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INSTALLATION D EVAPORATION.
La présente invention se rapporte aux installations d'évapora' tion et de distillation dans lesquelles de l'eau de mer, de l'eau d'estuaire, ou une autre eau dure, est évaporée dans le but déliminer des corps soli- des indésirables présents dans 1 $eau d'origine, tandis que la vapeur pro- duite par lévaporation de l'eau dure est condensée ultérieurement, le con- densat convenant à la consommation en tant qu'eau de boisson ¯(eau de table.) ou à la transformation en vapeur dans les chaudières à haute pression.
Dans la description qui va suivre, on admettra que l'eau dure- traitée est de l'eau de mer.
Dans le fonctionnement d'un évaporateur, il est d'usage d'ali- menter en vapeur de chauffage, provenant d'une source appropriée quelconque, une surface de chauffe disposée dans l'évaporateur, une partie de la chaleur de cette vapeur de chauffage étant transmise, à travers la paroi métallique de la surface de chauffe;, à l'eau de mer devant être évaporée. L'évaporation d'une partie de 1 eau de mer abandonne, dans le corps de l'évaporateur, des solides dissous dans l'eau de mer, de sorte que la concentration ou densité de la saumure se trouvant dans le corps de l'évaporateur, augmente considé- rablement et dépasse celle de leau de mer normale.
Pour empêcher une con- centration excessive des solides, il est de pratique courante de,soutirer de l'évaporateur une certaine quantité de saumure pour maintenir ainsi la saumure se trouvant dans l'évaporateur à une densité déterminée, ou entre certaines limites de densité. '
Au cours du fonctionnement de l'évaporateur, l'eau de mer est, par conséquent, soumise à un chauffage et à une concentration des matières solides qui y sont contenues et ces actions ont pour résultat la précipita- tion de certaines des matières solides et la formation d'incrustation sur
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la surface de chauffe de l'évaporateur.
On rencontre de multiples difficul- tés dans le fonctionnement des installations de distillation d'eau de mer, difficultés qui sont dues à laformation d'incrustation sur la surface de chauffe à travers laquelle est transmise, à l'eau à évaporer, la chaleur cédée par la vapeur de chauffage.
Les constituants solides qui précipitent sur la surface de chauffe s'incrustent au métal de la dite surface de chauf- fe et, dans de nombreux cas, forment une croûte extrêmement dure qui offre une résistance considérable à la transmission de la chaleur cédée par le fluide de chauffage au liquide, ce qui réduit d'une manière appréciable le rendement que l'on peut obtenir avec une installation déterminée et entraî- ne des frais et des inconvénients considérables dus à la mise hors service de l'installation pour permettre les opérations de nettoyage nécessaires en vue de l'enlèvement des incrustations sur la surface de chauffe. Avec l'eau de mer, la formation d'incrustations est très rapide, ce qui fait que les interruptions de service pour le nettoyage sont fréquentes et importantes.
L'expérience à montré que, dans les conditions usuelles de fonctionnement, les incrustations qui se forment comprennent un dépôt de carbonate de calcium connu sous le nom de calcite, un dépôt d'hydroxyde de magnésium connu sous le nom de brucite et un dépôt de sulfate de calcium qui peut être de l'anhydrite, du gypse, ou de l'hemihydrate. Il peut se for- mer des mélanges de ces dépôts, dans des proportions dépendant des condi- - tions de fonctionnement.
Il est possible d'empêcher la formation des dépôts de sulfate de calcium en soutirant,de l'évaporateur, une proportion de saumure telle que la densité de la saumure n'excède pas une densité particulière pour un ensemble donné de conditions de fonctionnement, mais un tel contrôle de la densité de la saumure n'empêche pas la formation d'un dépôt de carbonate de calcium et/ou d'un dépôt d'hydroxyde de magnésium.
A la suite de recherches expérimentales, on a constaté que le dépôt de carbonate de calcium. et le dépôt d'hydroxyde de magnésium sont tous deux dus à la présence, dans l'eau de mer, de ions bicarbonate en équilibre avec les ions calcium. On a également constaté que, lorsque l'eau de mer est chauffée, une proportion progressivement croissante des ions bicarbona- te se dissocie en ions carbonate, en eau, et en gaz carbonique, ce dernier gaz se dégageant de l'eau. Le résultat de cette action est que certains des ions carbonate et certains des ions calcium se combinent et forment un dé- pôt qui se développe rapidement sur les surfaces de chauffe.
Il se produit également une autre action dans laquelle certains des ions carbonate se dis- socient en produisant une augmentation de la concentration des ions hydro- xyle et, étant donné que la concentration des ions hydroxyle est augmentée, certains de ces ions hydroxyle se combinent avec les ions magnésium pour former de l'hydroxyde de magnésium et ainsi former un dépôt dur sur les sur- faces de chauffe de l'évaporateur. Ainsi, les dépôts de carbonate de calcium et d'hydroxyde de magnésium sont dus tous deux à la présence d'ions bicar- bonate dans l'.eau de mer.
Au cours de ses recherches, la demanderesse a constaté que le chauffage des ions bicarbonate provoque leur dissociation et, si ce chauf- fage est effectuéau moyen d'une surface de chauffe,le dépôt de carbonate de calcium, ou le dépôt d'hydroxyde de magnésium, se forme sur la surface de chauffe.
La présente invention a pour but la réalisation d'une installa- tion d'évaporation, dans laquelle l'eau de mer peut être évaporée sans qu'il se forme d'incrustations sur les surfaces de chauffe. On a découvert que, si l'eau de mer est chauffée jusqu'au point d'ébullition par contact direct avec la vapeur de chauffage, les ions bicarbonate se dissocient en ions car- bonate, en eau et en gaz carbonique et que les gaz carbonique se dégage de l'eau et peut être évacué de l'installation.
On a également constaté que, au fur et à mesure que se poursuit le chauffage, par contact direct, de l'eau de mer, les ions carbonate se dissocient et, au contact de l'eau, donnent lieu à la formation de gaz carbonique et d'ions hydroxyle qui se combinent
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avec les ions magnésium contenus dans l'eau pour former de l'hydroxyde de magnésium.
Les recherches de la demanderesse montrent que l'hydroxyde 'de magnésium est très peu soluble mais que des quantités considérables de ce corps peuvent être maintenues en suspension dans la saumure,à savoir en suspension physique, sous forme d'hydroxyde de magnésium, sans donner lieu à la formation de dépôt.
L'invention comprend l'utilisation d'un ou de plusieurs réci- pients de chauffage par contact direct, dans lesquels l'eau de mer à évapo- rer est chauffée par contact direct à une température et à une pression appropriées, de telle manière que les ions bicarbonate et carbonate se dis- socient, ce qui donne lieu à un dégagement de gaz carbonique et à la préci- pitation d'hydroxyde de magnésium en suspension dans l'eau de mer, le gaz carbonique étant évacué du récipient ou réchauffeur avec une partie de la vapeur de chauffage.
Pour le chauffage de l'eau de mer par contact direct, on peut utiliser une partie, ou la totalité, de la vapeur de chauffage fournie à l'installation d'évaporation, en vue de l'évaporation de l'eau de mer. Si l'on utilise une quantité de vapeur de chauffage supérieure à celle néces- saire pour porter l'eau de mer à la température requise, le supplément de vapeur de chauffage peut être conduit à travers l'eau et introduit dans'la surface de chauffe du ou des récipients dans lesquels s'évapore l'eau de mer.
Cet agencement présente l'avantage supplémentaire de perméttre l'utilisation de vapeur de chauffage très surchauffée, étant'donné qu'elle est complètement désurchauffée dans la phase de chauffage par contact di- rect. Les inconvénients résultant de la formation rapide d'incrustations, inconvénients qui semblent associés à l'utilisation de vapeur fortement surchauffée, sont ainsi éliminés en majeure partie.
Le gaz carbonique, qui est formé par la dissociation des ions bicarbonate et carbonate, s'échappe du récipient de chauffage, avec la va-, peur de chauffage ou la vapeur d'eau et peut être évacué de l'installation.
On a constaté que l'évacuation de l'acide carbonique sous forme de gaz est essentielle pour la dissociation continue des ions bicarbonate et carbonate, parce qu'il existe un équilibre entre la quantité d'ions bicarbonate et car- bonate présente dans l'eau de mer et la pression du gaz carbonique et, à ' moins que le gaz carbonique ne soit évacué au fur et à mesure de sa forma- tion, la réaction s'arrêtera d'elle-même lorsque la pression du gaz carbo- nique augmentera. L'évaucation du gaz carbonique au fur et à mesure de sa formation est, par conséquent, une caractéristique essentielle de l'inven- tion.
Le récipient de chauffage ou réchauffeur peut être agencé de manière à recevoir sa vapeur de chauffage d'un des récipients d'évaporation et, pour obtenir le rendement maximum de chauffage et de distillation, il est préférable de chauffer l'eau de mer introduite, au moyen d'un appareil préchauffeur du type à surface, jusqu'à la température maximum possible, avant que l'eau de mer soit soumise à un chauffage par contact direct.
Dans ces conditions, on voit que le chauffage effectué par contact direct est faible mais que le passage de la vapeur de chauffage à travers l'eau de mer suffit à entraîner avec elle le gaz carbonique au'fur et à mesure qu'il se forme, ce qui maintient la pression du gaz carbonique à la plus faible va- leur possible, pour faciliter la dissociation continue des ions -bicarbonate et carbonate présents dans l'eau de mer.
Il est préférable de prévoir des dispositions pour ,que la va; peur de chauffage soit refoulée dans le réchauffeur à contact direct au-des- sous du niveau de l'eau,la quantité de cette vapeur de chauffage étant tou- jours supérieure à celle qui est nécessaire pour porter l'eau de mer à son point d'ébullition, ce qui a pour résultat le passage d'une quantité sub- stantielle de vapeur, à travers l'eau, dans l'espace réservé à la vapeur
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au-dessus du niveau de l'eau. La conséquence en est la suppression presque complète de la pression d'acide carbonique au sein de l'eau et la disso- ciation, poussée au maximum possible, des ions bicarbonate et carbonate pré- sents dans l'eau de mer.
Pour faire passer la vapeur de chauffage à travers l'eau, on peut utiliser des tubes, des plaques ou des ajutages perforés disposés au-' dessous du niveau de l'eau dans le réchauffeur à contact direct, de manière à répartir uniformément le courant de vapeur de chauffage dans la masse d'eau se trouvant dans le réchauffeur, à contact direct, de tels dispositifs étant, de préférence, agencés de telle manière que le courant de vapeur monte, à travers l'eau de mer, sous la forme d'un courant uniforme ininterrompu, ce qui facilite l'expulsion du gaz carbonique au fur et à mesure de sa forma- tion, lorsque les bicarbonates et les carbonates se dissocient.
Afin que les réchauffeurs à contact direct fonctionnent d'une manière satisfaisante à bord des navires qui peuvent être soumis à des mou- vements importants dus à des mers agitées, on peut prévoir des plaques sé- paratrices telles que l'espace réservé à l'eau dans le réchauffeur à contact direct soit subdivisé en plusieurs compartiments, grâce auxquels la totali- té de l'eau de mer pénétrant dans le dit réchauffeur à contact direct est soumise à l'action d'épuration de la vapeur de chauffage, quels que puissent être les mouvements du navire par mauvais temps. On peut prévoir une distri- bution égale du courant d'eau de mer, dans le réchauffeur' à contact direct, entre les différents compartiments de l'espace d'eau à la base du réchauf- feur.
Après que l'eau de mer a été portée à la température désirée, au moyen d'un chauffage par contact direct, on fait passer l'eau de mer dans le corps de l'évaporateur dans lequel elle est évaporée de la manière usuelle. La quantité de bicarbonate et de carbonate contenue dans l'eau de mer qui sort de l'évaporateur a été réduite de telle manière que se trouve évitée une dissociation ultérieure des ions bicarbonate et carbonate, et que la formation d'incrustations dans le corps de l'évaporateur se trouve empêchée.
On a constaté que la saumure qui sort de l'évaporateur contient des quantités appréciables de carbonate de calcium en solution sous forme ionique, de sorte qu'une fraction seulement des ions bicarbonate et carbo- nate présents dans l'eau de mer d'origine, doit être dissociée pour que soit empêchée la formation d'incrustations. On a également constaté que des pro- portions importantes d'hydroxyde de magnésium peuvent être maintenues, sous forme de précipité, en suspension dans la saumure sans entraîner la forma- tion d'incrustations sur les surfaces de chauffe de l'évaporateur.
On peut toutefois prévoir des moyens de filtration à faire tra- verser à l'eau de mer sur son trajet allant du réchauffeur à contact direct, au corps de l'évaporateur, ceci dans le but d'éliminer la quantité de pré- cipité d'hydroxyde de magnésium pouvant excéder celle susceptible de traver- ser, sans causer de dommage, le ou les évaporateurs, sans formation d'in- crustations dans les conditions de fonctionnement prévues.
Les quantités de carbonate de calcium et d'hydroxyde de magné- sium qui peuvent traverser un évaporateur, sans donner lieu à la formation d'incrustations, varient avec les conditions de fonctionnement, mais on peut disposer n'importe quel moyen approprié de filtration sur les parcours précités., pour éviter une concentration dangereuse d'hydroxyde de magnésium au cours de variations dans les conditions de fonctionnement.
On a constaté que l'eau de mer peut être chauffée à des tempé- ratures élevées dans des échangeurs de chaleur clos du type à surface, sans formation d'incrustations; dans les installations conformes à l'invention, on peut utiliser au maximum possible le chauffage par surface avant de sou- mettre l'eau de mer au chauffage par contact direct., de manière à obtenir le meilleur rendement thermique et de distillation.
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On peut utiliser un ou plusieurs réchauffeurs à contact di- rect fonctionnant en série ou en parallèle dans une installation d'évapora- tion à simple ou multiple effet.
On peut disposer le réchauffeur à contact direct à une hauteur déterminée au-dessus de l'évaporateur qui lui est associé',, de manière que,-, l'eau de mer chauffée dans le réchauffeur à contact direct puisse s'écouler', par gravité, dans l'évaporateur, ou bien on peut prévoir une pompe pour sou- tirer l'eau de mer chauffée du réchauffeur à contact direct et la refouler directement, ou par l'intermédiaire d'un filtre approprié, dans l'évapora- , teur à surface.
Dans une installation d'évaporation à multiple effet, on peut associer un réchauffeur à contact direct à chaque évaporateur à surface, l'alimentation des réchauffeurs à contact direct respectifs se faisant de préférence en parallèle, quoiqu'on puisse prévoir une alimentation en série, là où celle-ci semble avantageuse..
On peut également prévoir, en combinaison avec un réchauffeur à contact direct, un compartiment ou fond approprié, dans lequel peuvent' se déposer les précipités qui se sont formés, et dans lequel peuvent être prévus des moyens pour éliminer, du compartiment de sédimentation, la boue constituée par de tels précipités.
Il peut se présenter certaines conditions de fonctionnement dans lesquelles le chauffage par contact direct n'élimine pas,complètement, les quantités nuisibles d'ions bicarbonate et carbonate présents dans l'eau de mer. Dans de tels cas, l'appareil conforme à l'invention en éliminera. une proportion considérable, laissant ainsi subsister une plus faible quan- tité d'ions bicarbonate et carbonate susceptibles de provoquer la formation d'incrustations. Dans le brevet belge n 508.161 du 31 Décembre 1951 pour "Méthode de traitement de l'eau de mer pour installations d'évaporation", on a mentionné l'utilisation de produits d'addition chimiques susceptibles d'être ajoutés à l'eau de mer pour empêcher la formation de dépôts'de car- bonate de calcium et d'hydroxyde de magnésium.
Conformément à la présente-' invention les produits chimiques prévus dans le dit brevet belge peuvent être additionnés à l'eau de mer après qu'elle a été traitée dans un réchauf- feur à contact direct, ce qui réduit considérablement le poids de tels pro- duits d'addition chimiques éventuellement nécessaires et donne lieu à une - réduction considérable des frais de fonctionnement.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant la décrire en se référant au dessin annexé sur lequel : la figo 1 représente schématiquement une installation d'évapo- ration à simple effet avec réchauffeur à contact direct monté dans la con- duite d'alimentation de vapeur aboutissant à l'évaporateur; la fig. 2 est une vue schématique d'une installation d'évapo- ration à simple effet dans laquelle la vapeur provenant du corps de l'éva- porateur traverse le corps du réchauffeur à contact direct;
' la fig. 3 est une vue schématique d'une installation d'évapo- ration à simple effet dans laquelle la vapeur provenant du corps de leva- porateur traverse le corps du réchauffeur à contact direct, et l'eau crue traitée et soutirée du corps du dit réchauffeur étant amenée.,.par l'inter-, médiaire d'un filtre, au corps de l'évaporateur; la fig. 4 représente schématiquement une installation d'évepo- ration à triple effet dans laquelle la vapeur' du premier effet traverse lé corps du réchauffeur à contact direct en se dirigeant vers la surface de chauffe du corps d'évaporateur du second effet;
la fig. 5 représente schématiqùement une installation 'd'éva-" poration à triple effet dans laquelle un réchauffeur à contact direct est' @ associé à chaque évaporateur, la vapeur produite dans le dit''évaporateur'-' traversant le corps du réchauffeur à contact direct qui lui est associé en
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se dirigeant, vers le corps d'évaporateur suivant.
Sur la fig. 1, la vapeur de chauffage fournie à l'installa- tion d'évaporation pénètre par le conduit 1, sous le contrôle du robinet 2, d'où elle traverse des tubes perforés 3 disposés au-dessous du niveau de l'eau contenue dans le réchauffeur par contact direct 4. L'eau crue devant être fournie à l'installation est contenue dans un réservoir 5 d'où elle est soutirée par une pompe d'alimentation 6 pour être refoulée, par l'in- termédiaire du condenseur de distillation 7, du condenseur d'éjecteur d'air 8, de l'échangeur de chaleur 9 et du robinet 10 à commande par flotteurs, dans la chambre supérieure de distribution 11 du réchauffeur à contact di- rect 4.
La majeure partie de la vapeur pénétrant dans le réchauffeur par contact 4, par l'intermédiaire des tubes perforés 3, traverse l'eau contenue dans le fond du dit réchauffeur 4, d'où elle est évacuée par le conduit de vapeur 13, traverse l'échangeur de chaleur 9 et arrive à la sur= face de chauffe 14 disposée dans le corps de l'évaporateur 15.
La pompe 16 soutire l'eau crue du réchauffeur 4 et la refoule, par l'intermédiaire du régulateur d'alimentation 17, dans l'évaporateur 15.
La vapeur qui passe dans la surface de chauffe 14 de l'évapo- rateur 15 s'y condense et est amenée, par l'intermédiaire de la pompe 18, dans le réservoir de vidange 19. La chaleur dégagée par la vapeur qui tra- verse le serpentin 14 évapore l'eau qui se trouve dans le bas de l'évapo- rateur 15 ; vapeur ainsi formée pénètre, par l'intermédiaire du tube 20, dans le condenseur de distillation 7 que traverse l'eau crue, débitée par la pompe 6, sur son trajet vers le réchauffeur par contact direct 4. La vapeur condensée est soutirée du condenseur de distillation 7 par la pom- pe 21 qui refoule dans le réservoir 22 servant à l'accumulation d'eau dou- ce.
L'air et les autres gaz non condensables sont soutirés du con- denseur de distillation 7 par l'éjecteur d'air 23 fonctionnant à la vapeur et par l'intermédiaire d'une canalisation 24, pour être refoulés, par l'in- termédiaire d'un conduit 25, vers le condenseur éjecteur d'air, l'air et . les autres gaz non condensables s'échappant dans l'atmosphère par le tuyau 26.
La saumure provenant de l'évaporateur 15 est soutirée par la pompe à saumure 30 et évacuée par le tube de trop-plein 31.
La vapeur servant au fonctionnement de l'éjecteur d'air est condensée dans le condenseur d'éjecteur d'air 8 et évacuée, par l'intermé- diaire du tube 27, dans le réservoir de vidange 19. Le débit de la pompe 6 dépasse la quantité d'eau nécessaire dans le réchauffeur 4 et la différence qui ne traverse pas ce réchauffeur est évacuée comme trop-plein à travers la soupape tarée 28 e le tuyau 29.
Au cou"s du fonctionnement de l'installation, l'eau crue est chauffée progressi ement, pendant son trajet à travers le condenseur de dis- tillation 7, le condenseur d'éjecteur d'air 8 et l'échangeur de chaleur 9, jusqu'à ce que sa température soit voisine de celle de la vapeur se trouvant dans le réchauffeur à contact direct 4. La vapeur, arrivant par la conduite 1 et par les tubes perforés 3, traverse l'eau contenue à la base du réchauf- feur 4, de sorte que les conditions d'ébullition ou les conditions de super- ébullition dans l'eau en question sont maintenues, afin que la totalité du gaz carbonique soit entraînée, ce qui facilite la dissociation des ions bi- carbonate et carbonate.
La vapeur qui sort de l'eau se condense partiellement sur l'eau des jets 12, mais la plus grande partie de la vapeur introduite passe, par l'intermédiaire de la conduite 13, dans l'élément de chauffage 14 se trou- vant dans l'évaporateur 15.
L'eau crue fournie à l'installation,d'évaporation est portée, dans le réchauffeur à contact direct 4, au point d'ébullition et est ensuite
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épurée par le passage de la vapeur à travers l'eau, de sorte que les ions bicarbonate et carbonate sont partiellement ou complètement dissociés- en. gaz carbonique, en eau et en ions hydroxyle.
Après traitement de l'eau dans le réchauffeur à contact direct
4, la pompe 16 refoule l'eau en question dans l'évaporateur 15 dans lequel' elle est évaporée en vue de la production d'eau pure.
On voit que l'eau qui pénètre dans l'évaporateur 15 a été ren--' due inoffensive dans une large mesure grâce à l'action du réchauffeur à contact direct 4, de sorte que la formation d'incrustations dans l'évapora- teur 15 est partiellement, ou complètement, supprimée, ce qui.fait que l'in- stallation est susceptible de rester en fonctionnement pendant de longues périodes de temps, sans changement appréciable dans les conditions de fonc- tionnement.
On peut prévoir l'addition de produits chimiques convenables, conformément au brevet belge mentionné précédemment, par l'intermédiaire du récipient 46 et du robinet de commande 47.
Sur la fig. 2, les mêmes chiffres de référence sont' utilisés pour désigner des parties similaires.
La vapeur de chauffage arrive dans l'installation d'évapora- tion par le conduit 1, sous le contrôle du robinet 2, d'où elle passe à la surface de chauffage 14 se trouvant dans l'évaporateur 15. La vapeur formée dans l'évaporateur 15, parvient, par l'intermédiaire d'un conduit 20, aux tubes perforés 3 se trouvant dans le réchauffeur à contact direct 4. La plus grande partie de la vapeur arrivant par les tubes perforés traverse l'eau' qui est contenue dans le fond du réchauffeur 4 et sort par la conduite de vapeur 13 pour traverser l'échangeur de chaleur 9 et parvenir au 'condenseur de distillation 7.
L'air et les autres gaz non condensables se trouvant dans le condenseur de distillation sont soutirés par l'éjecteur d'air 23 et refou- lés dans le condenseur d'éjecteur d'air 8, d'où l'air et les autres 'gaz non condensables sont évacués dans l'atmosphère par la conduite 26, la vapeur condensée dans l'éjecteur d'air étant évacuée, par la conduite 27, dans le réservoir de décharge 19.
L'eau crue devant être évaporée est soutirée du réservoir 5 par la pompe 6 et refoulée, par l'intermédiaire du condenseur de distilla- tion 7, du condenseur d'éjecteur d'air 8 et du réchauffeur d'eau crue 9, dans le haut de la chambre de distribution 11 du réchauffeur à çontact di- rect 4. De la chambre de distribution 11, l'eau crue pénètre, par des jets' 12, dans l'espace de vapeur du réchauffeur à contact direct 4.
Pour les usages maritimes, le réchauffeur à contact direct'peut être divisé en compartiments par des cloisons séparatrices 32 qui sont mu- nies de passages dans l'espace de vapeur et de passages dans.l'espace=d'eau, de manière que soient équilibrés les niveaux dàns les trois compartiments formés par les cloisons 32.
Le réchauffeur à contact direct 4 est disposé à un certain ni- veau au-dessous de l'évaporateur 15, de façon que l'eau amenée au réchauf- feur 4 puisse s'écouler, par le déversoir 33, dans l'évaporateur 15, la sau- mure s'écoulant, par le déversoir 35, vers l'admission de la pompe 30 qui refoule la saumure vers la décharge, par la conduite 31. Les niveaux de l'eau dans le réchauffeur à contact direct et dans l'évaporateur sont 'ainsi maintenus à des hauteurs déterminées, sans emploi de commandes par flotteur quelconques. @ @
La vapeur condensée servant au chauffage de l'évaporateur est' soutirée du serpentin 14 par la pompe 18 qui débitedans le réservoirde vi- dange 19.
La vapeur pénétrant dans le condenseur de distillation 7 y est condensée et en est évacuée par la pompe 21 qui refoule dans le réservoir, l'eau distillée 22.
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Au cours du fonctionnement de l'installation, l'eau crue est , progressivement chauffée sur son parcours à travers le condenseur de distil- lation 7, le condenseur d'éjecteur d'air 8 et l'échangeur de chaleur 9, jus- qu'à ce que sa température soit proche de celle de la vapeur se trouvant dans le réchauffeur à contact direct 4.
La vapeur produite dans l'évaporateur 15 arrive, par les tubes perforés 3, dans le bas du réchauffeur 4, ce qui maintient ainsi, dans l'eau crue, les conditions d'ébullition ou des conditions dépassant légèrement cel- les de l'ébullition, afin que tout le gaz carbonique soit chassé par le pas- sage de la vapeur dans l'eau, ce qui facilite la dissociation des ions bicar- bonate et carbonate. Une petite quantité de la vapeur qui sort de l'eau est partiellement condensée sur l'eau pénétrant par les jets 12, mais la plus grande partie de la vapeur qui traverse l'eau sort du réchauffeur 4, par la conduite 13, pour être condensée dans l'échangeur de chaleur 9 et dans le condenseur de distillation 7.
On voit que l'eau crue fournie à l'évaporateur est portée à l'ébullition, dans le réchauffeur à contact direct 4, puis épurée par le passage de la vapeur qui la traverse de sorte que les ions bicarbonate et carbonate sont partiellement ou complètement dissociés en gaz carbonique, en eau et en ions hydroxyle.
On voit aussi que l'eau pénétrant dans l'évaporateur 15 a été rendue inoffensive dans une large mesure, grâce à l'action du réchauffeur à contact direct 4, de sorte que la formation d'incrustations dans l'évapo- rateur 15 est partiellement ou complètement supprimée, l'installation étant ainsi en mesure de rester en fonctionnement pendant des périodes de temps prolongées, sans changement appréciable quelconque dans les conditions de fonctionnement.
Sur la fig. 3, l'agencement est, d'une manière générale, le même que celui représenté sur la fig. 2, et comprend les mêmes chiffres de référence pour désigner des parties similaires. Toutefois, dans cet agence- ment, il est fait usage d'une pompe 36 pour soutirer du réchauffeur à con- tact direct l'eau crue chauffée et pour la refouler à travers des moyens de filtrage 37 dans l'évaporateur 15.
Le réchauffeur à contact direct est muni, dans le bas, d'une chambre de décantation 41 pour recueillir les précipités que l'on peut en retirer de temps à autre par le conduit 43.
On a constaté que, lors de la dissociation des ions bicarbona- te et carbonate dans le réchauffeur à contact direct 4, il y a formation d'une quantité importante d'ions hydroxyle qui se combinent avec les ions magnésium pour former de l'hydroxyde de magnésium. Dans certaines installa- tions, il peut être désirable d'éviter une trop grande concentration des ions hydroxyde de magnésium; pour obtenir ce résultat, on utilise un dispositif 37 pour éliminer, par filtrage, la plus grande partie de tout hydroxyde de magnésium qui pourrait se former dans le réchauffeur à contact direct 4.
Des moyens peuvent être prévus pour la régénération ou le re- garnissage de l'agent de filtration dont peut être garni le corps de filtre 37.
Sur la fig. 4, l'agencement est, d'une manière générale, simi- laire à celui de la fig. 2, sauf que trois évaporateurs fonctionnent en sé- rie pour constituer une installation d'évaporation à triple effet. Les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner des parties similaires.
L'eau crue provenant du réservoir d'alimentation 5 est refoulée par la pompe 6, par l'intermédiaire du condenseur de distillation 7, du con- denseur d'éjecteur d'air 8 et d'échangeurs de chaleur 9c et 9b, dans le ré- chauffeur à contact direct 4, d'où l'eau crue chaude passe dans le corps d'é- vaporateur 15a du premier effet. La vapeur provenant de l'évaporateur de premier effet 15a traverse le bas du réchàuffeur à contact direct 4, où elle porte l'eau crue au point d'ébullition et la purifie en traversant le dit
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réchauffeur, la plus grande partie de la vapeur étant ensuite conduite, par l'intermédiaire de la conduite 13, à l'élément chauffant 14b se trouvant dans le second corps d'évaporateur 15b.
La vapeur provenant de l'évaporateur 15b est conduite, par l'in- termédiaire de l'échangeur de chaleur 9b, dans l'élément chauffant 14c du corps d'évaporateur 15c, d'où la vapeur est conduite, par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur 9c, au condenseur de distillation 7. Après avoir- été amenée à ébullition et soumise au processus d'épuration dans le réchauf- feur à contact direct 4, l'eau crue est amenée, par l'intermédiaire dû con- duit 38 et de la soupape 17a à commande par flotteur, dans le premier corps d'évaporateur 15a.
La saumure provenant de l'évaporateur 15a est amenée, - par l'intermédiaire du conduit 39 et d'une soupape 17b à commande par,flot-, teur, dans 1 évaporateur 15b; de même, la saumure provenant de ce dernier, évaporateur est amenée, par l'intermédiaire du conduit 40 et de la soupape
17c à commande par flotteur, dans l'évaporateur 15c. La pompe à saumure 30- soutire la saumure de l'évaporateur 15c et la décharge par le conduit 31.
Le réchauffeur à contact direct 4 est disposé de telle manière, par rapport au premier évaporateur 15a, que l'eau s'écoule par gravité du dit réchauffeur à contact direct dans l'évaporateur 15a. Grâce à l'action de chauffage et d'épuration qui se produit dans le réchauffeur à contact direct 4, l'eau crue qui pénètre dans l'installation d'évaporation propre- ment dite est rendue inoffensive, dans une large mesure, sous l'action de. - la vapeur traversant le réchauffeur 4.
Les ions bicarbonate et carbonate présents dans l'eau de mer sont partiellement, ou complètement, dissociés en gaz carbonique, en eau, et en ions hydroxyle, dans le réchauffeur 4, de sorte que la formation d'incrustations dans les évaporateurs15a, 15b et 15±. est partiellement ou complètement supprimée, ce qui fait que l'installa- tion d'évaporation est susceptible de rester en fonctionnement pendant dé longues périodes de temps, sans changement appréciable des conditions de fonctionnement.
Le réchauffeur à contact direct 4 est muni d'une chambre de' dé- cantation 41 dans laquelle peuvent tomber les précipités, la boue ainsi for- mée étant éliminée, au moment opportun, par une pompe 42 qui aspire dans la chambre de décantation, par l'intermédiaire d'une conduite 43, et qui refou- le vers le trop-plein par un robinet 44 et un tuyau 45.
Sur la fige 5, l'agencement est, d'une manière générale, ana- logue à celui de la fig. 2, avec cette différence que l'on a prévu plusieurs réchaùffeurs à contact direct 4a, 4b et 4c associés à des évaporateurs cor- respondants 15a, 15b et 15c. Les trois évaporateurs sont agencés pour fonc= tionner en série,comme une installation d'évaporation à triple effet; des chiffres de référence similaires sont utilisés pour désigner des parties si- milaires.
L'eau crue provenant du réservoir 5 est refoulée par la pompe 6, par l'intermédiaire du condenseur de distillation 7, du condenseur d'éjec- teur d'air 8 et des échangeurs de chaleur 9c, 9b et 9a, en parallèle, dans' les réchauffeurs à contact direct 4c, 4b et 4a, au moyen de soupapes à com- mande par flotteur 10c, 10b et 10a.
La vapeur de chauffage est introduite dans l'installation, par l'intermédiaire de la conduite 1 et du robinet de commande 2, pour pénétrer dans l'élément chauffant 14a d'où le condensat est soutiré par la pompe 18 et refoulé dans le réservoir de décharge 19.
La vapeur produite dans l'évaporateur 15a traverse l'eau que contient le réchauffeur à contact direct 4a. La vapeur, qui traverse l'eau du réchauffeur à contact direct 4a, traverse l'échangeur de chaleur 9a et pénètre dans l'élément chauffant 14b se trouvant dans le corps d'évaporateur 15b.
Le condensat qui s'est formé dans l'élément chauffant 14b pé- nètre dans Isolément chauffant 14c se trouvant dans le'corps'd'évaporateur-
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15c, et le condensat qui s'est formé dans le dit élément chauffant 14c est refoulé dans le condenseur de distillation 7 d'où la pompe 21 soutire le dit condensat (ou eau distillée) et le refoule dans le réservoir d'eau frai- che 22. La vapeur produite dans l'évaporateur 15b traverse l'èau contenue dans le réchauffeur à contact direct 4b, d'où elle passe, par l'intermédiai- re de l'échangeur de chaleur 9b, dans l'élément chauffant 14c du corps d'é- vaporateur 15c.
La vapeur produite dans l'évaporateur 15c traverse le ré- chauffeur à contact direct 4c d'où la vapeur, traversant l'eau, est condui- te dans l'échangeur de chaleur 9c, puis au condenseur de distillation 7. '
L'eau crue traversant les échangeurs de chaleur 9c, 9b et 9a est chauffée à une température voisine du point d'ébullition correspondant à la pression qui règne dans les réchauffeurs à contact direct 4c, 4b et 4a, de sorte que la majeure partie de la vapeur pénétrant par les tubes per- forés 3c, 3b et 3a traverse l'eau contenue dans le fond des réchauffeurs à contact direct 4c, 4b et 41 et porte cette eauau point d'ébullition tout en produisant une action intense d'épuration avant que la dite vapeur quit- te les réchauffeurs, comme on l'a décrit.
L'eau qui traverse les réchauffeurs à contact direct est por- tée au point d'ébullition et activement épurée par la vapeur qui traverse l'eau contenue dans le corps de réchauffeur, grâce à quoi les ions bicarbo- nate et carbonate présents dans l'eau de mer sont partiellement, ou complè- tement, dissociés en gaz carbonique, en eau et en ions hydroxyle, dans les réchauffeurs 4a, 4b et 4c, de sorte que les éléments donnant lieu à la for- mation d'incrustations sont partiellement, ou complètement éliminés, avant que l'eau ainsi traitée soit conduite des réchauffeurs 4a, 4b et 4c aux évaporateurs 15a, 15b et 15c, respectivement, par l'intermédiaire de régu- lateurs de débit 17a, 17b et 17c.
Quoique l'on ait représenté plusieurs réalisations d'installa- tions d'évaporation conformes à l'invention, il est évident que les moyens généraux indiqués peuvent faire l'objet de différentes variantes de réali- sation des installations d'évaporation.