BE556447A - - Google Patents

Info

Publication number
BE556447A
BE556447A BE556447DA BE556447A BE 556447 A BE556447 A BE 556447A BE 556447D A BE556447D A BE 556447DA BE 556447 A BE556447 A BE 556447A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
zone
column
vapor
reflux
distillation
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE556447A publication Critical patent/BE556447A/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   L'invention concerne un   procède   et un appareil perfec- tionnés pour mettra en contact de diffusion deux ou plusieurs phases de mélanges à constituants multiples, et séparer ensuite ces phases. Elle concerne plus particulièrement le rendement ther- mique de ces procédés et appareils quelle vise à améliorer, et la sépara.tion ou l'enrichissement d'un constituant de ces mélanges, par exemple la séparation d'hydrocarbures ou l'obtention d'eau lourde. 



   Les phases à mettre en contact et à séparer peuvent être une phase vapeur et une phase liquide  ou deux phases liquides   dif-   férentes immiscibles ou partiellement miscibles ou consister en 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 phases de ce genre en présence d'une troisième phase solide, pouvant servir de catalyseur. 



   Les appareils qui convie:   -nt   à ces procédés de con- tact et de séparation, sont désignés par différents termes, sui- vant l'utilisation particulière à laquelle ils sont destinés.   Dar@   la description et les revendications, on les appellera des colon-   nes,   terme dans lequel sont comprises des colonnes de distilla- tion, d'absorption, d'entraînement, de fractionnement, d'extrac- tion, d'humidification, de séchage, de réaction, etc. 



   Les colonnes utilisées jusqu'à présent, offrent à dif- férents degrés, un ou plmiseurs   de@   inconvénients suivants : 
1.- Consommation considérable de chaleur ou autre éner- gie une partie considérable de la chaleur appliquée étant perdue ou utilisée de façon non-satisfaisante; 
2. - Le HETP est trop élevé, ce qui nécessite des colonnes de grande   hauteur.(HETP   est la hauteur   d'un   plateau théoriaue équi- valent,c'est-à-dire la hauteur de colonne nécessaire à la pro- duction d'une variation de concentration équivalente à un plateau théorique). 



   3. - La perte de charge correspondant à un HETP est trop élevée. Cet inconvénient pose un problème, particulièrement pour les colonnes fonctionnant sous pression réduite et pour des colon- nes possédant un grand nombre de HETP. 



   4.- L'efficacité des colonnes connues diminue quand le diamètre augmente, et leur diamètre ne doit pas dépasser cer- taines limites. La capacité de ces colonnes est par conséquent li- mitée. 



   5.- Les colonnes connues ne conviennent pas à des opé- rations dans lesquelles des matières solides doivent être séparées 
Par exemple, elles ne conviennent pas à la distillation de solu- tions qui, par évaporation du solvant, laissent un résidu solide. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



     6.-,Il   n'est-pas possible de régler séparément   le-   fonctionnement des   différentes.sections   d'une colonne telle qu'utilisée auparavant; en particulier,   il   n'est pas possible d'in-   roduire   dans les différentes sections d'une de ces colonnes, des quantités de chaleur qui.correspondent exactement aux différentes conditions optima-de chacune de ces.sections. 



   7. - Les appareils de.distillation connus nécessitent la fourniture de grandes quantités de chaleur à des températures éle- vées. Si la substance soumise  à.   la distillation est sensible à la chaleuril n'est pa possible de pousser la distillation aussi loin que ce serait néesesaire, par suite de la décomposition de ces substances à ces températures élevées. 



   La présente invention a pour but principal d'apporter un nouveau procédé et un nouvel appareil permettant de vaincre les difficultés précitées. 



   D'autres buts et avantages ressortiront de la descrip- tion ci-après et des dessins ci-annexés, où sont décrits et re- présentés différents modes opératoires du procédé de l'invention et des appareils préférés pour sa réalisation. 



   Dans les dessins 
Fig. 1 est   un   schéma de circulation qui illustre une application du procédé et de l'appareil utilisant la chaleur de la vapeur de tête quittant'une   colonne   de' fractionnement; 
Fig. 2 est un schéma de circulation d'un'appareil sem- blable à celui de la Figo 1, dans lequel des sections de la colon- ne ont des diamètres différents et possèdent un réglage indépendant de la chaleur fournie. 



   Fig. 3 est un schéma de circulation d'un appareil sembla- ble à ceux des   Figso   1 et 2, convenant au traitement de solutions dont la concentration donne lieu à la séparation de substances so- lides; 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Fig. 4 est un schéma de circulation   d'une   variante de l'appareil représenté Fig. 2; 
Fig. 5 est une coupe   @@@@@l   d'une colonne conforme à l'invention ; 
Fig. 6 est une coupe transversale de la colonne   représer,   tée Fig. 5 suivant la ligne A-B de Cette figure; 
Fig. 7 est une vue en élévation, à plus grande échelle, de la partie inférieure de la colonne représentée sur la Fig.3, et 
Fig. 8, est une veriante d'une partie de l'appareil de la Fig. 7. 



   La présente   @@@tion     @@siste   essentiellement dans la construction d'une colonne de fractionnement plus économique et plus efficace, et dans la conduite de cette colonne avec un ren- dement thermodynamique amélioré. 



   Dans des colonnes de distillation et colonnes similaires, dans lesquelles on met en contact et on sépare de façon répétée une phase   liquide @t   une phase vapeur, il faut fournir une quanti- té considérable de   @@@@@,   correspondit à la chaleur d'évapora- tion de la fraction volatile à distiller, augmentée de la chaleur d'évaporation du reflux. Dans les colonnes connues, la majeure partie de cette chaleur d'évaporation, ne peut être récupérée. 



  Pour évacuer cette chaleur, on fait passer les vapeurs de tête sortant du sommet des colonnes de distillation, dans des conden-   seurs   dans lesquels on   consonne   de   l'eau   de refroidissement en quantités correspondant à   la-   quantité de chaleur à évacuer. 



   Suivant la présente invention, on peut utiliser une par- tie considérable de la chaleur latente d'évaporation des vapeurs du distillat en utilisant une turbine à vapeur disposée entre le som- met des colonnes de distillation et le condenseur final. De cette manière, une partie de la   chaleur   contenue dans les vapeurs qui quittent l'appareil de distillation, est transformée en force mo- trice qu'on peut utiliser pour la commande d'appareils quelconques, 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 tels que des générateurs électriques, des compresseurs, pompes,   etc.   On condense ensuite   la:

  vapeur   détendue qui quitte la tur- bine, dans un condenseur qui peut être de petites dimensions, par- ce qu'il   nécessite   moins d'eau   -de.refroidissement   que le condenseur monté dans une installation qui n'utilise pas de turbine entre la colonne de distillation et'le condenseur. 



   Dans des centrales.de production d'énergie on évapore de l'eau et on fait passer la vapeur produite, le plus souvent à l'état surchauffé, dans des turbines dans lesquelles une partie de la chaleur contenue dans   le.   valeur est transformée en force motrice. Suivant la présente invention, l'appareil produisant la force motrice au moyen de vapeurpeut être perfectionné en inter- calant une colonne de distillation et de fractionnement entre le générateur de vapeur et la turbine. Si la vapeur est surchauffée avant d'entrer dans la turbine, on dispose la colonne de fraction- nement de préférence entre le générateur de vapeur et le surchauf- feur.

   Une installation, de ce genre, qui comprend   un   généra.teur de vapeur, une colonne de fractionnement, et un moteur à détente actionné par la vapeur, permet le fractionnement de la vapeur en un résidu enrichi en isotopes de l'eau ayant un poids moléculaire de 19 et au   delà,   et un distillât appauvri en isotopes. 



   Dans diverses industries, par exemple dans des sucreries et dans des installations de traitement de sels minéraux, on évapo- re de grandes quantités d'eau à. partir de solutions aqueuses pour récupérer les matières dissoutes. L'appareillage utilisé d'ordinai- re dans ces industries, comprend une ou plusieurs séries d'évapora- teurs dans lesquels les solutions aqueuses sont chauffées au moyen de serpentins de chauffage. La vapeur d'eau qui quitte les évapo- rateurs, est impure en ce sens   qu'elle   entraîne avec elle de peti- tes quantités de substances dissoutes.   Toutefois,   en ce qui concer- ne la teneur en isotopes, cette vapeur d'eau a la même composition que l'eau introduite à l'origine comme solvant dans l'opération. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   Un inconvénient de ces appareils de concentration et   d'év@poration   de solutions aqueuses est cu'il se produit sur les serpentins de chauffage des   depuis   de substances   solides   qui nuisent 2 la transnission de la chaleur. Four cette raison, ces appareils ont la plupart du temps de très grandes dimensions et sent très   coûteux.   



   Conformément à la présente invention, on peut écarter ces inconvénients en remplaçant les évaporateurs munis de serpen- tins de chauffage par une ou   ?].'..sieurs   colonnes de distillation   . avec   un ou plusieurs ré   @uffeurs.        



   On peut combi, r une colonue de fractionnement conforme à l'invention à l'évaporateur   qu@,   dans ce cas, fonctionne comme réchauffeur, de manière telle que les liquides de queue de la colonne passent par   @ffet   de thermosiphon à grande vitesse dans le réchauffeur,   d'où   les produits de queue partiellement évapo- rés sont remis en circulation dans la colonne au-dessus d'un fil- tre qui y est prévu. Ce filtre retient les cristaux précipités au cours de la concentration de la solution. Par suite de la cir- culation rapide des produits de queue dans l'évaporateur ou le ré- chauffeur, ces cristaux ne s'y déposent pas mais sont entraînés dans le filtre de la colonne où la vitesse de circulation du li- quide est beaucoup plus faible que dans le réchauffeur.

   Les pro- duits de queue sont enrichis en eau lourde et on en soutire con-   tinuellement   une partie du réchauffeur, tandis que la vapeur d'eau qui quitte le sommet de la colonne, à une teneur beaucoup moins élevée en eau lourde. 



   On obtient ainsi de la vapeur d'eau particulièrement   pure;,   exempte de composés dissous entraînés,, et une fraction enrichie en isotopes, et on évite le   dépô   de matières solides sur les ser-   pentins   de chauffage. On choisit les dimensions des réchauffeurs et leurs positions relatives par rapport à la colonne, de manière à réaliser une circulation rapide de la solution qui doit être évapo- 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 rée ou concentrée dans ces réchauffeurs,et on évite ainsi tous dépôts de matières solides sur leurs parois chauffées. La solution , réchauffée et partiellement vaporisée qui quitte le réchauffeur, traverse un tamis filtrant, disposé de préférence à la partie in- férieure de la colonne de distillation.

   Ce filtre sépare les par- ticules solides en suspension dans la solution réchauffée et lais- se passer une solution filtrée exempte de ces particules en suspen- sion. On peut remettre en circulation-la solution filtrée dans le réchauffeur, ou la. séparer. La teneur en isotope de cette so- lution dépasse la teneu en. isotope de la solution de départ. On introduit la solution à   concentrer   ou vaporiser à la. partie su- périeure de la colonne. Si on désire   produire   de l'eau particulière- ment pure, on peut réintroduire une partie de la vapeur condensée sous forme de reflux Gans la. colonne.

   On réalise l'enrichissement   o@   résidu en isotopes par des contacts et séparations répétés du li- quide qui s'écoule vers le 'bas et de la vapeur ascendante formée dans le   réchauffeur.   On peut faire passer la vapeur qui quitte la colonne dans une turbine ou une autre machine, dans laquelle on utilise sa chaleur pour la production de force motrice ou comme source de chaleur. 



   Il est   également  possiblede  @ire passer   une partie des vapeurs formées au cours de.la distillation, dans une turbine ou un autre moteur,d'utiliser la force motrice ainsi produite pour actionner un compresseur et de comprimer le restant des vapeurs formées au cours de la distillation. On peut utiliser les va.peurs ainsi com- primées comme source de chaleur, par exemple pour fournir de la   cha-   leur à une colonne de distillation à l'aide d'un ou de plusieurs réchauffeurs. La colonne de distillations à laquelle de la chaleur est fournie de cette manière, peut être la colonne d'où proviennen' les vapeurs comprimées, ou une autre colonne.

   En cédant leur cha- leur, les vapeurs comprimées se condensent partiellement ou entiè- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

   re@@ .  On évacue le condensat ainsi formé au moyen d'une pompe et il peut être considéré comme produit de la distillation. On peut également en réintroduire une partie dans la colonne sous forme de reflux. 



   L'opération consistent à utiliser une partie des vapeurs pour la compression d'une autre partie des mêmes vapeurs, est 
 EMI8.1 
 dénommée ci-après "autocompression". 



   Dans une autre forme de réalisation de l'invention, de la vapeur d'une certaine composition soutirée en. un point conve- nable d'une colonne de distillation est envoyée dans une turbine dans laquelle une partie de la   chaleur   qu'elle contient est trans- formée en force motrice, et on peut utiliser cette turbine pour entraîner un compresseur pour comprimer de la vapeur d'une com- position différente, provenant d'un autre point de la même ou d' une autre colonne de distillation. On utilise la vapeur ainsi comprimée pour chauffer une colonne au moyen d'un réchauffeur. 



  La colonne ainsi chauffée peut être la même que celle d'où provien nent les vapeurs.      



   Cette opération, dans laquelle un type de vapeur est utilisé pour la compression d'un autre type de vapeur, est dé- 
 EMI8.2 
 nOl11lée nhétérocompression'. Elle convient particulièrement bien à la distillation d'hydrocarbures. 



   Les colonnes dans lesquelles on effectue l'autocompres- sion et   l'hétérocompression,   possèdent de préférence des éléments de mise en contact constitués de plaques parallèles équidistantes. 



  Ces plaques peuvent être plates ou ondulées, continues ou per- forées, et peuvent aussi avoir la forme de tamis. Elles sont dis- posées de telle sorte que le rapport entre la surface des éléments de contact et   l'espace   vide compris entre ces éléments, soit cons- tant dans toute section transversale d'une colonne. Les éléments de contact sont disposés dans des sections de la colonne.séparées les unes des autres par des espaces libres. Les sections conte- 

 <Desc/Clms Page number 9> 

   nan@   Les éléments.de contact'sont   limitéesvers   le haut et vers le bas par des surfaces horizontales ou très légèrement inclinées. 



  Les colonnes se distinguent par leur faible HETP et la faible chute de pression par HETP. Les éléments de contact peuvent être construits en   métal,   verre, matières plastiques, ou tout autre matériau approprié. On choisit le   matériau   de préférence de ma- nière à produire entre les éléments et le liquide une tension in- terfaciale aussi faible que possible. Le matériau des éléments de contact peut également servir de   ca.talyseur,   et dans ce cas, on peut utiliser la. colonne comme   réacteur   pour réactions chimiques. 



     Chacune   des   sections     contenant   des éléments de contact, peut posséder un ou plasieurs   conduits   de trop-plein, par les- quels tout excès de liquide qui   s'est   accumulé au dessus de la sur- face limitrophe supérieure de chaque section contenant des éléments de contact peut s'écouler dans la section inférieure voisine. Une garde hydraulique à la partie inférieure de ces conduits de trop- plein empêche la vapeur ascendante de contourner les éléments de contact en les évitant. Les conduits de trop-plein sont disposés de manière telle que ceux d'une section ne viennent pas en contact avec la section inférieure.

   Il en résulte qu'ils ne peuvent pas gêner le mouvement du liquide, aussi bien dans la section infé- rieure que dans l'espace entre les éléments ou plateaux. Il est par conséquent possible de prévoir, dans une même section, un, deux ou un nombre quelconque conduits de trop-plein et de cons truire des colonnes de contact et de séparation de tout diamètre désiré et de toute capacité désirée. 



   Au lieu d'utiliser comme éléments de contact, des pla- ques ou plateaux parallèles espacés, on peut utiliser des substan- ces filamenteuses comme des filaments de verre ou métalliques pour obtenir une grande surface de contact par unité de volume. 



   Les différentes sections de la colonne peuvent avoir le même genre et la même quantité d'empilage, ou des genres et des 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 quentités différents. 



   L'appareil représente sur la Fig. 1 comprend une colon- ne de fractionnement 2, une source de chaleur 5, telle qu'une chaudière ou un réchauffeur, recevant sa chaleur d'un fluide ap-   proprié 4,   une turbine ou autre moteur à détente 9, et un conden- seur 1. Une conduite 7 amène la matière à distiller. La phase liquide passe de haut en bas à travers la colonne 2. Une partie de la phase liquide passe dans le réchauffeur 5 dans lequel elle se vaporise   partiellement     e@   retourne dans la colonne 2. Une autre partie du liquide quitta le   fond   de la colonne sous forme de pro-      duit de distillation   l@ur@,   par la conduite 6. On fait passer la vapeur de tête 8 dans la turoine 9, dans laquelle la chaleur est transformée en travail.

   On condense la vapeur détendue dans le con- denseur 1, qui peut être un condenseur du type à contact direct ou à surface, et on évacue le condensat par la conduite 17. Le moteur à détente ou turbine 9 peut actionner une machine appropriée quelconque, par exemple un générateur de courant électrique. 



   Dans l'appareil de la Fig.   2, la   colonne 2 comprend deux parties de diamètres différents chauffées chacune par des réchauffeurs indépendants séparés, respectivenent 3 et   4.   Le ré- chauffeur 3 est chauffé par autocompression de la manière suivante; on fair passer la fraction des vapeurs de tête qui se dégagent par la conduite 8 et par la conduite 10 dans la turbine 9 qui actionne le compresseur 11. Ce compresseur 11 comprime le surplus des va- peurs de tête qu'il reçoit par la conduite 12. La vapeur comprimée est envoyée par la conduite 13 dans le réchauffeur 3 où elle cède sa chaleur latente de condensation. Evacué au moyen de la pompe 14 par la conduite 16, le condensat constitue le produit de distilla- tion léger. Une partie peut er. être renvoyés sous forme de reflux dans la colonne 2 par la conduite 15. 



   Là colonne 2 peut être divisée en plus de deux sections de différents diamètres, et chacune de ces sections peut être chauf- 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 fée par une réchauffeur séparé. Toutefois, le nombre de réchauf- feurs ne doit pas nécessairement être égal à celui des sections. 



   L'appareil de la Fig. 3 est analogue à l'appareil qui vient d'être décrit et s'en distingue par un tamis filtrant 25 disposé dans la partie inférieure de la colonne 2 sur le trajet de la solution qui est partiellement vaporisée dans le réchauffeur 3 et est remise en circulation à la partie inférieure de la colonne   2.   



  Les matières solides retenues sur le tamis 20 sont déchargées dans les deux récipients 21. Le réchauffeur 3 est chauffé par autocom- ,pression,   comme   décrit   av@@     référence  à la Fig. 2. Toutefois, il y a lieu de remarquer   qu@  le produit   liquida  lourd provenant de la distillation., concentration ou évaporation, est soutiré du réchauffeur 5 qui est alimenté depuis un point situé au-dessus du tamis 20. De cette manière, on obtient le constituant lourd sen- siblement exempt de substances dissoutes, par la conduite 6. On peut également retirer ce constituant lourd du fond de la colonne 2 
Le tamis 20 est de préférence incliné pour faciliter l'évacuation des matières solides par gravité à travers la large conduite 43 dans les récipients collecteurs 21.

   Cette évacuation peut être facilitée par   l'action   de balayage du mélange chauffé provenant du réchauffeur 3   (Fig.7).   On utilise deux de ces réci- pients, qui sont chargés alternativement et vidés par la décharge 45. Une conduite 44 ramène le liquide accumulé dans le récipient 21 dans la colonne, en dessous du tamis 20. Un autre tube court et de grand diamètre   46,   sert au nettoyage des conduites. 



   Dans la variante suivant la Fig. 8, le tamis filtre 20 est disposé horizontalement, et les matières solides qui y sont déposées sont enlevées au moyen d'un racloir 40 actionné par le moteur 42 par   l'intermédi@ire   de la roue dentée   41.   



   L'appareil de la Fig, 4 est une variante de l'appareil représente sur la Fig. 2, dans laquelle la vapeur de tête 8 action- ne une turbine 19 entraînant le compresseur 11 qui comprime une 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 vapeur de composition différente prélevée en un autre point de la colonne 2 par la conduite 62. Cette vapeur   comprimée   passe par la conduite 63 dans le réchauffeur 53 et sert au chauffage de la colonne. Le-condensât soutire du réchauffeur 53 par la con- duite 70 et la   pompe     14,   représente   -Lui   produit de distillation extrait en 66, qui est   plus-léger   que les produits de queue extraits en 6, mais plus lourd que le produit de tête soutira par la conduite 67.

   On obtient ce produit de tête par conden- sation dans le condenseur 1 de la vapeur détendue dans la turbine 19. Le condensat ainsi obtenu est   transfère   par la pompe 60 dans le séparateur   d'eau   51. De là, une partie du distillat de tête exempt d'eau, retourne comme reflux par la conduite 65 dans la colonne 2, et le restant sort par la conduite 67 sous forme de distillat léger. On retire l'eau séparée par la conduite 69.

   Bier que l'appareil représenté   comprenne   deux condenseurs et réchauf- feurs utilisant la chaleur latente des condensais pour le chauf- fage du reflux et l'obtention de fractions du mélange, il ést bien éntendu qu'on peut utiliser un nombre quelconque de ces con- denseurs et réchauffeurs, suivant le nombre de constituants ou de fractions qui doivent être obtenus au moyen de la colonne. 



     L'appareil   représenté sur la fige 4 convient parti- culièrement bien au traitement de substances non-miscibles à l'eau telles que des mélanges d'hydrocarbures, tandis que l'ap- pareil représenté sur les   Figs.-1   à 3 est susceptible d'applica- tions plus générales. Il convient particulièrement bien à la distil- lation d'eau, pour séparer l'eau lourde et d'autres isotopes. 



   Les Figs. 5 et 6 montrent que la colonne 2 contient des- couches superposées 72 de lamelles de mise en contact supportées sur des anneaux 76 et ces .:ouches sont séparéespar des espaces vides 74. Entre des groupes de lamelles de chaque couche, sont disposés des conduits de trop-plein 73 dont le niveau des bords supérieurs 75 est réglable. A l'extrémité inférieure., ces conduits compor- tent une garde   hydraulique.   

 <Desc/Clms Page number 13> 

 



   Il est à remarquer que les conduits 73 ne s'étendent pas dans les sections, inférieures, comme des tubes de descente ordinaires. Ceci offre deux avantages: il est possible de disposer un nombre quelconque de conduits de   trop-plein:;   dans chaque sec- tion, tandis que dans le cas de tubes de descente ordinaires deux seulement de ceux-ci peuvent être prévus dans la même section. 



   La possibilité de prévoir un nombre illimité de conduits de trop- pleins dans chaque section, permet de rendre aussi petit qu'on le désire le gradient d'écoulement horizontal., et de construire des colonnes ayant un diamètre et une capacité sensiblement illimités.      



   Le fait qu'aucune partie de la surface de la section inférieure n'est prise par des gouttières de descente, permet d'accroître la. production. Le gain de capacité qui en résulte est d'autant plus notable que le volume de la phase lourde se rapproche davantage du volume de l'autre phase. 



   La disposition des éléments de contact en lamelles ver- ticales uniformément espacées,   combine   les avantages suivants : 
1.- Grande surface par volume; 
2.- La surface toute entière est aisément et uniformé- ment mouillée par les deux phases mises en contact;   3.-   Les phases s'écoulent à contre-courant; 
4.- Le volume retenu est faible. 



   5.- L'installation est aisée et économique. 



   6. - Il n'y a pas formation de canaux. 



   La distance entre les lamelles peut être réglée par des espaceurs. Si les espaces intermédiaires sont étroits, le nombre de plateaux et la surface de contact par unité de volume,   augmen-   tent. Il en résulte une augmentation de l'efficacité. En augmen- tant l'espace entre les lamelles, on accroît la production ou la ca. pacité pour un diamètre donné. Il est par conséquent possible de faire variér le HETP ainsi que la capacité d'une colonne entre de large limites, en faisant varier l'espacement des lamelles. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 



   La largeur des espaces libres entre les lamelles   ne-doit   pas être sensiblement plus large que le diamètre des plus grosses gouttes présentes, augmenté du double-de   7.'épaisseur   de la pelli- cule liquide recouvrant ces lamelles. 



   Les éléments de mise en contact peuvent être disposés de manière telle que les espaces libres d'une section soient per- pendiculaires aux espaces libres des sections adjacentes. 



   Si les colonnes fonctionnent dans des conditions sensi- blement constantes, il est possible de supprimer les conduits de trop-plein. 



   La relation surface-volume des éléments de contact et le poucentage d'espace vide entre les éléments, sont réglés de pré- férence de telle sorte que chaque section de mise en contact soit chargée jusqu'à être presque noyée quand,la colonne fonctionne à sa production moyenne. Les conduits de trop-plein doivent être calculés de manière à permettre un passage maximum de la phase lour de d'environ   25%,   le restant passant à travers les éléments de contact. 



   Si la phase légère est un gaz, il est préférable de dis- poser le bord supérieur du trop-plein   au.niveau   de la surface su- périeure des plaques de contact. Dans ce cas, iln'y a pas de couche surnageante de la phase liquide lourde, et la chute de pression est faible. Lors du traitement de deux phases liquides, il peut être avantageux de maintenir une couche du liquide lourd au des- sus des sections, à travers laquelle la phase légère   sélève   en bul- les. 



  EXEMPLE.- 
On utilise comme suit une colonne de distillation analo- gue à celle représentée sur les Figs. 5 et 6: 
Hauteur 10,0m; diamètre intérieur 150   mm;   45 sections sans conduits de descente. Hauteur des sections: 200 mm. Espace   libre entre les sections : mm. Les éléments de mise en contact   

 <Desc/Clms Page number 15> 

 sont constitues de plat:. s d'aluminium de 0,5 mm d'épaisseur, et sont espacées de 1,2 mm. Les plaques d'une section sont disposées perpendiculairement aux plaques des sections adjacentes. 



   On distille de l'eau ordinaine dans cette colonne, àla pression atmosphérique, en produisant 32 kg de vapeur par heure. Dans ces conditions;, le facteur de séparation de la colonne correspond à 500 plateaux théoriques. La production de produit de queue est de 0,0023 kg/heure. Sa concentration équivaut à   4,4   moles % d'eau lourde. 



  REVENDICATIONS 
1.- Appareil' pour la mise en contact et la séparation de deux phases d'un mélange à constituants multiplesdont l'une des phases au moins est un liquide, caractérisé en ce qu'il com- prend une colonne verticale munie d'un tuyau de raccordement à chaque extrémité, et des remplissages à différents niveaux de l'appareil, comprenant des groupes d'éléments de mise en contact allongés disposés verticalement, parallèles, sensiblement équidis- tants, espacés de manière à produire un écoulement laminaire du liquide, ces groupes étant séparés verticalement les uns des autres par des espaces entièrement vides de hauteur sensiblement uniforme, le rapport entre la surface de ces éléments de contact et les espaces intermédiaires étant sensiblement constant dans chaque groupe.

Claims (1)

  1. 2. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de contact sont des plaques plates.
    3. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, dans ces remplissages, des conduits de trop- plein aboutissant à la face inférieure des remplissages.
    4..- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre au voisinage du fond de la colonne, et <Desc/Clms Page number 16> des moyens d'évacuer les matières solides déposées sur ce filtre.
    5.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne comprend des sections de différents diamètres.
    6. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des remplissages différents du genre décrit, à différents niveaux de la colonne.
    7. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des échangeurs de chaleur à l'extérieur de la colonne, et des conduites faisant passer du fluide de la colonne dans les échangeurs de chaleur et retour dans la colonne, pour le réglage indépendant de la température de différentes sections de la colonne.
    8.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est combiné à une chaudière et un moteur à détente, des moyens reliant la chaudière à la colonne, des moyens de faire passer le produit de tête de la colonne dans le moteur à détente et des moyens d'évacuer les produits de queue de la colonne, ces produits de queue étant enrichis en eau lourde.
    9.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à détente, un compresseur, des moyens de faire passer des vapeurs de tête de la colonne, en partie'dans le moteur à détente pour y produire de la force motrice par dé- tente, et en partie dans le compresseur, le compresseur étant actionné par le moteur à détente, des moyens d'échange de chaleur disposés entre le compresseur et la colonne, une conduite faisant passer le fluide de reflux de la colonne dans les moyens d'échange de chaleur, une conduite de retour du reflux dans la colonne, et des moyens de faire passer le fluide de tête du compresseur en con- tact d'échange de chaleur avec le fluide de reflux dans les moyens d'échange de chaleur.
    10.- Procédé pour séparer un mélange contenant au moins un constituant normalement liquide, en une phase vapeur et une phase liquide, caractérisé en ce qu'on introduit le mélange dans une zone de distillation allongée disposée verticalement- on main- <Desc/Clms Page number 17> tient un courant descendant de reflux liquide et un courant ascen- dant de vapeur en contact l'un avec l'autre dans toute la zone de distillation,on divise alternativement le reflux descendant en @@ courants laminaires parallèles étroits et on recombine ces courants on soutire du fluide à différents points de la zone de. distillation on fait passer une partie au moins des fluides soutirés à travers des zones de chauffage .séparées, et on retourne séparément une par- tie au moins des fluides chauffés dans la zone de distillation.
    11.- Procédé pour séparer un mélange contenant au moins un constituant normalement licuide, en une phase vapeur et une phase liquide, caractérisé en ce' qu'on introduit le mélange dans une zone de distillation allongée disposée verticalement, on maintient un courant descendant de reflux liquide et un courant ascendant de vapeur en contact l'un avec l'autre dans toute la, zo- ne de distillation, on divise alternativement le reflux descen- dant en courants laminaires parallèles étroits et on recombine ces courants, on retire un courant de vapeur du sommet de la zone de distillation, on divise ce courant en portions, on trarisforme en force motrice l'énergie thermique d'une de ces portions, on utilise cette force motrice pour.comprimer une autre portion du courant de produits de tête,
    on fait passer les portions com- primées dans une zone de chauffage, on remet en circulation le li- quide provenant de la zone de distillation à travers la zone de chauffage sous forme de reflux dans la zone de distillation, et on transfère dans cette zone de chauffage la. chaleur des produits de tête comprimés au reflux liquide.
    12. - Procédé pour séparer ¯ d'un mélange contenant au moins un constituant normalement liquide, en une phase vapeur et une phase liquide, caractérisé en ce qu'on introduit le mélange dans une zone de distillation allongée disposée verticalement, on maintient un courant descendant de reflux liquide et un courant ascendant de vapeur en contact l'un avec l'autre, dans toute la zone de distillation, on divise alternativement le reflux descen- <Desc/Clms Page number 18> dant en courants laminaires parallèles étroits et on recombine ces courants, on retire de la vapeur de tête du sommet de la zone de distillation, on transforme l'énergie thermique de la fraction de tête en force motrice, on évacue un second courant de vapeur d'un point intermédiaire de la zone de distillation,
    on utilise la force motrice produite pour comprimer ce second cou- rant de vapeur, on fait passer le courant de vapeur comprimée dans une zone de chauffage, on remet en circulation le liquide de la zone de distillation à travers la zone de chauffage comme reflux dans la zone de distillation, et on transfère de la chaleur de la vapeur comprimée au'reflux liquide dans la. zone de chauffage.
    13.- Procédé pour concentrer une'solution aqueuse et séparer de cette solution un produji de queue enrichi en eau lourde et un produit de tête à teneur réduite en eau lourde, en séparant en même temps des corps dissous précipités, caractérisé en ce qu'on utilise une zone de chauffa.ge et une zone de distilla- EMI18.1 ti.on allongée dïspaséeve:
    ticalement chacune de ces zones étant comprise entre des parois, la zone de distillation comprenant une zone supérieure de séparation et une zone inférieure de filtration se rejoignant l'une l'autre, on maintient un courant descendant de reflux liquide et un courant ascendant de vapeur d'eau en contact l'un avec l'autre dans toute la zone de séparation, on divise alternativement le reflux descendant en courants laminaires parallèles étroits et on recombine ces courants, on fait passer.
    la solution aqueuse de la zone de chauffage à la zone de filtra- tion, on évacue les solides filtrés, on remet en circulation le filtrat du fond de la zone de filtration dans la zone de chauf- fage, on retire une vapeur de tête du sommet de la zone de sépara- tion, on divise cette vapeur de tête en courants séparés, on trans- EMI18.2 forme l'énergie' thert1!Íone d'nu de ces cazrants cl'forcee onu7ise cette faxBTIDpxroomp1mprrn autmde CRS courants, et on fait passer le cou- <Desc/Clms Page number 19> rant comprimé en contact d'échange de chaleur avec la solution aqueuse dans la zone de chauffage, en transférant a.insi de la chaleur des produits de,tête à la solution aqueuse-, 14.- Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la vapeur de tête.
    est condensée dans la zone de chauffage et retourne comme reflux dans la zone de sé- paration.
    15. - Procédé suivant-la. revendication 13, caractérisé en ce qu'on prend de la solution du fond de la zone de séparation au dessus de la zone de filtration, on fait passer une partie de la solution à travers une zone de réchauffage, on retourne-cette partie réchauffée dans la zone de séparation, et on soutire une autre partie de la solution sous forme de produits de queue en- richis en eau lourde.
BE556447D BE556447A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE556447A true BE556447A (fr)

Family

ID=180223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE556447D BE556447A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE556447A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3788954A (en) Interphase mass transfer process from lamina flowing films.005 in.thick
JP5442621B2 (ja) 主にエタノール及び水の混合物を脱水するための方法
US4586985A (en) Multi-effect rotary distillation apparatus
US4597835A (en) Still
US3822192A (en) Evaporative method
JP6822984B2 (ja) 液体が連続流通する3以上の室を有する柱状部を備えた蒸留装置及びその蒸留装置の使用による蒸留又は抽出蒸留のための方法
US20110088277A1 (en) System for liquid extraction, and methods
JP2002515336A (ja) 機械的蒸気再圧縮プロセス
FR2508340A1 (fr) Purification de gaz contenant des impuretes solides et gazeuses
US8336226B2 (en) System for liquid extraction, and methods
JP2001348222A (ja) 蒸留によるアンモニア精製方法
US4561941A (en) Essence recovery process
US3843463A (en) Evaporative method
CN1678379A (zh) 用于生产纯净蒸汽的方法及装置
CN105879419B (zh) 一种双段刮板式蒸发器
BE556447A (fr)
US4451334A (en) Multi-effect rotary distillation process
AU2004238580B2 (en) Method and device for treating water
US3444049A (en) Vertical multistage distillation apparatus
EP0268583A1 (fr) Appareil et procede de distillation.
JP3865217B2 (ja) 蒸発装置
CN1384764A (zh) 用于分离混合液体的设备与方法
FR2465686A1 (fr) Procede et dispositif pour l&#39;obtention de chlorure de cyanogene pur
CA2606640A1 (fr) Appareil de rectification a l&#39;aide d&#39;une pompe thermique
CN1121888C (zh) 物质混合物的蒸馏方法及实现该方法的装置