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PERFECTIONNEMENTS AU TRAITEMENT DES GAZ ET DES LIQUIDES.
Cette invention a trait à des appareils pour le traitement de gaz ou vapeurs avec des liquides et, en particulier mais non ex- clusivement, au traitement de gaz- ou de vapeurs avec des liquides, les gaz ou vapeurs étant absorbes soit partiellement ou complètement par le liquide.
L'absorption des gaz solubles et des vapeurs par des liqui- des-est normalement réalisée dans des tours garnies de matière de rem- plissage ou dans d'autres types d'appareils, dans lesquels le gaz et le liquide sont mis en contact intime-, par exemple par formation de bulles de gaz s'élevant à travers le liquide en un ou plusieurs étages successifs., Lorsque les gaz ou liquides ont un'effet corrosif sur les métaux, les parties de ces appareils qui sont en-contact avec eux peuvent avantageu- sement être fabriquées en carbone.
Il se présente-certains cas où des quantités considérables de chaleur sont libérées pendant l'absorption et, en particulier, où la chaleur libérée est suffisante pour déterminer une élévation excessive de la température et où l'élévation de la température est préjudiciable à l'absorption- du fait qu'elle réduit la concentration du constituant absorbé dans le liquide sortant de 1-'appareil d'absorption. Un exemple bien connu est- l'absorption du gaz chlorhydriquer dans l'eau pour pro- duire de lacide chlorhydrique.
Il est possible de produire une solu- tion acide contenant jusqu'à 28% en poids environ d'acide,par absorp- tion du gaz dans l'eau, dans une tour garnie d'une matière de remplis- sage- ou un- autre type d'appareil d'absorption, sans- refroidissement externe.,. Toutefois, ppurun acide à 36%,il est nécessaire de refroidir l'appareil d'absorption de telle façon qu'au dernier stade de l'absorp- tion, le liquide soit maintenu à une température voisine de 30 C.
On a utilisée à cet effet, une variété de types d'appareils; par exemple,
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on faisait passer le gaz porteur d1acide 4 - - - '-' ,. -Yi' ...I;:-
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à travers un tube vertical ou tour, qui pouvait être vide ou rempli d'une matière de remplissage convenable, l'eau ou l'acide faible étant amené au sommet de la tour et obligé de s'écouler sur la paroi et/ou la matière de remplissage, de l'acide fort sortant à la base de la tour et la chaleur d'absorption étant éliminée par l'eau s'écoulant à l'extérieur du tube ou de la tour. En variante, il était courant de faire passer le gaz por- teur diacide par une série de tubes horizontaux, canaux ou récipients sur la partie supérieure desquels s'écoulait de l'eau ou de l'acide dilué, la chaleur de la solution étant prise par l'eau s'écoulant à l'extérieur de l'appareil.
Ces types d'appareils étaient construits en verre, silice, carbone ou graphite et en des métaux résistants, tels que le tantaleo
Le type d'appareil à canaux est relativement inefficient et il est, en outre, relativement encombrant et chacun des types d'appareils mentionnés ci-dessus est très onéreuxo
C'est pourquoi l'un des objets de l'invention est de prévoir des appareils pour l'absorption de gaz ou de vapeurs par des liquides dans lesquels les désavantages mentionnés ci-avant soient pratiquement éliminés.
Selon la présente invention, on prévoit des appareils, pour l'absorption de gaz ou de vapeurs par des liquides, qui comprennent une tour à revêtement interne de carbone ou de graphite et qui présentent une série de rangées de tubes de carbone ou de graphite la traversant, par lesquels on fait passer un fluide de refroidissement dans le but de refroidir les fluides se trouvant à l'intérieur de la tour et/ou d' éliminer la chaleur- dégagée--- pendant le processus-d'absorption.,
Dans l'une des formes de l'invention, la tour est constituée par une enveloppe de métal, garnie de carreaux de carbone ou de graphi- te, comme il est décrit dans la demande de brevet britannique n 14.163/ 49 et les tubes de carbone ou de graphite sont disposés en une série de rangées horizontales.
Le liquide ou la solution d'absorption peut être amené au sommet de la tour et distribué par des canaux, des pulvérisateurs ou autres moyens convenables, de manière telle qu'il tombe sur la ou les rangées supérieures de tubes et s'égouttent,- de là, sur les rangées inférieures successives, et on fait monter ou descendre- le gaz conte-
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nant le constituant soluble, à- travers 18.- tour-o L'action du liquide s'égouttant srxr les rangées de tubes. horizontaux est telle qu'elle favorise un refroidissement efficace et une distribution uniforme, tout en. offrant une grande surface pour l'absorption du gaz.
Dans cer- tains cas, la surface d'absorption peut être augmentée par rapport- à. la surface de refroidissement par interposition, entre-les rangées de tubes, d'une ou de plusieurs couches d'éléments de-remplissage non re- froidis, tels que les éléments de remplissage décrits dans la.- demande
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de brevet-bpitaBRiqae ne 14099/49 @ Dans un-agencement-préféré conforme à la présente invention, les tubes sont disposés en rangées horizontales parallèles, avec un espace libre entre les tubes voisins d'une rangée qui s'excède pas de façon appréciable le diamètre d'un tube, les rangées successives se trouvant en quinconce, de façon à empêcher lea gouttes de liquide de tomber à travers la. tour sans frapper les tabès. En variante, les ran- gées de tubes peuvent.
être- disposées à angle droit l'une- par rapport à l'autreo
Les tubes horizontaux peuvent passer par les parois oppo- sées de la tour et un joint peut être réalisé entre les tubes et les carreaux de carbone garnissant les parois, par cimentation-ou par utili-
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sation d'insertions flexibles telles que des manchons en caoutchouc.
Des collecteurs peuvent être adaptés aux parois de la tour pour l'amenée et la décharge du fluide de refroidissement qui passe par les tubes, et des chicanes peuvent être prévues dans les collec- teurs, pour déterminer le fluide de refroidissement à s'écouler par deux couches de tubes en série ou davantageo En variante, chacun des tubes de refroidissement peut avoir des raccords de tuyaux séparés et des tubes en nombre voulu, quel qu'il soit, peuvent être reliés en sé- rie, au moyen de coudes de- retour.
L'application de 19invention ressortira clairement de la description suivante d'un exemple, dans laquelle on se réfère au des- sin annexé, ou ? la figure 1 est une vue en élévation d'un appareil construit selon la présente invention, et la figure 2, une vue en coupe médiane de l'appareil repré- senté à la figure 1, vu de l'un de ses cotés.
Si l'on se réfère au dessin, on voit que le corps de tour 1, en acier doux,. est doublé complètement de carbone 2, de préférence sous la forme de carreaux assemblés au moyen d'un 'armant convenable.
Un tuyau à rebord 3 sert à l'introduction du liquide absor- bant et un autre tuyau à rebord 4 sert à la décharge du liquide lors- qu'il est chargé de gaz.
Le ga à absorber est amené dans la tour, par le tuyau in- férieur à rebord 5, et tout excès de gaz sort par le tuyau supérieur à rebord 6.
Dans le corps principal 7 de la tour, un certain nombre de tubes de carbone 8 s'étendent d'un côté à l'autre, formant des joints 9 étanches au fluide., à chaque extrémité, avec la face de la tour.
Les tuyaux 8 sont disposée en- couches 10, chaque couche compre- nant trois rangées horizontales et chaque rangée comprenant cinq tuyaux.
Les extrémités des tuyaux 8 pénètrent dans les collecteurs 11 et 12, disposés de chaque coté de la tour, et le fluide de refroidisse- ment est prévu pour pénétrer dans le collecteur Il.. par le tuyau 13, pour s'écouler par les tuyaux 8 vers le collecteur 12 et pour quitter- la tour par le tuyau 15.
Des chicanes 16, dans les collecteurs 11 et 12, sont prévues pour faire passer le fuide de refroidissement, en série, par les couches 10, au cours de son trajet du tuyau- d'admission 13 au tuyau de sortie 15.
Le liquide absorbant pénètre dans la tour par le tuyau 3, longe le tuyau 17, se dirige vers le distributeur 18 et est distribué au-dessus d'une grille multiple 19, composée- d'un certain nombre de lits superposés-20, formes de minces plaques de carbone espacées 21, ayant des bords inférieurs dentés et disposées de- telle-façon que les plaquer 21 de chaque lit soient à angle droit par rapport aux plaques des lits voisins, comme montra au dessin.
Après avcrir quitté .la. grille 19, le liquide absorbant tombe
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sur la rangée supérieure de tubes de carbone 8 refroidie se répand sur la surface de ces tubes et descend à travers les trois couchés supérieures 10 de tubes refroidis 8, jusqu'à ce qu'il atteigne une grille 22, non refroidie, semblable à la grille 19 se trouvant au- dessous du distributeur 18 et, après avoir franchi cette grille, il passe par une autre paire de couches 10 de tubes réfrigérés, tombe sur le fond 23 de la tour et quitte cette dernière par le tuyau de décharge 4.
On constatera qu'avec l'agencement décrit ci-dessus, le gaz le plus riche en constituant absorbable rencontre la solution re- froidie dudit constituant dans la- zone inférieure de la tour, pour former la solution la- plus forte possible à la température de sortie.
REVENDICATIONS.
1. Appareil d'absorption de gaz et de vapeurs par des li- quides, comprenant une tour garnie intérieurement de carbone ou de graphite et comprenant. une- série de tubes de carbone ou de graphite , qui le traversent, et par lesquels on-fait passer-un fluide de- refroidisse- ment.