Brevet FR2132841A1 — publié le 19721124

12S47 * ^ 2132841 La présente invention concerne des perfectionnements aux procédés et installations de purification des fluides gazeux sous pression. On sait que, dans les procédés classiques de purification des fluides gazeux utilisant des dispositifs comprenant principalement 5 deux tours^épuratrices qui se trouvent alternativement en phase de travail et en phase' de réactivation du produit, absorbant qu'elles contiennent, le fluide en traitement (air ou gaz), avant de passer par la tour où. il est purifié, traverse l'autre tour où le produit absorbant se trouve -en-phase de réactivation, afin que lu cette réactivation s'obtienne à travers le réchauffement du produit absorbant aux dépens de la chaleur qui lui est cédçe par le.fluide en traitement en circulation» " ■ On sait également que, pour obtenir un bon rendèmerit du procédé, le fluide à traiter est chauffe à une température élevée avant de 15 pénétrer dans lavtour e.n phase de réactivation. Cette élévation de température s'obtient en intercalant dans le circuit, des éléments caléfacteurs auxiliaires tels que, par exemple, des résistances électriques. La nécessité d'intercaler, dans le circuit, des éléments caléfacteurs auxiliaires, complique notablement 20 l'installation et se répercute fâcheusement, d'une manière très nette, sur le plan économique, du fait qu'e'ITe ent'-raîne une hausse du prix de revient de la production du fluide purifié. Grâce aux perfectionnements "qui font l'objet du présent"brevet, on supprime cet inconvénient du fait que l'on élimine l'apport de 25 chaleur auxiliaire poiir la réactivation du produit absorbant, en obtenant de la sorte des avantages considérables, aussi bien du point de vue économique que pratique. Ces perfectionnements consistent, pour l'essentiel, .dans le fait que l'on profite, en vue de la réactivation du produit "absorbant 30 de la tour., qui se trouve , en phase de réactivation, de la haute température que le fluide gazeux en traitement-, air ou gaz, acquiert, en étant fortement ôomprimé dans un. compresseur, et dans 'acheminement direct dudit fluide chaud depuis la sortie du compresseur jusqu'à ladite tour, sans aucun apport de chaleur auxi-35 liairo ; le gaz ou l'air passant, dans cette tour, à l'intérieur d'un nombre convenable de tubes à travers lesquels on le fait circuler durant un temps programmé, de telle manière qu'il cède de la chaleur au produit absorbant, lequel, de ce fait, se rêac- 72 12547 2 2132841 tive. La figure 1 des dessins annexés illustre, schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, une installation destinée^à la production continue de.fluide gazeux purifié, selon le procédé 5 perfectionné de la présente invention. Selon cette réalisation, le fluide (air ou gaz) en traitement de purification, ou en traitement de simple séchage, après avoir traversé un filtre est comprimé dans un compresseur 2_ afin qu'il acquière une haute température (de l'ordre de 130° G à . 10 150°C). A sa sortie dudit compresseur 2_, le fluide passe par la conduite £ isolée thermiquement, et il est acheminé directement, sans apport de chaleur auxiliaire, dans la tour A ou la tour B dans laquelle le produit absorbant se trouve en phase de réactivation 15 (sur le schéma représenté à la figure 1, le fluide est acheminé vers la tour A). Un robinet à trois voies ou passages 4, disposé sur ladite conduite 3_, est chargé d'acheminer le fluide vers la tour A .ou vers la tour B» 20 Dans ces tours A et B, le produit absorbant qu'elles contiennent entoure un certain nombre de tubes j> qui mettent en communication réciproque deux chambres extrêmes £ et CJ_ entre lesquelles et sans communication avec elles, se trouve le produit absorbant. Le fluide chaud en provenance du compresseur 2_ pénètre dans la 25 tour dont le produit absorbant est en phase de réactivation, passe à l'intérieur desdits tubes ,_5 et, à travers ces derniers, cède de la chaleur au produit absorbant déjà mentionné en le régénérant» Naturellement, le fluide gazeux en circulation, après avoir échan-30 gé de la chaleur avec le produit absorbant, sort de la tour A ou B respective (sur le schéma de la figure 1, il sort de la tour A), et, par l'intermédiaire d'une valve de rétention, respectivement £ ou 6_^, qui permet seulement sa sortie, il passe dans la conduite ]_ qui l'achemine vers un refroidisseur £ duquel, refroidi, il est 35 conduit, par une canalisation £, vers un robinet à trois voies ou passages 12» , • • Dans le cas oâ^L'installation le demande, on peut intercaler, entre le refroidisseur 8^ et le robinet 1J2.» un réservoir accumulateur 10, un deshuileur 11, etc.... 72 12547 3 2132841 Du robinet à trois voies 12, partent des conduites et 14 qui acheminent,respectivement, le fluide gazeux vers la tour A et vers la tour B (sur le schéma de la figure 1, le fluide gazeux passe dans la tour B) dont le produit absorbant se trouve en 5 activité. A l'intérieur de la tour B ou A (la tour 13 sur le schéma de la figure 1), le fluide gazeux entre en contact avec le produit absorbant, autrement dit, il passe à l'extérieur des tubes 5 et il sort déjà purifié en passant par les conduites respectives 16_ ou 10 15 sur lesquelles est disposée une valve de rétention, respectivement 18^ ou JL7, qui permet la circulation du fluide gazeux uniquement dans le sens de la sortie de la tour» Finalement, le fluide purifié est acheminé, en vue de son utilisation, par la conduite 2() sur laquelle se trouve de préférence 15 intercalé un filtre 19. En vue d'obtenir une plus grande efficacité dans la réactivation du produit absorbant, entre également dans le cadre des perfectionnements revendiqués dans le présent brevet, le fait de soumettre le produit absorbant utilisé, pendant la réactivation dans 20 la tour respective (la tour A sur le schéma de la figure 1 et de la figure 2), à l'action d'un courant d'air continu. L'air nécessaire dans ce but est capté dans le milieu ambiant et, passant de préférence à travers un filtre 21, il est puisé par un ventilateur 22^ qui le dirige, soit directement dans la 2 5 tour où il doit agir, comme représenté à la figure 1, soit, de préférence, également dans la tour où il doit agir, mais en lui faisant traverser un échangeur de température 32 disposé en aval dudit ventilateur, comme le montre la figure 2. Suivant l'exemple représenté au schéma de la figure 2, l'air est 30 chauffé avant de pénétrer dans la tour, aux dépens de la haute température du fluide comprimé en traitement, lorsque celui-ci passe par la conduite 3^ laquelle relie le compresseur 2 à la tour où le produit absorbant se trouve en phase de réactivation» Dans ce but, l'échangeur de température 32 est monté sur la con-35 duite 31_ qui achemine l'air puisé par le ventilateur 22^, ledit échangeur de température 32 étant disposé également sur la conduite .3 précitée, dans sa partie comprise entre le compresseur 2_ et le robinet à trois voies 4 qui permet de diriger le fluide sur l'une ou l'autre des tours A et B. 72 12547 4 2132841 Dans les deux cas possibles qui viennent d'être décrits, soit avec ou sans pré-chauffage de l'air puisé par le ventilateur 22, les conduites 23^ et 24 acheminant l'air, respectivement, dans les tours A et B, sont équipées d'une valve de rétention. Ces 5 valves, respectivement 25 et 26, autorisent uniquement l'entrée de l'air dans la tour correspondante. En outre, les conduites de sortie 27 et 28_ de l'air des tours sont équipées d'une soupape d'échappement, respectivement 2£ et 30» L'ouverture et la fermeture automatiques de ces soupapes, au 10 moment opportun, sont commandées par un dispositif programmateur idoine monté selon une technique connue. Dans le même but d'obtenir une plus grande efficacité dans la réactivation du produit absorbant, les perfectionnements selon l'invention comprennent également le fait de provoquer, dans 15 l'enceinte fermée 34 et JJ5 de la tour A ou B où se trouve le produit en question en phase de réactivation, une intense dépression produite par une pompe à vide £3 ou par tout autre moyen similaire. La figure 3 montre, schématiquement, l'agencement complémentaire 20 de l'installation dans ee but. Afin que cette pompe à vide 3jJ puisse fonctionner alternativement, dans l'une ou l'autre des deux tours A et B pendant les phases correspondantes de réactivation de leur produit absorbant, des conduites, respectivement 36 et 37_ partent des enceintes 34 et 35, 2 5 les dites conduites aboutissant, de manière diamétralement opposée, à un robinet à trois passages £8 dont l'une des voies communique en permanence avec la canalisation 3Ç> reliée à la pompe à vide 3_3 ou autre moyen similaire» Ce robinet 38^ peut être manoeuvré automatiquement au moment opportun à l'aide du dispositif programmait* teur de l'installation. L'application de la pompe à vide 33 ou de tout autre moyen similaire implique la suppression du courant d'air puisé par le ventilateur 22» Sur les schémas des trois figures qui servent à illustrer la des-35 cription du présent brevet, on a représenté, par un trait plus fort, le chemin suivi par le fluide gazeux au cours de la phase représentée à titre d'exemple, à savoir : la tour A se trouve en phase de réactivation de son produit absorbant et la tour B travaille activement, c'est-à-dire exerce une action de purification 72 12547 5 2132841 sur ledit fluide en circulation. On comprend que, lorsque ces phases s'invertissent automatiquement sous l'action du dispositif programmateur, le fluide gazeux suit l'autre chemin possiblec. 'est-à-dire qu'il pénètre d*abord dans 5 la tour B en passant à l'intérieur de ses tubes et passe ensuite dans la tour A où il est purifié par le produit absorbant lequel a été précédemment réactivé. Au cours de l'exécution pratique de l'objet du présent brevet, * '" » 4» . 1- pourront varier, toutes les données de constructions et de confi-guration qui n*affecteront pas, en la changeant ou en la, modifiant, sa propre essence. 72 12547 6 2132841 R,E V. EN PI CATIONS 1„ Procédé de purification dés fluides gazeux sous pression à 1 'aide d'une -installation- comprenant, principalement, deux tours qui se trouvent, alternativement, en phase de travail et en phase de réactivation'du produit absorbant qu'elles contiennent, carac-5 terisé en ce que le 'fluide gazeux-à purifier, air ou gaz,1 est comprimé dans un compresseur afin qu'il acquière une température élevée,^ du^'el compresseur,' pass-ant dans une conduite pourvue d'un isolant thermique, il est directement achieminé, sans aucun apport de chaleur auxiliaire, dans la tour où' le produit absorbant 10 se trouve en phase de réactivation, toùr dans laquelle,! à travers un nombre suffisant de tubes pàr lesquels il circule durant un temps programmé, il cède de"la chaletir au produit absorbant en le régénérant. 2. Procédé de purification' dés fluides'gazeux sous pression selon la revendication 1 , caractérisé par lé 'fait qu'on soumet le produit absorbant durant sa période ou phase de réactivation dans la tour correspondante, à l'actiôn d'un courant d'air continu capté dans le milieu ambiant. > '3. Procédé de-purification"des fluidës gazeux sous pression, 20 selon la revéndication 2,caractérisé en ce que l'air ..est chauffé avant d'être puisé en direction de la tour correspondante, ce réchauffement s'opérant, de préférence, aux"'dépens de la haute température du fluide comprimé à'traiter lorsque ce dernier passe - dans la conduite'qui'relie le compresseur à la tour dans laquelle 25 le produit absorbant se trouve en phase de réactivation. t* i - . ■ f 4. Procédé de purification des! fluides. gazeupc soùs pression, selon la revendicatiôn IV caractérisé par. le--, fait qu'on provoque, dans l'enceinte fermée de la tour contenant le produit absorbant en phàsè de réactivation et pendant ladurée de celle-ci, une 30 intense dépression obtenue par une pompe, à'- vide ou tout autre moyen à faire le vidé-qui agit, alternativement, dans l'une et l'autre des tours. . .. 5. Installation de purification des fluides gazeux sous pression pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, 35 comportant, principalement, deux tours qui se trouve nij/alternati-vement, en phase de travail et en phase de réactivation du produit absorbant qu'elles contiennent, caractérisée en ce qu'elle comporte un compresseur disposé en amont de l'entrée desdites 72 12547 7 2132841 tours, ce compresseur permettant d'élever la température des fluides gazeux dirigés vers l'entrée de la tour où le produit absorbant se trouve en phase de réactivation. 6. Installation selon la revendication 5 et plus particulièrement 5 destinée à la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'un moyen apte à engendrer un courant d'air continu, tel que ventilateur,, est relié, par toute canalisation d'entrée convenable, à la chambre ou aux chambres des tours dans lesquelles est logé le produit absorbant, ces canali-10 sations d'entrée et les conduites de sortie en relation avec la ou lesdites chambres, étant équipées de valves ou soupapes dont le fonctionnement est commandé par tout dispositif programmateur équipant ladite installation. 7. Installation selon la revendication 6 et plus particulièrement 15 destinée à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un échangeur de chaleur est monté d'une part, sur la conduite acheminant les fluides gazeux à traiter du compresseur aux tours de ladite installation et, d'autre part, sur la canalisation reliant le moyen engendrant le courant d'air 20 continu et l'entrée de la chambre ou des chambres des tours dans laquelle est logé le produit absorbant, cet échangeur de chaleur étant disposé en amont d'un moyen tel que roMnet à trois passages permettant de diriger les fluides gazeux à traiter vers l'une ou l'autre des tours. 2 5 8. Installation selon la revendication 5 et plus particulièrement destinée à la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte encore un moyen producteur de vide, tel que pompe à faire le vide, relié à l'enceinte fermée des tours contenant le produit absorbant, un moyen de commande 30 tel que robinet à trois voies permettant de mettre ledit moyen producteur de vide en communication avec l'enceinte de l'une ou l'autre des tours, ce moyen de commande étant, par exemple, actionné par tout dispositif programmateur convenable équipant ladite installation.