Procédé de rectification de vapeurs. La présente invention, applicable en par ticulier à la rectification de l'alcool, a pour objet un procédé de rectification de vapeurs, selon lequel on fait parcourir à grande vitesse les spires successives d'un serpentin par les vapeurs à_ rectifier et que l'on provoque la pulvérisation du liquide de rectification dans le serpentin de manière à assurer le mélange intime de ce liquide avec les vapeurs pour obtenir la rectification de ces dernières, la séparation du liquide appauvri se faisant dans une partie curviligne du serpentin sous l'action de la force centrifuge,
après quoi il est procédé dans le serpentin, sur le parcours de le, vapeur qui a été ainsi traitée, à la pul vérisation d'un liquide de rectification plus pur en vue d'une nouvelle rectification des vapeurs ainsi rectifiées.
Ainsi, les vapeurs, en avançant, mélangées à un liquide de rectifi cation, se dépouillent de leurs constituants les plus lourds et s'enrichissent en produits vola tils, tandis que. le liquide de rectification se dépouille progressivement de ses constituants les plus volatils et s'enrichit de plus en plus en constituants lourds.
L'invention concerne encore un dispositif pour la mise en #uvre du procédé ci-dessus et comprenant un serpentin au moins en partie curviligne dont les spires. sont parcourues à grande vitesse par les vapeurs à rectifier, avec -des moyens pour introduire en des points suc cessifs du serpentin, un liquide de rectifica tion, de façon qu'il soit pulvérisé, et des moyens pour extraire, en des points succes sifs, le liquide appauvri par son passage dans le serpentin.
Aux dessins ci-joints donnés à titre d'exemple: La fig.1 illustre schématiquement le prin cipe du nouveau procédé; Les fig. 2 et 3 représentent deux formes d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; Les fi-. 4, 5, 6 représentent, en coupe ver- ticale, en coupe horizontale et en vue de dé tail, une partie d'une colonne de rectification constituant une autre forme d'exécution et comportant des serpentins en forme de spi rale plane, avant par conséquent un rayon de courbure de plus en plus faible.
Les fig. 7 et 8 représentent, en coupe ver ticale et Horizontale, une partie d'une colonne de rectification constituant encore une autre forme d'exécution.
Les fig. 9 et 10 représentent, en coupe, différentes foi-mes que l'on peut donner au -serpentin.
Les fi-. 11 et 7.2 représentent. en coupe verticale et horizontale, une partie d'une co lonne de rectification comportant un serpen- tin semblable à celui de la fig. 10.
Enfin, les fig. 13 et 14 représentent, en élévation et en plan, les détails du mode de prélèvement. et d'injection pour l'appareil de la fig. 2.
En fi-. 1 est représenté un dispositif per mettant d'effectuer l'opération prévue pour remplacer le barbotage actuellement utilisé avec les colonnes de distillation. Comme il a été dit, cette opération consiste essentielle ment à faire parcourir à grande vitesse par la vapeur à. rectifier les spires successives d'un serpentin et à introduire dans ce serpen tin, par injection ou par aspiration sous l'ac tion de la vapeur elle-même. le liquide de sec: tification, de telle façon que ce liquide soit. pulvérisé.
Cette pulvérisation produit un con tact intime entre ce dernier et la vapeur, ce qui favorise grandement: les opérations de rectification. Cette rectification se fait. grâce à ce mélange et les éléments liquides se sé parent. Ils sont de préférence recueillis dans la gouttière ou rigole formant la partie exté rieure du serpentin à section droite plus ou moins aplatie, le liquide étant projeté dans cette rigole par la force centrifuge.
L'injection du liquide se fait de préfé rence dans la partie intérieure supérieure de la section droite d'une spire du serpentin et la séparation centrifuge, par la partie infé rieure extérieure de ladite section droite. La fi;-. 1 représente l'extraction d'un liquide pro venant d'une opération de rectification anté rieure dans une spire antérieure non repré sentée, et l'injection ultérieure d'un nouveau liquide pour une nouvelle rectification. La vapeur à rectifier quitte le serpentin sépara teur S entièrement curviligne qui reçoit en ? le liquide injecté juste après la sortie en il du liquide séparé après rectification.
D'ail leurs, le serpentin peut présenter des parties rectilignes aux endroits où se produit le mé lange intime du liquide et de la vapeur, c'est- à-dire là où se fait la rectification propre ment dite. Au contraire. il doit être curvi ligne, au moins en partie, pour la. séparation du liquide après rectification.
Le procédé décrit peut s'appliquer, comme d'ailleurs le procédé de barbotage, suivant, le principe connu des procédés de rectification actuels où le liquide à distiller forme la ma jeure partie du liquide de rectification et par court les plateaux successifs en sens inverse de la vapeur à rectifier. les composants les plus volatils du liquide et les composants les moins volatils de la vapeur prenant la place l'un de l'autre grâce aux contacts successifs des deux fluides.
Dans la partie supérieure de la colonne, les mêmes opérations s'effectuent mais on utilise, comme liquide de rectifica- tion, non plus le liquide à distiller mais le liquide provenant des premières condensations des vapeurs rectifiées sortant de la colonne de rectification elle-même.
Aux fig. 2 et 3, on a représenté des app@a- reils :a, double effet pour la distillation de l'alcool conformément au procédé ci-dessus, où l'on sépare, d'une part, l'alcool\ et les éthers et, de l'autre, l'eau et les huiles moins volatiles que l'alcool. L'appareil est à double effet et utilise donc la chaleur latente de va porisation de l'alcool rectifié dans une pre iniére colonne pour distiller à pression infé rieure le liquide que l'on rectifie dans une deuxième colonne.
Dans l'appareil de la fig. 2, le serpentin de rectification est constitué par une couronne cylindrique parcourue par nue bande métal lique de même largeur enroulée en spirale le long du cylindre intérieur' de manière à transformer la colonne en un serpentin de section droite appropriée, par exemple en forme de parallélogramme.
Le prélèvement du liquide de chaque spire de serpentin se fait par une espèce de cuiller étroite fai sant saillie légèrement à l'intérieur par rap port à la paroi extérieure et dirigée en sens contraire du mouvement du fluide; cette cuil ler est disposée le long de cette paroi exté rieure suivant une ligne oblique par rapport à. la direction du fluide parcourant le serpen tin en formant un angle obtus avec cette di rection.
A la partie inférieure de la section droite de chaque spire, cette cuiller se prolonge jus qu'à l'extérieur dans un même plan oblique par rapport à la direction du fluide par un tube étroit qui s'incurve ensuite pour amener le liquide drainé ou évacué à la paroi inté rieure de la spire où ledit ,liquide à distiller est utilisé pour rectifier à nouveau des va peurs moins pures.
Le tube considéré amène le liquide drainé à la partie extérieure supérieure de la section droite de la spire à laquelle il doit être amené et traverse cette spire à la paroi supérieure de laquelle il est relié, cette traversée se faisant en oblique pour s'écarter légèrement de la direction de mouvement du fluide et injecter le liquide sur la paroi intérieure de la spire.
Pour la traversée de la spire, le tube s'aplatit et s'élargit pour réduire autant que possible l'obstacle créé au mouvement de la vapeur dans le serpentin.
Les fig. 13 et 14 représentent le mode de prélèvement et d'injection. On n'y a repré sente que deux tubes de drainage d1 et d2 en élévation et un seul tube d1 en plan, ces tubes amenant le liquide recueilli dans la spire A à la spire 13 pour effectuer dans celle-ci une nouvelle rectification.
On pourrait également utiliser une seule cuiller pour plusieurs spires voisines et re cueillir l'ensemble des liquides séparés dans ces spires pour les injecter ensemble dans d'autres spires. En fig. 2 et pour, faciliter la compréhen sion du dessin, on a groupé les spires en sept groupes successifs dont chacun comprend six spires voisines. Ces groupes ont été désignés par les lettres Dl, D2, <I>D3,</I> D4, Dzs, D(;, <I>D; à</I> partir du bas de ,la colonne.
E désigne un réservoir chauffé par la vapeur pour produire l'évaporation du liquide appauvri sortant de la colonne par la canalisation P. La vapeur produite en E sort par la canalisation L qui l'amène à la colonne de rectification décrite ci-dessus par la partie inférieure. La vapeur parcourt à grande vitesse les spires ,de chacun des sept groupes, de la colonne, dont elle sort par la canalisation L, qui l'amène dans le condenseur<B>S</B> formé par un serpentin disposé dans le réservoir réfrigérant T.
Dans ce ser pentin 8, une série de tubes de drainage suc- eeSsifS <B>81,</B> 82, s3, 84,<B>$5,</B> ss_servent à former le premier liquide de rectification de la colonne de rectification et, à cet effet, le dernier tube de drainage communiquant avec le courant de vapeur, c'est-à-dire celui qui extrait le liquide le plus volatil en 8s, est relié à la spire 6 du groupe D, pour<I>y</I> injecter son liquide,
cette spire 6 étant la dernière spire de la colonne. Les autres tubes de drainage S,,, 84, 83, s2 et<B>si</B> injectent respectivement leur liquide dans les spires correspondantes 5, 4, 3, 2, 1 du même groupe D,.
A son tour le liquide séparé dans chacune des spires du groupe D, est utilisé dans les spires de même numéro du groupe antérieur D, pour assurer la rectification dans cette dernière spire.
A cet effet, les tuyaux d'éva cuation ou de drainage sortant de chacune des spires de D, injectent leur liquide à la face interne de la spire de même numéro de D, De même, les spires -de D,, alimentent avec les liquides qui s'y séparent, la. rectifi cation des vapeurs circulant dans les spires de même numéro du groupe Da.
Dans le groupe D4 les vapeurs circulantes sont recti fiées, non seulement par les liquides prove nant des spires correspondantes de D,, mais aussi par les liquides d'alimentation de la colonne que l'on injecte d'abord.
Le tube d'alimentation Al fournit à cet effet les tubes <I>al, a.,</I> a_,, <I>a,, a;, ah</I> alimentant respectivement les spires correspondantes de D, préalable ment à l'injection des liquides séparés dans les spires correspondantes de D, La rectification dans les spires de D., se fait au moyen d'une injection dans chaque spire des liquides séparés dans les spires de même numéro du groupe D,.
De même, le groupe D" alimente pour la rectification le groupe D2, qui, à son tour, fournit le liquide de rectification pour D,.
Les liquides séparés dans les spires du groupe Dl sont évacués par la canalisation P dans le réservoir E où les constituants vola tils qui peuvent y être contenus sont évaporés, tandis que les résidus liquides appauvris sont extraits par la canalisation P, d'une manière continue.
Bien entendu, le réservoir E pourra être constitué par deux réservoirs élémentaires dont le premier est plus haut que le second, ces deux réservoirs étant parcourus successi vement de haut en bas par le liquide appau vri. Le second réservoir seul est chauffé par la vapeur pour produire l'ébullition du liquide appauvri. Les vapeurs produites sont injectées dans le premier réservoir, ce qui cor respond à une première rectification. Cette disposition est bien connue et a été utilisée dans différents appareils de distillation.
Le liquide dépouillé passe dans un dis positif de chauffage C où sa chaleur est uti lisée pour chauffer le liquide à distiller qui entre dans le dispositif de chauffage C par la canalisation A et en sort par A, pour ali menter, comme indiqué, le groupe D, par a" <I>a_,</I> a3, <I>a4,</I> a5, a..
Les tubes de drainage s;, sY, s<B>9</B>, s",, SI" s,r du serpentin séparateur et condensateur S fournissent les produits définitifs de la dis tillation et on peut les extraire mélangés comme représenté en fig. ? ou encore séparé ment, les derniers liquides extraits étant plus volatils que les premiers et étant connus en distillation ,alcoolique sous le nom d'éthers.
Le réservoir T forme le réservoir d'éva poration pour la. seconde colonne et remplit par suite le même rôle que le réservoir E pour la. première colonne. Les vapeurs produites sortent par la partie supérieure T" et pénè trent par la canalisation L2 à la partie infé rieure de la seconde colonne. Les vapeurs sont rectifiées dans cette colonne établie comme la précédente et comprenant les groupes D,;
, <I>D</I><B>u</B><I>,</I> D"" <I>D",</I> D,2, D,3, D,., qui fonctionnent comme les groupes précédents. la sortie se faisant par le tube L., qui con duit les vapeurs dans le serpentin séparateur S, où elles se condensent.
Le réservoir contenant le serpentin SI est divisé en deux partie. La. première partie T, comprend les cinq premières spires et la se conde T2 les autres spires.
La partie T, du réservoir est refroidie par le passage du liquide à distiller arrivant par la partie basse en A_, et sortant par la cana lisation A1 pour se rendre dans le dispositif de chauffage C, fonctionnant comme le dis positif C de la première colonne et chauffé comme lui. La partie T_ du réservoir est re froidie par de l'eau arrivant par le tube R s'ouvrant dans sa partie basse et sortant par le tube R, à la partie haute de T.,.
Les six tubes de drainage qui entraînent le liquide séparé dans les six premières spires clic serpentin S, produisent comme dans la co lonne précédente le liquide servant aux der- riièros rectifications de la vapeur dans la se conde colonne. Les autres liquides extraits du serpentin forment les produits définitifs.
Les liquides appauvris sortant, de l'extraction du groupe D8 par la canalisation P2 sont refou lés par la pompe B dans la canalisation P,, et de là dans le réservoir T et les liquides résiduaires sont extraits à la partie inférieure de T par la canalisation P,, reliée au dispositif de chauffage C, d'où les liquides sortent en Ps.
Le liquide d'alimentation, c'est-à-dire le liquide à distiller correspondant à cette se conde colonne pénètre en A2 pour se réchauf fer dans le réservoir T d'où il sort par Aa et entre dans le dispositif de chauffage Ci où il achève de se réchauffer; enfin. il passe dans les tubes a.7, a", ab, ai.,<I>a", a,_,</I> alimen tant en liquide de rectification la. seconde co- lonne par l'intermédiaire des spires succes sives du groupe Dl,.
Les colonnes de rectification peuvent être utilisées -d'un grand nombre de manières dif férentes de celle décrite et l'on peut modifier le mode d'alimentation des spires successives en .liquide -de rectification extrait des spires plus élevées.
Par exemple, chaque spire peut recevoir tout le liquide extrait de la spire antérieurement parcourue par le liquide: L'essentiel .est que le liquide à distiller pénètre dans la colonne jusqu'à un niveau plus ou moins. haut voisin -de la hauteur moyenne, suivant la proportion du produit volatil à extraire qu'il contient.
Ce liquide à distiller forme l'agent principal de rectifica tion pour les spires inférieures, tandis que la rectification dans les spires supérieures se fait par les condensats des premières spires du ser pentin condenseur, condensats qui sont injec tés dans ces spires supérieures de la colonne pour passer d'une spire à l'autre en sens con traire du mouvement de la vapeur.
La dernière ou les dernières spires du ser pentin peuvent être utilisées seulement comme spires de séparation, c'est-à-dire qu'aucune in jection de liquide ne s'y fait et qu'elles ser t ent uniquement pour terminer la séparation du liquide entraîné par les vapeurs à recti fier. On peut refroidir légèrement la totalité ou une partie de ces dernières spires pour qu'il s'y condense la partie la moins volatile de la vapeur qui s'y trouve ainsi rectifiée.
Bien entendu, toutes les dimensions, le nombre de spires et la répartition des rôles à jouer entre celles-ci peuvent être modifiés sui vant les nécessités de chaque cas. La fig. 2 doit être considérée seulement comme un schéma.
L'appareil de rectification représenté peut être modifié de toute manière appropriée en changeant la forme du serpentin ou celle des parois extérieures de la colonne. La section droite du serpentin peut être de toute forme appropriée et en particulier être allongée dans le sens de la résultante des forces centrifuges et de la pesanteur agissant sur le fluide ou suivant une droite plus inclinée. L'extrémité ou bord extérieur du serpentin peut former une rigole collectrice fermant la partie la plus étroite de la section droite.
Cependant, on peut préférer pour appli quer le procédé de rectification décrit un mou vement descendant de la vapeur dans les spires, comme représenté en fig. 3. L'appareil de cette figure est à double effet 'et conserve le serpentin de séparation déjà décrit.
Seules les colonnes de rectification diffè rent. Chacune de ces colonnes est constituée par huit serpentins à cinq spires dont la der nière est incomplète. Les serpentins de la pre mière colonne sont désignés respectivement par les lettres<I>Dl,</I> Dz, D3, D,,, Dr,, <I>Da,</I> D7, D8. La vapeur produite en E, comme dans l'appa reil de la fig. 2, monte à la partie supérieure du serpentin D,
qu'elle parcourt .à grande vi tesse en recevant dans chaque spire un liquide de rectification de plus en plus riche, le liquide résiduaire étant séparé dans chaque spire après chaque rectification. A la sortie du serpentin Dl, la vapeur monte par le tube Nl à la spire supérieure du serpentin DZ où la rectification se fait comme en Dl et ainsi successivement dans les serpentins D3, D4, D,, Ds, DT,
<I>Dg</I> que la vapeur traverse en descen dant avant de monter à nouveau dans la spire supérieure du serpentin suivant.
A la sortie de D8, les vapeurs rectifiées passent par le tube Ll dans le serpentin 8 contenu dans le réservoir réfrigérant T.: Les tubes de drainage s, s3, s4, s. amènent dans les spires du serpentin DT les fluides extraits par eux et servant de liquides pri maires de rectification à la partie supérieure de la colonne.
Le serpentin Ds ne subit aucune injection et a pour seul rôle de séparer le liquide que peut entraîner la vapeur rectifiée. Il peut être refroidi légèrement par le dehors ou bien être isolé d'une manière imparfaite pour provo quer une légère condensation servant à la rec tification.
Les liquides séparés dans le serpentin D$ assurent la rectification de la spire no 2 du serpentin Ds et le fluide prélevé sur la pre mière spire du serpentin<B>8</B> par le tube s,, four- nit le liquide de rectification de la spire no 1 du même serpentin De.
Le liquide de rectifi cation de la spire no 3 du serpentin De est fourni par les tubes d'évacuation des spires 2 et 1 du serpentin D7 et le liquide de rectifica tion de la spire no 4 du serpentin DB est. fourni par les tubes d'évacuation des spires 3 et 4 du serpentin D7.
Chaque tube d'évacuation d'une spire du serpentin Da fournit le liquide de rectification de la spire correspondante du serpentin D5. Les rectifications des spires 3 et 4 du serpen tin D4 sont assurées par le liquide d'alimen tation, c'est-à-dire le liquide à distiller. La rectification de la spire 2 du même serpentin D4 est assurée par le liquide séparé dans les spires 3 et 4 du serpentin D, et la rectifica tion de la spire n o 1 du serpentin D4 est assu rée par du liquide séparé dans les spires 2 et 1 du serpentin<I>Da.</I>
Les liquides séparés dans chaque spire d'un serpentin assurent à partir de ce moment la rectification de la spire correspondante du serpentin immédiatement inférieur; autrement dit la rectification du serpentin D3 est. four nie par le liquide séparé en D4 et les liquides séparés en D3 et D, assurent les rectifications des serpentins Dz et D, respectivement.
Enfin les liquides appauvris à la suite de ces rectifications sont extraits de D, et pas sent par la canalisation P dans le réservoir E où sont évaporés les constituants volatils qu'ils contiennent. Sur le dessin, on a supposé que ces liquides peuvent arriver en E sous l'action de la pesanteur. Au cas où la pression en E se trouverait trop élevée, les liquides y parviendraient par pompage.
Les autres dispositifs servant notamment au chauffage du liquide .à distiller et à l'éva cuation des produits finaux sortant par les spires inférieures du serpentin S ainsi que les autres dispositifs particuliers à la deuxième colonne sont identiques aux dispositifs décrits en se référant à la fig. 2.
Le serpentin de rectification utilisé avec un courant de vapeur ascendant ainsi que ce lui utilisé avec un courant descendant peuvent présenter toute forme appropriée, notamment. comme indiqué ci-dessus, celle obtenue en aplatissant la section droite dans une direc tion oblique de manière que pendant le mou vement curviligne les temps de contact entre les fluides soient. augmentés en raison de la distance plus grande à parcourir dans la lar geur du serpentin. De même, la rectification est améliorée par l'établissement d'une espèce de gouttière assez profonde et étroite à parois rugueuses le long du bord du serpentin et for mant fermeture pour celui-ci.
Bien entendu, l'invention peut être appli quée quelle que soit la section du tube, mais avec une efficacité plus ou moins grande.
Le serpentin de rectification peut. être cur viligne en sa totalité avec un rayon de cour bure constant ou variable, ou encore il peut comprendre des parties rectilignes reliées à des parties curvilignes, comme dans les ser pentins de distillation utilisés antérieurement;
dans ce cas, les parties rectilignes ou de grande courbure assureraient la rectification proprement dite, c'est-à-dire la pulvérisation du liquide de rectification dans la vapeur à rectifier et la séparation ultérieure du liquide résiduaire après rectification s'effectuerait dans les parties plus incurvées. c'est-à-dire à rayon de courbure inférieur.
Pour toutes les opérations de rectification, le serpentin doit être complètement isolé par rapport à l'extérieur pour éviter les pertes de chaleur correspondant à une dépense supé rieure de vapeur dans le réservoir de distilla tion ou à un rendement inférieur. De même, les tubes de drainage ou d'évacuation sont de préférence calorifugés. Ce n'est qu'à la partie supérieure de la colonne que l'isolement ou ca- lorifugeage peut être réduit si l'on désire ob tenir un effet plus puissant de rectification avec un appareil plus petit, même s'il faut augmenter légèrement pour cela la consomma tion de vapeur.
On a représenté en fig. 4 et 5 un troisième mode d'exécution de la colonne de rectifica- tion supposée réduite à trois étages<I>A,</I> B, <I>C.</I> Le cas échéant, l'ensemble de la colonne peut comprendre un nombre supérieur d'étages sui vant la rectification désirée. Chaque étage comprend une bande métal lique verticale enroulée en forme de spirale plane disposée entre deux plateaux horizon taux.
Le plateau horizontal inférieur s'étend sur toute la surface comprise à l'intérieur de la dernière spire de la spirale commençant au point I pour se détacher en ce point du cylin dre formant la paroi extérieure de l'appareil, passer par J et M et s'enrouler jusqu'au point final F. Par suite, ce plateau n'est ouvert que suivant la surface comprise entre la circonfé rence I, K et la ligne suivie par la spirale 1, <I>.7,</I> M jusqu'à, la droite Pn reliant la paroi extérieure à la première spire avant le point J. Autrement dit, la surface du triangle curvi ligne<I>I, P, n</I> est ouverte dans ce plateau infé rieur.
Au contraire, le plateau supérieur cou vre la surface comprise entre la paroi exté rieure de la colonne et la spirale en même temps que toute la surface occupée par la spi rale proprement dite en laissant ouverte la partie intérieure de la spirale.
Dans une telle colonne, la vapeur pénètre dans un étage par la partie ouverte dans le plateau inférieur, c'est-à-dire par l'entrée de la spirale du côté extérieur; cette vapeur par court la spirale et sort par l'ouverture cen trale du plateau supérieur à l'intérieur de la colonne pour pénétrer par l'ouverture de l'étage immédiatement supérieur.
Les prélèvements se font avec des cuillers, comme dans le cas des appareils déjà décrits, et on a supposé qu'à la sortie de chaque cuil ler le liquide évacué d'une spire est ramené par les tubes d'évacuation dans la spire cor respondante de l'étage inférieur en pénétrant dans la partie interne supérieure de cette spire.
Sur les dessins, les tubes d ont été repré sentés d'une manière schématique; en réalité, au sortir de la cuiller, ils se dirigent vers le point d'injection dans la spire correspondante de l'étage inférieur en suivant la direction de la spirale dans le sens du mouvement de la vapeur pour faciliter l'écoulement du liquide qu'ils ont recueilli.
Dans tous les cas, la. cuiller de prélèvement précède sur sa spire le point d'injection dans la spire suivante du liquide de rectification, comme on le voit en fig. 6.
Le mode d'exécution de la colonne de rec tification des fig. 7 et 8 est semblable à celui que l'on a déjà décrit, sauf en ce que lés pla teaux horizontaux limitant les étages en haut et en bas sont remplacés par des cônes à axe vertical de manière que la spirale monte pro gressivement du dehors vers le dedans.
On pourrait également former une colonne de rectification analogue on les cônes formant fermeture des étages devant les spires sont renversés pour que la spirale descende de l'ex- térieur vers l'intérieur.
Dans les deux modes d'exécution décrits en dernier lieu (fig. 4 à 8), on peut facilement, à l'intérieur de chaque étage, effectuer l'injec tion du liquide de rectification, séparé après rectification dans une spire, dans la spire extérieure suivante à la partie intérieure de celle-ci, en ouvrant le fond de la gouttière de prélèvement, comme représenté en fig. 12.
Le liquide recueilli dans la dernière spire exté rieure est alors injecté dans l'avant-dernière spire intérieure de l'étage inférieur par exem ple, pour que le liquide sortant de cette spire parvienne par prélèvements et injections suc cessifs dans la dernière spire extérieure de l'étage inférieur et ainsi de suite jusqu'à la spire de l'étage du bas d'où il passe dans le réservoir d'évaporation.
La dernière spire intérieure de chacun des étages servira dans un tel cas uniquement et exclusivement à séparer le liquide entraîné par la vapeur et, par suite, il n'y aura pas injection de liquide dans cette spire.
Les colonnes de rectification des fig. 4 à 8 ont été décrites comme comportant des spires de serpentin à section rectangulaire, mais elles peuvent bien entendu comporter des serpen tins de toute autre section droite et en parti culier des serpentins ayant les sections droites représentées en fig. 9 et 10.
En un tel cas, la spirale peut être formée par une bande -de métal élastique soudée su plateau supérieur et s'appuyant par sa partie inférieure sur une petite planchette faisant saillie sur le plateau inférieur et soudée à ce dernier. La force centrifuge appuyant la spi rale contre la planchette assure un joint suf fisant pour les nécessités de fonctionnement de l'appareil.
La fig. 11 représente partiellement trois étages d'une colonne de rectification du type des fig. 4 et 5 où les serpentins ont la section droite de la fig. 10. La colonne est constituée par un cylindre cannelé et les étages succes sifs sont établis comme décrit ci-dessus. La fig. 12 montre comment se fait le prélèvement effectué de spire a spire, comme décrit ci- dessus.
Les dernières colonnes décrites fonction nent dans les mêmes conditions que les appa reils des fig. \? et 3, c'est-à-dire que le liquide de rectification est constitué en majeure partie par le liquide à distiller qui pénètre dans la colonne plus ou moins vers la moitié de sa hauteur, plus haut on plus bas suivant la pro portion plus ou moins grande de produits vo latils qu'il contient et que l'on désire extraire: le. liquide de rectification de la partie supé rieure de la colonne est fourni par les pre mières condensations de la vapeur rectifiée sortant de la colonne et venant se condenser dans un serpentin séparateur comme décrit ci-dessus.
On a supposé jusqu'à présent que la sec tion droite du serpentin est constante, mais en réalité et notamment. dans le cas de la distil lation alcoolique, la section droite du serpen tin doit diminuer progressivement pour main tenir la. vitesse de la vapeur, c'est-à-dire l'ef ficacité de la rectification, parce qu'on substi tue pendant la rectification à un volume de vapeur qui se condense un volume d'alcool inférieur d'un tiers et que la diminution de pression ne compense généralement pas cette diminution de volume en raison de la baise continue de la température.
Dans l'appareil de la fi-. ?, la. section droite peut diminuer soit par diminution du pas de la. spirale, soit en rendant conique la paroi extérieure de la, colonne, soit par les deux moyens réunis. Dans 1e cas des colonnes semblables à celles des fig. 4 à 8, les dimensions du ser pentin peuvent varier de la même manière dans chaque étage bien qu'il puisse être suf fisant de modifier la section droite par éche lons d'un étage à l'autre.
Dans l'appareil de la fig. 3, la variation de section droite peut être obtenue suivant l'un des procédés connus pour la distillation par réduction continue ou par paliers de cette section, mais dans une proportion inférieure à celle prévue en distillation.
Dans toutes les colonnes de rectification, les injections du liquide de rectification se font dans la direction du mouvement de la vapeur et la section de sortie est établie de façon à conserver autant que possible l'éner gie cinétique du liquide de manière à.
limiter le plus possible les résistances au mouvement et, par suite, le travail à effectuer par la vapeur circulant en se détendant pour main tenir la vitesse des deux fluides. A cet effet, cn peut également à chaque injection limiter la, quantité de liquide injecté et diviser l'in jection en deux injections partielles ou da vantage effectuées dans des spires distinctes si le volume à injecter est relativement im portant.
Steam rectification process. The present invention, applicable in particular to the rectification of alcohol, relates to a method of rectifying vapors, according to which the successive turns of a coil are made to travel at high speed by the vapors to be rectified and that the spraying of the rectifying liquid is caused in the coil so as to ensure the intimate mixing of this liquid with the vapors to obtain the rectification of the latter, the separation of the depleted liquid taking place in a curvilinear part of the coil under the action of the centrifugal force,
after which it is carried out in the coil, on the path of the vapor which has been thus treated, to the pulverization of a purer rectifying liquid with a view to a new rectification of the vapors thus rectified.
Thus, the vapors, while advancing, mixed with a rectifying liquid, are stripped of their heaviest constituents and are enriched in volatile products, while. the rectifying liquid is gradually stripped of its most volatile constituents and is increasingly enriched in heavy constituents.
The invention also relates to a device for implementing the above method and comprising an at least partially curvilinear coil, the turns of which. are traversed at high speed by the vapors to be rectified, with means for introducing at successive points of the coil, a rectifying liquid, so that it is pulverized, and means for extracting, at successive points , the liquid depleted by its passage through the coil.
In the accompanying drawings given by way of example: FIG. 1 schematically illustrates the principle of the new process; Figs. 2 and 3 show two embodiments of the device for implementing the method according to the invention; The fi-. 4, 5, 6 show, in vertical section, in horizontal section and in detail view, part of a rectification column constituting another embodiment and comprising coils in the form of a plane spiral, before consequently an increasingly small radius of curvature.
Figs. 7 and 8 show, in vertical and horizontal section, part of a rectification column constituting yet another embodiment.
Figs. 9 and 10 represent, in section, different faiths that can be given to the serpentine.
The fi-. 11 and 7.2 represent. in vertical and horizontal section, part of a rectification column comprising a coil similar to that of FIG. 10.
Finally, Figs. 13 and 14 show, in elevation and in plan, the details of the sampling method. and injection for the apparatus of FIG. 2.
Fi nally-. 1 is shown a device making it possible to carry out the operation intended to replace the bubbling currently used with the distillation columns. As has been said, this operation consists essentially in making the steam travel at high speed. rectify the successive turns of a coil and introduce into this coil, by injection or by suction under the action of the steam itself. the liquid of sec: tification, in such a way that this liquid is. sprayed.
This spraying produces an intimate contact between the latter and the steam, which greatly favors: the rectification operations. This rectification is done. thanks to this mixture and the liquid elements separate. They are preferably collected in the gutter or channel forming the outer part of the coil with a more or less flattened cross section, the liquid being projected into this channel by centrifugal force.
The injection of the liquid takes place preferably in the upper interior part of the straight section of a coil turn and the centrifugal separation, through the exterior lower part of said straight section. The fi; -. 1 shows the extraction of a liquid coming from a previous rectification operation in an anterior coil not shown, and the subsequent injection of a new liquid for a new rectification. The steam to be rectified leaves the entirely curvilinear separator coil S which receives in? the liquid injected just after the liquid separated after rectification has left it.
Moreover, the coil may have rectilinear parts at the places where the intimate mixture of the liquid and the vapor takes place, that is to say where the actual rectification takes place. On the contrary. it has to be line curvi, at least in part, for the. separation of the liquid after rectification.
The process described can be applied, as moreover the bubbling process, following, the known principle of current rectification processes where the liquid to be distilled forms the major part of the rectification liquid and by short the successive plates in the opposite direction. steam to rectify. the most volatile components of the liquid and the less volatile components of the vapor taking the place of each other thanks to the successive contacts of the two fluids.
In the upper part of the column, the same operations are carried out, but the rectification liquid is no longer used as the liquid to be distilled but the liquid coming from the first condensations of the rectified vapors leaving the rectification column itself. .
In fig. 2 and 3, there are shown devices: a, double effect for the distillation of alcohol according to the above process, where the alcohol \ and the ethers are separated, on the one hand, and, on the other, water and oils less volatile than alcohol. The apparatus is double-acting and therefore uses the latent heat of va porization of the rectified alcohol in a first column to distill at lower pressure the liquid which is rectified in a second column.
In the apparatus of FIG. 2, the rectifying coil is formed by a cylindrical crown traversed by a bare metal strip of the same width wound in a spiral along the inner cylinder 'so as to transform the column into a coil of appropriate cross section, for example in the shape of a parallelogram .
The liquid is taken from each coil coil by a narrow spoon protruding slightly on the inside with respect to the outer wall and directed in the opposite direction to the movement of the fluid; this spool is arranged along this outer wall along an oblique line with respect to. the direction of the fluid flowing through the cylinder forming an obtuse angle with this direction.
At the lower part of the straight section of each turn, this spoon extends to the outside in the same oblique plane with respect to the direction of the fluid by a narrow tube which then curves to bring the drained liquid or discharged to the inner wall of the coil where said liquid to be distilled is used to again rectify less pure values.
The tube in question brings the drained liquid to the upper outer part of the straight section of the coil to which it must be brought and passes through this coil to the upper wall of which it is connected, this crossing being made obliquely to deviate slightly direction of movement of the fluid and inject the liquid on the inner wall of the coil.
When crossing the coil, the tube flattens and widens to reduce as much as possible the obstacle created to the movement of steam in the coil.
Figs. 13 and 14 represent the method of sampling and injection. Only two drainage tubes d1 and d2 are shown in elevation and a single tube d1 in plan, these tubes bringing the liquid collected in turn A to turn 13 in order to carry out a new rectification therein.
It would also be possible to use a single spoon for several neighboring turns and to collect all the liquids separated in these turns in order to inject them together into other turns. In fig. 2 and to facilitate understanding of the drawing, the turns have been grouped into seven successive groups, each of which comprises six neighboring turns. These groups have been designated by the letters D1, D2, <I> D3, </I> D4, Dzs, D (;, <I> D; to </I> from the bottom of the column.
E designates a tank heated by steam to produce the evaporation of the depleted liquid leaving the column through the line P. The vapor produced in E leaves through the line L which leads it to the rectification column described above through the lower part. The steam travels at high speed through the turns, of each of the seven groups, of the column, from which it leaves via the pipe L, which brings it into the <B> S </B> condenser formed by a coil placed in the tank refrigerant T.
In this ser pentin 8, a series of successive drainage tubes <B> 81, </B> 82, s3, 84, <B> $ 5, </B> ss_ serve to form the first rectification liquid in the column rectification and, for this purpose, the last drainage tube communicating with the vapor stream, that is to say the one which extracts the most volatile liquid in 8s, is connected to turn 6 of group D, for < I> y </I> inject his liquid,
this turn 6 being the last turn of the column. The other drainage tubes S ,,, 84, 83, s2 and <B> si </B> respectively inject their liquid into the corresponding turns 5, 4, 3, 2, 1 of the same group D ,.
In turn, the liquid separated in each of the turns of group D is used in the turns of the same number of the previous group D, to ensure rectification in this last turn.
For this purpose, the evacuation or drainage pipes coming out of each of the turns of D, inject their liquid to the internal face of the turn of the same number of D, Similarly, the turns of D ,, feed with the liquids that separate there, the. rectification of the vapors circulating in the turns of the same number of the group Da.
In group D4 the circulating vapors are rectified, not only by the liquids coming from the corresponding turns of D ,, but also by the feed liquids of the column which are first injected.
The feed tube Al provides for this purpose the tubes <I> al, a., </I> a_ ,, <I> a ,, a ;, ah </I> respectively supplying the corresponding turns of D, prior ment to the injection of the separated liquids into the corresponding turns of D, The rectification in the turns of D., is done by means of an injection into each turn of the separated liquids in the turns of the same number of group D ,.
Likewise, group D "feeds for rectification group D2, which in turn supplies the rectifying liquid for D i.
The liquids separated in the turns of group Dl are discharged through the line P into the tank E where the volatile constituents which may be contained therein are evaporated, while the depleted liquid residues are extracted through the line P in a continuous manner. .
Of course, the reservoir E could be constituted by two elementary reservoirs, the first of which is higher than the second, these two reservoirs being passed through successively from top to bottom by the depleted liquid. The second tank alone is heated by steam to produce the boiling of the depleted liquid. The vapors produced are injected into the first tank, which corresponds to a first rectification. This arrangement is well known and has been used in various distillation apparatus.
The stripped liquid passes into a heating device C where its heat is used to heat the liquid to be distilled which enters the heating device C through line A and leaves it through A, to supply, as indicated, the group D, by a "<I> a_, </I> a3, <I> a4, </I> a5, a ..
The drainage tubes s ;, sY, s <B> 9 </B>, s ",, SI" s, r of the separator and condenser coil S provide the final products of the distillation and can be extracted mixed as shown in fig. ? or else separately, the last liquids extracted being more volatile than the first and being known in distillation, alcoholic under the name of ethers.
The tank T forms the evaporation tank for the. second column and therefore fulfills the same role as the reservoir E for the. first column. The vapors produced exit through the upper part T "and enter through line L2 to the lower part of the second column. The vapors are rectified in this column established as the preceding one and comprising the groups D;
, <I>D</I><B>u</B> <I>, </I> D "" <I> D ", </I> D, 2, D, 3, D,., which work like the previous groups, the outlet being through tube L., which leads the vapors into separator coil S, where they condense.
The tank containing the SI coil is divided into two parts. The first part T comprises the first five turns and the second part T2 the other turns.
Part T of the tank is cooled by the passage of the liquid to be distilled arriving via the lower part at A_, and exiting via the duct A1 to reach the heating device C, functioning as the positive device C of the first column and heated like him. The part T_ of the reservoir is re-cooled by water arriving through the tube R opening in its lower part and exiting through the tube R, at the upper part of T.,.
The six drainage tubes which carry the separated liquid in the first six coils click serpentine S, produce as in the previous column the liquid used for the later rectifications of the vapor in the second column. The other liquids extracted from the coil form the final products.
The depleted liquids leaving the extraction of group D8 through line P2 are discharged by pump B into line P ,, and from there into tank T and the residual liquids are extracted at the lower part of T through line pipe P ,, connected to the heating device C, from which the liquids exit in Ps.
The feed liquid, that is to say the liquid to be distilled corresponding to this second column enters A2 to heat up iron in the tank T from which it leaves through Aa and enters the heating device Ci where he finishes warming up; finally. it passes through tubes a.7, a ", ab, ai., <I> a", a, _, </I> supplied with rectifying liquid la. second column via the successive turns of group Dl ,.
The rectification columns can be used in a large number of ways different from that described and the mode of supplying successive turns with rectifying liquid extracted from the higher turns can be changed.
For example, each coil can receive all the liquid extracted from the coil previously traversed by the liquid: The main thing is that the liquid to be distilled enters the column to a more or less level. high neighbor -of the average height, depending on the proportion of the volatile product to be extracted that it contains.
This liquid to be distilled forms the main rectifying agent for the lower turns, while the rectification in the upper turns is done by the condensates from the first turns of the condenser coil, condensates which are injected into these upper turns of the column to go from one turn to the other in the opposite direction of the movement of the steam.
The last or the last coils of the coil can be used only as separation coils, that is to say that no liquid injection is made there and they are used only to complete the separation of the liquid entrained by vapors to be rectified. All or part of these latter turns can be cooled slightly so that the less volatile part of the vapor which is thus rectified there condenses.
Of course, all the dimensions, the number of turns and the distribution of the roles to be played between them can be modified according to the needs of each case. Fig. 2 should be considered only as a diagram.
The rectifying apparatus shown can be modified in any suitable manner by changing the shape of the coil or that of the outer walls of the column. The cross section of the coil can be of any suitable shape and in particular be lengthened in the direction of the resultant of centrifugal forces and gravity acting on the fluid or along a more inclined straight line. The outer end or edge of the coil may form a collector channel closing off the narrowest part of the straight section.
However, it may be preferred to apply the rectification process described a downward movement of the steam in the turns, as shown in FIG. 3. The apparatus of this figure is double-acting and retains the separation coil already described.
Only the rectification columns differ. Each of these columns is made up of eight coils with five turns, the last of which is incomplete. The coils of the first column are designated respectively by the letters <I> Dl, </I> Dz, D3, D ,,, Dr ,, <I> Da, </I> D7, D8. The steam produced in E, as in the apparatus of fig. 2, go up to the top of coil D,
it travels .at high speed by receiving in each turn an increasingly richer rectification liquid, the residual liquid being separated in each turn after each rectification. At the exit of coil Dl, the steam rises through tube Nl to the upper turn of coil DZ where rectification is done as in Dl and thus successively in coils D3, D4, D ,, Ds, DT,
<I> Dg </I> that the steam crosses on its way down before going up again in the upper turn of the next coil.
At the outlet of D8, the rectified vapors pass through the tube L1 in the coil 8 contained in the refrigerant tank T .: The drainage tubes s, s3, s4, s. bring into the turns of the coil DT the fluids extracted by them and serving as primary rectification liquids at the upper part of the column.
The coil Ds does not undergo any injection and has the sole role of separating the liquid which may be entrained by the rectified vapor. It can be cooled slightly from the outside or be insulated in an imperfect manner to cause a slight condensation serving for rectification.
The liquids separated in the coil D $ ensure the rectification of the turn no.2 of the coil Ds and the fluid taken from the first turn of the coil <B> 8 </B> by the tube s ,, supplies the liquid of rectification of coil No. 1 of the same De coil.
The rectifying liquid for coil No. 3 of coil De is supplied by the discharge tubes of turns 2 and 1 of coil D7 and the rectifying liquid for coil No. 4 of coil DB is. supplied by the evacuation tubes of turns 3 and 4 of coil D7.
Each discharge tube of one turn of coil Da supplies the rectifying liquid for the corresponding turn of coil D5. The rectifications of turns 3 and 4 of the serpen tin D4 are provided by the feed liquid, that is to say the liquid to be distilled. The rectification of the turn 2 of the same coil D4 is ensured by the liquid separated in the turns 3 and 4 of the coil D, and the rectification of the turn no 1 of the coil D4 is ensured by the liquid separated in the turns 2 and 1 of the <I> Da. </I> coil
The liquids separated in each turn of a coil ensure from this moment the rectification of the corresponding turn of the immediately lower coil; in other words the rectification of the coil D3 is. furnace by the liquid separated in D4 and the liquids separated in D3 and D, ensure the rectifications of the coils Dz and D, respectively.
Finally, the liquids depleted as a result of these rectifications are extracted from D, and not smelled through the pipe P into the reservoir E where the volatile constituents which they contain are evaporated. In the drawing, it has been assumed that these liquids can arrive at E under the action of gravity. If the pressure at E is too high, the liquids will get there by pumping.
The other devices used in particular for heating the liquid to be distilled and for evacuating the final products leaving through the lower turns of the coil S as well as the other devices specific to the second column are identical to the devices described with reference to FIG. . 2.
The rectification coil used with an ascending vapor stream as well as that used with a descending stream may have any suitable shape, in particular. as indicated above, that obtained by flattening the straight section in an oblique direction so that during the curvilinear movement the contact times between the fluids are. increased due to the greater distance to be covered in the width of the coil. Likewise, the rectification is improved by establishing a kind of fairly deep and narrow gutter with rough walls along the edge of the coil and forming a closure for it.
Of course, the invention can be applied regardless of the section of the tube, but with greater or lesser efficiency.
The rectification coil can. be curvilinear in its entirety with a constant or variable radius of curvature, or it may include rectilinear parts connected to curvilinear parts, as in the distillation syringes used previously;
in this case, the rectilinear or large curvature parts would ensure the actual rectification, that is to say the spraying of the rectification liquid into the steam to be rectified and the subsequent separation of the residual liquid after rectification would take place in the parts more curved. that is to say with a smaller radius of curvature.
For all rectification operations, the coil must be completely insulated from the outside in order to avoid heat losses corresponding to a higher expenditure of steam in the distillation tank or to a lower efficiency. Likewise, the drainage or evacuation tubes are preferably insulated. It is only at the top of the column that the insulation or insulation can be reduced if it is desired to obtain a more powerful rectifying effect with a smaller apparatus, even if it is necessary to increase slightly. for this the consumption of steam.
There is shown in FIG. 4 and 5 a third embodiment of the rectification column supposedly reduced to three stages <I> A, </I> B, <I> C. </I> If necessary, the whole of the column may include a greater number of stages depending on the desired rectification. Each level comprises a vertical metal strip wound in the form of a flat spiral arranged between two horizontal rate plates.
The lower horizontal plate extends over the entire surface included inside the last turn of the spiral starting at point I to detach at this point from the cylinder forming the outer wall of the device, pass through J and M and wind up to the end point F. Consequently, this plate is only open along the area between the circumference I, K and the line followed by the spiral 1, <I> .7, </ I > M up to, the line Pn connecting the outer wall to the first turn before point J. In other words, the surface of the curved triangle line <I> I, P, n </I> is open in this lower plateau .
On the contrary, the upper plate covers the surface between the outer wall of the column and the spiral at the same time as the entire surface occupied by the spiral proper, leaving the inner part of the spiral open.
In such a column, the steam enters a stage through the open part in the lower plate, that is to say through the entry of the spiral on the outer side; this vapor runs through the spiral and exits through the central opening of the upper plate inside the column to enter through the opening of the immediately upper floor.
Samples are taken with spoons, as in the case of the devices already described, and it was assumed that at the outlet of each spoon, the liquid evacuated from one coil is returned by the evacuation tubes into the corresponding coil. of the lower floor by entering the upper internal part of this coil.
In the drawings, the tubes d have been shown schematically; in reality, on leaving the spoon, they move towards the point of injection in the corresponding coil of the lower stage following the direction of the spiral in the direction of the movement of the vapor to facilitate the flow of the liquid which 'they collected.
In all cases, the. sampling spoon precedes on its turn the point of injection into the following turn of the rectifying liquid, as seen in fig. 6.
The embodiment of the rectification column of FIGS. 7 and 8 is similar to that which has already been described, except in that the horizontal plates limiting the upper and lower floors are replaced by cones with a vertical axis so that the spiral rises progressively from the outside towards the inside.
A similar rectification column could also be formed where the cones forming the closure of the stages in front of the turns are reversed so that the spiral descends from the outside to the inside.
In the two embodiments described last (fig. 4 to 8), it is easily possible, inside each stage, to inject the rectifying liquid, separated after rectification into a coil, into the outer turn following the inner part thereof, by opening the bottom of the sampling gutter, as shown in fig. 12.
The liquid collected in the last exterior turn is then injected into the penultimate interior turn of the lower stage for example, so that the liquid leaving this turn arrives by successive samples and injections in the last exterior turn of the lower stage and so on up to the turn of the lower stage from where it passes into the evaporation tank.
The last inner coil of each of the stages will serve in such a case only and exclusively to separate the liquid entrained by the vapor and, consequently, there will be no injection of liquid into this coil.
The rectification columns of FIGS. 4 to 8 have been described as comprising coil turns of rectangular section, but they may of course include coils of any other straight section and in particular coils having the straight sections shown in FIG. 9 and 10.
In such a case, the spiral can be formed by an elastic metal strip welded to the upper plate and resting by its lower part on a small board projecting from the lower plate and welded to the latter. The centrifugal force pressing the spiral against the board ensures a seal suf ficient for the operating requirements of the device.
Fig. 11 partially shows three stages of a rectification column of the type of FIGS. 4 and 5 where the coils have the cross section of fig. 10. The column is formed by a fluted cylinder and the successive stages are established as described above. Fig. 12 shows how the sample is taken from turn to turn, as described above.
The last columns described operate under the same conditions as the devices in fig. \? and 3, that is to say that the rectification liquid consists mainly of the liquid to be distilled which penetrates into the column more or less towards half of its height, the higher or lower depending on the pro portion more or less of the vo latils products that it contains and that one wishes to extract: the. Rectification liquid from the upper part of the column is supplied by the first condensations of the rectified vapor leaving the column and condensing in a separator coil as described above.
It has hitherto been assumed that the straight section of the coil is constant, but in reality and notably. in the case of alcoholic distillation, the straight section of the serpen tin must gradually decrease to maintain it. vapor speed, that is to say the efficiency of rectification, because during rectification a volume of vapor which condenses is replaced by a volume of alcohol less than a third and that the Decrease in pressure does not usually compensate for this decrease in volume due to the continuous drop in temperature.
In the apparatus of the fi. ?, the. cross section can decrease either by reducing the pitch of the. spiral, either by making the outer wall of the column conical, or by the two combined means. In the case of columns similar to those of FIGS. 4 to 8, the dimensions of the coil may vary in the same way in each stage although it may be sufficient to vary the cross section in stages from one stage to another.
In the apparatus of FIG. 3, the variation in cross section can be obtained according to one of the known processes for the distillation by continuous reduction or by stages of this section, but in a lower proportion than that provided for in distillation.
In all rectification columns, the injections of the rectifying liquid are made in the direction of the movement of the steam and the outlet section is set so as to keep as much as possible the kinetic energy of the liquid so as to.
limit as much as possible the resistance to movement and, consequently, the work to be done by the circulating steam while relaxing to maintain the speed of the two fluids. To this end, cn can also at each injection limit the quantity of liquid injected and divide the injection into two partial injections or more carried out in separate turns if the volume to be injected is relatively large.