LU102149B1 - Procédé et équipement pour absorption de gaz - Google Patents
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Abstract
Absorbeur de gaz et procédé d'absorption de gaz par un liquide absorbeur, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler le liquide absorbeur et le gaz dans un réacteur et à générer un champ d'ondes sonores assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le liquide absorbeur.
Description
-1- LU102149 Description Titre de l’invention : Procédé et équipement pour absorption de gaz
[0001] La présente invention concerne le domaine des équipements de génie chimique et plus particulièrement les absorbeurs de gaz.
[0002] Un absorbeur de gaz est un équipement dans lequel circulent au moins deux fluides (une phase liquide et une phase gazeuse) permettant d'assurer le transfert de masse d’un milieu gazeux vers le milieux liquide.
[0003] L'absorbeur est généralement réalisé sous forme de colonne avec un garnissage intérieur favorisant la surface d'échange entre la phase liquide et la phase gazeuse. L'absorbeur peut être également réalisé sous forme de tubes verticaux dans lesquels la phase liquide s'écoule sous forme de film dit « tombant » et la phase gazeuse circule au centre de cet anneau de film liquide tombant, à contre ou co-courant. Lorsque le procédé d'absorption dégage de la chaleur (exothermie), l'équipement peut être équipé d’un système de refroidissement du film tombant pour assurer une meilleure performance (la température du liquide absorbeur influence le coefficient de transfert de masse du gaz vers le liquide). De l’eau de refroidissement circule alors à l'extérieur des tubes verticaux, l’énergie libérée par le phénomène d'absorption est alors transmise a travers l'épaisseur du tube de circulation comme pour un échangeur de chaleur traditionnel tel que les échangeurs tubulaires. Ces équipements sont couramment utilisés pour le traitement des gaz effluents avant relargage dans l'atmosphère ou bien lors d’opérations de concentration, de purification, de séparations de composants d’un milieu chimique complexe de plusieurs composes chimiques.
[0004] Classiquement, ces équipements ont des dimensions conséquentes afin de garantir une surface d'échange et de transfert de masse la plus élevée possible pour obtenir le taux d'absorption le plus élevé possible.
[0005] L'invention a pour but de réduire la taille de ces équipements et d'améliorer les performances d'absorption du gaz.
[0006] L'invention a pour but d'augmenter de façon très significative la surface d'échange et le transfert de masse grace à l'application d'un champ d'ondes ultrasonores dans le milieux liquide absorbeur.
[0007] Selon l’invention, on fait circuler le liquide absorbeur dans un réacteur équipé d’une sonotrode générant un champ d'ondes sonores assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le milieu liquide. Le gaz à absorber est introduit dans le liquide absorbeur à l’aide d'un dispositif d’injection.
-2- LU102149
[0008] Ainsi, l'invention a d'abord pour objet un procédé d'absorption de gaz par un liquide absorbeur, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler le liquide absorbeur et le gaz dans un réacteur et à générer un champ d'ondes sonores assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le liquide absorbeur.
[0009] Le phénomène de cavitation génère dans le liquide absorbeur va dissoudre le gaz et réduire la taille des bulles de gaz à absorber à l'échelle nanométrique assurant ainsi une surface d’échange extrêmement importante.
[0010] L'invention a également pour objet un absorbeur de gaz, comprenant un réacteur contenant une chambre pour la circulation d’un liquide absorbeur et d’un gaz, caractérisé en ce que le réacteur est équipé d’une sonotrode générant un champ d'ondes ultrasonores dans la chambre, assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le liquide.
[0011] Avantageusement, I'absorbeur comprend un dispositif d'injection pour introduire le liquide absorbeur dans le réacteur.
[0012] La configuration de la sonde générant le champ sonore, la configuration de la chambre pour l'injection du gaz dans le liquide absorbeur dépend des propriétés thermo chimiques des composants (phase liquide absorbante et phase gazeuse). Lorsque l'absorption est exothermique la chambre est refroidit par circulation sur la paroi extérieure par un liquide refroidissant.
[0013] De préférence, le dispositif est constitué de modules avec un nombre restreint de chambres d'absorption pour chaque module. Un module assure une certaine capacite d'absorption (de transfert de masse) et une capacite de refroidissement par débit de fluide gazeux à absorber. En fonction du débit de gaz à absorber les modules peuvent être assembles en parallèle pour atteindre la capacite souhaitée de installation.
[0014] Chaque module est constitué d’au moins une chambre, d'une sonotrode source du champ ultrasonore, d'un dispositif d'introduction du gaz dans le liquide absorbeur, de connexions pour l'entrée et la sortie du gaz à absorber et du liquide absorbeur.
[0015] Lorsque le module assure également le refroidissement du liquide absorbeur, des moyens (notamment des connexions) assurent la circulation d'un liquide refroidisseur sont également présentent.
[0016] Cette invention est particulièrement utile pour l'absorption de gaz tels que SO2, HCI, HF, HBr, Brève description des figures
[0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
| -3- LU102149 [Fig. 1} la figure 1 est une vue d’un module selon un premier mode de réalisation de l’invention ; [Fig. 2] la figure 2 est une vue d’un module selon un deuxième mode de réalisation de l'invention possédant un circuit de refroidissement du liquide absorbant ; [Fig. 3] la figure 3 est une vue d'un module selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée
[0018] La figure 1 est une vue d'un module 2 avec trois chambres d’absorption 8. Chaque chambre est équipée d’une sonotrode 4. Chaque sonotrode 4 est reliée à un générateur de fréquence 9. Le module 2 est coiffe d'un couvercle regroupant le flux issu de chaque chambre d'absorption 8.
[0019] Le module 2 est relie à sa base par un distributeur 11 qui assure l'alimentation et la distribution des flux des phases liquides et gazeuses.
[0020] Le fluide liquide absorbant entre dans le dispositif par l’orifice 7 du distributeur 11.
[0021] Le fluide gazeux à absorber entre dans le dispositif par l’orifice 5 du distributeur 11. Le gaz est diffusé dans le distributeur 11 à travers un matériau poreux
10. Le flux du liquide absorbant entraine les bulles de gaz vers la sortie du module 6. Entre l'entrée et la sortie du module, le champ ultrasonique généré par les sonotrodes 4 va intensifier l’absorption du gaz dans le liquide absorbant.
[0022] La figure 2 est une vue d’un module possédant un circuit de refroidissement du liquide absorbant.
[0023] Des canaux sont perces perpendiculairement à l’axe des chambres d'absorption. Ces canaux permettent la circulation d'un fluide caloriporteur entrant par les orifices 12 et sortant par les orifices 13.
[0024] Le matériau constitutif du module 2 assure la conduction thermique de l'énergie d'absorption.
[0025] La figure 3 est une vue d’un module sur lequel les éléments générant les champs de fréquence ultrasonores sont directement transmis au liquide absorbant par la surface du module lui-même. La fréquence des amplificateurs de fréquence 3 est choisie pour s'adapter à la géométrie du module 2 et le mettre en résonnance acoustique. Ceci a pour conséquence d'entrainer la cavitation dans le liquide absorbeur circulant dans le module.
Claims (1)
- -4- LU102149 Revendications [Revendication 1] Procédé d'absorption de gaz par un liquide absorbeur, caractérisé en ce qu'il consiste a faire circuler le liquide absorbeur et le gaz dans un réacteur et à générer un champ d'ondes sonores assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le liquide absorbeur. [Revendication 2] Absorbeur de gaz, comprenant un réacteur contenant une chambre (8) pour la circulation d’un liquide absorbeur et d’un gaz, caractérisé en ce que le réacteur est équipé d'une sonotrode (4) générant un champ d'ondes ultrasonores dans la chambre, assurant ainsi un effet de cavitation intense dans le liquide. [Revendication 3] Absorbeur selon la revendication 2, comprenant un dispositif d'injection pour introduire le liquide absorbeur dans le réacteur. [Revendication 4] Absorbeur selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, constitué de plusieurs modules (2) avec un nombre restreint de chambres d'absorption (8) dans chaque module. [Revendication 5] Absorbeur selon la revendication 4, dans lequel chaque module (2) est constitué d'au moins une chambre (8), d’une sonotrode (4) source du champ d'ondes ultrasonores, d’un dispositif (11) d’introduction du gaz dans le liquide absorbeur, de connexions pour l'entrée et la sortie du gaz a absorber et du liquide absorbeur. [Revendication 6] Absorbeur selon l’une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel chaque module comprend des moyens pour faire circuler un liquide refroidisseur.
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|---|---|---|---|---|
| US4168295A (en) * | 1975-11-20 | 1979-09-18 | Vernon D. Beehler | Apparatus for enhancing chemical reactions |
| US20090158936A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Gas treatment system |
| US20120111189A1 (en) * | 2009-03-09 | 2012-05-10 | Norsk Institutt For Luftforskning | Method and system for gas capture |
| US20130089480A1 (en) * | 2005-11-30 | 2013-04-11 | Specialist Process Technologies Limited | Gas-Liquid Contactor |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4168295A (en) * | 1975-11-20 | 1979-09-18 | Vernon D. Beehler | Apparatus for enhancing chemical reactions |
| US20130089480A1 (en) * | 2005-11-30 | 2013-04-11 | Specialist Process Technologies Limited | Gas-Liquid Contactor |
| US20090158936A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Gas treatment system |
| US20120111189A1 (en) * | 2009-03-09 | 2012-05-10 | Norsk Institutt For Luftforskning | Method and system for gas capture |
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