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La prisante invention concerne uns tho1c ':t une installation, d; ::-<.c 1;cti')::\ ,U douco à partir d'eaux contenant des sela en solution et ee itozu de mer, par distillation en cascade par détente instantanée.
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On saint que pour l'alimentation humaine on utilise de Grandes quotités d'eau douco; de m8= certaines fabrication industrielles exilant de très scanda vol1;:r.es d'eau exempte de sels et notassent de chlorure de sodium. Ces consternations d'eau douce ne font que croîtra dans de fortes proportions de
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sorte que les sources dapprcvisionneß.3nt usuelles tendent à slazpauvrir et il arrive qu'elles ne réussissent, parfois, à satisfaire tous les besoins qu'avoc bien des diffi- cuités.
Peur cette raison, afin d'accroître les disponibilité
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d'eau douca en a préconisé de sounettra l'eau de racr à un dessalaient préalablement à son utilisation; cette eau de mer peut être adoucie par l'un ou l'autre des divers procédas connue et notassent par le procédé par distillation par détente inatan- tanée à étages multiples.
Ce dernier procédé consiste en ce que l'eau de mer propulsée par une pompe de circulation est tout d'abord
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échauffée dans un réchauffeur qui la porte à une température pouvant atteindre environ 120 C puis à Cette température et sous une pression donnée d'environ deux atmopsphèrea et qui est égale à la pression de saturation correspondant à cette température, elle est menée dans une première chambre constituant le premier étage.
Dans cette chambre, étant donné la température de l*eau qui est plus élevée que la température de saturation qui correspond à la pression qui y règne, il se produit l'évaporation
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d'une partie de l'eau qui se transforma en vapeur d'eau; cette vapeur est refroidie par lo passage de l'eau de mer à dessaler, qui est plus froide, dans un échangeur de chaleur c'est-à-dira que des calories sont extraites de la vapeur qui se condensa et donne une première fraction d'eau douce qui est recueillie; quant à l'eau de mer subsistant, sa concentration en sels augmenta.
De la première chambre, l'eau de mer plus concentrée en sels qu'à l'entrée et l'eau douce recueillie sont menées dans une seconde chambre qui constitue le second étage où règne une température inférieure à celle du premier étage et où la pression est aussi plus basse étant donné la différence des températures
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de saturation; dans ce second et aga s'effectue une nouvelle évaporation, suivie d'une condensation par refroidissement par de l'eau de mer passant dans un échangeur et de la récolte d'une nouvelle fraction d'eau douce qui s'ajoute à la première fraction recueillie ; dans cette seconde chambra,la concentration
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en sels de la saumure ou eau de mer restante aus-snto encore.
Las phénomènes se répètent ainsi d'étage en éta3, la t\'3I':!p:5:-:ltu..."'"9 de même que la pression allant en baissant d'un étage à l'autre alors que la concentration en sels de l'eau de mer ou saumure va en augmentant. Au dernier étage, on obtient, d'une part
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de l'eau douce qui est recueillie et, d'autre part, do la saururo qui est en partie, rejetée à la mer et qui possède une concentration
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en sels plua élevée que l'eau de mer.
L'eau de nar circulant dans 11 éch.::lHgaur du dernier étage ou dans les 3 é chants uro du groupe des cimiers étages est en partie reletu'-3 à la unc autre partie est traités chimique#nt pour supprimer son :'.,:;:;ioo. corro3iV1!J et l'entartrage puis est mélangée à 1 saveurs ccr;2,-;.t0 non rejetée; :a dernier étage est dit !t6ta do J-:7; co rse ,¯ 1, permet d'avo:.' un débit d'eau suffisant dans Isa ^;rw:;.-: tout on
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ne traitant chimiquement vue la. partie fraîche Ce La'r.^4r. de savaura concentrée et d'e, . dip :mr fraîche donne de l'eau salée à une concentration supéri s ira à celles de l'eau da mer.
Cette eau passe alors successivement '.1X7.S las divers 3 changeur de chaleur où elle réchauffe pro;r9Ss:",':#nt en anievant dans chaque étage des calories à la vapeur dle,-,. qui est ainsi amenée à la condenoation. L'efficacité d'una in5'.Ülation appliquant ce procédé de dessalement se caractérise p@@ le rapport entra la quantité d'eau douce produite et la quantité de calories fournies à l'ea salée dans le réchauffeur avant-'entrée dans le premier étag.
L'efficacité est d'autant plus élevée qu'il y a plus d'éta@@
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en cascade; ce nombre d'étapes dé}'3nd de la température A l'entrée du prenier étzs ou température chaude, de la temp.arat1j4e à la fin du cycle ou température froide et des chutes de température que l'on peut ou veut obtenir dans chaque étage.
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Si l'on veut une efficacité :.x3..ux il faut une température chaude aussi élevée que possible et une tenpératura froids aussi basse que ;-'/)3iblo.. Î-Îa.i3 la température chaude est limitée par l*'s risques de corrosion et d'entartrage qui dépendent de la. concentration de l'eau salée au premier étage at par conséquent du taux de recyclage c'est-à-dire de la proportion pondérale d'eau de mer fraîche et de saumura recyclée. Quant à la température froide elle est aussi basse que possible mais elle reste légè-
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rement supérieure à la température de 1'<O<lu de r où l'on rejette la saursara et oj l'on puise l'eau de 09r à dessaler.
Dans les installations connues, on prévoit la même valeur pour la chute de température dans chaque étage ce qui ,associé à la valeur de cette chuta de température impose lo noabra d'étages celui-ci est obtenu en divisant la différence entre la température
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froide, par la dite valeur constante.
D'un autre c8té, on 3aitquo
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la tt1p6rture de saturation et la pression do saturation 3c.1t reliées par une loi dont la courba rO0attiv a une allure exponentielle, de sorta qus les diffûrcacfc,3 do pression corroope;;d:mte.: '1 des chutes de température constantes ne sent pas leo :-.2':::03 pour chaque étage;
com-m il faut que la chuto do pression ait uno valeur rriniro1.Zt suffisants pour assurer l'écoulement dia l'eau douce et de la saumure d'un étage à l'autre et qua cotte valeur minimum doit exister au dernier étage, par suite de la loi exponentielle, la valeur de cette chute est donc plus grande que nécessaire aux étages en amont du dernier, d'où il résulte une mauvaise économie de l'installation..
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De plus, pour déterminer le tau:; de re cyclJ.:;:3 il faut tenir compta de ce que dans les tubes des écha..'1m-3 il faut un débit suffisant d'eau pour refroidir et condenser la vapeur loru3-dans chaque étage; mais ccsiso on recycla de la caunruro très concentra la concentration en sels de l'eau passant dans
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les échangeurs a une valeur comprise C..'..'3 la concentration de l'eau de mor fraîche et celle de la UL1Uro recyclés ce qui pernattrait d'élever la température chaude nais pour éviter les corrosions, la température maximum à l'entrée du premier étage ne peut dépasser une valeur donnée; il en résulte que la nombre d'étages est aussi limité aveccorans conséquence une efficacité limitée de l'installation.
Afin d'accroître l'efficacité on a déjà prévu d'insérer en série entre la source chaude et la source froids plusieurs groupes ou "effets" comprenant chacun une installation à plusieurs étages telle que ci-dessus, l'eau dans l'échangeur du dernier étage de chaque groupe ou effet constituant la source chaude du groupe ou effet suivant;' une telle installation est dite à multiple effets et à plusieurs étages parce que les calories de chauffage de l'eau à
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#-ilcr,iil-;r .u,..¯ ::.."11:;''1 :f;,:t ccrit f')"8.r:!.J ? ,,1" :1J calories do ?n2"..l? d: irc-iu G..:''Uc...1 du c:.^,:.L' ..j3 :la l'fet pr-icédent.
SI. t:::-3 -s Ir.s-,:JLLaticn û: cjtta e::;;;1ca e'3 ).'I,;:1::J.:;Ol' parce qu'elle permit, ..\..:.:--; ';:1 .r 'â;wcw4"t, elle est c-.;::crè.:-1t pls cO:Jp11quée
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et euro â.-..-. un plus grand r¯c¯^..T:3 de rcspea de circulation* l'i î = ¯ s ;¯.. invcntijn ayant pour but do L^ri.".'1e'r les in"'::",,"1v":':..t:J xen tiennes concerna une thoda de production d'oau è.(;1.:.' ::.j,r détente instantanée par distillation en cascade d<3 des ûtaoa successifs d'une eau contenant des sala dissous et en rarticuiiar de l'eau de mer :sa caractérisant en c9 qu'on produit entre deux tas scces3f5 dos chutes de pression iitiq..;.',:;
c lrj.123 à la pression aotrico pour réalicar 1 T Accule es nt de l'eau douce et da la saumure d'un étage au sui v nt Suivant une autre caractéristique, une partis au moins de
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la :3:::..1.-::::"::$ :,) ô:"ta:lt d'un étagg est réintroduits dans un étage zjiriz après avoir absorba da la. chaleur provenant da la vapour d'au soins un stage et .".vG'ntu3.t3.:7.v d'2."1 r ;c7du..feur.
I;.::.;-.;:; 'l.:.;1 réalisation cara et Ijr1. tiquli') d'une installation appliquant le procéda, il est prévu de placer dans chaque étage en amont des otages de rejet, un échangeur de chaleur additionnel par étage, les dits échangeurs additionnels étant reliés en
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s:ri, 1n premier de ceux-ci étant raccordé au conduit de sortie de la saumura de l'otage qui suit celui danslequel il se trouve tandis que la sortie du dernier échangeur additionnel
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au :x:> i..'l3 st raccordée à l'entrée d'eau salée ou de saumure dans l t ,;'t::lg3 corres?ondant à ce dernier échaugeur après avoir éventuellement traversé un réchauffeur;
suivant une autre parti- cularité, une dérivation mène d'un endroit intermédiaire d'un de ces échangeurs additionnels jusqu'à l'entrée de saumura de l'étags
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précédent.
La présente invention sera plus aisément comprise par la description suivante des dessins annexés dans lesquels les figures 1 à 5 sont des schémas de diverses installations de production d'eau douce réalisées suivant l'invention.
Dans ces dessina ne sont montrés que les éléments indispensables à la compréhension, les autres ayant été volontairement omis; de plus, dans ces dessins des éléments identiques ou semblables sont pourvus des mêmes références.
Une installation telle que celle schématisée dans la figure 1 comprend un certain nombre de chambres ou d'étages de distillation dont six seulement sont représentés. L'eau de mer fraîche et froide est chassée par une pompa 7 dans un échangeur de chaleur 6a situé dans un étage 6 ;
de cet échangeur 6a l'eau salée passe dans un échangeur 5a. d'un étage précédent 5 puis une partie est rejetée à la mer par le conduit 8 alors que le reste subit en 9 un traitement chimique pour empêcher ultérieurement les corrosions et l'entartrage. A la sortie de 9, l'eau salée qui a été traitée passe, scus ltaction d'une pompa de circulation l0,successivement dans des échangeurs 4a, 3a, 2a, la placés respectivement dans les étages 4,3,2 et 1 puis elle est menée dans un réchauffeur 11 qui la porte à une température de l'ordre de 120 Ci à cet endroit la pression est de l'ordre da 2 kg/cm2 absolus.
L'eau salée délouche alors dans la chambre du premier étage 1 où elle se d'cend et sa température baisso; une certain') partie de l'eau se t@onsforme alors en vapeur qui est condessés sous forme d'eau dou@e par refroidissement par l'eau salée plus froide passant dans l'échangeur de chaleur la; cette eau douse est recueillie dan le bac collecteur lb; l'eau salée resta@@,
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devient la saumura le car sa concentration en sel est plus forte qua celle de l'eau qui entre.
La pression régnant dans l'étage 1 fait passer l'eau douce du collecteur 1b jusqu'au collecteur 2b situe dans l'étage 2 où la saumura de l'étage 1 est aussi amenée.
Dans cot étage 2 où règnent une pression et une température plus basses que dans l'étage 1, se répètent les mêmes phénomènes de vaporisation et de condensation que dans cet-, étage 1 ; une nouvelle fraction d'eau douce est recueillie dans le collecteur 2b tandis que la concentration de la saumure 2c est plus forte que celle de le. Les phénomènes de détente de la saumure, de vaporisation et de condensation de l'eau douce se reproduisent ainsi de proche en proche jusqu'au dernier étage 6. Dans cet étage, on récolte dans le collecteur 6b, finalement, toute l'eau douce produite c'est-à- diro l'ensemble des fractions lb à 6b ; eau est aspirée par la pompe 13 et ssnée à l'endroit d'utilisation.
La saumure dont la concentration a augmenté d'un étage au suivant est rejetée à la mer qui constitua la sourca froide, par la pompe 14 placée sur le conduit 12. La pression et la température ont aussi baissé de proche en proche. Sur le conduit 12 cet branchée une dérivation 15 qui est raccordée à un échangeur de chaleur additionnel 4d placé dans l'étage 4; cet échangeur 4d est raccordé à un échangeur additionnel 3d placé dans l'étage 3 et qui est lui-même relié à un échangeur analogue 2d placé dans l'étage 2 ;
la sortie de cet échangeur 2d est reliée par 2f à l'entrée de saumure dans l'étage 2 et entre 2d et 3d se situa une dérivation 3f reliée à l'entrée de sa usure dans l'étage. 3 Ces échangeurs additionnels 4d, 3d et 2d sent parcourus par de la saumure froids, concentrée, expulsée de l'étage 6 ; cette saumure qui se réchauffa en refroidissant la vapeur des étapes respectifs est réintroduite, en partie, dans l'étage 3 et, en partie, dans
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l'étage 2 où elle s'ajoute à la saumure provenant respectivement de l'étage 2 et de l'étage 1.
La figure 2 concerne une partie d'une variante d'uns installation de la figure 1 ; il n'a pas été jugé nécessaire de montrer la partie à droite da la brisure qui est idantique à celle de la figure 1. Dans la partie représentés on voit que l'étage 1 comprend aussi un échangeur additionnel 1d ayant sa sortie reliée par le conduit l'f à l'entrée de saumure dans l'étage 2 ;
de plus, des prise3 intermédiamires sont faites dans les échangeurs additionnels 2d et 3d et par les conduits 2'f et 3'f des parties de la saumure qui y circule sont amendée respectivement à l'entrée des étages 3 et 4, ce dernier n'étant pas montré
La variante d'exécution de la figure 3 est analogue à ce-..'La de la figure 1 mais elle comporte cependant un recyclage additionnel, dans l'eau de mer fraîche traitée introduite dans l'installation, d'une partie de la saumure sortant de l'étage 6 par le conduit 12 ; ce cas, un conduit 16 relie le conduit 12 à l'entrée de l'échangeur 4a de l'étage 4; des régulateurs de débit 17 et 18 sont placés respectivement sur les conduit3 15 et 16.
La figure 4 montre une vue partielle d'une autre variante, la. partie de l'installation à droite de la brisure et identique à la partie correspondante de l'installation de la figure 1 ou de celle de la figure 3 ; dans l'installation de la figure 4,des prises intermédiaires sont faites sur les échangeurs additionnels 2d et 3d et @ne partie de la saumure sortant du premier étage est recyclée dans un échangeur additionnel l'd car un conduit 1g portant une @ompe de circulation 19 relie la sortis de l'étage 1 à l'entrée d@ dit échangeur dont la sortie est reliée au
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rôciuufjfôur 11 où la $...i'.::.:-e est réchauffes puis rentre dans :"1 ;t.:
.3 La figura 5 a-cL relative à 'jt-2 autre variante dans laquelle la >xr*iî t droits à la brisure est encore ièentique à la partie C'-!T-4:;:':',:,'1<l::.:-"t de l'installation da la figure 1 ou à celle de la figura 3; l'installation de la figure 5 coprand un recycla toi que celui de la figure 1 pour les étapes 3 tJ Vlors que dans los <Sc;:aur3 additionnels Id et 2d des étages 1 et 2 on fait rapassar de la saumura extraite de l' éte 3; un conduit 20 pourvu d'une porspo 21 relie alors la sortio de l'étage 3 à l'entrée dc ?'<:r¯a,.,.r additionnel- 2d de 1=tas 2; la sortie de 1f";::1",n.y;;.u- Id est reliée au réchauffeur 11 dtoù la saumure rentra Jono l' ûta.:'3 1.
REVENDICATIONS.
1. !.i.:t1:o6) de production d'eau douce par distillation par d6t::c instantanées en cascade dans des étai793 successifs à partir !e2. cc :r: :¯.. des sais dissous et spcialer.ont à partir de l'eau de mer, caractérisés en ce qu'on provoque entre les otages successifs des chutes de pression identiques entre elles
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et égales a la différence de prcs3io#:notrices I:1inir:aa nécessaires