Brevet FR2265430A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne les procédés de distillation sous vide ainsi que les procédés de déssalement de 11 eau de mer. Dans les procédés de distillation connus, qu elle soit sous vide ou pas, l'énergie mise en oeuvre se décompose comme suit: a) une chaleur pour porter le liquide à sa température d'ébu- ilition. b) une chaleur de vaporisation. c) une énergie pour condenser les vapeurs L'énergie mise en oeuvre est ainsi importante-et couteuse, à titre d'exemple, la distillation d'un litre d'eau prise à 20 e- nécessite théoriquement 619 Kcal, cette valeur étant largement dépassée en pratique. Le procédé suivant l'invention a pour but d'économiser considé- rablement l'énergie nécessaire à la distillation de quantités importantes de liquides; il permet, en effet, d'effectuer la distillation sans apport extérieur de chaleur, celle-ci se faisant à la température où se trouve le liquide à son etat naturel Un compresseur ou un surpresseur du type à vide transfère et comprime partiellement la vapeur dans une chambre de condensation maintenue à la même température que celle des la chambre de distillation, par l'utilisation d'échangeurs thermiques. Ainsi la seule énergie nécessaire suivant ce procédé est celle qu'il faut fournir au compresseur ou @urpresseur et pour une moindre part à la circulation du fluide des échangeurs thermique Le procédé objet l'invention consiste à introduire en continu le liquide à distiller dans une chambre d'évaporation, un compresseur ou un surpresseur du type à vide transfère et comprime partiellement la vapeur saturante dans une chambre de condensation, l'ensemble de ces deux chambres et le compresseur étant à la pression de vapeur saturantedu liquide à la température naturelle où il se trouve, sans en élever donc sa température. une agitation du liquide homogénise sa température dans les deux chambres. L'énergie absorbée par la vaporisation est échangée avec celle qui est cédée par la condensation par l'utilisation d'échangeurs thermiques du type à circulatioL de fluide. Le liquide pourra le cas échéant être préslablement dégazé avant d'être introduit dans la chambre de distillation. Dans le cas de solutions salines, la concentration en sels est stabilisée par l'effet même de l'agitation et par l'évacuation continue d'une partie du liquide à distiller au niveau de la chambre de distillation. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple t un mode de disposition des éléments du procédé conforme à la présente invention, et dans- le cas de son utilisation pour le dessalement de l'eau de mer Tel qu'il est représenté, le --procédé comporte un ensemble de dégazage; l' eau de mer est prélevée en I au niveau HI. elle s'élève jusqu'au niveau H2 dans une chambre 2 où elle est dégazé-e à l'aide d'une pompe à vide 3 L'eau de mer s'écoule alors dans lune chambre de distillation E usqu'au niveau "3. Une partie de l'eau de mer est évacuée en permanence vers le niveau Ho à travers la vanne V qui règle la proportion évacuée, L t eau de mer s'évapore au niveau 113. Un compresseur ou un surpresseur transfère et comprime la vapeur dans une chambre de liquéfaction L. Des échangeurs thermiques T auront pour rale de maintenir aussi proches que possible les températures des chambres E et L. Ces échangeurs peuvent être du type à circulation de liquide, actionnée par la pompe Pe. La vapeur condensée en L arrive jusqu'au niveau H4 et est disponible au niveau "5, à la pression atmosphbrique. les agitateurs A homogènisent la température dans les chambres E et L, et la concentration en sels dans E. L'ensemble doit être amorcé par une mise sous vide préalable. Les niveaux 112 et 113 sont fonction de la température de l'eau de mer. HI est sur-élevépar rapport à XO; de même la dénivellation entre H4 et H5 est fonction de la température et de la pression réalisées en L. Le procédé objet de l'invention peut tre utilisé pour la distillation de quantités importantes de liquides et plus particulièrement pour le dessalement économique de l'eau de mer. On sait en effet que la distillation classique de l'eau nécessite 619 Xcal (eau prise à 2000); la distillation selon le procédé objet de cette invention nécessite 36 Kcal (eau prise à 2000), en prenant comme base 0,001 oh/m3/h à la pression de 20 mm de mercure, ce qui est réalisé avec des surpresseurs du type Rocts, selon la technologie actuelle. Cette énergie pouvant être encore diminuée par l'étude de gur- presseurs spécialisés, Revendications I. Procédé de distillation sous vide sans apport extérieur de chaleur, caractérisé par le fait que le liquide à distiller et le liquide distillé sont sous vide à des températures égales ou peu différentes. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la vapeur saturante du liquide à distiller est partielleient comprimée pour déplacer l'équilibre vapeur-liquide vers la fornation de liquide. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la chaleur de condensation est échangée avec celle de 1' évapora- tion. 4.Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le oyen de compression est une turbiné à ailettes. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de compression est une pompe à palettes. 6. Procédé selon la revendication 2,-caractérisé par le fait que le moyen de comprossion est un surpresseur du type Roots. 7. Procédé selon la revendiomtion 3, caractérisé par le fait que l'échange de chaleur s'effectue au moyen d'échangeurs thermiques du type à circulation de fluide. 8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les températures du liquide à distiller et du liquide distillé sont homogénisées au moyen d'agitateurs mécaniques. 9. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'énergie qu'il faut fournir à la distillation est celle qu'ils faut fournir essentiellement au moyen de compression.