliter l'écoulement du liquide qu'ils ont recueilli. 



   Dans tous les cas la cuiller de prélèvement précède sur sa spire le point d'injection du liquide à rectifier comme on le voit en fig. 6. 



   Le mode d'exécution de la colonne de rectification des figures 7 et 8 est semblable à celui que l'on a déjà décrit,sauf en ce que les plateaux horizontaux limitant les étages en haut et en bas sont remplacés par des cônes à axe vertical de manière que la spirale monte progressive- ment du dehors vers le dedans. 



   On pourrait également former une colonne de rectifica- tion analogue où   @les   cônes formant fermetmre des étages devant les spires sont renversés pour que la spirale des- cende de l'extérieur vers l'intérieur. 



   Dans les deux modes d'exécution décrits en dernier lieu (figs. 4 à 8), on peut facilement, à l'intérieur de chaque étage,effectuer l'injection du liquide de rectifica- tion séparé après rectification, d'une spire à la spire extérieure suivante à la partie intérieure de celle-ci, en ouvrant le fond de la gouttière de prélèvement comme repré- senté en fig. 12.

   Le liquide recueilli dans la dernière 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 spire extérieure est alors injeoté dans l'avant-dernière spire intérieure de l'étage inférieur par exemple pour que ce liquide sortant de cette spire parvienne par prélèvement et injections successifs dans la dernière spire extérieure de cet étage et de là dans l'avant-dernière spire intérieure de l'étage inférieur et ainsi de suite jusqu'à la spire de l'étage du bas d'où il passe dans le réservoir d'évapora- tion. 



   La dernière spire intérieure de chacun des étages servira dans un tel cas uniquement et exclusivement à sé - parer le liquide entraîné par la vapeur et par suite il n'y aura pas injection de liquide dans cette spire. 



   Les colonnes de rectification des fige, 4 à 8 ont été décrites comme comportant des spires de serpentin à sec- tion rectangulaire, mais elles peuvent bien entendu comporter des serpentins de toute autre section droite et en parti- culier des serpentins ayant les sections droites représentées en figs. 9 et 10. 



   En un tel cas, la spirale peut être formée par une bande de métal élastique soudée au plateau supérieur et s'appuyant pas sa partie inférieure sur une petite plan - chette faisant saillie sur le plateau inférieur et soudée à cette dernière. La force centrifuge appuyant la spirale contre la planchette assure un joint suffisant pour les nécessités de fonctionnement de l'appareil. 



    La fig. 11 représente partiellement @@@@@@ étages La fig. 11 représente étages   d'une colonne de rectification du type des figures 4 et 5 où les serpentins ont la section droite de la figure 10. 



  La colonne est constituée par un cylindre cannelé et les étages successifs sont établis comme décrit ci-dessus* La fig. 12 montre comment se fait le prélèvement effectué de spire à spire, comme décrit ci-dessus. 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 



   Les dernières colonnes décrites fonctionnent dans les   marnes   conditions que les appareils des figures 2 et 3,   ctest-à-dire   que le liquide de rectification est constitué en majeure partie par le liquide à distiller qui pénètre dans la colonne plus ou moins vers la moitié de sa hauteur, plus haut ou plus bas suivant la proportion plus ou moins grande de produits volatils qu'il contient et que lton désire extraire ; le liquide de rectification de la partie supérieure de la colonne est fourni par les premières condensations de la vapeur rectifiée sortant de la colonne et venant se condenser dans un serpentin sé - parateur comme décrit ci-dessus. 



   On a supposé   jusqu'à   présent que la section droite du serpentin est constante, mais en réalité et notamment dans le cas de la distillation alcoolique la section droite du serpentin doit diminuer progressivement pour maintenir la vitesse de la vapeur, c'est-à-dire l'effica- cité de la rectification,parce qu'on substitue pendant la   rectification   à un volume de vapeur qui se condense un volume d'alcool inférieur d'un tiers et que la diminution de pression ne compense généralement pas cette diminution de volume en raison de la baisse continue de la tempéra- ture. 



   Dans l'appareil de la fig. 2, la section droite peut diminuer soit par diminution du pas de la spirale, soit en rendant conique la paroi extérieure de la colonne, soit par les deux moyens réunis. 



   Dans le cas des colonnes semblables à celles des figures 4 à 8, les dimensions du serpentin peuvent varier de la même manière dans chaque étage bien qu'il puisse être suffisant de modifier la section droite par échelons d'un étage à ltautre. 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 



   Dans l'appareil de la fig. 3, la variation de section droite peut être obtenue suivant l'un des   prooé-   dés indiqués pour la distillation par le brevet antérieur déjà cité, mais dans une proportion inférieure. 



   Bans toutes les colonnes de rectification, les in- jections du liquide de rectification se font dans la di- rection du mouvement de la vapeur et la section de sortie est établie de façon à conserver autant que possible l'énergie cinétique du liquide de manière à limiter le plus possible les résistances au mouvement et par suite le travail à effectuer par la vapeur circulant en se détendant pour maintenir la vitesse des deux fluides. A cet effet, on peut également à chaque injection limiter la quantité de liquide injecté et diviser l'injection en deux injections partielles ou davantage effectuées dans des spires dis- tinctes si le volume à injecter est relativement important. 
 EMI19.1 
 -REVEUDIC4TIONSa ( . 

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

Claims (1)

1. Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires je revendique comme ma pro - priété exclusive et privative; 1- Prooédé de rectification des produits de distil- lations consistant à faire parcourir à grande vitesse les spires successives d'un serpentin entièrement ou partielle- ment curviligne par les vapeurs à rectifier, à injecter dans le serpentin.

   de préférence à la partie interne de sa section droite, le liquide de rectification de manière à assurer la pulvérisation de ce liquide par le courant de vapeur à rectifier et par suite le mélange intime de la vapeur et du liquide pour obtenir la rectification des deux fluides, la séparation du liquide rectifié se faisant ensuite ou en même temps dans la partie curviligne du ser- pentin sous l'action de la force centrifuge après quoi le liquide rectifié est recueilli par les tubes de drainage extérieurs qui l'évacuent et l'on procède ensuite à une <Desc/Clms Page number 20> nouvelle injection d'un liquide de rectification plus pur en vue d'une nouvelle rectification.

   2 - Procédé suivant 1 caractérisé par le fait que l'on soumet les vapeurs parcourant le serpentin à des recti- fications successives par injection; du liquide de recti- fication dans différentes spires du serpentin ou dans toutes ces spires, le liquide utilisé pour la rectification dans une spire étant constitué par le liquide déjà utilisé pour la rectification dans une spire à parcourir ultérieurement par la vapeur de manière que la vapeur soit rectifiée pen- dant son parcours par des liquides de plus en plus purs, tandis que le liquide rectifie successivement des vapeurs de moins en moins pures.

   3 - Procédé suivant 1 et 2 caractérisé par le fait que l'on utilise d'une manière connue en elle-même comme liquide de rectification principal le liquide à distiller lui-même que lton injecte dans la colonne de rectification jusqu'au milieu de sa hauteur environ, un peu, plus haut ou un peu plus bas suivant la proportion qu'il contient des constituants plus volatils qui doivent former le produit final, de manière que pendant les rectifications suocessives des vapeurs par le liquide, celui-ci s'appauvris- se d'une manière continue et qu'en arrivant à la partie inférieure de la colonne, les produits volatils qu'il contient se trouvent en majeure partie extraits,.

   4 - Procédé suivant 3, caractérisé par l'applica- tion du procédé de distillation centrifuge conforme au brevet antérieur cité aux vapeurs rectifiées sortant du serpentin de rectification pour condenser et séparer les constituants successifs de volatilités progressivement croissantes contenus dans ces vapeurs, les condensats des premières spires du serpentin condenseur analysant <Desc/Clms Page number 21> les vapeurs rectifiées servant à la rectification dans les spires les plus hautes du serpentin de recti- fication comme étant les moins volatiles, la serpentin de rectification pouvant d'ailleurs se terminer par une ou plusieurs spires sans injeotion et servant uniquement à la purge des liquides entraînes par la vapeur.

   5 - Procédé suivant 1,2,3 ou 4 caractérisé par le fait que pour produire la vapeur primaire passant dans la colonne de rectification, le liquide à distiller appauvri recueilli dans les spires inférieures du serpen- tin de rectification passe dans un réservoir chauffé où s'évaporent les constituants les plus volatils qu'il con- tient mélangés à d'autres constituants moins volatils qui sont séparés par la colonne de rectification.

   6 - Procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par l'application du principe des effets mul- tiples auquel cas le serpentin de condensation peut être refroidi par un liquide à distiller préalablement appauvri dna une autre colonne de rectification fonctionnant à pression inférieure de manière que la condensation des vapeurs assure l'évaporation de ce liquide.

   7 - Procédé suivant l'une des revendications précé- dentes, caractérisé par la fait que l'on utilise d'une manière connue en elle-même la chaleur contenue dans le liquide résiduaire, dans le liquide appauvri sortant du réservoir d'évaporation produisant la vapeur rectifier, pour chauffer le liquide à distiller, la chaleur de condensation des produits distillés dans le serpentin de condensation pouvant 9tre également employée partiellement à chauffer ce liquide à distiller ou encore à évaporer à pression inférieure le nouveau liquide à distiller suivant 6. <Desc/Clms Page number 22>

   8 - Colonne de rectification pour l'application du procédé suivant ltune des revendications 1à 7 caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une couronne circulaire comprise entre deux cylindres concen- triques et subdivisée par une bande métallique stenrou- lant sur le cylindre intérieur perpendiculairement à son axe sous forme hélicoïdale de manière à former un ser - pentin disposé le long de la bande métallique entre deux spires successives de celle-ci.

   9 - Variante de la colonne de rectification suivant 8 caractérisée par le fait que la paroi extérieure de la couronne est tronconique pour réduire progressivement la section du serpentin vers le haut.

   10 - Colonne de rectification suivant 8 ou 9 caractérisée par le fait que le pas de la spirale formée par la bande métallique diminue peu à peu vers le haut, pour réduire progressivement la section droite du ser- pentin.

   11 - Colonne de rectification suivant 8,9 ou 10 caractérisée par un dispositif de prélèvement du liquide constitué par une cuiller reliée à la paroi extérieure, faisant saillie légèrement par rapport à celle-ci et dis- posée obliquement par rapport à elle de manière à former un angle obtus avec la direction du fluide, cette cuiller ' étant prolongée extérieurement par un tube de ,drainage qui suit la direction du mouvement du fluide pour ramener le liquide considéré à la partie supérieure extérieure de la spire où doit se faire une nouvelle rectification,

   la section droite de ce tube s'aplatissant et s'élargissant sans modification de son étendue pour traverser la spire à la paroi supérieure de laquelle il est relié et déboucher <Desc/Clms Page number 23> à l'intérieur de cette spire devant sa paroi intérieure à peu près en direction du mouvement du fluide qui y circule.

   12 - Colonne de rectification suivant revendica - tions précédentes, caractérisée par le fait qu'elle forme en combinaison avec des colonnes analogues une série de serpentins superposés traversés successivement par la vapeur à rectifier de haut en bas, la spire inférieure de chaque serpentin étant reliée à la spire supérieure du serpentin immédiatement supérieur de manière que plus le serpentin est haut, plus la vapeur qui le parcourt est rectifiée, tandis que dans chaque serpentin la vapeur est d'autant plus rectifiée qu'elle parcourt une spire plus basse, ces serpentins étant établis conformément au brevet antérieur du demandeur déjà cité, mais avec une réduction de section progressive moins accentuée ou m'orne sans réduction de section,

   l'entrée du liquide de recti- fication injecté devant être effectuée le cas échéant à la naissance des éléments droits ou moins cintrés du serpentin tandis que les tubes de prélèvement du liquide rectifié débouchant à la sortie des éléments plus incurvés.

   13 - Colonne de rectification suivant les revendica- tions précédentes caractérisées par le fait qu'elle comporte extérieurement une enveloppe cylindrique contenant plusieurs éléments ou étages de rectification dont chacun est cons- titué par une bande métallique enroulée en forme de spirale plane reposant sur un plateau plan horizontal couvrant le vide intérieur de la spirale et la surface occupée par cette spirale même en laissant ouvert l'espace existant entre la spirale et le cylindre extérieur de la colonne, <Desc/Clms Page number 24> cette spirale étant fermée à sa partie inférieure par un autre plateau plan horizontal oooupant toute la sec- tion droite de la même colonne sauf la partie intérieure à la spirale,

   la colonne étant constituée par plusieurs étagea superposés avec un intervalle entre deux étages successifs pour permettre le mouvement des vapeurs.

   14 - Colonne de rectification suivant 13 caracté- riser par le fait que les plateaux supérieurs et infé- rieurs des étages de rectification sont remplacés par des fermetures coniques au droit des spirales de manière que les spires successives de chaque étage se trouvent à des niveaux de plus en plus élevés ou bas suivant les exigences de la rectification.

   15 - Colonne de rectification suivant les revendi- cations précédentes caractérisée par le fait que le serpentin peut présenter une forme quadrangulaire en section droite ou bien une forme allongée à peu près suivant la direction des forces agissantes auquel cas les parois intérieures et extérieure, de la colonne peuvent être cannelées* 16 - Procédé de rectification suivant les revendica- tions précédentes applioable notamment à la colonne suivant revendication 15, caractérisé par le fait que la rectifi- cation d'une spire s'effectue aveo le liquide extrait après rectification de la spire intérieure voisine,

   la gouttière recueillant le liquide séparé dans une spire communiquant à cet effet par un tube de drainage qui la prolonge @@@@ la spire extérieure suivante devant la paroi de séparation.