Brevet FR2223071A1 — publié le 19741025

lia présente invention a pour obJet le garnissage des co lignes pour échange de matière C-n contact des garnissages de colonnes, composés de bandelettes en spirale recourbées le long de leur axe longitudinal, placées les unes à coté des autres, le long de l'axe de la colonne pour échange de matière. D'autres garnissages connus se composent de deux panneaux perforés, ou plus, sur lesquels des cloisons transversales sont fixées alternativement d'un côté et de l'autre desdits panneaux, ces panneaux étant reliés entre eux parallèlement et placés verticalement dans la colonne, On ccnnaît iussi des garnissages composés de couches dont chacune forme crn treillis à partir de tasseaux entrecroisés, les ouches voisines étant construites de manière que les tasseaux paralleles des deux couches voisines soient incliné s dans des directions opposées0 Dans les colonnes à garnissage connues, la mixion de la phase gazeuse est limitée dans la section droite des colonnes, lorsque l'humidification est insuffisante, dans lesparties formées par de simples canaux, le gaz s'écoule sans qu'il en résulte d'échange de matière. Ceci abaisse le rendement-général du processus d'échange. Dans les colonnes a garnissages connus, on obtient une amélioration de l'effet d'échange des matières en augmentant la turbulence des phases gazeuse et liquide0 L'accroissement de la turbulence de la phase gazeuse est obtenu en changeant la direction d'écoulement ou en prévoyant un étranglement sur la voie d'écoulement, ce qui provoque de grandes résistances d'écoulement e-t de grandes pertes de pression.En vue d'accrot- tre la turbulence du film liquide qui s'écoule sur la surface de l'élément de garnissage, ladite surface est pourvue de moyens créateurs de turbulence se présentant sous la forme de bosses, saillies, ouvertures ou fissures me garnissage des colonnes pour échange de matière selon l' invention se composé d'une série de feuilles, par exemple en métal ou en matière plastique0 Les feuilles sont divisées en segments de rubans de longueur égale et parallèles les uns aux autres, ces segments étant obtenus par découpage longitudinal de la feuille. lies rubans forment des lignes ondulées ou brisées dans des plans perpendiculaires au plan de la feuille constitue le plan de symétrie; en outre, la forme du ruban, dans ce plan, constitue l'exacte reproduction des rubans voi- sins et les rubans ondulés ou chevronnés, s'entrelacent avec les rubans des feuilles voisines. nes rubans des feuilles de garnissage comportent, en outre, des moyens créateurs de turbulence dans le flm du liquide, découpés ou extrudés, formant des ensembles de tasseaux, constitués par les découpages parallèles et par les segments des rubans; les tasseaux successifs sont courbés alternativement dans le sens de l'une et de l'autre surfaces du ruban. bes moyens créateurs de turbulence se répètent le long des rubans, lie garnissage selon l'invention permet d'obtenir une ligne de filets s'écoulant sur les rubans parallèles aux arêtes latérales et, de ce fait, l'humidification de la surface est uniforme. Gracie au garnissage selon l'invention, on aboutit au transfert mutuel de la quantité de mouvement dans les sens transversaux entre les flux de gaz en contact pendant l'écoulement et qui se croisent dans 1 'espace, selon un angle égal à celui que forment les chevrons des rubans, par exemple selon un angle droite Oeci impose, outre un mouvement de translation, un mouvement turbulent dans les différents filets de gaz, et entrasse dans la phase gazeuxe un mouvement turbulent intense, même pour de faibles valeurs de charges du garnissage. On obtient ainsi un rendement élevé du garnissage par faible baisse de pression. Gracie à l'application sur les rubans d'éléments de garnissage, des moyens créant la turbulence selon l'invention, on obtient une division du film liquide en filets étroits, les- quels - par suite de l'action des forces d'adhésion et des forces d'inertie - s'écoulent à l'entrée et à la sortie desdits moyens créateurs de turbulence selon des directions mutuellement perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires, la quantité de mouvement étant mutuellement transférée entre les filets voisins dans les sens transversauxo lie transfert mutuel de la quantité de mouvement est un facteur augmentant la turbu- lence du film liquide s'écoulant vers le bas sous l'action des forces de gravité. Le garnissage selon l'invention accuse, par rapport aux garnissagoe connus, un débit-masse critique de vapeur supérieur de 30 %, et un pouvoir séparateur également supérieur de 30 ce qui permet de réaliser une capacité de production égale à à celle des dispositifs connus en employant des colonnes ayant une capacité deux fois plus petite. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un fragment de la feuille pouvvue d'entailles - la figure 2 est une vue en perspective de la feuille formée en ligne brisée - la figure 3 montre un ensemble de trois feuilles vues de coté, et - la figure 4 est une vue, à plus grande échelle d'un segment de ruban pourvu d'un moyen créateur de turbulence dans le film. Le garnissage des colonnes est composé de feuilles divisées par des entailles longitudinales disposées en rubans, de longueur égale et gui sont parallèles les unes aux autres Les différents rubans sont conformés en lignes brisées, oecu- pant des plans perpendiculaires au plan de la feuille, et pour lesguels le plan de la feuille constitue le plan de symétrie.La configuration dVun ruban dans ce plan est l'exacte réplique de celle des rubans voisins; les arêtes laterales des rubans situées dans les plans verticaux, perpendiculaires au plan de la feuille, forment des lignes brisées, Les différentes feuilles du garnissage sont situées de telle façon, que les saillies des rubans de la feuille précédente stemboRtent dans les creux des rubans de la feuille suivante, tout en conservant le meme intervalle entre eux. Dans la colonne pour échange de matière, le liquide s'écoule vers le bas sur les surfaces des rubans, le long des lignes des filets, toujours parallèles par rapport aux arêtes latérales des rubans, garantissant ainsi l'humidification uniforme de la surface du garnissage; la vapeur ou le gaz s'écoulant vers le haut entre les rubans le long des lignes brisées entre en contact avec les filets de gazdes couches voi sinues, Les filets de gaz s'écoulant vers le haut, divisés de cette façon se rencontrent sous un angle égal à celui que forment les chevrons, grâce à quoi la quantité de mouvement est transférée mutuellement dans les sens transversaux par rapport au sens d'écoulement des filets augmentant la turbulence d'écoulement en phase gazeuse et, de ce fait, améliorant l'effet d'échange de matière. Le film liquide qui ? écoule le long des rubans des élé- ments de garnissage rencontre des moyens créateurs de turbulence, qui le divisent en filets; au moment où les filets atteignent les tasseaux du moyen créateur de turbulence et les quittent, ils sont mutuellement parallèles et la Quantité de mouvement transférée entre eux, dans le sens perpendiculaire au sens de leur écoulement, augmente la turbulence du liquide, et, par conséquent, améliore l'effet d'échange de matière. Lorsqu'on fait varier les intervalles entre les feuilles de garnissage selon l'invention, on obtient des garnissages ayant différentes surfaces spécifiques0 REVENDICATIONS 1. Garnissage de colonnes pour échange de matière composé de èuilles, caractérisé en ce que les feuilles sont divisées par des découpages longitudinaux en segments de rubans de meme longueur et parallèles les uns aux autres, les différents rubans étant formés le long de lignes ondulées ou brisees situées dans des plans perpendiculaires par rapport au plan de la feuille et pour lesquels le plan de la feuille constitue le plan de symé trie, la forme d'un ruban, dans ce plan constituant l'exacte réplique de celles des rubans voisins de telle façon que les rubans ondulés ou brisés d'une feuille s'entrelacent avec les ruban des feuilles voisines 90- Garnissage de colonnes selon la revendication 1, carac téré. en ce gue les rubans de garnissage comportent des moyens créateurs de turbulence, constituant des ensembles de tasseaux, formés par les découpures des rubans, parallèles par segments, les tasseaux successifs etant courbés alternativement dans la direction de l'une et de l'autre surfaces du ruban.