Procédé et appareil pour entretenir l'évaporation d'an liquide en vase clos à l'aide de l'absorption des vapeurs dégagées. La présente invention a pour objet un procédé pour entretenir l'évaporation d'un liquide en vase clos à l'aide de l'absorption des vapeurs dégagées et dans lequel le liquide à traiter et un liquide capable d'en absorber les vapeurs sont distribués sur les surfaces opposées de parois conductrices de la chaleur, dans le, but d'échanger le froid d'évaporation avec la chaleur de liquéfaction.
On réduit ainsi au minimum la différence de température entre les deux liquides et on maintient constante la capacité spécifique de l'appareil.
Avec cette disposition il est possible de maintenir à l'intérieur de l'appareil toute température voulue et cela par une alimen tation de chaleur ou de froid, les calories à fournir étant limitées à ce qui est nécessaire pour amener les masses à la température voulue et pour compenser les pertes par radiation.
Ce système peut être appliqué pour sous traire l'eau à tout liquide, éventuellement mélangé avec des matières solides, en ayant recours, comme liquide absorbant, à un liquide hygroscopique tel que par exemple. l'acide sulfurique ou une solution concentrée de chlorure de calcium, ainsi que pour soustraire tout autre liquide lorsqu'on a à disposition un liquide capable d'absorber les vapeurs du liquide à traiter.
Pour amener au contact du liquide absor bant les vapeurs dégagées par le liquide en traitement, on pgut avoir recours à un cou rant d'air ou d'un autre gaz en circulation, ou bien l'appareil peut être vidé d'air et les vapeurs être amenées directement en contact avec le liquide absorbant, éventuellement à l'aide d'une compression.
Sur le dessin annexé sont montrées à titre d'exemple, quelques formes d'exécution d'appareils appropriés à la réalisation de ce procédé et fig. 1 est la coupe longitudinale d'un premier type à surfaces mobiles; fig.2 est la coupe transversale suivant A-A de la fig. 1; fig. 3 est la coupe verticale d'un deuxième type à surfaces tubulaires immo biles et fig. 4 en est le plan partie en coupe suivant B-B de la fig. 3;
fig. 5 est la coupe transversale d'un appareil à surfaces plates immobiles et fig. 6 est la coupe longitudinale suivant C-C de la fig. 5.
Dans la construction montrée à fig. 1 et 2, l'appareil est constitué par une chambre 1 sur le fond de laquelle est disposée une. cuve 2 destinée à contenir le liquide à traiter qui y est introduit à travers un conduit 3 (fig. 2) et qui peut être déchargé à l'aide d'un con duit 4. La cuve 2 comporte des trop-pleins avec des récipients 5, pourvus de conduits de décharge 6 pour recevoir le liquide.
Dans la direction de l'axe longitudinal de la cuve 2 et de façon à tourner autour d'un axe horizontal est monté une sorte de tambour formé par des tubes 7 fixés dans des plaques tubulaires 8 qui ferment complè tement les intervalles entre les tubes et sont calées sur un arbre 9 tourillonné dans des supports 10.
Le tambour ainsi formé plonge partielle ment dans la cuve 2 et il a ses extrémités renfermées dans ces coupes 11 et 12 ouvertes dans la zone centrale et dont une (l@) est pourvue à son intérieur de cloisons 13 for mant chicanes. Dans sa portion intermédiaire, le tambour comporte une ou plusieurs cloi sons alternativement ouvertes au centre, telle que celle 14, ou à la périphérie, et au-dessus de ces cloisons la chambre 1 est pourvue de cloisons 15 (fig. 2).
Les tubes 7 avec les plaques tubulaires 8 et les coupes 11 et 12 forment une chambre fermée dans laquelle le liquide absorbant est introduit à travers un conduit 16 et peut en être déchargé à travers le conduit 17. Pour recueillir le liquide, qui pourrait se déverser des bouches des coupes 11 et 12, sont dis posés les récipients 18 pourvus de conduits de décharge 19.
Un ventilateur 20 communique d'un côté avec la chambre 1 et de l'autre côté avec l'intérieur de la coupe 11 à travers des man chons 21.
L'arbre 9 est mis en rotation par une transmission à l'aide des roues dentées 22 et 23. Lorsque la cuve 2 est pleine de liquide à traiter et la portion inférieure du tambour rotatif est pleine de liquide absorbant, en faisant tourner l'arbre 9, les différentes séries de tubes 7 plongent successivement dans la cuve et sont exposées dans la chambre 1, taudis que le liquide absorbant remplit ces tubes lorsqu'ils se trouvent en bas et les quitte au fur et à mesure qu'ils se soulèvent au-dessus du niveau du liquide même.
Les tubes 7 sont donc, à chaque tour de l'arbre 9, baignés sur leurs surfaces externe et interne respectivement par le liquide en traitement et par le liquide absorbant, en demeurant ensuite exposés pendant le reste de leur course, à l'air ou autre gaz que le ventilateur 20 fait circuler dans la chambre 1 et à l'intérieur des tubes mêmes comme montré par les flèches à fig. 1.
En effet, le gaz refoulé parle ventilateur et pénétrant dans la coupe 11 est forcé de parcourir les tubes 7 qui se trouvent au- dessus du liquide, tout autre passage étant fermé par la plaque 8, et le gaz appelé par le ventilateur doit lécher la surface externe des tubes, étant dévié par les cloisons 14 et 15.
Pendant cette circulation, le gaz alterna tivement est saturé des vapeurs du liquide étendu sur la surface externe des tubes 7 et cède ces vapeurs au liquide absorbant étendu sur la surface interne de ces mêmes tubes.
Les tubes 7 sont de préférence minces et d'une matière bonne conductrice de la chaleur de sorte que la différence de tempé rature entre l'extérieur et l'intérieur est ré duite au minimum et les deux liquides bai gnant les surfaces opposées des tubes sont toujours à une température pratiquement constante.
Comme matière pour les tubes, on peut aussi employer le verre, dans lequel cas les plaques tubulaires peuvent être en caoutchouc.
Si la température de régime doit être modifiée, il suffira de fournir ou de soustraire de la chaleur dans la chambre 1, par exemple à l'aide d'un radiateur. électrique 24. Dans la construction montrée à fig. 3 et 4, les parois devant être baignées par les deux liquides sont formées par des tubes 7' montés immobiles verticalement dans une enveloppe l' qui en bas forme une cuve 2' pour le liquide à traiter.
Ce liquide est introduit dans cette cuve à travers un raccord 3' et il peut être dé chargé à l'aide d'un conduit de décharge 4', tandis qu'un conduit 25, où est insérée une pompe 26, permet de refouler le liquide même au sommet de l'appareil.
Les bouts inférieurs des tubes 7' sont insérés dans une plaque tubulaire 8' qui ferme inférieurement la chambre laissée libre dans l'enveloppe 1' par les tubes 7' et au fond de laquelle aboutit un conduit 28 pourvu de décharge 29 et d'une pompe 30 pour re fouler au sommet de l'appareil le liquide qui s'assemble sur le fond de ladite chambre.
A l'extrémité supérieure du faisceau de tubes 7' est montée une cuve 31 dont le fond communique avec l'intérieur des diffé rents tubes 8' et comporte des cloisons ra diales 32 subdivisant la cuvette même en (les secteurs à chacun desquels correspond un certain nombre de tubes. Dans une autre cuve 33 analoguement divisée en secteurs radiaux et dans laquelle débouche le conduit 16' pour l'introduction du liquide absorbant, aboutit l'extrémité supérieure des tubes, au tour de chacun de ces tubes étant ménagée une petite ouverture à travers laquelle des cend le liquide pour former un voile liquide sur la surface externe desdits tubes.
Dans les cuves 31 et 33 débouchent res pectivement les tubes 34 et 35 partant du fond de deux compartiments annulaires 36 et 37 d'un récipient monté à rotation autour d'un axe vertical et entraîné par exemple à l'aide d'une couronne dentée 38 engrenant avec, un pignon 39 actionné de toute façon appropriée.
Aux compartiments 36 et 37 d(( récipient rotatif aboutissent respectivement les conduits \.'J5 et 28 de façon que le liquide à traiter est distribué par le tube 34 à la cuve 31 et le liquide absorbant est distribué par le tube 35 à la cuve 33.
Naturellement la disposition pourrait être telle que la surface externe des tubes 7' soit baignée par le liquide à traiter et celle interne parle liquide absorbant. En tout cas, les tubes 7' communiquent à leurs deux extrémités avec l'intérieur de l'enveloppe l' où est monté un ventilateur 20' qui refoule les vapeurs dégagées par le liquide en trai tement sur les voiles de liquide absorbant et cela en vue de faciliter l'absorption des vapeurs.
Lorsque le liquide en traitement a une tension de vapeur égale ou de peu supérieure à celle du liquide absorbant, on pourra avoir recours à une compression plus élevée des vapeurs dans la chambre où a lieu l'absorp tion en remplaçant le ventilateur par un compresseur. Lors de la rotation des deux tubes 34 et 35, les deux liquides passent donc successivement dans les différents sec teurs des cuves 31 et 33 et baignent pério diquement les surfaces externe et interne des tubes. 7', tandis que lesdites surfaces sont léchées par le gaz en circulation qui alterna tivement est saturé de vapeurs du liquide traité et les cède au liquide absorbant.
Aussi dans cette construction, on peut fixer à volonté la température de régime par exemple à l'aide d'un tube 40 parcouru par un fluide chaud ou froid.
Lorsque la température à l'intérieur de l'appareil est portée à celle d'ébullition à pression normale, l'air s'enfuira à travers le conduit réglâble 27; lorsque la pression in terne par rapport à la température voulue est plus basse que celle atmosphérique, le conduit 27 est relié à une pompe à air.
Dans la construction montrée à fig. 5 et 6, les surfaces devant être baignées par les deux liquides sont formées par les plaques 7" arrangées vis-à-vis l'une de l'autre et ayant alternativement deux bords différents reliés entre eux par des listeaux 41 et 41' de façon à former deux séries de chambres 42 et 42' s'ouvrant dans deux directions perpendiculaires entre elles et inclinées par rapport à la verticale.
Le faisceau de plaques 7" est renfermé dans une enveloppe 1" qui à sa partie in férieure forme deux compartiments 43 et 44 constituant les cuves pour les deux liquides, pourvues d'admission (3" et 16") et de dé charge (4" et 17") et dans chacune desquelles débouche une des séries de chambres 42 et 42'.
Pour amener les liquides aux plaques correspondantes, qui sont pourvues de parois de guidage 45 et 45', sont montées mobiles sur les deux têtes supérieures deux distribu teurs 46 et 46' raccordés avec les tubes 47 et 47' dont les bouches sont plongées dans des récipients 48 et 48' auxquels le liquide absorbant et le liquide à traiter sont amenés respectivement par les conduits 28' et 25'.
L'ensemble des distributeurs 46 et 46' avec les tubes 47 et 47' est porté par un support 49 engagé avec une vis 50 montée parallèlement aux récipients 48 et 48' et en traînée en rotation alternativement dans des sens opposés par une transmission appro priée 51.
Lorsque les deux distributeurs 46 et 46' sont en mouvement, ceux-ci arrosent des deux liquides les surfaces opposées des plaques, tandis qu'un gaz mis en circulation dans l'enveloppe 1" par le ventilateur 20", par court successivement les surfaces des deux séries de chambres 42 et 42' limitées par les plaques 7" en donnant lieu au fonctionnement décrit à propos des fig. 1 et 2.
Aussi, dans ce cas, la température de ré gime pourra être réglée par exemple à l'aide d'un radiateur électrique 24".
Avec les appareils décrits, on réalise un rendement très élevé, car la rapidité avec laquelle a lieu l'échange de chaleur empêche qu'entre le liquide absorbant et le liquide traité s'établisse une différence de tempé rature qui nuirait au pouvoir absorbant du premier et à l'évaporabilité du deuxième.
S'il s'agit de traiter un liquide en vue d'une concentration élevé, il est utile d'ins taller une batterie d'appareils reliés entre eux de façon que dans le premier appareil le liquide originaire soit traité par un liquide absorbant presque épuisé, c'est-à-dire ayant subi la dilution dans tous les autres appa reils, et que dans le dernier appareil le liquide ayant presque atteint la concentration voulue soit traité par un liquide absorbant ayant la concentration maximum.
Une telle disposition permet de pousser la dilution du liquide absorbant à une limite maximum tout en réalisant une concentration très élevée du liquide traité, la différence nécessaire entre la tension de la vapeur du liquide traité et celle du liquide absorbant pouvant être réglée dans chaque appareil.