Brevet FR2026998A1 — publié le 19700925

L'invention est relative à un appareil à membrane pour la séparation d'un ou plusieurs composants d'un mélange de fluides et à un procédé de contrôle des différents courants de fluide qui entrent dans la chambre 5 de l'appareil et/ou en sortent de façon à éviter ou réduire toute fuite de 1'un des courants dans un autre. Spécialement, elle concerne le passage de deux courants de fluides ou plus dans les chambres appropriées d'un appareil à chambres multiples de façon à éviter toute fuite indésirable de fluide et ceci dans 10 des conditions qui réduisent au minimum la perte de charge associée à l'écoulement du fluide, et à porter au maximum la surface de travail actif disponible dans l'appareil. Elle est aussi relative à des éléments perfectionnés pour supporter les membranes au cours de l'opération de séparation du fluide de façon à éviter 15 la rupture ou la déformation de ces membranes. En ce qui se rapporte à cette description, un fluide se définit comme un liquide, une vapeur, un gaz, ou un mélange de ces éléments, et une membrane comme une barrière dont la perméabilité est variable pour un ou plusieurs composants d'un fluide mixte. 20 Les appareils pour l'exécu tion des opérations de séparation au moyen de membranes sont fréquemment du type en pile tels que celui qui est décrit dans le brevet U.S. N° 3 398 091. Des écarteurs qui, constituant les compartiments de l'appareil ont la forme de châssis ouverts et 25 sont séparés entre eux par une membrane ou un autre modèle de barrière mince. L'introduction de fluide à l'entrée et à la sortie de chaque mince compartiment est difficile du fait que la distance entre les barrières adjacentes est faible et que les courants de fluide qui pénètrent dans l'appareil doivent être rendus ca-30 pables de s'écouler sur des plans généralement parallèles dans les compartiments séparateurs. L'introduction et l'élimination du fluide se fait au moyen d'un ou plusieurs conduits ou passages qui sont généralement établis à l'intérieur dans la 35 pile par alignement ou pose réglée de trous ou d'ouvertures des surfaces garnies par les barrières et châssis écarteurs qui forment la pile. Les orifices multiples appropriés d'entrée et/ou de sortie du fluide dans chaque écarteur sont raccordés de la façon voulue à l'aire qui constitue le parcours d'écoulement du kO fluide dans le compartim©ai formé clans cet" écarteur au moyen 69 41947 2 2026998 d'un canal de liaison établi en enlevant une section de la matière du châssis écarteur. Ces canaux d'entrée et de sortie peuvent par exemple former des passages étroits reliant 5 la cavité multiple qui se trouve dans 1'écarteur avec la surface du compartiment qui contient le fluide. Les cavités ou ouvertures multiples sont logées dans une surface de garniture sur les b ^rds, ou peuvent être constituées par une surface de garnissage logée plus centralement. Les différents fluides qui peuvent être 10 ksi s en circulation dans les compartiments sont séparés hydrauli-qaement 1'un de 1'autre,chaque fluide étant dirigé vers les compartiments voulus et ou éliminé de ces compartiments,, par une série indépendante d'orifices multiples d'entrée et de sortie. Les membranes ou autres bar-15 rières employées dans les piles de séparation sont minces 'et flexibles de sorte que,sous application de pressions légèrement différentes, il se produit un gonflage, une déformation ou unè déflection. La surface de la membrane qui est fortement susceptible de télles déformations est adjacente à/ou insérée dans la 20 zone d'entrée de fluide et/ou dans la zone des canaux de raccordement de 1'écarteur. Cette surface critique de la membrane a tendance à fléchir ou à se déformer dans les canaux de liaison sous la pression appliquée pour serrer les éléments 25 de la pile en une disposition étanche au fluide. Ce fléchissement se produira aussi dans un canal de liaison quand le courant de fluide dans le compartiment qui est du même côté de la membrane que le canal sera mis en circulation sous une pression plus basse que sur la face opposée de la membrane. Le résultat en 30 sera qu'un peu de liquide d'un'courant qui est dans un conduit passera en arrière de la surface de la membrane qui est déformée dans le canal de liaison d'un autre courant dirigé, et par suite pénétrera dans la partie où la pression est plus basse sous forme d'une, matière étrangère indésirable. 35 La déformation est spéciale ment grave dans les opérations faisant appel à une membrane où il existe entre les surfaces d'une membrane formant barrière use différence de pression sensible (0,35 kg/cm ou plus). Des essais précédents pour surmonter le difficile problème de la défonna-k0 tion, et des fuites croisées d'un conduit à l'autre qui en ré- BAD ORIGINAL 69 41947 3 2026998 sultent, ont fait appel à un complexe ou conduit interne dans une disposition d'écoulements en série employant un ou plusieurs organes pour dévier la direction du courant,tel qu'il est décrit complètement dans le brevet précité U.S.N0 3 398 091» Ces or-5 ganes de déviation du courant de fluide comprennent géttét-alement t -» - • - ; • f • - deux orifices multiples montés côte à côte placés sur le même côté du châssis de la surface de garniture d'un écarteur d'un I t • : — compartiment de chauffage,les orifices étant reliés l'un à l'autre par line ailette mince et étroite de dérivation du fluide 10 découpée dans la même matière que 1'écarteur. La plaque ou feuille plate ' , ■ V * - * de transfert de chaleur adjacente à Tin côté de ce compartiment de chauffage ne doit pas comporter d'orifices qui s'alignent • .''t ♦ avec les deux orifices des organes de déviation et forme ainsi 15 une barrière à l'écoulement sur ce côté de 1'écarteur. Cet;te disposition permet de faire recevoir un courant de fluide dans un orifice multiple de l'organe de déviation du courant dans une première direction perpendiculaire à la surface de la plaque de transfert,de le faire . - • » 20 passer le long de l'ailette mince de déviation de raccordement pour arriver dans l'orifice multiple adjacent et s'ecouler ensuite en quittant ce dernier orifice dans une seconde direction perpendiculaire opposée à la première direction. Toutefois en t raison de l'étroitesse de l'aile qui dévie l'écoulement et du 25 renversement brusque à l80° demandé au courant atteignant et quittant l'organe de déviation, la chute de pression hydraulique rencontrée dans l'organe de déviation est généralement excessive et n'est pas désirable. r C'est en conséquence un objet t 30 de l'invention de réaliser un appareil nouveau en pile pour la t . ■■••r * séparation, comportant un dispositif d'écoulement pour les courants de fluide dans lequel les orifices multiples et canaux de liaison de la surface de garnissage de 1'écarteur sont placés et disposés de telle sorte qu'ils réduisent la perte de charge r 35 dans au moins un des courants conducteurs de fluide en réduisant la longueur des méandres du fluide dans l'appareil et en réduisant en outre le nombre des changements de direction sunr ie parcours . L'invention a en outre pour 40 objet : 69 41947 4 202.6998 a) De réaliser des systèmes pour introduire et/ou faire sortir des courants de fluide dans / f * • V* • et hors de compartiments très peu espacés d'une pile de séparation, d'une façon telle qu'il n'est pas nécessaire de prévoir r , 5 des écarteurs contenant des organes capables de devier un courant et entraînant Une forte perte de charge. b) D'éviter la déformation de la membrane et le passage indésirable du fluide d'un compartiment de l'appareil de séparation à membrane dans un autre com- r i 10 partiment. c) De réaliser un modèle perfectionné d'armature supportant la membrane, ou de structure, grâce auquel- chaque membrane est supportée de façon adéquàte • ■ contre toute déviation et protégée contre une rupture possible 15 sans gêner l'élimination de vapeur à partir de la surface de la membrane. d) De réaliser un composant isolé en une seule pièce qui fonctionne à la fois comme feuille rV t ' de transfert de chaleur et comme compartiment d'alimentation en 20 fluide. A cet effet 1'invention concerne un dispositif de séparation pour l'élimination d'un ou de plusieurs composants d'un mélange de fluides, ce dispositif comprenant des sous ensembles disposés en piles entre des plateaux 25 .terminaux et constitués d'un compartiment d'alimentation parcouru par le mélange de fluides à traiter, d'un compartiment chauffant parcouru par un fluide chauffant et d'un compartiment d'extraction de vapeur séparé du compartiment d'alimentation par une membrane semi-perméable, dispositif caractérisé en ce'que les 30 sous-ensembles sont groupés par paires, un compartiment d'extraction de vapeur au moins étant commun à deux paires de sous-ensembles et contenant des organes poreux de support des membranes, le châssis encadrant le compartiment d'extraction de ' f . vapeur comportant une pluralité de tubes ou orifices en communi-35 cation avec certains orifices ou conduits desservant les compartiments voisins. De façon plus détaillée, l'in vention concerne un dispositif du type ci-dessus dans lequel le compartiment d'alimentation comporte sur une face une barrière 40 de transfert de chaleur qui le sépare du compartiment chauffant 69 41947 5 2026998 et une barrière formée d'une membrane semi-perméable sur l'autre face qui le sépare du compartiment à vapeur, certains au moins des compartiments à vapeur étani: placés communs entre une paire de sous-ensembles et étant par suite limités sur leurs deux faces 5 par les barrières formées de membranes, ces membranes barrières étant en contact face à face avec des organes supports poreux conjugués avec les dits compartiments à vapeur, les éléments du châssis écarteur limitant le compartiment chauffant, et les barrières portant une pluralité d'ouvertures espacées dans leurs 10 surfaces pouvant former joint, alignées de façon à former des conduits pour 1'écoulement du liquide au travers de ces sous-ensembles, certaines de ces ouvertures comportant des canaux conjugués avec elles et s'étendant dans les différents compartiments, un premier conduit étant destiné à introduire et reprendre 15 un courant de fluide dans les compartiments chauffants, un second conduit à introduire et reprendre un mélange fluide d'alimentation dans le compartiment d'alimentation et un troisième conduit à maintenir une pression plus basse dans le compartiment à vapeur que dans les compartiments d'alimentation adjacente, 20 le cbassis écarteur qui forme le compartiment à vapeur commun étant en outre pourvu d'une pluralité de tubes ou orifices associés avec le bord latéral de la structure du châssis et en communication avec certains des conduits à l'effet d'introduire t directement et de reprendre directement les courants de fluide 25 dans l'appareil de séparation, le second conduit au moins étant en communication avec les orifices d'entrée et de sortie du fluide qui sont sur le châssis, et disposés de façon à diriger l'écoulement du fluide de l'orifice d'entrée du châssis dans une première direction au-delà du compartiment d'alimentation situé 30 dans le sous-ensemble placé immédiatement adjacent à 1'écarteur formant compartiment à vapeur, l'organe d'écoulement étant de plus disposé de façon à faire passer le fluide dans le compartiment d'alimentation logé dans le sous-ensemble le plus voisin et a l'en faire sortir, le conduit étant ensuite destiné a faire 35 passer le fluide dans une direction opposée à la première direction etàle ramener au compartiment à vapeur vers l'orifice de sortie conjugué avec le châssis écarteur. L'invention concerne également un procédé pour l'utilisation de l'appareil ci-dessus, pro-40 cédé caractérisé en co qa! oa introduit uo courant de- jaélaage flui~ 69 41947 6 2026998 de dans uft orifice d'entrée afférent, on oriente ce courant dans une première direction au-delà du compartiment d'alimentation situé dans le sous-ensemble qui se trouve immédiatement adjacent au compartiment à vapeur, on fait entrer et sortir ce 5 courant du compartiment d'alimentation situé dans le sous-ensemble qui se trouve dans la position adjacente suivante, puis on oriente ce courant dans une seconde direction opposée à la première direction, et enfin on le reçoit à l'orifice de sortie » » latéral afférent au châssis du compartiment a vapeur, tout en • .* • » " I» ' ' ' * " 10 introduisant un fluide chauffant dans l'orifice d'entree appro- r prié en communication avec le compartiment chauffant afférent pour provoquer le transfert de chaleur sur le mélange fluide,et en maintenant simultanément une pression plus basse dans les compartiments à vapeur que dans les compartiments à mélange 15 fluide adjacents pour amener un composant de ce mélange à passer dans le compartiment à vapeur en traversant préférentiellement la membrane de séparation. Des modes de réalisation de l'invention sont représentas, à titre d'exemples non limitatifs, 20 sur les dessins ci-joints dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif à membrane perméable suivant l'invention montrant la disposition des éléments de la structure écartés les uns des autres pour illustrer l'alimentation interne de 25 fluide dans l'appareil au travers de tous les compartiments du même type dans une direction d'écoulement en série. Dans le modèle représenté, un écarteur chauffant 12 commun est placé entre chaque paire de groupes qui se répètent de l'appareil, c'est-à-dire entre les groupes B et C et entre les groupes D et E. 30 - La figure 2 est une vue également en perspective du dispositif suivant l'invention, montrant la disposition de 1 * écoulcnjeat. des fluides pour 1 ' aliroen-tioa ea parallèle de certains compartiments de 1'appareil, dans lequel les organes destinés à faire entrer et sortir les fluides 35 de l'appareil sont logés dans les bords latéraux des châssis écarteurs sous vide 14, ces écarteurs étant placés de préférence de façon à être communs à deux paires formant un ensemble, c'est-à-dire entre les groupes A et B, entre les groupes C et D, etc. - La figure 3 est une vue en ko perspective en coupe partielle montrant un châssis écarteur seras bàd original 69 41947 7 2026998 vide commun en association avec un modèle d'exécution recommandé d'une structure de support de la membrane. - La figure 4 est une représentation détaillée agrandie d'un élément perforé formant sous- 5 support tel qu'il est employé dans la structure support de la membrane de la figure 3 • - La figure 5 est une vue en perspective d'un élément composite écarteur,et d'un compartiment d'alimentation en fluide et de transfert de chaleur, que l'on 10 peut utiliser dans l'appareil de séparation à membrane. En bref, la perméabilité de la membrane permettra de faire changer la composition d'un mélange liquide du fait qu'une partie du mélange passera au travers d'une membrane appropriée qui est plus sélective pour lè » .1 15 passage d'un ou de plusieurs composants du mélange que pour les autres.composants. Les composants qui traversent la membrane sont éliminés en phase vapeur. La composition de la vapeur recueillie, récupérée à une température donnée et à une pression de vapeur donnée, est déterminée par la composition du mélange fourni et 20 ' par la nature de la membrane. Une membrane fortement hydrophile permettra le passage sélectif de l'eau à partir d'un mélange, mais empêchera 1'évaporation des constituants organiques. Ainsi, Ion peut éliminer l'eau d'un extrait de café et de jus de fruits ou de végétaux, sans que soit éliminée aucune -fraction importante 25 des constituants volatils du parfum ou de 1'arôme. La pile de dyalyse telle qu'elle est illustrée dans les figures 1 et 2 est disposée de la même façon qu'un filtre-presse à plateaux, qui peut fonctionner dans la position horizontale ou dans la position verticale 30 et comprend une pluralité de groupes de base ou sous-ensembles A à E placés entre deux plaques terminales (non figurées). Il doit être bien entendu que l'on peut utiliser un nombre quelconque de groupes de base, les groupes étant disposés de préférence par paires, d'une façon répétée, entre les plaques terminales. 35 On obtient une pile étanche aux fluides en appliquant une pression appropriée sur chaque plaque terminale au moyen de vis et d'écrous (non-figurés) ou d'autres moyens de serrage bien connus. Quand on fait fonctionner la pile en position horizontale, on peut utiliser un châssis formant 40 armature, constitué de deux supports terminaux reliés par des 69 41947 8 2026998 barres ou rails parallèles horizontaux* En nombre variable, des châssis ou écarteurs formant les compartiments de chaque sous-ensemble peuvent être portés par ces barres et assemblés en un ensemble étanche au fluide. Les châssis pourront être supportés 5 sur les rails par l'intermédiaire d'une paire de bras supports courants ou de poignées placées sur les extrémités opposées des châssis écarteurs. Les éléments de l'ensemble peuvent être serrés et rendus étanches entre les deux plaques terminales ou têtes par un écrou ou un piston hydraulique raccordé à la tê.te mobile 10 et qui serre ensemble les châssis écarteurs. Dans l'appareil illustré, chaque groupe de base ou sous-ensemble comprend trois compartiments distincts 7, 8 et 9, séparés l'un de l'autre par des barrières 10 et 11, certains compartiments étant placés pour être 15 communs entre deux groupes. Les compartiments chauffants 7 sont constitués par les éléments écarteurs 12, et les compartiments d'alimentation en fluide 8 sont constitués par les éléments évidés B13, C13, D13, E13, etc.., et séparés l'un de l'autre par une feuillé de transfert de chaleur 11, faite par exemple d'une 20 feuille mince d'un métal convenable. La chaleur latente voulue pour 11évaporation est fournie au liquide dans le compartiment d'alimentation 8 par la voie de la feuille de transfert de chaleur grâce à la circulation d'eau chaude ou de vapeur dans le compartiment chauffant 7• 25 . Les chambres à vapeur 9 figu rées communes entre deux sous-ensembles, c'est-à-dire entre les sous-ensembles A et B et entre les sous-ensembles C et D, sont formées par l'élément de châssis l4 évidé et sont séparées du t ' compartiment d'alimentation 8 adjacent par une membrane 10 setni-30 perméable mince. Le châssis évidé l4 est généralement plus épais que les autres écarteurs, et sera fabriqué convenablement en une matière chimiquement inerte, relativement rigide, telle qu'une matière plastique ou de l'acier inoxydable. A certains côtés de chaque 35 membrane 10 peuvent être associés des éléments de garnissage (non figurés) pour permettre à la membrane et aux éléments rigides adjacents formant écarteurs de former joint l'un par rapport à l'autre. A l'élément écarteur l4 est associé un support l6 fait d'une matière perméable au flûide telle qu'un métal poreux, 40 de la céramique ou un plastique poreux qui sont de préférence maintenus dans le châssis rigide de 1'écarteur ik et constitués 69 41947 9 2026998 .de façon à garnir le compartiment à vapeur ou à vide 9» Ce support est placé en contact direct avec les membranes adjacentes minces pour éviter la rupture de ces membranes ou leur éclatement dans le compartiment à vapeur en raison de la différence 5 de pression qui existera entre les compartiments d'alimentation et & vapeur au cours de l'opération du moment. Un modèle particulièrement approprié d'élément écarteur sous vide et le support nouveau qui lui est associé sont décrits ci-après avec référence a la figure 3• 10' Idéalement, le compartiment à vapeur est complètement clos par rapport au compartiment d'alimentation adjacent pour garantir que toute pénétration de fluide ' dans le compartiment à vapeur ne se produira qiie par pénétration à travers la membrane barrière 10 semi-perméable de séparat&Mk» 15 Cependant cette condition n'est pas facile à satisfaire en mi-son du-gonflement de la membrane et des pertes croisées de fluide d'un compartiment à un autre qui en résultent. Les. éléments écarteurs 12 et 13 pré**nt«nt des parties centrales évidées ou découpées qui de 20 préférence limitent une surface de parcours tortueux pour les compartiments chauffants 7 et les compartiments d'alimentation 8. Ces compartiments sont fermés par le châssis de 1*écarteur ; ce châssis fonctionne aussi comme garniture par rapport aux éléments de la pile qui lui sont adjacents. Le; parcours d'écoulement peut 25 aussi comporter des moyens (non figurés) qui provoqueront une turbulence dans 11écoulement du fluide le long de la surface de parcours de l'écoulement, comme il «est décrit plus complètement dans les brevets U,S. N° 2 708 658, et N* 2 891 #99. Les membranes 10 employées 30 ppur la dyalyse sont bien connues dans cette technique. Chaque membrane est formée par une feuille ou film non poreux fait de pôlymèreB organiques tei que le caoutchouc naturel ou synthétique, 1s néoprène, le polybutadiène ou d'autres polyoléfines, le chlorure de polyvinyle, les copolymères de chlorure de vinyle/acry-35 lonitrile de vinylidène, le butyral polyyinylique, les 'esters de la cellulose tels que l'acétate de cellulose, le propionate de cellulose, le benzoate de cellulose, la nitro-cellulose, l'acéta-propionate de cellulose, les esters de la cellulose tels que 1'éthyl et la méthyl-cellulose4 les membranes échangeuses d'ions, 49 etc. . , pour ne msatioa-aer g»ji5a's petit s&oEjbrs des ffloi»br BAD ORIGINAL 69 41947 10 2026998 que l'on peut utiliser. On comprendra facilement que la matière de la membrane doit être choisie suivant les caractéristiques de pénétration dans la mesure où les polymères des 5 types décrits font preuve de sélectivités différentes par rapport à des liquides différents. De ce fait, le choix dépend de la nature du mélange que l'on se propose de séparer. Afin d'obtenir une perméabilité élevée, les membranes sont très minces, leur épaisseur se situant par exemple entre 0,0025 et 0,25 mm» 10 Dans^ l'appareil, particuliè rement celui qui est illustré dans la figure 1, chaque plaque terminale (non figurée) peut être pourvue de raccords .tabulaires d'entrée et/ou de sortie. Sur ces tubes peuvent être établis des raccordements pour amener le fluide vers les différents compsr-15 timents et/ou l'en extraire, par la voie des conduits 60, 6l et" 62 de la pile en un écoulement en série passant par les orifi= ces appropriés 40, 4l, 42, 43, 44 et 45 et les canaux de raccordement 50, 51, 52, 53* 54, 55 et 56 qui sont prévus dans les surfaces formant garnitures des différents éléments de la pile. 20 Des pompes à vide (non figurées), ou d'autres organes peuvent être montés sur certains tubes collecteurs pour produire par la voie du conduit 6l l'abaissement de pression nécessaire dans les compartiments de vapeur 9, ou en alternative, le pompage d'un gaz de balayage dans les compartiments à vapeur. Des orga-25 nés de pompage (non figurés) sont aussi prévus sur les raccords tubulaires d'entrée appropriés pour faire passer le fluide rss-pectivement dans les compartiments d'alimentation 8 et chauffants 7, ,et pour extraire le fluide de ces compartiments. Les éléments de la pile sent 30 pourvus dans leurs surfaces de garnissage d'un ou plusieurs orifices ou ouvertures 40 à 46, qui sont généralement logés dans les bords de ces éléments.. Certains orifices dans chaque élément t écarteur sont pourvus de canaux ou fentes 50 à 56 qui fora es*'; raccord avec la partie intérieure ouverte de ces écarteurs poiE? 35 permettre à un courant de fluide déterminé d'entrer dans les compartiments appropriés et/ou d'en sortir, pendant que d'autres orifices sont dépourvus de canaux pour permettre le dégagement d'autres courants de fluide vers d'autres compartiments* La disposition spéciale des orifices et canaux est déterminée en 40 partie par 1'emplacement des raccords tubulaires d'entrée et :ri BAD ORIGINAL V 69 41947 t 11 2026998 sortie de fluide sur l'appareil et aussi naturellement par la direction particulière que l'on désire choisir pour l'écoulement du fluide dans la pile. La figure 1 illustre de façon 5 générale l'écoulement interne en série dans la pile à la fois du courant de transfert de chaleur par le conduit 62 et du courant d'alimentation par le conduit 60, les deux courants étant séparés l'un de l'autre. Les courants peuvent circuler dans le même sens ou en sens opposé l'un de l'autre comme on le désire, et 10 sont introduits à une extrémité de la pile pour être extraits à l'extrémité opposée. Le passage des courants de fluide vers les compartiments appropriés, et leur extraction de ceux-ci, sont gouverné par le systèmes de collecteurs ou de conduits 60, 6l, 62, qui s'étend à l'intérieur de la pile dans la direction géné- 4 15 raie indiquée par les flèches. Ces conduits sont formés par l'alignement de perforations ou ouvertures appropriées logées dans les éléments formant joints de la pile. Les .éléments de la pile sont normalement pourvus d'au moins un orifice collecteur sous vide 20 41 en plus d'une pluralité d'autres orifices collecteurs de fluide. Les membranes 10 adjacentes à chaque écarteur 14 à vapeur, commun, sont normalement pourvues dans leur surface garnie avec des orifices collecteurs semblables en nombre et en situation aux orifices collecteurs du châssis écarteur à vapeur adjacent. 25 Les autres éléments de la pile contiennent aussi des orifices 4l de mise sous vide placés d'une façon similaire,de sorte que sur l'assemblage de la pile un conduit de mise sous vide 6l es't forjné à l'intérieur dans les cellules par l'alignement des orifices collecteurs de mise sous vide. Les compartiments à vapeur 30 9 formés par les écarteurs l4 sont reliés à leurs orifices 4l de mise sous vide respectifs au moyen de passages étroits ou canaux de raccordement 51* En fonctionnement, le composant du fluide qui traverse la membrane se vaporisera dans le compartiment à vapeur, en sera éliminé par les canaux de raccordement 51, sorti-35 ra finalement du dispositif par le conduit à vide 6l et sera rassemblé dans la conduite collectrice raccordée à la sortie. Chaque écarteur placé entre deux feuilles de transfert de chaleur ou plaques 11 limite un compartiment chauffant 7 commun à une paire de groupes ou sous-40 ensembles. Ces écarteurs chauffants sont pourvus d'au moins 69 41947 12 2026998 deux ouvertures collectrices 42 et 43 qui sont raccordées avec la surface de parcours de l'écoulement du fluide du compartiment chauffant par des passages de raccordement 52 et 53 respectivement. Les compartiments d'alimentation 8 sont de même pourvus 5 au moins des ouvertures collectrices 40, 44 et 45 et des canaux de raccordement 50, 54 et 55 respectifs qui les accompagnent. Les écarteurs 12 du compartiment chauffant, et les feuilles de transfert de chaleur 11, sont aussi pourvus au moins des ouvertures collectrices 40, 44 et 45 qui sont alignées avec des ou-10 vertures placées de façon similaire 40, 44 et 45 de l'espaceur 13 du compartiment d'alimentation. On remarquera que les membranes (et aussi les écarteurs à vapeur) ne portent en aucun cas d'orifices collecteurs qui soient alignés avec les orifices col-15 lectpurs d'entrée et de sortie du canal de raccordement des écar teurs 13 d'alimentation adjacent. Grâce à cette disposition, la surface de la membrane qui se trouve au-dessus des surfaces des canaux de raccordement 50, 54, 55 et 56 des écarteurs d'alimentation n'aùra qu'une faible tendance à se gonfler dans ces ca-20 naux de raccordement. Tout gonflage qui pourrait se produire ne pourrait en aucun cas être néfaste, car en raison de l'absence de toute ouverture collectrice de la membrane dans la surface adjacente aux canaux de raccordement de 1'écarteur d'alimentation et aux ouvertures 40, 44, 45 et 46 qui les accompagnent, il 25 n'est pas de passage possible pour la solution d'alimentation située dans le conduit 60 qui lui permette de s'écouler en-des-sous de la surface gonflée de la membrane dans le compartiment à vapeur. Il est préférable que deux 30 sous-ensembles distincts, ou plus, soient utilisés par paires (A et B, C et D) etc ..., entre les plaques terminales de serrage, de façon qu'un compartiment à vapeur 9j limité sur les deux côtés par des membranes 10,soit commun à chacun des sous-ensembles de la paire. Le compartiment à vapeur 9 servira ainsi à re-35 cevoir le produit en provenance des deux compartiments d'alimentation 8 adjacents comme le montrent les figures. Il est facile de comprendre que des sous-ensembles supplémentaires en plus de ceux qui sont illustrés pourront être placés dans une disposition qui se répète entre les plaques terminales de serra-40 ge. 69 41947 13 2026998 Le fonctionnement de l'appareil et la façon perfectionnée de diriger les courants de fluide dans la pile seront plus complètement décrits en se référant en particulier à la figure 1 qui illustre un processus de dis-5 tribution d'un courant 60 dBun mélange d'alimentation en fluide fourni à chaque compartiment 8 dans une pile à groupes multiples, en faisant couler ce mélange à l'intérieur de la pile, en série d'un compartiment d'alimentation dans un autre compartiment d'alimentation et ainsi de suite. -10 Un autre courant de fluide 62, d'eau chaude par exemple, est envoyé simultanément en série, entrant et sortant de chaque compartiment chauffant 7* Un troisième courant 6l, par exemple un vide partiel, peut être assuré dans chacun d'une troisième série de compartiments par exemple 15 les compartiments à vapeur 9- Tous les courants sont normalMcnt maintenus séparés les uns des autres. Il peut même être prévu dans certaines circonstances un quatrième et même un cinquième courant. , Grâce à la présente invention, 20 un courant d'alimentation d'un mélange liquide, par exemple un extrait aqueux de café contenant 25 % de solides, est envoyé par des organes de pompage dans l'entrée tubulaire d'alimentation de la plaque terminale à raison d'environ 4,5 1 par heure et s'écoule par le conduit 60, comme il est figuré, dans la direc-25 tionde la flèche en lignes brisées. La pile utilisée est composée de trois paires de groupes qui se répètent, (sous-ensembles A à F), avec une surface totale de membrane de dyalyse utilisée •2 d'environ 12 m . Le mélange d'alimentation qui forme le courant 60, après avoir traversé le sous-ensemble B, et se présentant 30 dans l'ouverture collectrice .d'entrée 45 du compartiment d'alimentation C8 du sous-ensemble 5, est amené à s'écouler dans un parcours tortueux au travers de ce dernier compartiment d'alimentation vers l'ouverture collectrice de sortie 40. Du fait que la membrane adjacente 10, en nitro-cellulose par exemple, ne com-35 porte pas d'ouverture qui s'aligne avec l'ouverture collectrice 40 de sortie, la solution qui sort de ce compartiment d'alimentation est contrainte à s'écouler en arrière vers 1'écarteur d'alimentation B13, du sous-ensemble B et dans l'ouverture d'entrée 40. 40 Su fait que la Hieisbram© 1® s 69 41947 i4 2026998 adjacente à 1'écarteur d'alimentation du sous-ensemble B, ne contient pas non plus d'ouverture qui s'aligne avec l'ouverture collectrice 40 d'entrée, la solution doit s'écouler au travers du compartiment d'alimentation B8 vers l'ouverture collectrice 5 de sortie 44, où elle est contrainte à s'écouler une fois de plus dans la direction de 1'écarteur d'alimentation C13 du sous-ensemble 13 par les ouvertures collectrices 44 en passant par le conduit 60. Ce courant 60 se déplace alors t . 10 au-delà des sous ensembles C et D, jusqu'à ce qu'il pénètre dans l'orifice collecteur 44 d'entrée de 1'écarteur E13 placé dans le.sous-ensemble E. Le courant suit ensuite le même parcours général qui a été précédemment décrit avec référence aux sous-en-sembles B et C, c'est-à-dire qu'il s'écoule à travers le compar-15 timent d'alimentation E8 du sous-ensemble E et en sort, et revient ensuite au compartiment d'alimentation D8 du sous-rensenble D, où il est extrait à l'ouverture de sortie 45 et dirigé vers le sous-ensemble le plus voisin (non-figuré)• Éventuellement après l'écoule-20 ment en série qui lui fait traverser tous les autres compartiments d'alimentation restants de la façon qui a été décrite, il est finalement extrait de l'appareil par une conduite de sortie appropriée. Il est recueilli sous forme d'un produit concentré à 52 % de solides avec un débit d'environ 2,5 litres à l'heure. 25 Le mélange en solution qui sert à l'alimentation peut être, d'abord chauffé avant de pénétrer dans la pile, de préférence à une température d'environ 55*C, et sa température est maintenue pendant son passage en série dans la pile par absorption d® la chaleur fournie par les compartiments 30 chauffants 7 adjacents. Du fluid® de transfert de chaleur, de l'eau par exemple à une température d'environ 60°C, est pompé continuellement dans un tube d'entrée conjugué avec la plaque terrainsle de serrage à raison d'environ 9 litres par minute, et la disposition permet à ce fluide de s'écouler en série par che-35 cun des compartiments chauffants de la pile par la voie du système conducteur 62. Au cours du passage de ce fluide par les compartiments chauffants, la chaleur qu'il contient est transférée au mélange d'alimentation qui se trouve dans les compartiments d'alimentation par l'intermédiaire des feuilles ou plaques de 40 transfert de chaleur qui les séparent* Lors de sa sortie de la 69 41947 15 2026998 pile, le fluide de transfert de chaleur peut être réchauffé et remis en circulation dans la pile. La pression dans le compartiment à vapeur 9 est maintenue à une valeur plus faible que 5 dans le compartiment d'alimentation, par exemple un vide partiel est fait dans ce compartiment par aspiration sur les tubes de sortie au moyen d'une pompe à vide ou d'un autre appareil convenable; L'eau du mélange d'alimentation en solution (de l'extrait de café par exemple), contenuedans le compartiment 10 d'alimentation 8, traversera préférentiellement la membrane 10 perméable à l'eau et sortira sur la face à pression plus faible de la membrane sous forme de vapeur qui sera rapidement enlevée par la voie du canal collecteur 51* La vapeur est extraite de la pile par des conduites de sortie conjuguées avec les plateaux 15 terminaux de serrage, et est ensuite condensée pour être finalement collectée avec un débit d'environ 2^3 kg à l'heure. Il est à remarquer, particulièrement dans la figure 1, que le mélange d'alimentation 60, lors de son passage au travers du compartiment d'alimentation 20 d'une paire de sous-ensembles (tels que les sous-ensembles B et C), passe à l'écart du premier sous-ensemble qui se présente ou groupe B, avant de passer au travers du compartiment d'alimentation C8 du second sous-ensemble ou groupe C adjacent. Le courant 60 retourne ensuite vers le premier groupe B où il entre 25 dans le compartiment d'alimentation B8 de ce groupe et en sort pour s'écouler ensuite dans sa direction initiale vers les paires de groupes D et E immédiatement adjacentes. On se rend compte facilement que le courant d'alimentation 60, lors de son passage par les compartiments d'alimentation d'une paire de sous-ensem-30 bles (B et C), comme il est décrit ci-dessus, demande quatre changements brusques de direction à 90°. Dans l'ancien procédé avec l'appareil employant des organes de déviation du courant, tel qu'il est décrit dans le brevet U.S. N° 3 398 091, sont deman-35 dé huit changements brusques à 90° de la direction du courant de fluide pour que celui-ci effectue le passage dans les compartiments d'alimentation d'une paire de sous-ensembles. Ce nombre excessif de changements est dû à la présence de deux séries d'organes de déviation du courant joints à la surface de garnis-40 sage des écarteurs chauffants et incorporés dans le parcours du 69 41947 i6 2026998 conduit 60 collecteur du courant d'alimentation. L'objectif de l'invention de réduire les chutes multiples de pression hydraulique est en conséquence facilement réalisé par élimination des organes de déviation à chute de pression importante employés 5 dans les appareils du modèle ancien. La figure 2 illustre le modèle d'exécution qui a pour objet une disposition dans laquelle des compartiments semblables logés dans des sous-ensembles séparés sont alimentés en courants parallèles à partir d'un courant 10 de fluide unique qui est initialement sépare en un premier et un second courant d'alimentation. De préférence les fluides n'entrent pas dans le dispositif et n'en sortent pas par les plaques de serrage placées aux extrémités, comme il a été décrit ci-dessus avec référence à la figure 1, mais au lieu de cela, 15 généralement au moyen de tubes ou orifices de raccordement placés sur au -moins deux des bords latéraux dU châssis rigide formant écarteur sous vide. Le premier courant passera dans une direc- . tion vers un certain sous-ensemble et le second courant dans une autre direction vers un sous-ensemble placé à l'opposé. Les 20 courants, après être passés en parallèle dans des compartiments semblables des sous-ensembles respectifs, s'écouleront l'un vers l'autre et se combineront une fois de plus en vin courant unique. Naturellement, les groupes ou sous ensembles sont encore disposés de préférence par paires entre les plaques terminales por-25 .tant Les organes de serrage nécessaires pour que l'on obtienne un assemblage en pile étanche au fluide. Si on le désire, on peut admettre que certains tubes soient conjugués avec les plaques terminales et d'autres avec les côtés des châssis écarteurs sous vide. 30 Dans le dispositif représenté, le châssis écarteur sous vide, figuré comme étant commun à une paire de groupes ou sous-ensembles, est pourvu d'une série de tubes de raccordement d'entrée et de sortie, 20, 21, 22, 23 et 24 qui s'étendent sur les bords latéraux opposés du châssis écar-35 teur. Le fluide peut arriver par ces tubes et être retiré des compartiments voulus par des éléments de conduits internes formés par des séries d'orifices collecteurs alignés. Chaque chas-sis écarteur 14 sous vide ne portera pas nécessairement le njême nombre de tubes et leurs emplacements ne seront pas non plus si-40 milaires pour les écarteurs sous vide voisins. Par exemple, un 69 41947 17 2026998 sur deux seulement des écarteurs sous vide aura besoin d'être ' pourvu de tubes de raccordement 21, 24 et des orifices collecteurs qui leur sont associés pour le passage et la sortie de fluide chauffant pour les écarteurs chauffants respectifs. 5 Des pompes à vide 26 ou d'autres organes pourront être montés sur les tubes d'aspiration 22 pour produire la basse pression ou le vide partiel voulu dans les compartiments 9 à vapeur ou à vide. D'autres organes de pompage 28, 27 sont montés sur les orifices d'entrée 21, 20, pour • t 10 le passage des fluides respectivement dans le compartiment 7 de fluide de chauffage et dans le compartiment d'alimentation 8 et pour leur sortie par des tubes de sortie 24, et 23- Pour mieux décrire l'écoulement parallèle à la fois du courant d'alimentation 31 et du cou-15 rant de transfert de chaleur 30, l'attention se portera spécialement sur le second écarteur commun sous vide entre les sous-ensembles C et D. Comme on le voit ici la solution d'alimentation 31 désignée par la flèche en ligne brisée est envoyée par une pompe 27 dans un tube d'entrée 20 qui est raccordé au 20 conduit d'alimentation 60 formé par des trous collecteurs alignés 44. Le courant d'alimentation se divisera en deux demi-courants qui vont chacun dans une direction diamétralement opposées par la voie du conduit 60 formé 25 par les trous collecteurs placés de façon appropriée. Le premier de ces courants va éviter le compartiment d'alimentation C8 pl'a-cé dans le sous-ensemble C, entrer dans le compartiment d'alimentation B8, placé dans le sous-ensemble B et en sortir et ensuite, au moyen des trous collecteurs 40, retourner au second 30 écarteur commun sous vide avec son orifice collecteur 40 conjugué et le tube de sortie 23. Le second demi-courant suit le même parcours général d'écoulement qui vient d'être décrit, dans lequel il évite le compartiment d'alimentation D8 du sous-35 ensemble D, pénètre dans le compartiment d'alimentation E8 du' sous-ensemble E et en sort pour retourner au second écarteur sous vide commun où il se combine dans le collecteur 40 avec le premier demi courant qui arrive. Les courants combinés sont ensuite extraits de l'appareil et collectés au tube de sortie 23» 4© tes deux demi-couraits s'écoolcst da&s des directions qui -sosat 69 41947 18 2026998 en symétrie spéculaire l'une par rapport à l'autre. Dans chaque cas, les compartiments d'alimentation C13 et D13 placés dans la paire de sous-ensembles (C,. D) qui est associée avec le second écarteur commun 5 sous vide ne sont pas desservis par le courant d'alimentation 31 qui pénètre dans le second écarteur commun sous vide précité* • y «V . v Le compartiment d'alimentation C13 sera desservi par un conduit 60 formé par les trous collecteurs 45 à partir du courant d'alimentation 31 qui pénètre dans le premier écarteur commun sous - ,• 10 vide conjugué avec la paire de sous-ensembles A, B.De même le compartiment d'alimentation D13 sera desservi par le courant d'alimentation provenant du troisième écarteur commun.sous vide conjugué avec la paire de sous-ensembles E, F, (non figurée). D'une façon similaire, le 15 courant de transfert de chaleur 30 est envoyé par une pompe 28 dans lin tube d'entrée 21 qui est raccordé au conduit formé par l'alignement des trous collecteurs 43- Ce courant se divise aussi en deux courants, chacun de ceux-ci s'écoulant d'abord en s1 écartant de l'Autre dans des directions complètement opposées. Le 20 premier de ces courants est envoyé dans le compartiment chauffant 7 situé dans le sous-ensemble D et le second courant est envoyé dans le compartiment chauffant situé dans le sous-ensemble C. Les deux courants s'écoule-25 ront, en traversant leurs compartiments chauffants respectifs, par le conduit 60 formé par les trous collecteurs 42 dans une direction qui les ramène l'un vers l'autre à 1'écarteur commun sous vide d'où il sont partis. Les courants s'assemblent et se combinent dans les trous collecteurs 42 associés avec le tube 30 à effluent 24, situé sur le châssis écarteur sous vide, et ensuite ce courant est éliminé de l'appareil et recueilli de la façon que l'on veut. Dans ce cas, on remarquera que le courant chauffant 30, qui pénètre dans le second châssis écarteur commun sous vide, desservira les compartiments chauffants situés dans les 35 sous-ensembles qui sont adjacents à ce second écarteur commun sous vide et qui en sont séparés. L'abaissement de pression voulu dans les compartiments à vide 9 est obtenu par aspiration sur les sorties 22 par une pompe à vide 26 ou tout autre moyen 40 approprié. Le nombre de ces sorties de vapeur 22 utiliaéss clans 69 41947 19 1026998 la pile peut varier comme on le désire, mais il est préférable que soit placée au moins une sortie sur un côté de chaque chas-sis écarteur sous vide. Du fait que chaque comparti-5 ment sous vide 9 est desservi par sa propre sortie de vapeur 22 séparée, il n'est pas nécessaire que ces sorties constituent des orifices collecteurs 4l formant un conduit interne 61 qui relie tous les compartiments sous vide comme le montre la figure 2. En fait, il est préférable qu'il n'y ait pas de réunion entre 10 les écarteurs sous vide. Grâce à cette disposition, chaque compartiment sous vide pourra être contrôlé directement et indépendamment des autres afin de permettre, si on le désire, de faire varier le degré de vide qui y sera appliqué. Le nombre des sous-erisembles 15 disposés entre les plaques terminales de la pile et la surface de membrane disponible employée peut varier dans de larges mesures suivant le débit désiré pour la production. Dans l'appareil de la figure 2, les courants effluents recueillis par les tubes de sortie d'un châssis écarteur sous vide peuvent servir 20 comme courants d'entrée pour le châssis sous vide immédiatement adjacent et s'écouler continuellement dans une disposition en série à l'entrée et à la sortie d'une pluralité de ces châssis. La figure 3 illustre un écarteur commun sous vide avec les organes qui lui sont associés 25 pour supporter la membrane, car les membranes utilisées n'ont par elles-mêmes qu'une faible rigidité structurelle. Le problème est d'apporter à la membrane un support total suffisant sans faire obstacle à l'extraction de la vapeur qui a traversé la membrane. 30 Dans le modèle représenté, l'élément l4 formant écarteur commun sous vide, destiné à être utilisé spécialement dans l'appareil de la figure 2, est pourvu d'un pourtour ou châssis rigide, non-poreux 80, sur sa périphérie extérieure. Le châssis contient au moins un tube à vapeur 35 22 et un canal collecteur 51 communiquant avec le compartiment à vapeur 9, et aussi des trous collecteurs 42, 43, 44 et les tubes qui leur sont associés 24, 21, 20. Ces trous collecteurs ne communiquent pas avec l'intérieur du compartiment à vapeur mais passent seulement dans l'épaisseur du châssis. D'autres 40 orifices et tubes peuvent être nécessaires bien qu'ils ne soient 69 41947 20 2026998 pas figurés. Du fait que chaque membrane est placée directement contre ses organes respectifs de support 16, la surface de la membrane par où le transfert peut se produire 5 est ramenée à la surface qui est exposée et qui n'est pas obstruée par le contact direct avec les organes supports. Afin d'augmenter fortement la surface de chaque membrane disponible pour être exposée au passage de vapeur, l'invention, dans une forme préférée, comprend une mince feuille étalée 8l d'une matière fortement 10 poreuse du à mailles fines, par exemple un tamis à mailles fines ou tissé !de métal, de plastique ou d'une autre matière, et placé en contact direct avec la surface de la membrane. Ce mince tamis est ajusté dans le châssis sous vide et présente une surface plane aux bords de garnissage du châssis. Une dimension de maille de 15 25 à 80 (séries U.S. de tamisage) a été trouvée satisfaisante, la grandeur de maille recommandée se situant entre 45 et 55• Chaque tamis à mailles fines est supporté et en contact direct avec un tamis 82 formant appui où les mailles, ou dimensions des pores sont beaucoup plus grandes. 20 Ce tamis d'appui présente généralement une dimension de pores ou de mailles trois à quatre fois plus grande que le tamis fin, les dimensions préférées pour les mailles étant entre 5 et 10. Ainsi, le compartiment à vapeur ou à vide 9 enfermé dans le châssis écarteur 80 est limité sur 25 ses deux faces par la combinaison d'une matière à mailles ou à pores fins et d'une matière à mailles ou à pores grossiers. Pour donner un support structurel à chaque paire de tamis ou de feuilles poreuses, il a été trouvé avantageux d'employer un sous-support 83, largement per-30 foré, placé entre les deux séries de paires d'écrans qui remplissent sensiblement le compartiment à vapeur. L'organe sous-support 83 peut être pourvu d'une multiplicité de canaux ou pores de grande largeur pour réaliser des passages pour le déplacement de la vapeur en offrant le moins d'obstacles possibles, tout en as-35 surant un support complet aux paires de tamis. L'élément sous- support, doit, bien que possédant une structure fortement perforée ou expansée, présenter une pluralité de points porteurs 85 en contact direct avec chacun des tamis à mailles grossières 1 formant appuis. 40 Le sous-support peut présenter 69 41947 21 2026998 un dessin pyramidal ou plissé. Une structure formant un sous-support particulièrement excellent est celle que l'on connaît sous la désignation SUPER-TUBULUS qui présente des ouvertures tubulaires essentiellement de type ovale 84, comme il est montré en 5 détail par la figure 4. Des structures présentant un dessin SUPER-TUBULUS de ce genre peuvent être obtenues commercialement de Krieg et Zivy Industries, Paris, France. Le type employé et trouvé satisfaisant pour la présente invention est fait d'acier inoxydable 316, le grand axe de l'ouverture tubulaire mesurant 10 environ 19 mm et le petit axe 4 mm environ. £>UPER-TUBULUS, maille métallique expansée disponible dans le commerce, est la matière recommandée pour être utilisée comme structure perforée formant sous-support. Les deux matières sont faites en coupant des rangées d'une série de fentes fines dans une feuille de la matière 15 voulue. Pour former les mailles expansées, la feuille est estampée perpendiculairement au grand axe des fentes, ce qui a pour résultat une expansion des fentes pour former des cavités en forme de diamant essentiellement dilatées. Dans le cas de la structure support SUPER-TUBULUS?, il apparaît que les deux extrémités oppo- -20 sées de la feuille sont poussées l'une vers l'autre parallèlement à la direction des fentes obligeant le métal limité par deux fentes adjacentes à se bomber et à s'écarter sous forme d'une bande de métal dans une direction perpendiculaire à la face de la feuille. Cette contrainte est contrôlée de façon à përmettre à 25 une bande de métal sur deux dans chaque rangée de se bomber dans une direction et aux autres bandes de la rangée de se bomber dans la direction diamétralement opposée, pour former les ouvertures tubulaires 84 et les points supports associés 85.' Dans les figures 1 et 2, la feuil 30 le de transfert de chaleur 11 est figurée comme une entité séparée de celle du compartiment d'alimentation en fluide 8 adjacent. Cependant, le modèle d'exécution préféré est de fabriquer ces deux éléments en une structure unique d'une seule pièce comprenant un compartiment composite d'alimentation en fluide et de 35 transfert de chaleur. La figure 5 montre une vue perspective d'un modèle recommandé d'élément composite 90 construit par exemple avec une plaque de matière conductrice de la chaleur telle que de 1 'acier inoxydable ou autre, de 2 jsîîi d'épaisseur, plane, rigide et durable. 4© Sus* m&o fûc*s d® la feuille so 69 41947 i 2a 2026998 trouve un parcours d'écoulement tortueux pour le fluide 91» qui ar été usiné ou gravé chimiquement dans la surface de la plaque sur une profondeur d'environ 0, 5 mm. Ce parcours unique d'écoulement continu est limité par des parois 92 qui se terminent en bords, 5 l'axe du parcours s'étendant de préférence parallèlement à la face de la plaque. La profondeur et la longueur de la surface 91 gravée ou usinée peut Varier dans de larges limites, mais est "conservée de préférence.une épaisseur minimum nécessaire pour que la chute de pression hydraulique qui en résultera soit acceptable 10 dans l'usage envisagé. La série de saillies d'une seule pièce formant les nervures longues 93 dirigera le liquide entre les orifices collecteurs 42 et 43 pour qu'il s'écoule dans un canal continu. En pratique, de nombreuses neirvures d'une seule 15 pièce peuvent être utilisées autres que celles qui sont illustrées Très près des orifices collecteurs d'entrée et de sortie, peut être placée une série de saillies d'une seule pièce ou nervures 20 courtes 96 dont le nombre et la forme pourront varier. A l'assemblage de la pile, la membrane adjacente sera mise en contact et formera garniture sur les surfaces unies de la surface périphérique du châssis 94 et des nervures longues et courtes qui font saillie. Pour cette rai-25 son, la surface de garnissage sera légèrement enduite d'un plastique régistant aux produits chimiques et à la chaleur légèrement souple pour aider à former un joint à l'épreuve des fuites avec la membrane adjacente. De préférence, toute la fac© du 30 compartiment 90 de transfert de chaleur et d'alimentation en fluide contenant le parcours d'écoulement 91 sera complètement enduite sur sa surface avec au moins une couche de 0, 25 mm d'une matière plastique que l'on peut se procurer daas le commerce. Les élasto-mères à base de fluoro-carbone sont les matières d'enduction recom-35 mandées et comprennent par exemple le tétrafluoréthylène (Téflon), le chlorotrifluoréthylène (KEL-F), 1'éthylène-propylène fluoré (FEP), le fluorure de polyvinylidène (PVF) et autres. Il sera ainsi réalisée une surface exceptionnelement lisse et non adhérente sur le paroucrs d'écoulement de façori à diminuer la tendance stu 40 dépôt de solides par le mélange fluide qui traverse ce parcours —rr BAD ORIGINAL 69 41947 î% 2026998 d'écoulement, spécialement quand le mélange fluide comporte des solutions liquides alimentaires telles que l'extrait de café, du lait écrémé et autres. Le téflon est une matière d'enduction par-ticulièrement bonne du fait qu'il ôtera aux membranes la possibi-5 lité d'adhérer fortement sur les surfaces de garniture ,de sorte qu'au démontage de la pile les membranes pourront être enlevées sans être déchirées ni endommagées d'une autre façon. La face opposée de la plaque composite (non figurée) agit comme surface de transfert de cha-10 leur et en tant que telle peut rester sous forme d'une surface plate. A l'assemblage de la pile, cette surface plane d'échangeur de chaleur sera en contact et s'appliquera contre 1'écarteur chauffant 12 adjacent. La plaque composite 90 est aussi pourvue d'une pluralité d'orifices collecteurs 40, kl, kk, 45 et 46 logés 15 dans la surface périphérique de garnissage du châssis, pour permettre au fluide d'éviter le dit compartiment d'alimentation à leur passage vers ou en venant des autres compartiments du sous-ensemble de la pile. Deux bras 95 peuvent être utilisés pour faciliter la manipulation ou pour porter la plaque. 20 Le nombre des sous-ensembles utilisés entre les plaques terminales d'une pile et la surface de membrane disponible pour le transport peut naturellement varier suivant le volume d'alimentation que l'on désire traiter. Une pluralité de piles de dyalyse disposées à la suite les unes 25 des autres peut être utilisée pour réaliser un haut degré de concentration ou de séparation, cas dans lequel le mélange sortant d'une pile servira à former le mélange d'alimentation de la pile suivante et ainsi de suite. L'appareil de dyalyse peut être utilisé en marche continue ou peut s'appliquer aux systèmes par 30 charges séparées ou "feed and fleed". La description de l'invention et les dessins ont été faits avec référence spéciale à un appareil et un procédé de dyalyse à membrane (pervaporation) ; cependant l'invention n'est pas limitée à cet usage et est notam-35 ment utilisable aussi pour la diffusion de masse, la diffusion gazeuse (effusion moléculaire), la dyalyse, 1'électrodyalyse, la piézodyalyse, la thermodyalyse, l'osmose, 1'électroosmose, la piézoosmose (osmose renversée) la thermoosmose, 1'ultrafiltration (hyperfiltration), 11 électrodécantation et autres procédés de 40 séparation à membrane. 69 41947 2\ 2026998 Bien entenu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre 5 de l'invention. 69 41947 25- 2026998 REVENDICATIONS 1°) Dispositif de séparation pour l'élimination d'un ou de plusieurs composants d'un mélange de fluides, ce dispositif comprenant des sous-ensembles disposés 5 en piles entre des plateaux terminaux et constitués d'un compartiment d'alimentation parcouru par le mélange de fluides à traiter, d'un compartiment chauffant parcouru par un fluide chauffant et d'un compartiment d'extraction de vapeur séparé du compartiment d'alimentation par une membrane semi-perméable, dispo-10 sitif caractérisé en ce que les sous-ensembles sont groupés par paires, un compartiment d'extraction de vapeur au moins étant commun à deux paires de sous-ensembles et contenant des organes poreux de support des membranes, le châssis encadrant le compartiment d'extraction de vapeur comportant une pluralité de tubes 15 ou orifices en communication avec certains orifices ou conduits desservant les compartiments voisins. 2°) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que T 69 41947 2026998 ralité de tubes ou orifices associés avec le bord latéral de la structure du châssis et en communication avec certains des conduits à l'effet d'introduire directement et de reprendre directement les courants de fluide dans l'appareil de séparation, le 5 second conduit au moins étant en communication avec les orifices d'entrée et de sortie du fluide qui sont sur le châssis, et disposés de façon à diriger l'écoulement du fluide de l1orifice d'entrée du châssis dans une première direction au-delà du compartiment d'alimentation situé dans le sous-ensemble placé immé-10 diatement adjacent à 1'écarteur formant compartiment à vapeur, l'organe d'écoulement étant de plus disposé de façon à faire passer le fluide dans le compartiment d'alimentation logé dans le sous-ensemble le plus voisin etàl'en faire sortir, le conduit étant ensuite destiné à faire passer le fluide dans une direc-15 tion opposée à la première direction etàle ramener au compartiment à vapeur vers l'orifice de sortie conjugué ayec le châssis écarteur. 3°) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second conduit 20 est disposé de façon à diviser un courant arrivant de fluide d'alimentation en un premier et un second courant, ces courants s1 écoulant à l'écart l'un de l'autre, chaque courant évitant d'abord le premier compartiment d'alimentation situé dans le ^ sous-ensemble le plus voisin d'un côté du compartiment à vapeur 25 commun avant de s'écouler en entrant et en sortant du compartiment d'alimentation situé dans le sous-ensemble adjacent le plus proche, d'autres conduits étant disposés pour que chacun des courants s'écoule vers l'autre, évitant à nouveau le compartiment d'alimentation du soùs-ensemble immédiatement adjacent, et se 30 combinant finalement en un courant pour sortir par un orifice de sortie du châssis, de sorte qu'il en résulte que chaque courant coule dans une direction qui est essentiellement en symétrie spéculaire avec l'autre. 4°) Dispositif suivant les 35 revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des compartiments à vapeur est desservi séparément par un troisième conduit d'écoulement de fluide disposé pour être en communication directe avec l'intérieur du compartiment à vapeur par l'intermédiaire d'orifices conjugués avec le bord latéral de la struc-40 ture formant châssis du compartiment à vapeur, tandis qu'il n:y 69 41947 2*f 2026998 a pas de collecteur formant un conduit interne entre les écarteurs constituant le compartiment à vapeur. 5°) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que certaines structures 5 du châssis limitant les compartiments à vapeur communs sont pourvues d'orifices pour le fluide en communication avec le premier conduit d'écoulement du fluide pour desservir les compartiments chauffants, ce premier conduit étant disposé de façon à diriger un courant séparé de fluide vers chaque compartiment chauffant 10 de chaque paire de sous-ensembles, chaque compartiment chauffant de ces paires étant placé dans le sous-ensemble afférent pour occuper une place adjacente au compartiment à vapeur commun et sur la face opposée de celui-ci. 6°) Dispositif suivant les 15 revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins certains des compartiments chauffants sont placés communs entre une paire de sous-ensembles , limités sur leurs deux faces par des plaques ou feuilles de transfert de chaleur. 7°) Dispositif suivant les 20 revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les conduits sont établis pour diriger un courant sortant de fluide retiré d'un premier châssis de compartiment à vapeur et traversant au moins une partie decelui-ci sous forme d'un courant de fluide arrivant à un second châssis à compartiment à vapeur. 25 8°) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un support poreux est enfermé dans le compartiment à vapeur limité par le châssis écarteur, ce support poreux portant sur ses deux faces principales une feuille perforée à pores fins présentant une surface 30 essentiellement plane avec la surface du châssis, chaque côté des feuilles à pores fins qui est tourné vers l'intérieur du compartiment étant en contact avec une feuille formant appui à pores plus grossiers, cette feuille plus grossière étant en outre supportée par un sous-support fortement ajouré qui est dis-35 posé entre les feuilles formant appui en remplissant essentiellement l'espace qui les sépare. 9°) Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la feuille à pores fins est une matière formant tamis présentant une dimension de mailles kO se situant entre 30 et 80 mailles, la feuille à pores plus gros- 69 41947 2026998 n siers étant une matière formant tamis où la dimension des mailles est trois à six fois plus grande que celles de la feuille à pores fins et le sous-support ajouré comportant une pluralité de points supports en contact avec le tamis à mailles grossières. 5 10°) Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la matière du tamis fin présente environ une dimension de 50 mailles, le tamis grossier, environ 10 mailles et'le sous-support est une structure SUPER-TUBULUS . 10 11°) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la barrière transfert de chaleur et le compartiment adjacent d'alimentation en mélange est une structure d'une seule pièce, comprenant une plaque de métal conducteur de la chaleur, une face de cette plaque A 15 restant sous la forme d'une surface essentiellement plane pour fonctionner comme surface de transfert de chaleur, la face opposée de cette plaque étant évidée pour former un parcours d'écoulement qui constitue le compartiment contenant le mélange de fluides de cette structure, ce parcours d'écoulement étant limi-20 té par des cloisons formées de surfaces saillantes, d'une seule pièce avec la plaque, la saillie périphérique formant un bord essentiellement plan constituant la surface de joint de cette structure et une ou plusieurs saillies s'étendant à partir de ce bord dans le compartiment à fluide formant des nervures des-25 "tinées à diriger le courant de fluide en un parcours tortueux en communication avec les orifices collecteurs d'entrée et de sortie. 12°) Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la structure est réa-30 lisée à partir d'une construction en métal dans laquelle au moins la surface de parcours du fluide est enduite finsment avec une matière plastique de façon à former une surface lisse, non adhérente, de façon à empêcher l'adhésion et la déposition de solides venant du mélange de fluides en contact avec elle. 35 13°) Dispositif suivant la t revendication 12, caractérisé en ce que l'enduit en plastique est un fluorocarbone polymère choisi dans le groupe constitué par le tétrafluoréthy^ène, le chlorotrifluoréthylène, l'éthylène-propylène fluoré» êt le fluorure de polyvinylidène. 40 14:° ) Procédé pour éliminer 69 4Î947 2 9 2026998 au moins un composant d'un mélange de fluides dans un dispositif conforme aux revendications 1 et 2, procédé caractérisé en ce qu'on introduit un courant de mélange fluide dans un orifice d'entrée afférent, on oriente ce courant dans une première di-5 rection au-delà du compartiment d'alimentation situé dans le sous-ensemble qui se trouve immédiatement adjacent au compartiment à vapeur, on fait entrer et sortir ce courant du compartiment d'alimentation situé dans le sous ensemble qui se trouve dans la position adjacente suivante, puis on oriente ce courant 10 dans une seconde direction opposée à la première direction, et enfin on le reçoit à l'orifice de sortie latéral afférent au châssis du compartiment à vapeur, tout en introduisant un fluide chauffant dans l'orifice d'entrée approprié en communication avec le compartiment chauffant afférent pour provoquer le transfert 15 de chaleur sur le mélange fluide,et en maintenant simultanément une pression plus basse dans les compartiments à vapeur que dans les compartiments à mélange fluide adjacents pour amener un composant de ce mélange à passer dans le compartiment à vapeur en traversant préférentiellement la membrane de séparation. 20 15°) Procédé suivant la re vendication lk, caractérisé en ce que»le mélange fluide étant tin extrait aqueux de café, on utilise une membrane semi-perméable hydrophile etl'on obtient la basse pression dans le compartiment à vapeur en y maintenant un vide partiel.