CH292066A - Procédé de distillation fractionnée et élément de chauffage pour la mise en oeuvre du procédé. - Google Patents

Description

  



  Procédé de distillation fractionnée et élément de chauffage pour la mise en oeuvre du procédé.



   La présente invention a pour objet un   H'océdé    de distillation fractionnée, notamment
Mur des mélanges sensibles à la chaleur aux   empératures    auxquelles il faut les porter pour es distiller, ainsi qu'un élément de chauffage jour sa mise en ceuvre. L'invention s'applique   ) articulièrement aux mélanges    de constituants susceptibles de subir, au cours de la distillaion, des polymérisations, décompositions ou mtres modifications de structures moléculaires
LUX températures auxquelles il faut porter les   nelanges    pour opérer leur distillation frac  ionnée,    lors même qu'on a soin d'abaisser au ninimum possible ces températures par l'emploi le vides poussés.

   On peut indiquer comme exemple de distillations répondant à cette   dé-      inition    générale, celui de la distillation des nélanges d'acides ou d'alcools gras saturés ou ion saturés, dont la gamme des constituants létale des corps par exemple en   C12 jusqu'aux    corps par exemple en   C22.    Pour réaliser la dis  zillation fractionnée    de tels mélanges, on utiise en   général    des appareils comportant soit me colonne à plateaux, soit une colonne à 'emplissage, chauffées à leur partie inférieure v l'aide d'un organe constitué par un faisceau tubulaire, ou par un vase fermé comportant in serpentin ou une double enveloppe,

   cet organe de chauffage étant combiné ou non   tvec un    dispositif d'injection de vapeur sur  'chauffée.   



   Ces appareillages comportent tous un vice   ondamental, puisqu'ils augmentent,    au lieu de les diminuer, comme on 1'expliquera plus loin en détail, les risques de modification de structure des produits distillée, par suite de leur chauffage prolongé à une température au moins aussi élevée que la température d'ébullition du mélange sous la pression à laquelle se déroule l'opération.



   En effet, dans tous les cas, il existe à la partie inférieure de l'organe de chauffage une pression correspondant à la colonne de liquide qui le surmonte, et il se produit de ce fait une surchauffe dangereuse pour la stabilité des produits a distiller, quel que soit le mode de chauffage utilise.



   Le procédé de distillation fractionnée selon l'invention est caractérisé par le fait que l'apport de calories à la colonne de distillation s'opère à différents niveaux de la colonne, de façon à réduire les températures de chauffage.



   L'élément de chauffage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est carac  térisé    en ce qu'il est constitué par une enveloppe renfermant un faisceau tubulaire vertical au-dessus duquel est prévue une chambre d'arrivée du liquide à distiller et, au-dessous, une chambre de départ, les tubes du faisceau comportant à leur sommet un dispositif d'entrée du liquide, destiné à assurer l'écoulement d'une pellicule de ce liquide le long de la surface interne des tubes, ledit faisceau étant destiné a être chauffé par un fluide circulant à l'intérieur de 1'enveloppe et à l'extérieur des tubes. 



   Le dessin annexé représente schématiquement le dispositif destiné à la mise en oeuvre de l'invention.



   La fig.   1    montre la   constitution de l'élément    chauffant,
 la fig. 2 représente l'aménagement de plusieurs   éléments    chauffants aux divers étages d'une colonne de distillation,
 la fig. 3 montre un autre exemple d'application, suivant lequel la colonne de distillation   elle-meme    est divisée en fractions dont chacune est pourvue de son   élément    chauffant,
 la fig. 4 montre le dispositif de répartition du liquide.



   Dans le procédé qui fait l'objet de   l'inven-    tion, la surchauffe est   éliminée    du fait que l'élément chauffant adopté est du type     per      descendum   (voir fig.    1). Cet élément, constitué par une enveloppe 1 recevant le fluide chauffant, est limité à chaque extrémité par des plaques perforées 2 et 3, dans lesquelles sont sertis des tubes 4, dont l'ensemble constitue un faisceau ;   l'extrémité    supérieure de 1'enveloppe est coiffée   d'un    couvercle 5 formant chambre d'alimentation du liquide à distiller ; celui-ci, introduit en 6, est distribué dans les tubes du faisceau au moyen d'un dispositif 7.



  Ce dispositif (fig.   4)    est constitué par deux ajutages concentriques 18 et 19 obturés tous deux à une extrémité 20. Les ajutages extérieurs 18 de même diamètre que les tubes de l'évaporateur se fixent à la partie supérieure de ceux-ci à l'aide de quatre lamelles formant pinces de centrage 21. L'ajutage est pourvu de quatre entrées tangentielles 22 opposées deux à deux. L'ajutage intérieur 19, constitue, avec le premier ajutage décrit, une chambre de distribution où le liquide à distiller prend une force axifuge. Les tubes pourvus de ce dispositif sont alimentes en liquide sous la forme d'un film de faible épaisseur, lequel s'écoule dans les tubes sous l'action de la pesanteur. Au cours de sa descente, par suite du chauffage extérieur, le liquide s'évapore.



  La vapeur se dégageant circule librement dans la partie axiale des tubes et s'échappe par la partie inférieure du faisceau sans rencontrer de résistance.



   La pression sous laquelle se fait la distil
 lation le long de la paroi des tubes est prati
   quement    constante et l'élimination de la sur
 chauffe est bien effective.



   La théorie   générale    selon laquelle sont
 construites les   colonnes distillatoires    montre
 qu'on a intérêt à localiser à la partie   Inférieure   
 de la colonne l'organe de chauffage.



   Si cette théorie peut être appliquée sans
 restriction à la construction des appareils
 distillatoires destinés aux produits distillant à
 des températures peu élevées, comme les solu
 tions aqueuses d'alcool éthylique, ou lorsqu'il
 s'agit de produits insensibles à l'action des
 températures   élevées,    l'expérience révèle que   l'orsqu'il s'agit    de produits dont les constituants
 sont susceptibles d'être modifiés par la tem
   pérature,    ces dispositifs ne sont pas convena
 bles, puisqu'ils augmentent tous, au lieu de
 les diminuer, les risques de modification de
 structure des constituants, par suite de leur
 chauffage à une température au moins aussi
   élevée    que la température d'ébullition sous
 pression d'opération du produit à distiller.



   Par exemple, si l'on suppose qu'il s'agisse
 de distiller dans un appareil de ce type, un
 mélange d'acides gras composé de constituants
 allant de   C14    à   C22,    on sortira de la partie
 supérieure de la colonne, en service normal,
 les acides gras en   Cl4 à l'etat    de vapeur et à
 des niveaux dégressifs, de haut en bas de la   co-   
 lonne, des acides gras en. Cl6,   Cl8,    etc.

   Le résidu   
 constituepardes acides gras en C22 serassemblera   
 à la base de l'appareil dans la partie où se fait
 l'apport de calories ; il en résulte que cet apport
 de calories doit se faire à une température
 correspondant à la température d'ébullition des
 acides gras en   Cetàlapression    correspon
   dante,    c'est-à-dire à la température maximum
 enregistrée au cours de l'opération dans son
 ensemble.



   Il s'ensuit une modification importante de
 la structure des produits   traitees,    modification
 particulièrement sensible dans le cas des acides gras non saturés à multiples liaisons qui sont
 particulièrement influencés par la chaleur.



   Le titulaire a trouvé qu'il est   préférable   
 pour conserver aux produits leur structure initiale et pour réduire la formation de résidus de distillation importants, de répartir l'apport de calories en plusieurs endroits sur la hauteur de la colonne ; en opérant de cette façon le chauffage est pour la plus grande partie, et comme désiré, effectué sur des corps distillant à des températures inférieures, et permet ainsi de réduire les décompositions et la production de résidus de distillations importants, le chauf  fage inferieure etant limite à    une valeur telle que la modification de structure soit minimum.



   Cette façon de faire réduit théoriquement le rendement calorifique de l'installation de distillation proprement dite, mais par contre elle augmente le rendement de l'appareil produisant le fluide chauffant, puisque les temperatures de chauffage sont diminuées.



   La fig. 2 illustre une disposition possible de la mise en oeuvre du   procédé    : la partie 8 représente la colonne à plateaux ou à remplissage, 9,   10,    11 désignent des éléments de chauffage du type décrit plus haut et représentés sur la fig 1. Des pompes 12, 13, 14 assurent l'alimentation en liquide [à distiller des différents faisceaux de chauffage, le liquide étant prélevé aux endroits appropriés de la colonne.



   Une autre disposition,   représentée    à la fig. 3, consiste à diviser la colonne de distillation en plusieurs colonnes élémentaires 15, 16, 17 dont chacune est munie de son élément de chauffage 9', 10', 11', etc. et de sa pompe de circulation 12'13',   14',    etc.



   REVENDICATIONS :
 I. Procédé de distillation fractionnée, notamment pour des mélanges sensibles à la chaleur aux températures auxquelles il faut les porter pour les distiller, caractérisé par le fait que l'apport de calories à la colonne de distillation s'opere à différents niveaux de la colonne, de fagon à réduire les températures de chauffage.

Claims (1)

1. II. Elément de chauffage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il est constitué par une enveloppe renfermant un faisceau tubulaire vertical au-dessus duquel est prévue une chambre d'arrivée du liquide à distiller, et audessous, une chambre de départ, les tubes du faisceau comportant à leur sommet un dispositif d'entrée du liquide, destiné à assurer l'écoulement d'une pellicule de ce liquide le long de la surface interne des tubes, ledit faisceau étant destiné à être chauffé par un fluide circulant à l'intérieur de l'enveloppe et à l'extérieur des tubes.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé de distillation selon la reven- diction I, caractérisé en ce que la colonne de distillation est subdivisée en plusieurs élé- ments étages et chauffés individuellement.

   2. Elément de chauffage suivant la revendication II, caractérise en ce que le dispositif se trouvant au sommet des tubes est constitué par deux ajutages concentriques, savoir, un ajutage extérieur, de même diamètre que les tubes et pourvu d'entrées tangentielles, et un ajutage intérieur formant avec le premier une chambre de distribution dans laquelle le liquide à distiller est destiné à être soumis à une force axifuge.