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Procède et dispositif pour la déaorption, d'agents dtadsorption solides, de vapeurs adsorbées et pour leur récupération.
La présente invention consiste en un procédé pour désorber d'agents d'adsorption solides des vapeurs adsorbées et pour les récupérer, et en un dispositif pour la réalisation du prooédé. Elle a pour but de réduire la consommation de chaleur et, par un traitement préservant les agents d'adsorption, de prolonger leur durée d'emploi.
Il est connu de désorber des vapeurs adsorbées d'agents d'adsorption solides en vue de la récupération des vapeurs, par de la vapeur d'eau saturée ou surchauffée, l'ar condensation de la vapeur d'eau et des vapeurs désorbées dans des condenseurs et par séparation des deux liquides suivant leurs poids spécifiques ou par distillation du mélange liquide, les vapeurs adsorbées sont obtenues sous.la forme d'un liquide. L'emploi de vapeur d'eau nécessite chaque fois un séchage des agents d'adsorption avant qu'on puisse les employer à nouveau pour l'adsorption de vapeurs. Par ce séchage, mais aussi par la désorption au moyen de vapeur d'eau,
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les agents d'adsorption sont fortement sollicites méoaniquement.
Par la condensation de la vapeur d'eau dans lea condensaurs, la plus grande partie de la chaleur employée pour l'opération de désorption est perdue.
Ces inconvénients sont évités par la présente invention.
Celle-ci part de l'idée de faire parcourir l'agent d'adsorption à plusieurs reprises au moins par un gaz chauffé ou un mélange chauffé de vapeurs et de gaz et elle consiste à emprunter pour la récupération des vapeurs une quantité de gaz partielle au circuit principal. Le dispositif pour désorber d'agents d'adsorption solides des vapeurs adsorbées et pour les récupérer, qui présente une conduite en circuit pourvue d'un réchauffeur, d'un adsorbeur et d'une pompe ou d'un ventilateur de circulation et qui est prévu pour la gaz ou le mélange de vapeurs et de gaz à faire circuler, est caractérisé par le fait que l'on prévoit, pour la récupération des vapeurs, une conduite branchée sur la conduite en circuit.
Le dessin représente schématiquement un exemple de réalisation du dispositif pour la mise en pratique du procédé.
La fig. 1 montre la conduite en circuit pour l'expulsion et la conduite de branchement pour l'obtention des vapeurs.
La fig.2 représente une variante d'un détail de la fig.l.
On a raccordé à l'adsorbeur 1, fig.l, comportant un remplissage 2 consistant en un agent d'adsorption solide, par exemple du charbon actif, d'une part la conduite d'amenée 3 et la conduite de départ 6, et d'autre part la conduite en circuit 8 avec le réchauffeur 9 et la pompe de circulation 10 actionnée par exemple par un moteur électrique. Dans le réchauffeur 9, se trouve monté un échangeur de chaleur 11 qui est chauffé au moyen de vapeur ou d'une autre manière.
Les robinets 5,7,12 et 13 ferment la conduite d'amenée 3, la conduite de départ 6 et la conduite en circuit 8 par
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rapport à l'adsorbeur 1. Dans la partie inférieure de la condui- te en circuit 8, on a prévu un robinet de réglage 14. La conduite 15 comportant le robinet 16 sert à la liaison de la conduite d'amenée 3 à la conduite en circuit 8. En cet endroit, se branche la conduite 17 pouvant être fermée par un robinet 18 et aboutissant au réfrigérant 19 qui est pourvu de la conduite 20 à agent de refroidissement. La conduite 21 continue jusqu'au séparateur 22 auquel est raccorde le réservoir 24.
La conduite 26, sur laquelle sont branchées les conduites 27 et 28, va du réfrigérant 19 au compresseur 32 actionné par exemple par un moteur électrique. La conduite de refoulement 34 relie le compresseur 32 au réfrigérant 35 qui est parcouru par le courant dtagent de refroidissement de la conduite 36. Au réfrigérant 35, on a raccordé le séparateur 38 au moyen de la conduite 37 et le réservoir 40. La conduite 41 sortant du réfrigérant 35, comportant la soupape de réduction de pression 42 et la soupape d'arrêt 43, débouche dans la conduite en circuit 8. La conduite 27 et la conduite 45 pouvaut être obturée par le robinet de blocage 44 sont reliées à la conduite 41.
Le dispositif de la fig. 1 fonctionne suivant le procédé de la manière suivante :
Pour l'adsorbeur 1, il faut distinguer au moins deux phases de travail, en premier lieu le refoulement du gaz à épurer, au cours duquel le remplissage 2 est chargé de vapeurs, et en second lieu l'expulsion de ces vapeurs. Lors de la charge du remplissage 2, les robinets 5 et 7 sont ouverts et les robinets 12,13 et 16 sont fermés. Le gaz amené par la conduite 3 provient d'une opération non spécifiée en détails.
Lors du passage à travers l'adsorbeur 1, les vapeurs à adsorber contenues dans le gaz, par exemple les.vapeurs de benzol, sont retenues par le remplissage 2 par adsorption. Le gaz débarrassé de ces vapeurs est envoyé par la conduite de départ 6 à son utilisation, La première phase dure jusqu'à ce que le
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remplissage 2 soit chargé et ne puisse plus recevoir de va,- peur, ce qui peut être établi en se basant sur le temps ou suivant un mode d'essai connu quelconque.
Dans la seconde phase de travail, les robinets 5 et 7 sont fermés et les robinets 12 et 13 sont ouverts comme on l'a représenté sur le dessin. Pour la désorption des vapeurs, on fait circuler le gaz ou le mélange de gaz et de vapeur se trouvant dans la conduite en circuit 8, au moyen de la pompe de circulation 10 qui est par exemple actionnée par un moteur électrique, à travers le réchauffeur 9 et l'adsorbeur 1 de façon que le gaz chauffé parcoure à plusieurs reprises au moins l'agent d'adsorption du remplissage 2. Le remplissage 2 est ainsi porté à la température né- cessaire pour la désorption et les vapeurs adsorbées sont vaporisées par le gaz réchauffé. La chaleur nécessaire à débiter est chaque fois apportée au gaz au moyen de l'échangeur de chaleur 11.
Les robinets 18 et 43 peuvent alors être fermés au commencement de la désorption et le robinet 14 est complètement ouvert pour qu'il se produise un échauffement plus rapide du remplissage 2 et que le gaz employé pour la désorption atteigne une saturation déterminée en vapeurs adsorbées.
Lorsque le degré désiré de saturation ou la température nécessaire est atteinte, le robinet 18 est ouvert et le robinet 14 est étranglé de façon qu'on emprunte au aircuit principal dans la conduite en circuit 8 une quantité de gaz partielle, tandis que la quantité principale continue à circuler dans la conduite en circuit 8. La quantité de gaz partielle paroourt le réfrigérant 19 et est refroidie en dessous du point de rosée par le fluide de refroidissement arrivant par la conduite 20. Les vapeurs qui se condensent, par exemple le benzol, s'écoulent du réfrigérant 19 par la conduite 21 et le séparateur 22 dans le réservoir 24.
Lorsque le robinet 30 est ouvert et les robinets 29 et 31 sont fermés,
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la quantité de gaz partielle est renvoyée dans le circuit principal en venant du circuit secondaire avec une plus petite saturation ou exempte de vapeurs, par la conduite 27 et le robinet ouvert 43.
Pour pouvoir extraire encore plus de vapeurs de la quantité de gaz partielle enlevée au circuit principal, cette dernière est aspirée par le compresseur 32, la soupape 29 étant ouverte et les soupapes 30 et 31 fermées, et est envoyée avec une pression plus élevée au réfrigé- rant 35. Le courant de fluide de refroidissement 36 refroidit la quantité de gaz partielle au moins en-dessous du point de rosée correspondant à la pression la plus élevée. De ce fait, une nouvelle quantité de vapeur, par exemple de benzol, est condensée hors de la quantité de gaz partielle et s'écoule par la conduite 37 et le sépara- teur 38 dans le réservoir 40.
La pression de la quantité de gaz partielle sortant du réfrigérant 35 est abaissée à la pression dans le circuit principal, le robinet 44 étant fermé, à l'aide du dispositif 42 de réduction de pression qui peut avoir la forme d'une soupape de réduction de pression ou d'une machine à détente, et la quan- tité partielle parvient par le robinet 43 dans la condiite en circuit 8 pour y être de nouveau chauffée et saturée de vapeurs.
Dans le cas où- la quantité de gaz partielle débarrassée totalement ou partiellement des vapeurs adsor- bées, ne doit pas seulement circuler dans le circuit au- xiliaire servant à la récupération des vapeurs, mais doit être évaouée et envgyée à une autre application, la soupape 31 est ouverte et les soupapes 30 et 29 sont fenmées.
Les vapeurs peuvent toutefois aussi être évacuées du oircuit auxiliaire à une pression plué élevée par ouverture du robinet 44 alors que le robinet 42 est fermé. Pour compléter la quantité-de gaz principale dans la conduite en @
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circuit 8, il faut alors ouvrir constamment ou de temps en temps le robinet 1,6 dans la conduite de liaison 15.
La conduite 15 peut également déboucher, non pas comme on l'a représenté, mais entre la soupape de réduction de pression 14 et la pompe de circulation 10 dans la conduite en circuit 8.
Le réglage de la soupape 14 en vue du réglage de la quantité partielle de gaz peut seffectuer à la main ou être produite par l'intermédiaire de la conduite d'impulsion 46 sous la dépendance de l'émetteur d'impulsion 47 qui est monté à la sortie de l'adsorbeur 1. L'émetteur d'impulsion 47 peut avoir la forme d'un thermostat ou mettre en position la soupape 14 sous la dépendance du poids spécifique, de la densité spécifique ou d'un autre facteur du gaz circulant dans la conduite en circuit 8.
Dans le cas de la fig.2, l'échangeur de chaleur 48 est placé dans le remplissage 2 de l'adsorbeur 1, de sorte que le gaz circulant dans la conduite en circuit 8 et servant à la désorption est chaque fois réchauffé dans l'adsorbeur 1 lui-même.
Le gaz servant à la désorption dans la conduite en circuit 8 peut être de nature quelconque, par exemple de l'air, de l'hydrogène, du gaz de fumées, de l'acide carbonique, etc., pour autant que ni l'effet d'adsorption du remplissage 2, ni les Tapeurs adsorbées, ni la possibilité de séparation des vapeurs ne soient influencée défavorablement dans ces différents cas. Le gaz servant à la désorption sera avantageusement de la même nature que le gaz dans la conduite 3. Ceci a l'avantage qu'il ne faut intercaler aucune autre opération entre l'adsorption et la désorption.
Le flutde de refradissement s'écoulant dans les conduites 20 et 36 peut être de l'eau de refroidissement, de l'huile, un gaz refroidi ou un agent frigorifique.
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Le gaz détendu dans le dispositif 42 de réduction de pression, qui a atteint par sa détente des températures plus basses, peut être envoyé pour le refroidissement du gaz comprimé, par la conduite 36, à l'appareil à oontrecourant 35.
L'emploi d'un réohauffeur séparé pour plusieurs adsorbeurs a l'avantage que, non seulement le réchauffeur peut être maintenu constamment en fonctionnement, mais également que le chauffage des adsorbeurs peut se faire plus rapidement lors de la désorption, Pour l'obtention des vapeurs expulsées, la quantité de gaz principale aussi bien que la quantité de gaz partielle peut, au lieu d'être refroidie, être envoyée à travers un récipient contenant un agent d'absorption. Ce récipient est avantageusement prévu dans une conduite branchée sur la conduite en circuit 8 pour qu'on puisse prendre à la conduite en circuit 8, pour la récupération des vapeurs, une quantité de gaz partielle et la conduire à travers l'agent d'absorption.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la désorption d'agents d'adsorption solides, de vapeurs adsorbées et pour leur récupération dans lequel l'agent d'adsorption est parcouru à plusieurs reprises au moins par un gaz chauffé ou un mélange chauffé de vapeurs et de gaz, caractérisé en ce que, pour la récupération de vapeurs, une quantité de gaz partielle est empruntée au circuit principal.
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