Brevet FR2029586A1 — publié le 19701023

La présente invention se rapporte à un dispositif pour mettre en contact un gaz et un liquide, notamment dans des colonnes de lavage et de rectification, dispositif comportant une pluralité de parois métalliques verticales minces disposées parallèlement à de faibles intervalles les unes des autres et Séparées les unes des autres par des éléments de contact gaz-liquide placés entre les dites parois, chacun de ces élém-ents de contact étant rendu solidaire des parois métalliques voisines, de préférence par soudure ou par brasure, les dits éléments de contact gaz-liquide étant disposés de façon à être inclinés alternativement dans des directions opposées en tant que pièces plates, les dites pièces plates étant pourvues drune pluralité de petits trous. Un tel dispositif de mise en contact de gaz et de liquiderdans lequel un gaz s'écoule en sens contraire de la force de la pesantéur à contre-courant d'un liquide descendant par ruissellement et dans lequel les parois verticales sont exécutées comme des parois pleines,est déjà connu. Cependant, dans l'utilisation de ce dispositif dans des colonnes de lavage ou de rectification ou analogues, le degré d'efficacité n'est que modéré, ce qui est spécialement le cas lorsque, pen dant l'écoulement dans les chambres parallèles l'une à l'autre et séparées l'une de l'autre par les parois verticales, on se trouve en présence d'une répartition irr6gulière du gaz ou du liquide. Etant donné cependant que dans la pratique une répartition parfaitement égale du gaz ou du liquide est à peine possible, le dispositif connu de mise en contact de gaz et de liquide doit etre qualifié de non-satisfaisant. La présente invention s'est donc posé le problème d'indiquer un dispositif pour mettre en contact un gaz et un liquide qui donne un degré dtefficacité élevé aux colonnes de lavage ou de rectification ou analogues en permettant aux colonnes de s'adapter facilement aux conditions de fonctionnement les plus diverses. Dans un dispositif décrit au début, ce problème est résolu en ce que les parois verticales sont perforées. Les perforations dans les parois verticales rendent possible un mélange transversal supplémentaire, ctest-à-dire un mélange perpendiculaire à la direction principale d'écoulement dans les colonnes. Des inégalités de répartition de gaz ou de liquide dans les différentes chambres entre les parois verticales peuvent ainsi être compenses de façon simple. En outre1 par suite des perforations, il se produit toujours un certain échange latéral de gaz et de liquide entre les chambres voisines, ce grâce à quoi, la taille de construction des colonnes restant la même, la somme des chemins d'écoulement créés lors du passage du gaz et du liquide à travers les colonnes est augmentée et ainsi la répartition des deux phases et de ce fait les processus d'échange sont améliorés.Ces avanages sont obtenus par les perforations des parois verticales occasionnant une très faible dépense et procurent un dispositif de mise en contact de gaz et de liquide rendant possible, avec une construction simple et des coûts de fabrication peu élevés'un degré d'efficacité élevé pour les colonnes de lavage ou de rectification où analogues. Suivant la présente invention les parois verticales peuvent être formées par des tôles perforees ou par des toiles métalliques. Un dispositif conforme à lrinvention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes dans lesquelles - La figure 1 est une représentation en perspective d'une unité plus importante constituée par plusieurs dispositifs suivant la présente invention. - La figure 2 est une représentation en perspective du dispositif suivant la présente in vention, une partie étant arrachée pour laisser voir-la structure intérieure. - La figure 3 est une coupe longitudinale agrandie à travers une partie du dispositif que montre la figure 2. La figure 1 montre une dis position à base de plusieurs dispositifs 1 suivant l'invention, plusieurs dispositifs 1 étant assemblés horizontalement pour la formation d!un bloc et plusieurs de ces blocs étant empilés l'un au-dessus de l::autre Un dispositif 2 est de préférence prévu pour la répartion du gaz et du liquide entre des piles voisines ou des couches de dispositifs le Un mode de réalisation du dispositif i suivant la présente invention est représenté sur les figures 2 et 3. I1 est constitué par un certain nombre de parois verticales métalliques minces 3 et un certain nombre d'éléments de contact gaz-liquide 4 Les parois 3 qui comportent des petits trous 3a sur toute leur surface ont une forme généralement rectangulaire et des dimensions prédéterminées pour s'adapter à la capacité du dispositif la fabriquer. et elles sont disposées parallèlement l'une à l'autre avec des intervalles faibles tandis que les éléments de contact gaz-liquide 4 sont fabriques à partir de plaques métalliques minces ayant la meme largeur que les parois 3 mais ayant une forme de zig-zag et constituant un certain nombre de canaux alternés. Les canaux possèdent des lieux de pliage a arêtes vives et ont une section trapézoidales7 ce dont résultent des parties plates et faiblement inclinées 5 et des portions de tête 7 comme le représente la figure 3. Un certain nombre de petits trous 6 sont prévus r les portions plates 5 des éléments de contact. Les portions de tête 7 des éléments de contact 4 sont brasées avec les parois verticale-s minces 3.Pour la brasure des parois 3 avec les éléments de contact 4, leurs surfaces sont couvertes de produit de brasure puis les parois et les éléments de contact assemblés sont plongés dans un bain a haute température (par exemple un bain de sel), ce grace a quoi il se forme un bloc lié de façon rigide par la fusion de l'alliage de brasure. En raison de la légère inclinaison des portions plates des éléments de contact gaz-liquide 4, le liquide se déplace le lon-g de celles-ci vers le bas comme ceci est représenté en traits pleins sur la figure 3, et il se rassemble dans les coins formés par les parois métalliques verticales 3 et les portions plates aux points de liaison si bien que le niveau du liquide est maintenu a une certaine pro fondeur. Lorsque e le liquide se rassemblant dépasse une certaine profondeur le dit liquide s'écoule vers le bas à travers les petits trous 6 dans les portions plates 5.Etant donné que les portions plates 5 situées l'une au-dessus de l:autre de chaque elément de contact gaz-liquide-4 sont inclinées en sens contraire, le liquide s'écoule vers le bas å travers les petits trous 6 en suivant un traJet en zig-zag et il vient en contact avec le gaz allant vers le haut également par les trous 6 dans une zone la profondeur du liquide rassemblé est~relativement faible. L'écoulement des gaz est indiqué sur la figure 3 par les flèches dessinées en traits interrompus.Ceci se répète chaque fois que le gaz sléc-oule dans le canal situé en-dessous-par les petits trous 6- percés dans chaque portion plate 5 de l'élément de contact gaz-liquide 4,si bien que l'on obtient de ce fait l'effet de plusieurs plateaux. Les~petits trous 3a pratiqués dans les parois verticales 3 rendent possible un mélange transversal supplémentaire dans le dispositif suivant la présente invention, c'est-à-dire un mélange perpendiculairement à la direction principale dtécoulement du dispositif suivant la pré- sente- invention. D'une part on peut ainsi compenser des répartitions inégales de gaz et de liquide dans les différentes chambres entre les parois verticales. D'autre part, par suite des petits trous. 3a ,il .se produ.t toujors.-uncertain rechange latéral de gaz et de- liquide entre les chambres voisines.Ceci est également indiqué par des flèches sur la figure 3. Gracie à cet échange latéral permanent de matiere et pour une taille de construction restant la-meme du dispositif suivant la présente invention, la somme des trajets d'écoulement cre-es lors du passage du gaz et du liquide a travers le dispositif est augmentée et ainsi la répartition des deux phases et de ce fait les processus d'échange en sont améliorés. A partir des dispositifs 1 suivant la présente invention rassemblés, des unités plus importantes de toute capacité souhaitée peuvent ètre exécutées par simple assemblage. Ainsi,fon échappe à la nécessité de construire et de fabriquer de telles colonnes de contact gaz-liquide in dividuellement. Le dispositif 1 suivant la présente invention peut se fabriquer très simplement et en très grand nombre de pieces et il est donc extrèmement économique. L'assemblage en une colonne d'une capacité déterminée se fait très rapidement et avec de faibles coûts. Bien entendu l'invention n est pas limitée a l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté pour pour lequel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour mettre en contact un gaz et un liquide2 notamment dans des colonnes de lavage et de rectification2 dispositif comportant une pluralité de parois métalliques verticales minces disposées parallèlement à de faibles intervalles les unes des autres et séparées les unes des autres par des éléments de contact gaz-liquide placés entre les dites parois et dans lequel chacun de ces éléments de contact est rendu solidaire de-s parois métalliques voisines de préférence par soudure ou par brasure2 les dits éléments de contact étant disposés de façon à etre inclinés -alternativement dans des directions opposées en tant que portions plates et les dites portions plates étant pourvues d'une pluralité de petits -trous2 dispositif caractérisé en ce que les parois verticales sont perforées. 20) Dispositif suivant la revendication 12 caractérisé en ce que les parois verticales sont réalisées sous forme de tôles perforées. 30) Dispositif suivant la revendication 1* caractérisé en ce que les parois verticales sont-formées par des toiles métalliques.