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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite: SOLVAY & CIE. -Appareil pour l'exeuction ae reactions chimiques par aDsorption d'un gaz dans un liquide.
L'invention concerne l'exécution de réactions chimiques par absorption d'un gaz dans un liquide. Ces réactions sont généralement obtenues par injection du gaz dans le fond d'une cuve contenant le liquide absorbant, l'arrivée du gaz étant coupée à la. fin de l'opération. Les appareils habituellement utilisés pour la mise en oeuvre de ces procédés comportent une cuve contenant le liquide absorbant dans lequel plonge un tuyau d'amenée de gaz raccordé à la source de gaz, par exemple un réservoir fixe ou mo bil e.
De tels appareils sont très simples, mais présentent de graves inconvénients : Lorsqu'en fin d'opération on ferme la soupape du réservoir qui sert de source de gaz, le liquide continue à absorber le gaz des canalisations et, par suite du vide produit, pénètre dans celles-ci et les mouille. Il est nécessaire, par conséquent, de les construire en matériaux spéciaux lorsque le gaz humide est corrosif, alors qu'en l'absence d'humidité il suffit qu'ils soient fabriqués en métaux usuels non attaquables par le gaz sec, par exemple en fer.
D'autre part, dans le cas fréquent d'emploi de vapeurs (NH3, C12, etc. ) obtenues à partir d'un liquide, le réservoir qui contient celui-ci est chauffé extérieurement dans le but de compenser l'abaissement de température provoqué-par la vaporisation du liquide. Si la température baisse accidentellement dans le dit réservoir ou si, par suite d'un manque de surveillance, le réservoir n'est pas isolé lorsqu'il est pratiquement vide, le liquide absorbeur peut pénétrer non seulement dans les canalisations, mais encore dans les récipients à gaz et y provoquer des corrosions.
Il a été préconisé d'intercaler entre l'absorbeur et la source de gaz un petit récipient destiné à retenir le liquide absorbeur en cas d'incident, mais cette disposition nécessite la vidange périodique de ce réservoir, faute de quoi il devient inopérant.
La présente invention a pour but d'écarter les inconvénients cités. A cet effet, sur le tuyau reliant la source de gaz à la cuve d'absorption, il est branché, de préférence au voisinage de celle-ci, un limiteur de pression disposé de manière à pouvoir fonctionner comme soupape de mise à l'air par garde hydraulique; un tel dispositif comporte avantageusement une chambre reliée, à sa partie supérieure, au tuyau conduisant le gaz à la
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cuve d'absorption, cette chambre étant partiellement remplie d'eau dans laquelle est immergée l'extrémité inférieure d'un tube dont l'extrémité supérieure est ouverte à l'atmosphère. Dans ces con- ditions, la longueur de la partie immergée du tube détermine la dépression maximum admise, tandis que la hauteur totale du tube est déterminée par la limite maximum, de pression imposée.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple d'exécution de l'invention, la Fig. 1 étant une vue d'ensemble de l'appareil et-la Fig. 2 une vue du limiteur de pression, à plus grande échelle.
Sur la fig. 1.a désigne la cuve contenant le liquide absorbant dans lequel plonge le tuyau d'amenee de gaz b qui d'une part est relié par un robinet 1 à la source de gaz d et d'autre part débouche dans le liquide au moyen d'un répartiteur de débit e. La source de gaz est représentée ici sous forme d'un réservoir d muni d'une chemise d'eau chaude f. Lorsque la réaction en a est exothermique, on utilise avantageusement la chaleur de réaction pour vaporiser le liquide en d en immergeant dans la cuve a un ser- pentin (non représenté) relié-d'une part à une source d'eau froide et d'autre part à la chemise f.
En un point g, de préférence voisin de la cuve a, est branché sur le tuyau d'amenée de gaz b un tube h qui débouche à la partie supérieure d'une chambre 1 partiellement remplie d'eau dans laquelle plonge un tube k dont l'extrémité supérieure est ouverte à l'atmosphère.
La Fig. 2 montre une réalisation pratique de cette cham- bre, sous la forme d'un cylindre 1, transparent de préférence, fermé à ses extrémités par des plateaux m, n avec interposition de joints étanches. Le plateau inférieurn est muni d'une tubulure qui est normalement bouchée en o et porte un tube qui pénètre dans le cylindre 1 d'une certaine distance qui détermine le niveau maximum d'un liquide, de l'eau par exemple, que l'on introduit par le tube p avant de fermer le bouchon o. Le plateau supérieur m est muni de deux tubulures dont l'une porte le tube h qui est raccordé en g au tuyau b d'amenée du gaz à absorber en a, l'autre tubulure portant le tube k qui plonge dans le liquide en 1 et débouche a l'atmosphère par son extrémité superieure.
Lorsqu'il se produit une dépression dans la chambre 1, due à une insuffisance ou à la suppression de débit gazeux dans la canalisation b, l'air atmosphérique pénètre dans l'appa- reil par le tube k et compense la dépression. Un évite ainsi la pénétration du liquide absorbeur dans la canalisation de gaz.
Lorsque, par contre, la pression augmente, le liquide du coupe- vide pénètre dans le tube k, qui, de ce fait, fonctionne en mano- mètre de contrôle de fabrication. La pression maximum correspond à la/hauteur de liquide absorbeur au-dessus du répartiteur e et dépend du polos spécifique de la solution en fabrication. Un tient compte ae ce facteur pour determiner la longueur du tube d'entrée d'air; la longueur de la partie immergée détermine la limite de la depression de la canalisation b.
Le dispositif decrit peut être monté à un endroit quel- conque de l'installation; il sera, de préférence, fixé à la cuve d'absorption, à proximité de la soupape de reglage du debit.
Le tube d'entrée d'air peut être muni d'un dispositif avertisseur, qui fonctionne lorsque la pression de gaz dans la canalisation dé- passe la limite prescrite.
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Pareil dispositif permet ainsi d'agir en temps voulu pour éviter le dégagement de gaz non absorbé à la surface du liquide absorbeur ou de déceler une obstruction partielle ou totale du tronçon e-g- de la canalisation.
La construction dé l'appareil n'est pas limitée au dispositif décrit, l'invention comprenant toutes les réalisations à la portée de l'homme de l'art; il en est de même en ce qui concerne les conditions d'application (manomètre de contrôle de la fabrication, du débit de soupape de sûreté et mise à l'air) ou des combinaisons d'application avec d'autres appareils.Enfin, l'extrémité supérieure du tube limiteur de pression peut être raccordée à une chambre à pression constante, différente de la pression atmosphérique, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour l'exécution de réactions chimiques par absorption d'un gaz dans un liquide, caractérisé en ce que sur le tuyau conduisant le gaz au liquide absorbeur est branché un tuyau conduisant à la chambre d'un limiteur de pression partiellement remplie d'eau dans laquelle est immergée la partie inférieure d'un tube dont l'extrémité supérieure est ouverte à l'atmosphère ou est soumise à une pression constante.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMISSION IN SUPPORT OF A REQUEST
OF INVENTION PATENT the Company known as: SOLVAY & CIE. -Apparatus for carrying out chemical reactions by adsorption of a gas in a liquid.
The invention relates to the performance of chemical reactions by absorption of a gas in a liquid. These reactions are generally obtained by injecting the gas into the bottom of a tank containing the absorbent liquid, the gas supply being cut off at the. end of the operation. The devices usually used for carrying out these methods comprise a tank containing the absorbent liquid into which a gas supply pipe connected to the gas source, for example a fixed or mobile tank, is immersed.
Such devices are very simple, but have serious drawbacks: When, at the end of the operation, the valve of the tank which serves as the gas source is closed, the liquid continues to absorb the gas from the pipes and, as a result of the vacuum produced, penetrates them and wets them. It is therefore necessary to construct them in special materials when the humid gas is corrosive, whereas in the absence of humidity it is sufficient that they be made of common metals which cannot be attacked by the dry gas, for example in iron.
On the other hand, in the frequent case of the use of vapors (NH3, C12, etc.) obtained from a liquid, the tank which contains the latter is heated externally in order to compensate for the drop in temperature. caused by vaporization of the liquid. If the temperature accidentally drops in said tank or if, due to a lack of supervision, the tank is not insulated when it is practically empty, the absorber liquid can enter not only in the pipes, but also in the pipes. gas containers and cause corrosion.
It has been recommended to insert between the absorber and the gas source a small receptacle intended to retain the absorber liquid in the event of an incident, but this arrangement requires the periodic emptying of this reservoir, otherwise it becomes inoperative.
The object of the present invention is to eliminate the cited drawbacks. To this end, on the pipe connecting the gas source to the absorption tank, there is connected, preferably in the vicinity of the latter, a pressure limiter arranged so as to be able to function as a vent valve. by hydraulic guard; such a device advantageously comprises a chamber connected, at its upper part, to the pipe leading the gas to the
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absorption tank, this chamber being partially filled with water in which is immersed the lower end of a tube, the upper end of which is open to the atmosphere. Under these conditions, the length of the submerged part of the tube determines the maximum admissible depression, while the total height of the tube is determined by the maximum limit of pressure imposed.
The appended drawing shows schematically an exemplary embodiment of the invention, FIG. 1 being an overall view of the apparatus and FIG. 2 a view of the pressure relief valve, on a larger scale.
In fig. 1.a designates the tank containing the absorbent liquid in which the gas supply pipe b plunges, which on the one hand is connected by a valve 1 to the gas source d and on the other hand opens into the liquid by means of d '' a flow distributor e. The gas source is represented here in the form of a reservoir d fitted with a hot water jacket f. When the reaction in a is exothermic, the heat of reaction is advantageously used to vaporize the liquid in d by immersing in the tank a a serpentine (not shown) connected on the one hand to a source of cold water and d 'other hand to the shirt f.
At a point g, preferably close to the tank a, is connected to the gas supply pipe b a tube h which opens out to the upper part of a chamber 1 partially filled with water into which a tube k plunges. the upper end is open to the atmosphere.
Fig. 2 shows a practical embodiment of this chamber, in the form of a cylinder 1, preferably transparent, closed at its ends by plates m, n with the interposition of tight seals. The lower plate is provided with a tubing which is normally plugged in o and carries a tube which enters the cylinder 1 from a certain distance which determines the maximum level of a liquid, water for example, that the we introduce through the tube p before closing the stopper o. The upper plate m is fitted with two tubes, one of which carries the tube h which is connected at g to the pipe b for supplying the gas to be absorbed at a, the other tube carrying the tube k which plunges into the liquid at 1 and opens into the atmosphere at its upper end.
When a vacuum occurs in the chamber 1, due to an insufficiency or to the suppression of gas flow in the pipe b, the atmospheric air enters the apparatus through the tube k and compensates for the vacuum. A thus prevents the penetration of the absorber liquid into the gas pipe.
When, on the other hand, the pressure increases, the liquid from the vacuum breaker enters the tube k, which thereby operates as a production control gauge. The maximum pressure corresponds to the / height of the absorber liquid above the distributor e and depends on the specific polo shirts of the solution being manufactured. One takes this factor into account when determining the length of the air inlet tube; the length of the submerged part determines the limit of the depression of the pipe b.
The device described can be mounted anywhere in the installation; it will preferably be attached to the absorption tank, near the flow control valve.
The air inlet tube may be fitted with a warning device, which operates when the gas pressure in the line exceeds the prescribed limit.
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Such a device thus makes it possible to act in good time to prevent the release of unabsorbed gas at the surface of the absorber liquid or to detect a partial or total obstruction of the section e-g- of the pipe.
The construction of the apparatus is not limited to the device described, the invention comprising all the embodiments within the reach of those skilled in the art; the same applies to the conditions of application (manometer to control the manufacture, the flow rate of the safety valve and venting) or combinations of application with other devices. The upper end of the pressure relief tube can be connected to a constant pressure chamber, different from atmospheric pressure, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1.- Apparatus for carrying out chemical reactions by absorption of a gas in a liquid, characterized in that on the pipe leading the gas to the absorber liquid is connected a pipe leading to the chamber of a pressure limiter partially filled of water in which is immersed the lower part of a tube, the upper end of which is open to the atmosphere or is subjected to a constant pressure.