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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à. l'appui d'une
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\'I1EMAl'IDE DE BREVET D'INVENTION Dispositif pour amener en contact des gaz. et des liquides..
La présenta invention se rapporte à. des dispositifs pour amener en contact des gaz. et des liquides, par exemple pour le lavage de gaz de distillation de charbon par de l'huile de lava - ge, dans le but de récupérer des composants de valeur du gaz, et en particulier; l'inventio se rapporte à de telles installations de lavage par lesquelles; dans la description ci-dessous;
on dé signe d'une manière générale les dispositifs considérés pour amener en contact des gaz et des liquides, même quand les disposi - tif& servent à traiter un liquide par un gaz, afin de déterminer dans le liquide des réactions désirables, dispositifs comprenant une enveloppe essentiellement cylindrique, divisée par dès parois transversales radiales en plusieurs compartiments parcourus de manière déterminée par le liquide et le gaz.
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Les dispositifs de lavage du type indiqué présentent l'avantage qu'ils ne prennent qu'un encombrement superficiel relativement réduit, Leur fabrication est également peu coûteuse, Le défaut de ces dispositifs, tels qu'ils sont connus à présent avec enveloppe cylindrique divisée par parois transversales radiales consiste en ce que les compartiments élémentaires de lavage s'é- .cartent fortement de la forme circulaire ou- en rayon de miel si favorable à la répartition du liquide et du gaz.
Le premier but de la présente invention est d'apporter aux dispositifs mentionnés de lavage à enveloppe cylindrique et compartiments de lavage formés par parois radiales de tels perfectionnements que la section transversale de ces compartiments se rapproche plus de la forme avantageuse en rayons de miel, de sorte qu'on obtient une bonne répartition du liquide de lavage et du gaz à traiter sur toute la section transversale des com partiments élémentaires, et par suite une grande efficacité du laveur.
Le caractère principal de l'invention consiste en ce que, les parois transversales radiales prévues entre les compartiments élémentaires du laveur formé d'une enveloppe cylindrique, sont fourchues vers la paroi externe de l'enveloppe, de telle manière qu'à la paroi externe de l'enveloppe il se forme des canaux verticaux qui en section transversale sont à peu près triangulaires, et servent à guider, amener le gaz d'un compartiment de lavage dans le compartiment voisin ou à un autre endroit du laveur.
De préférence, on prévoit en outre dans le milieu de l'enveloppe du laveur une partie d'enveloppe cylindrique ou polygonale co-axiale à la paroi externe cylindrique de l'enveloppe, et de laquelle partent les parois transversales radiales s'ouvrant en fourche vers 1-*extérieur.
L'invention offre en outre l'avantage que disparaissent les coins relativement pointus, considérés comme espaces morts, exis tant dans les compartiments élémentaires en forme de secteurs des
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laveurs connus à enveloppe cylindrique et parois transversales radiales, car il est possible, dans le laveur conforme à l'invention et par des dimensions appropriées des parties fourchues des parois radiales et le cas échéant de la partie interne cylindrique d'enveloppe, de rendre la section transversale des compartiments élémentaires pratiquement hexagonale, donc en forme de rayons de miel, de sorte qu'on obtient une très bonne et uniforme répartition du gaz et du liquide.
D'autres perfectionnements faisant l'objet de l'invention permettent d'obtenir un enrichissement plus grand que précédemment du.liquide de lavage en. matières prises du gaz.
Dans. les dispositifs laveurs connus à ce jour, formés de tours élémentaires de lavage, l'entrée du liquide de lavage dans les laveurs élémentaires se fait usuellement en contre-courant par rapport à l'arrivée du gaz, et ce de telle sorte que le gaz. à laver traverse les laveurs élémentaires les uns après les autres, tandis que le liquide laveur suit le trajet inverse, donc est amené au- dernier laveur et va de celui-ci, par le bas, au suivant et-,ainsi de suite.
Dans ce mode connu, de fonctionnement, il- faut donc toujours amener au. dernier laveur d'un groupe de lavage une quantité- de liquide frais telle que nécessaire pour l'amener uniformément en contact avec. le gaz à laver, sans prendre en considération que,. pour un. lavage complet du gaz,même dans l'eau. finale,une quanti- té notablement plus petite de liquide frais suffirait. La régénération de cette trop grande quantité inutile de liquide de lavage nécessite à nouveau de trop grandes installations avec consommation plus grande de vapeur, de sorte que les frais d'exploitation augmentent également.
L'idée. fondamentale de l'invention est de n'amener constam.- ment que, la quantité de liquide laveur nécessaire à un lavage. complet du gaz. Cette idée. fondamentale peut être mise en pratique de manière très favorable par les dispositifs de lavage du type spécifié précédemment.
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Conformément à l'invention, les parois séparatrices radiales des compartiments laveurs comportant, au voisinage du fond des ouvertures de liaison pour le passage d'une quantité de liquide laveur correspondant à la quantité de liquide usé retirée du dernier compartiment de lavage et de liquide frais admis au premier compartiment de lavage.
L'endroit de raccordement de la conduite de ramenée qui prend le liquide au fond d'un compartiment et le ramène dans le circuit de ce compartiment à la partie supérieure de celui-ci, est, à cet effet, suivant l'invention, disposé au voisinage immédiat du trop-plein de telle manière que toujours une quantité déterminée du liquide laveur s'écoulant du fond d'un compartiment laveur arrive au compartiment laveur voisin et est mélangée au liquide qui circule dans le compartiment suivant, sans cependant arriver au voisinage de l'écoulement de sortie du dernier compartiment.
De plus, l'invention prévoit de grouper en groupes les compartiments en forme de secteurs formés par les parois séparatrices radiales, et de permettre, suivant les conditions de fonctionnement - soit que les garnitures de claies doivent être net toyées, soit que, par suite d'une production réduite de gaz, une, partie seulement des compartiments de lavage soit à employer de ne faire participer au processus de lavage que certains grou pes au choix, ou tous les compartiments simultanément.
Ceci est obtenu, conformément à l'invention, du fait qu'à l'endroit de sortie du gaz d'un groupe de compartiments de lavage il est prévu une conduite de ramenée pourvue d'un organe d'arrêt, de sorte que le gaz peut soit être pris de cette conduite de ramenée, ou être ramené par cette conduite dans les compartiments voisins.
L'objet de l'invention est représenté au dessin annexé dans lequel : Fig.l est une coupe verticale de la moitié d'un dispositif
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de lavage, suivant ligne I-I de la fig.2,
Fig. 2 est une coupe horizontale d'un,dispositif de lavage, suivant la ligne II-II de la fig.l.
Fig. 3 est une autre réalisation de l'invention, également en coupe horizontale et
Fig.4 représente le passage du. liquide laveur à l'endroit de séparation de deux groupes de compartiments.
Le laveur représenté au dessin se compose de l'enveloppe sensiblement cylindrique 1 reposant.sur une fondation 2. L'enveloppe est formée inférieurement par le fond 3 et supérieurement par le couvercle 4. Coaxialement à la paroi- 1, est prévue une petite enveloppe centrale 5, sensiblement cylindrique et fermée étanchement aux gaz par le fond 3 et le couvercle 4. De la paroi 5 partent, vers la paroi externe 1, les parois séparatrices radiales 6 qui, vers la paroi 1, se divisent en fourche suivant les parties 6a et 6b, formant avec la paroi,1 les canaux verti eaux 12. étanches au gaz..
Le liquide de lavage est amené aux compartiments élémentai- res 10, équipés de claies 9 ou d'autres corps de remplissage, par les arrosoirs 8 disposés dans le- couvercle. Ce liquide se ré partit sur les claies 9 et s'écoule vers le bas sous grande surface pour s'accumuler au- fond de chaque compartiment 10. Le gaz est amené aux compartiinents de préférence par le bas et s'écoule dans ce cas en contre-courant, par rapport au liquide avec lequel il se mélange intimement.
A la partie supérieure, le gaz s'écoule du compartiment élémentaire 10 dans un des canaux verticaux voisins 12., s'écoule vers le bas dans ce canal et pénètre. alors dans un autre compartiment 10. De cette manière, il est possible de forcer le gaz à. passer successivement dans tous les compartiments 10 de l'instal- lation.
Pour chaque compartiment, il est prévu de préférence un circuit spécial de circulation de liquide. Au. moyen d'une pompe, le liquide laveur qui s'accumule au fond du compartiment est mis en
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mouvement, au travers d'une conduite appropriée, et ramené a l' arrosoir 8 ou tout autre dispositif de répartition prévu au cou- vercle du compartiment.
Les trajets que suivent le gaz à traiter et le liquide, dans l'installation de lavage, sont exposés en détail ultérieurement.
Le gaz peut par exemple, (Fig.2) traverser deux groupes de compartiments laveurs. Dans ce cas, le gaz passe de la conduite principale 11 (fig.2) d'abord dans le canal triangulaire verti- cal 12, où il entre par le bas. Dans ce canal 12 est prévue une paroi horizontale séparatrice 13 (Fig.l) qui empêche le passage du gaz vers le haut. Le canal 12 est relié vers le bas au compar- timent 10 par une ouverture 120. Le gaz pénètre dans ce comparti- ment 10 (flèche a fig.2) et le traverse de bas en haut. Il arri- ve, après avoir traversé les claies 9, dans le canal triangulaire suivant 12a, par lequel il est ramené vers le bas au compartiment laveur suivant 10a, et de celui-ci, par le canal 12b, dans le compartiment laveur lOb.
Du compartiment lOb, le gaz arrive par une ouverture supérieure de communication, dans le compartiment central cylindrique Sa, séparé du compartiment 5b par la paroi séparatrice verticale 43. Les compartiments 5a et 5b se trouvent dans la partie cylindrique d'enveloppe 5.
Dans le compartiment 5a, le gaz s'écoule vers le bas et ar- rive alors par une ouverture inférieure de communication 14 (Fig.
1) dans le compartiment laveur 10c situé près du. compartiment 12 d'abord parcouru, par le gaz. Du compartiment 10e le gaz est aspi- ré vers le haut dans la conduite 15, formant conduite de ramenée ou de retour en circuit. Cette conduite 15 est reliée à la con- duite principale de départ 16 par l'intermédiaire d'un organe d'arrêt 20, et à la conduite principale 11 par la conduite 17 commandée par les organes d'arrêt 21, 22. Entre les organes d'ar- rêt 20, 21 est raccordée la conduite-de liaison 17a, qui conduit à la partie inférieure du canal 12d.
Au. lieu. de faire passer le gaz de la conduite 15 dans la conduite 16, ce gaz peut également., par une position appropriée
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des organes d'arrêt 20, 21,22 passer de la conduite de ramenée 15, par la conduite de liaison-17, suivant la flèche b (fig.2) dans le compartiment laveur 10d, de là dans le compartiment central 5b, puis par le compartiment laveur 10e, le canal 12e, le compartiment lOf, le canal 5f, le compartiment log, vers la conduite principale 16 via le canal 12g et la conduite 16g.
Si seulement une moitié de l'installation de lavage doit fonctionner, par exemple pour nettoyer l'autre moitié, le gaz amenédans la conduite de ramenée 15 peut être.:conduit directement dans la conduite de départ 16 par le tiroir 20 ouvert. Les tiroirs 21 et 20a sont alors fermés. quand les travaux de nettoyage d'une moitié de l'installation sont terminés, cette moitié peut être mise en fonctionnement et l'autre moitié coupée du circuit. Dans ce cas, le tiroir 22 de la conduite de liaison 17 est ouvert et le gaz. est conduit de la conduite principale d'amenée 11 dans les compartiments laveurs 10d, le compartiment 5b, les compartiments laveurs 10e, lOf et log vers la conduite principale 16.
L'autre moitié de l'installation est alors coupée de la conduite principale 11 par l'organe d'arrêt. 23 intercalé dans la conduite de liaison.24,
Le liquide laveur traverse de préférence les compartiments laveurs en sens inverse-du gaz. Il pénètre dans le compartiment 10g par un tuyau 25 commandé par une soupape 25a. Le tuyau 25 est relié à une conduite tubulaire 26 qui s'étend à faible hauteur audessus du fond du compartiment.10'jusqu'au voisinage immédiat de la sortie 27 de liquide. Le liquide est conduit par le tuyau 27a, la pompe 39 et le tuyau 18 à la pomme d'arrosoir 8, disposée dans le couvercle du compartiment de lavage.
Dans les parois radiales séparant les compartiments laveurs, il est prévu près du fond, à peu près à la hauteur de l'extrémité de la conduite 26 d'entrée de liquide, une ouverture 28 de trop-plein par laquelle une partie du liquide laveur- qui s'accumule sur le fond du compartiment s'écoule dans le compartiment voisin. Le liquide arrive par cette
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ouverture 28 d'abord dans un petit réservoir de passage 29 (fig. 4) qui, en hauteur, atteint à peu près l'ouverture de trop-plein, et est ouvert supérieurement. Au. fond de ce réservoir de passage 29 est raccordé le tuyau d'aspiration du circuit de circulation de liquide appartenant au compartiment laveur.
Dans chaque compartiment laveur, le liquide est amené cependant au voisinage du départ de la conduite de circulation en circuit. De ce fait on obtient que le liquide de trop-plein est repris directement par la pompe et, mélangé au liquide de circuit qui s'accumule dans le bas du compartiment laveur, est ramené dans la partie supérieure du laveur. Ce processus se répète de manière correspondante dans tous les compartiments laveurs.
Comme il ressort du dessin, le liquide enrichi ou usé sort de chaque compartiment à un endroit situé en face de l'entrée du liquide laveur dans ce compartiment. L'entrée de liquide se trouve de plus dans une espèce de tasse disposée au fond du compartiment laveur, et de ce fait le liquide pénétrant dans ce compartiment ne peut se mélanger au liquide usé qui s'écoule des claies et s'accumule au fond, ni s'écouler dans le compartiment suivant.
Le liquide frais entrant dans le compartiment êst au contraire d'abord mis en circuit de circulation (par la pompe) dans chaque compartiment laveur, ce qui assure une grande efficacité du laveur. Par le tuyau 25, il est amené constamment seulement une quantité de liquide frais correspondant à celle indispensable pour obtenir un lavage complet du gaz. Le liquide laveur absorbe ainsi la plus grande quantité des matières à enlever du gaz. Le liquide laveur, après qu'il a parcouru successivement tous les compartiments laveurs, sort du compartiment laveur 10 par la conduite 30.
Pour pouvoir également dériver le liquide laveur au cas où seulement une moitié de l'installation est mise en fonctionnement, le passage du liquide à l'endroit de la cloison 6c (fig.2 et 3) qui sépare les deux groupes de compartiments laveurs, est réalisé
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par un tuyau siphonneur 31 (fig. 4) relié par un robinet à trois voies 32 à la conduite d'évacuation 33. Par un changement de po- sition du. robinet à trois voies 32, on peut donc interrompre le courant.de liquide au travers de l'un ou l'autre groupe de compartiments laveurs, suivant le groupe de compartiments maintenu en fonction, et ne laisser le liquide. laveur s'écouler ou cireu- ler que dans un seul groupe.
Dans. le dispositif laveur des fig. 1 et 2, les compartiments centraux 5a et 5b ne servent pas au traitement du gaz. La fig. 3 représente une réalisation où le compartiment,central 6 est également .équipé de claies et sert au lavage du gaz. Le gaz peut dans ce cas traverser les divers compartiments laveurs comme suit :
Le gaz sort de la conduite principale, par le raccord 36, dans le bas du canal triangulaire vertical 37 fermé supérieurement et arrive de ce canal successivement dans les compartiments- 34, 34a, 34b, et dans le compartiment laveur 34c (flèche c de la fig. 3).
Du laveur 34c, le gaz passe par le dessus dans le canal . vertical 37a et peut sortir de ce canal par la conduite 35 commandée par la soupape 35a, ou il peut de manière analogue à ce qui a été décrit aux fig.l et 2, être ramené, vers le bas, par une conduite verticale de ramenée 38, dans la moitié inférieure du compartiment triangulaire 37a et de ce dernier, passer par les compartiments laveurs 34d, 34f, le compartiment central 5 et.le dernier compartiment 34g (flèche "d" fig.3). De là, le gaz arrive dans la moitié supérieure du compartiment triangulaire 37, auquel est raccordée la conduite de départ du gaz.
De cette manière, toutes les combinaisons les plus diverses sont possibles, aussi bien pour le gaz que pour le liquide la- veur. On peut aussi, outre le mode décrit de fonctionnement en deux groupes de compartiments, prévoir plus de groupes, et il est également possible de réaliser le lavage de gaz, en ce qui concerne des constituants différents à enlever, au moyen de liquides différents, le tout simultanément dans une même installation dont
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les groupes de compartiments peuvent être employés indépendamment les uns des autres.
REVENDICATIONS.
Dispositif pour le traitement échelonné de gaz de distillation du charbon, ou autres gaz, par des liquides de lavage, dans lequel le gaz à traiter traverse successivement une série de compartiments laveurs en forme de secteurs formés par parois séparatrices radiales dans une enveloppe en forme de tour, caractérisé par un ou plusieurs des points suivants, considérés isolément ou suivant toutes combinaisons :
1.
Les parois séparatrices radiales (6) s'ouvrent en forme de fourche à l'endroit de la paroi externe (1) de l'enveloppe du dispositif, de sorte qu'à l'extrémité de ces parois séparatrices il se forme des canaux verticaux (8), rectangulaires en coupe transversale, ces canaux étant formés d'un côté par la paroi séparatrice et de l'autre par l'enveloppe, et étant reliés supérieurement à un des compartiments laveurs voisins, et inférieurement à l'autre compartiment laveur voisin, pour assurer la circulation en circuit du gaz.
2. Les parois séparatrices radiales des compartiments laveurs ont, au voisinage du fond des compartiments, des ouvertures ou passages (28) de liaison pour le passage du liquide laveur d'un compartiment à l'autre.
3. L'endroit de raccordement de la conduite (27-18) de mise en circuit fermé, ou de ramenée du liquide, c'est-à-dire qui amène en circuit de circulation le liquide du fond du compartiment laveur au couvercle de ce compartiment, est situé au voisinage de l'ouverture de passage (28) reprise en 2, de la paroi séparatrice, et par laquelle le liquide laveur pénètre dans le compartiment considéré.
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