<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un procédé pour utiliser l' enthalpie de gaz chauds par échange de chaleur direct avec un liquide, ledit échange de chaleur pouvant avoir lieu dans le même sens ou à contre-courant-
Le cas échéant, on peut également entreprendre'le traitement du gaz avec i le liquide en partie dans le même sens et en partie à contre-courant, le cas échéant aussi suivant ce qu'on appelle à courant transversal, c'est-à- dire suivant un procédé dans lequel les directions d'écoulement du gaz: et du liquide ne sont pas parallèles entre elles.
Par enthalpie du gaz, on entendra dans ce qui va suivre la quan- tité de chaleur renfermée dans le gaz comme chaleur sensible, plus la quanti- té de chaleur existant sous forme de chaleur latente, par exemple sous for- me de chaleur de vaporisation des vapeurs qui sont les constituants du gaz.
Le constituant se présentant le plus fréquemment dans les gaz techniques renfermant de la chaleur latente est, par exemple, la vapeur d'eaua. Comme on le sait, la vapeur d'eau renferme non seulement la chaleur sensible cor- respondant à sa température de vapeur, mais renferme encore aussi en même temps la chaleur de vaporisation qui a été utilisée pour transformer la phase liquide en phase vapeur sans élévation de température.
Il existe dans la technique une série de gaz se formant à une tem- : pérature de 200 à 250 environ et qui, la plupart du temps, sont soit dérivés dans des cheminées, soit envoyés à des réfrigérants dans lesquels l'enthal- pie de ces gaz se trouve réduite à néant. De tels gaz sont, par exemple, les gaz de fumée provenant d'une installation de chaudières après qu'ils sont passés à travers un préchauffeur d'eau d'alimentation, ainsi que les gaz de fumée de cokeries et usines à gaz qui, après avoir,cédé aux parois de chauffage des fours à coke une grande partie de leur chaleur sensible, sont envoyés dans des régénérateurs dans le but d'utiliser d'autres fractions de leur chaleur sensible, mais quittent toutefois ces derniers encore à une température de 200 à 250 .
Egalement les gaz utiles qui se forment dans des générateurs lors de la gazéification de coke appartiennent à ce groupe de gaz. Ce gaz appelé gaz de générateur est la plupart' du temps, après sa sortie du générateur, envoyé encore à un laveur de refroidissement dans le- quel,il est simultanément purifié et refroidi.
Les essais n'ont pas manqué tendant à rendre utilisable l'enthal- pie de tels gaz, en particulier aussi celle de gaz d'échappement du genre désigné ci-dessus. Dans ce but, on peut à la base utiliser deux méthodes différentes. On peut refroidir le gaz indirectement dans un réfrigérant, tandis que le gaz s'écoule alors sur un côté des surfaces de refroidissement et que l'agent de refroidissement, de l'eau la plupart du temps, s'écoule 3 sur l'autre côté desdites surfaces de refroidissement. On peut toutefois aussi refroidir le gaz directement avec l'eau, tandis que le gaz et l'agent de refroidissement viennent en contact direct soit dans le même sens, soit à contre courant, tandis qu'on peut aussi le cas échéant introduire l'agent de refroidissement dans le gaz sous forme finement divisée.
La méthode men- tionnée en premier lieu, notamment le refroidissement indirect, présente l'inconvénient, étant donné qu'il s'agit de récupérer une chaleur de peu de valeur, par suite de sa basse température, qu'il faut réaliser grandes les surfaces de refroidissement, ce qui n'est pas économique,' car, par suite des faibles coefficients de transmission thermique sur le côté gaz, on doit tra- vailler dans l'échangeur de chaleur avec de petites différences de tempéra- ture.
La seconde méthode, notamment le refroidissement direct avec un liquide présente, étant donné qu'on a toujours pratiquement pris l'eau comme liquide de refroidissement, l'inconvénient notable que l'eau de refroidissement ne doit pas être chauffée à une température supérieure au point de rosée du gaz à refroidir. Mêpe lorsqu'on utilise pour le refroi-
<Desc/Clms Page number 2>
dissement direct un procédé à contre-courant mis en oeuvre de la façon la plus favorable, on ne peut, en général, chauffer l'eau derefroidissement au-dessus de 45 à 55 C si le gaz possède, par exemple, une température com- prise entre 150 et 250 .
De l'eau présentant une température de 45 à 55 n' est toutefois pas en-général utilisable du point de vue technique, car la plupart du temps il vient encore s'ajouter à ce fait que l'eau est souil- lée par contact avec le gaz et ne peut pas, en conséquence, être utilisée directement, mais doit d'abord céder encore à de l'eau pure, par l'inter- médiaire d'un échangeur de chaleur indirect, sa chaleur prélevée au gaz, procédé qui est naturellement lié à une perte de chaleur utilisable.
Les recherches effectuées par les demandeurs ont maintenant montré que l'on peut utiliser techniquement et économiquement l'énthalpie de gaz chauds, également dans le cas d'un refroidissement direct avec un agent de refroidissement, lorsqu'on entreprend le refroidissement direct de la façon nouvelle suivante :
Le gaz à refroidir est amené, conformément à l'inven- tion, à échanger de la chaleur avec un liquide de refroidissement non- aqueux, tandis que le liquide de refroidissement est d'une nature telle que son point d'ébullition sous pression normale est notablement supérieur à 100 et que sa pression partielle, à la température que prend le liquide au voisinage de son entrée dans le réfrigérant direct, est pratiquement égale à zéro et que le liquide de refroidissement chauffé par échange di- rect de chaleur avec le gaz à une température voisine de celle du gaz à son entrée cède au moins la majeure partie de sa chaleur à de l'eau ou à un au- tre liquide où à un gaz, tandis que le liquide de refroidissement, après avoir été éventuellement débarrassé de la poussière ou autres impuretés, est. renvoyé de préférence au réfrigérant direct.
Au cas où le gaz à refroidir renferme de la vapeur d'eau et où le refroidissement du gaz a lieu jusqu'au dessous de son point de rosée pour la vapeur d'eau, le liquide de lavage utilisé pour le refroidissement direct doit encore avoir les propriétés de ne pas être dissous par l'eau en quantité notable, ni avoir une tendance particulière à former'des émul- sions avec l'eau. De plus, le liquide de refroidissement, doit dans ce cas avoir un poids spécifique qui soit suffisamment différent de celui de l'eau pour que l'eau et le liquide de refroidissement puissent être séparés l' un de l'autre par des moyens simples, en particulier en les laissant re- poser.
Des liquides de ce genre sont en fait connus. Il existe toute une série de tels liquides. Ce qui est lé mieux approprié pour ces buts, ce sont les fractions d'hydrocarbures aliphatiques, des hydrocarbures aroma- tiques ou aussi des naphtènes. Le cas échéant, on peut aussi utiliser avec succès des mélanges de tels hydrocarbures et aussi des mélanges de composés organiques et de composés inorganiques. Pour ne citer qu'un représentant de cette catégorie de liquides, on indiquera le tétradécane, un hydrocarbure liquide de la série de la paraffine qui renferme 14 atomes de carbone.
Dans l'exemple d'exécution'qui suivra, on expliquera plus en détail les pro- priétés physiques du tétradécane.
Lorsqu'on procède conformément à l'invention, auquel cas le prin- cipe à contre-courant est surtout d'un intérêt particulier, on peut alors effectivement chauffer le liquide de refroidissement à une température qui n'est plus que relativement peu inférieure, de dix degrés par exemple, à la température du gaz à refroidir pénétrant dans l'installation de refroidis- sement.
Le liquide de lavage peut alors, à l'aide d'un échangeur de cha- leur indirect, céder en majeure partie la chaleur qu'il a prélevée au gaz à de l'eau pure qui, dans le cas d'un dimensionnement approprié de l'échan- geur de chaleur, prend toujours encore une température qui, même si elle est aussi quelque peu inférieure à la température du liquide de refroidissement,
<Desc/Clms Page number 3>
est encore suffisamment élevée pour qu'une exploitation technique soit possible, par exemple pour la production de vapeur ou pour la production d'eau chaude.
Le liquide de refroidissement est, après avoir cédé à de l'eau pure la chaleur qu'il avait prélevée au gaz et s'être ainsi refroidie i renvoyé à nouveau dans le circuit dans le but de refroidir d'autres quan- tités de gaz, de préférence après avoir été préalablement débarrassé de la poussière ou autres impuretés qu'il a pris dans le gaz.
Aussi longtemps que le gaz ne renferme pas de quantités notables de vapeur d'eau, c'est-à-dire présente un point de rosée relativement bas, ou aussi longtemps que lors du refroidissement d'un gaz renfermant de la vapeur d'eau et présentant un point de rosée élevé on ne va pas au-dessous de la température du point de rosée, le procédé conforme à l'invention peut en particulier, être exécuté d'une façon simple avec un unique circuit de liquide de refroidissement tandis qu'avantageusement le gaz est introduit par en bas dans le réfrigérant et est soutiré en haut, alors que le liquide de refroidissement est délivré à la tête de la colonne et est soutiré au pied de ladite colonne. Le genre de réfrigérant à utiliser est en princi- pe indifférent.
On peut utiliser des réfrigérants qui sont garnis de corps de remplissage ou de claies,ou également ceux qui présentent des fonds à cloches ou analogues. Les réfrigérants comportant des montages rotatifs se sont également avérés bien appropriés pour ce but, car alors le liquide de lavage est accéléré à des vitesses relativement élevées par les forces centrifuges et vient alors en contact avec le gaz, à contre-courant.
Il est toutefois désirable, dans la plupart des cas, en parti- culier lorsque le point de rosée du gaz est relativement élevé, par exemple de 40 ou 50 , de refroidir le gaz jusqu'au dessous du point de rosée et d'u- tiliser de cette manière, non seulement la chaleur sensible dugaz, mais éga- lement la chaleur de vaporisation libérée 'lors de la condensation de la va- peur d'eau contenue dans le gaz. Dans ce cas, on doit toutefois, pour ar- river au résultat désiré, scinder le circuit d'agent de refroidissement en deux circuits de liquide essentiellement séparés, mais qui sont toutefois en liaison mutuelle par le courant de gaz à refroidir.
Cette mesure, dont les détails seront encore mis en relief dans ce qui va suivre, est d'autant nécessaire que l'eau se formant dans le réfrigérant lorsqu'on va au-dessous du point de rosée du gaz parvient avec le liquide non aqueux dans la partie du réfrigérant à laquelle est amené le gaz chaud non encore refroidi. En ce point, si l'on n'empêchait pas par d'autres mesures la pénétration de l'eau jusqu'à cet endroit, de l'eau serait à nouveau vaporisée tandis que la chaleur de vaporisation nécessaire à cet effet serait prélevée non seulement sur la chaleur sensible du gaz, mais aussi sur la chaleur sensible du liquide de refroidissement, de sorte que le liquide de lavage sortirait du réfrigérant conjointement avec l'eau, à une température notablement moin- dre que celle désirable et nécessaire pour une exploitation économique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on soutire au moins en partie, d'une partie moyènne du réfrigérant,l'eau de condensation qui s'y rassemble sur un fond intermédiaire conforme de manière correspon- dante, de préférence avec la quantité totale ou avec une partie du liquide de refroidissement. Le point où l'eau de condensation est soutirée du ré- frigérant est avantageusement déplacé à l'endroit où le gaz à traiter pré- sente une température située au voisinage du point de rosée du gaz amené au réfrigérant, c'est-à-dire peu au-dessous ou au-dessus.
Si l'on soutire complètement du réfrigérant, en un point situé entre le pied et la tête, aussi bien l'eau de condensation qui s'est formée jusque là que le liquide de refroidissement qui est parvenu jusque là(et les demandeurs donnent la préférence à cette forme de réalisation de l'in-
<Desc/Clms Page number 4>
vention), on doit alors renvoyer l'agent de refroidissement, après qu'il a été séparé à l'extérieur du réfrigérant de l'eau entraînée, à nouveau dans le réfrigérant, ceci ayant lieu avantageusement en un point qui, vu dans le sens du courant de liquide de refroidissement, se trouve derrière le point de dérivation pour le liquide de refroidissement et l'eau condensée.
On peut en particulier exécuter la forme de réalisation mention- née en dernier lieu en partageant le liquide de refroidissement, après sé- paration de l'eau de condensation, en deux courants, dont l'un est amené, après utilisation de la chaleur sensible, à la tête du réfrigérant et 1, autre est amené à la partie moyenne du réfrigérant, le procédé, dans le dé- tail, étant exécuté de manière que le courant partiel amené à la tête du ré- frigérant après utilisation de la chaleur sensible ne soit chauffé que jus- qu'au voisinage du point de rosée du gaz à traiter, tandis que le second courant partiel, une fois renvoyé dàns le réfrigérant s'y trouve chauffé à une température supérieure au point de rosée, est soutiré du pied du ré- frigérant et est à nouveau, après-utilisation de la chaleur sensible,
ren- voyé dans le milieu du réfrigérant.
L'utilisation de la chaleur sensible du courant partiel mentionné en premier lieu peut avoir lieu de diverses manières. On peut, par exemple utiliser la chaleur sensible du liquide de refroidissement pour obtenir de l'eau chaude; on peut cependant aussi utiliser la chaleur sensible du liquide de refroidissement à 1 aide d'une pompe à chaleur. Par contre, on utilise la chaleur sensible du second courant partiel, par suite des tempé- ratures notablement plus élevées du liquide de refroidissement, le plus possible pour l'obtention d'eau chaude ou de vapeur d'eau.
Les étages de refroidissement ainsi créés et qui sont caractérisés par des circuits essentiellement séparés pour l'agent de refroidissement, ne doivent pas obligatoirement être disposés dans un carter de laveur uni- que. Il est également possible de refroidir d'abord le gaz dans un ou plusieurs réfrigérants directs jusqu'au voisinage du..point de rosée et de le refroidir ensuite, dans un ou plusieurs réfrigérants directs montés en série avec les premiers réfrigérants directs et présentant ou non la même construc- tion, à une température inférieure au point de rosée du gaz à traiter.
Sur le dessin, on a représenté schématiquement et simplement à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention. Le gaz à traiter, par exemple du gaz de fumée provenant de la combustion avec de l'air de gaz de four à coke, pénètre à une température de 250 environ, par la con- duite 1,dans le réfrigérant direct ¯2 et quitte ce dernier par la conduite 3 avec une température de 30 à 35 environ. Le réfrigérant est constitué essentiellement par deux étages de refroidissement I et II, qui sont sépa- rés l'un de l'autre côté liquide par les fonds intermédiaires 4, mais sont reliés entre eux côté gaz, et notamment sont montés l'un derrière l'autre.
Dans les divers étages de refroidissement se trouvent des corps de garnis- sage du genre connu, par exemple des anneaux de Raschig ou analogues. Le liquide de refroidissement est réparti uniformément à l'aide de buses de pulvérisation -sur les corps de garnissage. Dans l'étage de refroidisse- ment I, le gaz est- refroidi de manière à ne pas aller où à ne pas aller nota- blement au dessous de son point de rosée, de sorte que dans cet étage de re- froidissement il ne se forme pas de quantités notables d'eau de condensation.
Le liquide de refroidissement s'échauffe dans ce cas à une température qui est inférieure de 10 à 20 à la température d'entrée du gaz. Le liquide de refroidissement est soutiré du fond du réfrigérant 2 par la conduite 6 et est envoyé par la pompe 7 dans un générateur de vapeur 8 dans lequel se trouve produite, par échange indirect de chaleur avec de l'eau, de la va- peur d'eau à 125 (2,4 at.) qui est soutirée par la conduite 10.
Le liquide
<Desc/Clms Page number 5>
de refroidissement refroidi dans le générateur de'vapeur 8 à une température de 1300 environ parvient ensuite, par la conduite'11,, dans l'échangeur in- direct de chaleur 12 où il cède à nouveau une partie de sa;chaleur sensible à l'eau et la transforme en vapeur dans le générateur de vapeur. Dans ce cas, le liquide de refroidissement se'.'refroidit alors à 55 environ et revient ensuite dans le réfrigérant par la conduite 13.
Etant donné que le liquide de refroidissement, lors de sa mise en contact avec le gaz dans l'étage de refroidissement I, a absorbé dudit gaz de la poussière et certaines im- puretés, on soutire une partie du liquide de refroidissement de la conduite 13 par la conduite 13a et la purifie, puis ensuite la renvoie à nouveau dans le circuit en un point dont il sera parlé plus loin.
Le gaz refroidi dans l'étage de refroidissement I à une tempéra- ture située au voisinage du point de rosée parvient alors, par le fond in- termédiaire 4 perméable au gaz, dans l'étage de refroidissement II suivant.
Cet étage de refroidissement II est chargé, par la conduite 14, de liquide de refroidissement relativement froid (environ 30 ). Une partie de la vapeur d'eau se condense alors, qui se rassemble avec le liquide de refroi- dissement provenant du fond intermédiaire 4, liquide qui s'écoule vers le bas en s'échauffant. De là, le mélange de liquide de refroidissement est soutiré par la conduite 15 et envoyé à un récipient de séparation 16 dans lequel les deux liquides se séparent par suite de leur poids spécifique dif- férent.
L'eau, plus lourde, est éliminée du système par la conduite 17, tandis que l'agent de refroidissement, plus léger, parvient par la conduite 18 dans la pompe 19. La conduite 20 envoie l'agent de refroidissement pré- sentant une température de 55 environ, à travers l'échangeur indirect de chaleur 21. De là, l'agent de refroidissement revient par la conduite 14, après avoir été refroidi à 30 environ dans l'échangeur de chaleur, dans l'étage de refroidissement II. Dans l'échangeur de chaleur 21, de l'eau à température normale affluant par la conduite 22 se trouve chauffée à une température de 45 environ. Cette eau chauffée est soutirée par la con- duite 23 et peut être envoyée, par la conduite 24, à un point quelconque d'utilisation.
Une partie de cette eau chaude parvient, par la conduite 25, dans l'échangeur indirect de chaleur 12 et est préchauffée en cet en- droit à une température de 125 environ. Une partie de l'eau chaude quit- tant l'échangeur de chaleur 12 est envoyée par la conduite 26 à un point quelconque d'utilisation; l'autre partie parvient, par la conduite 9, dans le générateur de vapeur 8.
Etant donné que par la conduite 3 et sans qu'on puisse l'éviter, une quantité si minime soit-elle de liquide s'échappe avec le gaz sous forme de vapeur et se trouve ainsi perdue, on doit introduire dans le sys- tème, en continu ou par intermittence, une certaine quantité d'agent de refroidissement neuf. Celà a lieu par la conduite 27.
Par cette conduite 27, on peut aussi, après sa purification, renvoyer dans'le système une par- tie de l'agent de refroidissement qui avait été soutirée par la conduite 13a
Etant donné qu'une quantité relativement grande d'agent de re- froidissement parvient sous forme de vapeur de l'étage de refroidissement I dans l'étage de refroidissement II et est alors évacuée par la conduite 12 de cet étage de refroidissement, il se produirait un appauvrissement de l'étage de refroidissement I en agent de refroidissement.
En conséquen- ce, on dérive du circuit d'agent de refroidissement de l'étage de refroi- dissement II, derrière la pompe 12, une certaine fraction d'agent de re- froidissement et le renvoie, par la conduite 28, à nouveau dans la conduite 13 et, par suite, dans le circuit d'agent de refroidissement de l'étage de refroidissement I.
<Desc/Clms Page number 6>
Exemple
Dans l'exemple suivante on utilise le procédé pour la quantité de gaz d'échappement qui se forme en cokéfiant par jour 2000 tonnes de char- bon dans une batterie horizontale de fours à coke et en utilisant du gaz de haut-fourneau.
Le gaz de haut-fourneau possède un faible pouvoir calorifique d' environ 940 kilocalories par mètre cube normal. On a besoin en gros par heure de 49.700 m3 normaux de gaz de haut-fourneau pour cokéfier la quanti- té de charbon indiquée ci-dessus. La combustion du gaz de haut fourneau nécessite par heure 45.200 m3 normaux d'air et fournit par heure une quan- tité de gaz d'échappement de 87.000 m3 normaux. La composition du gaz d' échappement est la suivante :
EMI6.1
<tb> N2 <SEP> 75,72 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 20,81 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> O2 <SEP> 1,82 <SEP> %
<tb>
<tb> Vapeur <SEP> de <SEP> H20 <SEP> 1,65%
<tb>
Après avoir quitté les régénérateurs de la batterie de fours à coke, le gaz d'échappement a encore une température de 250 C.
Cette tem- pérature doit, à l'aide du procédé conforme à l'invention, être abaissée à 35 C. Le point de rosée du gaz d'échappement atteint environ 2le5oC, compte tenu de l'humidité renfermée dans l'air comburant.
Le refroidissement doit avoir lieu avec un liquide de refroidis- sement de la¯formule chimique C14H30 (tétradécane). Ce liquide possède les propriétés physiques suivantes :
EMI6.2
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> : <SEP> 198 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Densité <SEP> 0,7645
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> de <SEP> vapeur <SEP> :
<tb>
<tb> à <SEP> 230 <SEP> C <SEP> ' <SEP> : <SEP> 400 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 60 <SEP> C <SEP> 0,3 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 55 <SEP> C <SEP> : <SEP> 0,2 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 50 <SEP> 0 <SEP> : <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 40 <SEP> C <SEP> : <SEP> 0,04 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 35 <SEP> C <SEP> :
<SEP> 0,02 <SEP> mm <SEP> de <SEP> mercure
<tb>
<tb>
<tb> Point <SEP> dtébullition <SEP> : <SEP> 252,5 <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> : <SEP> 5,5 <SEP> C
<tb>
La chaleur spécifique à pression constante (cp) est : Dans le domaine 230 - 60 : 0,59 kilocalories/Kg en degrés C Dans le domaine 60 - 40 : 0,50 kilocalories/kg en degrés C
Dans l'étage de refroidissement I, la température du gaz d'échap- pement est abaissée de 250 à 60 . Pour une chaleur spécifique moyenne du gaz d'échappement de 0,34 dans ce domaine de température, cela fait, pour le liquide de refroidissement, une quantité de chaleur de 5.620.000 kilocalories à absorber par heure, quantité de chaleur qu'il cède à nouveau dans l'échangeur de chaleur (12) et dans le générateur de vapeur (8).
Pour une température finale du liquide de refroidissement égale à 230 et
<Desc/Clms Page number 7>
pour une température finale du gaz d'échappement égale à 55 dans cet étage, il en résulte un besoin d'agent de refroidissement de 53.800 kg par heure dans ledit étage. La perte en liquide de refroidissement dans cet étage, c'est-à-dire la quantité de liquide de refroidissement transférée avec le 3 gaz d'échappement dans l'étage suivant, atteint dans ce cas 0,18 g par m3 normal de gaz d'échappement, c'est-à-dire au total 16,5 kg par heure.
Dans l'étage de refroidissement II, la température du gaz d'échap - pement continue à s'abaisser de 60 à 35 . Dans le gaz d'échappement pro- prement dit, il ne se produit pas de condensation de vapeur d'eau, car le point de rosée du gaz d'échappement pour la vapeur d'eau est de 21,5 . La quantité de chaleur que le liquide de refroidissement doit absorber lors de ce refroidissement atteint au total 717.000 kilocalories par heure pour une chaleur spécifique du gaz d'échappement de 0,33 dans ce domaine de tempé- rature, quantité de chaleur que l'agent de refroidissement recède à nouveau dans l'échangeur de chaleur (21).
La quantité de liquide de refroidissement qui est nécessaire à cet effet est de 57.400 kg par heure. 'La perte en li- quide de refroidissement éjecté de l'étage de refroidissement II sous forme de vapeur avec le gaz refroidi et qui, par suite, est définitivement perdue, est de 1,65 kg par heure.
Si l'on tient compte des pertes inévitables par rayonnement ther- mique, etc..., on peut obtenir au total par heure du gaz d'échappement en- viron 6.287.000 kilocalories (rapporté à l'eau à 20 ), qui se répartissent comme suit :
Vapeur d'eau (125 ) : 6.480 kg/h avec 4.060.000 kilocalories/heure
Eau de chauffage (125 ) :21.020 kg/h avec 2.200.000 kilocalories/heure
Eau chaude (45 ) :
1.100 kg/h avec 27.000 kilocalories/heure
Si au lieu de gaz de haut-fourneau, on utilise, pour le chauffage de la batterie de fours à coke, du gaz de fours à coke (pouvoir calori- fique de 4.352 kilocalories par mètre cube normal) on peut alors, suivant le procédé conforme à l'invention, obtenir par heure du gaz d'échappement 5.990.000 kilocalories qui se répartissent comme suit :
Vapeur d'eau (125 ) :
4.700 kg/h avec 2.950.000 kilocalories/heure
Eau de chauffage (125 ) :15.300 kg/h avec 1. 610.000 kilocalories/heure
Eau chaude (55 ) :40.800 kg/h avec 1.430.000 kilocalories/heure
La quantité notablement plus grande d'eau chaude est due au fait que le gaz d'échappement prenant naissance par combustion de gaz de four à coke ou d'autres gaz renferment de l'hydrogène, par exemple de gaz de géné- rateur ou de gaz à l'eau, renferme pas mal de vapeur d'eau (point de rosée
57 pour le gaz de four à coke :
38,5 pour le gaz de générateur), de sorte que dans l'étage de refroidissement II, on peut récupérer bien plus de cha- leur sous forme de chaleur de condensation, naturellement en utilisant dans cet étage de refroidissement un circuit plus grand en correspondance pour l'agent de refroidissement et en utilisant une quantité d'eau calculée en correspondance dans l'échangeur de chaleur (21) dans lequel l'agent de refroidissement cède à nouveau la chaleur absorbée.
Comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, un circuit double d'agent de refroidissement n'est pas 'absolument nécessaire pour le refroidissement d'un gaz ne renfermant pas de quantités notables de vapeur d'eau ou ne devant pas être refroidi au-dessous de son point de rosée. Etant donné toutefois que justement dans le cas de batteries de fours à coke il se produit souvent un changement du gaz servant à la chauffer par en-dessous( pendant un temps du gaz riche, pendant un temps du gaz pauvre, par exemple du gaz de haut-
<Desc/Clms Page number 8>
fourneau), on conforme toujours selon l'invention l'installation de récupé- ration de chaleur de manière à pouvoir traiter des gaz d'échappement quel- conques, donc aussi des gaz d'échappement renfermant pas mal de vapeur d' aau, c'est-à-dire que l'on munit l'installation d'un double circuit d'agent de refroidissement.
REVENDICATIONS.
1) Procédé d'utilisation de l'enthalpie de gaz chauds par échange de chaleur direct avec un liquide, dans le même sens ou à contre-courant, caractérisé en ce que l'échange de chaleur a lieu avec.un liquide de re- froidissement non aqueux qui est d'une nature telle que son point d'ébulli- tion sous pression normale est notablement supérieur à 100 et que sa pres- sion partielle, à la température que prend le liquide au voisinage de son entrée dans le réfrigérant direct, est pratiquement égale à zéro, tandis que le liquide de refroidissement chauffé, par échange de chaleur direct avec le gaz, à une température voisine de celle du gaz à son entrée cède au moins la majeure partie de sa chaleur à de l'eau ou à un autre liquide ou à un gaz, alors que le liquide de refroidissement,
après avoir été éventuellement dé- barrassé de la poussière ou autres impuretés, est renvoyé de préférence au réfrigérant direct.