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Appareil à colonne.
La présente invention se rapporte aux appareils à colonne pour la distillation ou le traitement de gaz ou de vapeurs avec des liquides,et en particulier aux appareils à colonne sur les fonds desquels sont prévus des trop-pleins en forme de nervure, s'étendant en sécan- te, pour retenir le liquide.
Pour le fonctionnement d'un appareil à colonne, il cet important que le liquide- s'écoule sur les fonds réparti en un courant aussi uniforme que possible sur toute la section transversale de l'appareil.
Dans ce but, on a prévu sur les fonds, près de l'entrée et près de la sortie du liquide, un trop-plein en forme de nervure qui, en règle générale s'étend suivant une ligne droite d'un côté à l'autre de la paroi de l'appareil.
Dans les colonnes de distillation fractionnée à fonds amovibles supportés dans des joints hydrauliques solidaires de la paroi de la aolonne, le remplissage constant du joint hydraulique en liquide obturateur rencontre des difficultés. Comme il n'est pratiquement pas possible d'employer un liquide obturateur neutre, donc non soluble dans la matière à distiller ou ne réagissant pas avec cette matière ou un liquide non vaporisable, on est arrivé à remplir les joints ,hydrauliques du liquide à distiller. on a déjà construit des colonnes de distillation fractionnée dans lesquelles le liquide à distil-
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1er passe, dans un cas, au-dessus du bord du fond et du joint hy- draulique, vers le fond immédiatement an-dessous.
Dans un autre cas, le liquida de distillation s'écoule au-dessus du tube d'amenée de liquide conduisant au fond suivant, tube dont le bord supérieur dé- passe le bord du fond d'une quantité telle que lejoint hydraulique est constamment rempli de liquide. Dans les deux cas, la condition d'une répartition uniforme du liquide à distiller sur les fonds, par les parois de retenue, n'est pas remplie.
L'invention permet l'emploi du liquide à distiller pour le rem- plissage des joints hydrauliques du fait que le liquide obturateur sortant du joint hydraulique et s'écoulant vers le fond suivant par- ticipe à l'échange de matière de la même manière que la quantité principale de liquide s'écoulant du fond. rivant l'invention, l'amenée de liquida au joint hydraulique est determinée par des passades de liaison aboutissant au joint et prévus dans les fonds dans l'espace compris entre les parois de rate- nue.
Par ces passages, une petite quantité de liquide à distiller .-.'écoula en continu du fond de la colonne vers le joint hydraulique correspondant et de celui-ci, par ce trop-plein, vers l'endroit du fond suivant où arrive le liquide qui s'écoule du fond précédent, et ainsi de suite.
Afin que la petite quantité de liquide prise aux fonds par les joints hydrauliques participe autant que posslble entièrement à l'écnange de matière dans la colonne, les passades de liaison entre fond ou plateau et joint hydraulique sont disposés de telle sorte que le liquide venant de l'extrémité de sortie du fond de la colonne arrive d'abord dans l'espace libre formé entre le bord plongeur du fond et la paroi de la colonne puis à l'intérieur du joint hydrauli- que vers des ouvertures du bord du joint situées en décalage par rapport à l'endroit où le liquide pénètre dans le joint, et au tra- vers desquelles la liquide s'écoule, sur le fond suivant, par l'espace formé entre le bord plongeur du fond etle bord du joint.
Sur ce fond suivant, ce liquide se mélange au liquide qui arrive directe- nient du fond précédant, de sorte que toutes les parties du.liquide à distiller arrivent en réaction avec le mélange de vapeur., '-: La partie , de liquide à distiller servant de liquida obturateur s'écoule donc @
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en zigzag sur les colonnes, de sorte qu'il se produit sur tous les fonds un mélange pratiquement homogène.
L'invention prévoit en outre de donner à l'espace libre compris entre le bord plongeur des fonds et la paroi de la colonne une section transversale plus petite que celle de l'espace compris entre la paroi plongeuse et le bord du joint hydraulique, on obtient ainsi qu'une plus haute colonne de liquide peut être retenue dans l'espace de plus petite section compris entre le bord plongeur et la paroi de la colonne, cette colonne empêchant le passage des vapeurs de distillation, de sorte que le joint même peut avoir une hauteur plus faible facilitant sà mise en place.
La répartition uniforme cherchée de liquide et la formation d'un mélange homogène ne sont cependant assurées que si le fond est exactement horizontal et que la quantité.de liquide s'écoulant sur le fond ne tombe pas en-dessous d'une valeur déterminée. L'invention résout en outre le problème d'assurer une répartition favorable du liquide par des trop-pleins en forme de nervures même quand l'appareil ou les fonds sont inclinés ou que la quantité de liquide est notablement inférieure à la charge normale de l'appareil.
Suivant l'invention, il est prévu pour cela, sur les parois ou nervures de retenue, des pièces de saillie amovibles,susceptibles d'être fixées à tout endroit voulu des parois de retenue par des bras ou analogues dirigés vers le bas et attaquant ces parois.
Par l'emploi de ces pièces de saillie aux trop-pleins, on obtient que la section transversale libre du trop-plein est diminuée.
Le liquide ne peut plus dès lors passer, déborder que par les intervalles laissés entre ces pièces ou par des ouvertures ou encoches prévues dans les pièces. Par un choix adéquat du nombre des pièces de saillie à poser sur une paroi de retenue, on peut adapter le débit du trop-plein à la quantité de liquide débordante, on peut choisir des intervalles libres de grandeurs différentes entre les pièces de saillie, ce qui permet de réagir contre un écoulement unilatéral du liquide tel qu'il se produit lors d'une inclinaison de l'appareil.
Comme las pièces de saillie conformes à l'invention peuvent être sans difficulté ultérieurement placées ou déplacées de l'extérieur, après l'assemblage de l'appareil, l'invention offre un avantage spé-
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cial pour la correction du travail d'une colonne déjà en fonction, soit que, par suite d'un affaissement de ia fondation, l'appareil s'est incliné, soit que la quantité de liquide dont l'appareil doit être chargé, soit considérablement en-dessous de la normale.
Il est finalement possible de remplir la condition de la répartition uniforme du liquide en rendant les fonds réglables quant à leur position horizontale. A cet effet, le bord des joints hydrauli ques comporte des saillies à vis de réglage, qui prennent sous les -fonds ou plateaux. Les vis de réglage peuvent aussi être supportées au-dessus du fond, à la paroi de l'appareil et prendre en tournant dans des saillies correspondantes du fond.
Les pièces amovibles de saillie peuvent également être prévues pour la paroi des trop-plains dans le cas de fonds ou plateaux solidaires rigidement de la paroi de la colonne.
L'invention est représentée au dessin annexé en un exemple de réalisation.
Fig.1 donne une coupe verticale transversale partielle d'une colonne de distillation fractionnée conforma à l'invention.
Fig.2 est une vue en plan de la colonne ouverte.
Fig.3 est une coupe verticale transversale partielle correspon- dant à la fig.1, mais à plus grande échelle.
Fig.4 est enfin une vue vers le bord d'une paroi de retenue équipée de pièces de saillie amovibles.
1 jésigne l'enveloppe par exemple cylindrique de la colonne, constituée on fer forgé ou en fonte suivant le liquide à traiter. intervalins déterminés, la paroi 1 du réservoir porte solidement des joints hydrauliques annulaires 2. Si l'enveloppe est en fer forgé, cornue dans 1'exempta représenté, ces joints hydrauliques 2 sont soudés a cette enveloppe. Si la colonne est faite de plusieurs sections en fonte, la :,oint 2 est, soit venu de fonte avec la paroi de l'enveloppe, ou il est serré par son bord saillant entre les flasques des sections annulaires de la colonne.
Les fonds ou plateaux 3 de la colonne possèdent un bord périphé rique 4 dirigé vers le haut, qui se prolonge vers le bas en un bord plongeur 5 qui pénètre dans le joint à liquide 2. Chaque fond ou plateau possède des parois de retenue traversantes 6 et 7. La paroi de
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retenue 6 située du côté d'entrée du liquide a une plus grande hau-. teur que celle 7 située du côté d'écoulement. Les parois de retenue sont équipées de pièces de saillie 8 amovibles, pour régler le passage ou débordement du liquide. Entre les parois 6 et 7, chaque fond comporte une série de bouts 9 de passage des vapeurs qui sont recouverts de capuchons 10, comme il est connu.
Le liquide à distiller est amené aux divers fonds 3 par un tube 11 disposé à un côté de chaque fond et servant simultanément à la sortie du liquide s'écoulant de ce fond et au transfert da ce liquide au fond situé immédiatement en-dessous.
Les pièces de saillie 8 possèdent des deux côtés des bras 24 qui saisissent les parois 6-7. Ces pièces 8 peuvent être placées à tout endroit voulu des parois 6, 7 sur leur bord supérieur comme le montre la fig.4. La fig.2 montre qu'à la moitié gauche, les pièces 8 sont disposées avec des intervalles 25 relativement faibles, tandis que dans la partie de droite, les intervalles 26 entre ces pièces sont plus grands. cette disposition aurait pour conséquence, si la paroi 6 est horizontale, qu'une quantité plus grande ou relativement plus grande de liquide passerait au-dessus de la paroi 6 de droite qu'au-dessus de la moitié gauche. Mais si la paroi 6, par suite d'une position inclinée de l'appareil, est plus basse dans la moitié gauche, la disposition de la fig.2 déterminerait dès lors un::! répartition plus régulière du liquide.
Les pièces 8 peuvent aussi, comms l'indiquent les pointillés 27 de la fig.4, comporter des évidements au travers desquels peut s'écouler le liquide. Cornue le montre la fig.l, les pièces 8 peuvent être aisément enlevées ou placées ou changées de position sur les parois 6, 7 grâce aux.ouvertures 13 prévues dans les parois latérales de l'enveloppe 1.
Les fonds 3 sont de préférence faits de diverses parties 12 reliées entre elles par vis à des flasques non représentées et introduites séparément dans la colonne par les trous d'homme 13.
Le liquide s'écoulant par las tubes 11 sur les fonds 3 se répartit par la paroi de retenue 6 uniformément sur toute la surface du fond. Les vapeurs, par exemple de la vapeur d'eau, amenée par le bas dans la colonne, se dégagent sous répartition uniforme par les bouts
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9 de chaque fond 3 et arrivait ainsi en contact avec le liquide retenu sur les fonds. Le liquide arrive alors, en débordant sur la paroi ce retenue 7, dans le tube 11 disposé derrière cette paroi et qui l'amène au fond suivant.
Du côté de sortie de chaque fond sont prévues devant la paroi de retenue ? de petites ouvertures 14 dans le rebord 4 vertical du fond, et par lesquelles passe une partie du liquide amené sur ce fond. Cette parti? de liquide arrive dans l'espace annulaire 15 forme d'une part par le rebord vertical 4 et le rebord plongeur y rec- corde 5, et d'autre part par la paroi 1 de la colonne, et elle s'écoule alors dans la direction indiquée par les flèches 16 dans le joint hydraulique 2 varsle côté de l'amenée de liquide au fend 7.
A ce coté, il est prévu dans le rebord plongeur 5 du fond 3 des évi- dements 17 par lesquens le liquide passe dans l'autre partie du. joint hydraulique 2 formée par le bord 18 de ce joint 2 et le rebord plonquer 5. Le liquide s'écoule alors dans la direction des flèches 19 vers le cote ce sortie du fond 3 etdéborde au-dessus du bord 18 du joint 2 par les évidements 20. Le liquide qui a débordé du joint 2 arrive ainsi, avec le liquide s'écoulant du fond 3 par le tube 11, sur le fond immédiatement en-dessous, où s'effectue la mania répartition du liquide.
Ainsi que le montre la fig.3, il est prévu au bord 18 du joint hydraulique 2, des saillies 21, fixées par exemplepar soudure. Dans ces saillies pont prévues dépla#ables des vis 22 de fixation, équipées d'un contre-ecrou 23. Grâce à ces vis 22 prévues de préférence an trois points équidistants de la périphérie du fond 3, on peut régler exactement l'horizontalité des fonds 3.
Comme il ressort du dessin, la distance entra le bord 4 du fond et la paroi 1 de le colonne est plus petite que la distance entre le bord 5 plongeant dans le joint 2 et le bord d'étanchéité 18, REVENDICATIONS.
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