Brevet FR2250708A1 — publié le 19750606

La présente invention se rapporte à un procédé et à une installation permettant d'effectuer l'humidification et la deshumidification d'un gaz par un cycle réfrigérateur. L1installation constitue un simple appareil- lage d'évaporation avantageusement utilisable par exemple pour la distillation d'eau de mer. Il est un fait que l'approvisionnement en en eau dans les régions sèches a toujours été un problème difficile à résoudre.Actuellement des efforts sont fournis en vue d'arriver à une solution satisfaisante par la création d'installations spéciales de dessalement de l'eau de mer qui, ce- pendantr néoessitent l'investissement de capitaux élevés et ne sont pratiquement réalisables que pour des quantités très importantes. L'objet de la présente inventions par eontre, vise la réalisation d'un appareil de distillation particulièrement apte à la distillation d'eau de mer et ceci pour des quantités restreintes, fonctionnant d'une manière simple et avec une consommation d'énergie limitée. Le fonctionnement a lieu à la pression atmosphérique, à basse température et basse concentration avec tous les avantages à l1égard des problèmes d'étanchéité, d'incrustation et du choir des matériaux utilisés pour. sa construction tels que matière plastique, béton armé et autres utilisés couramment dans la technique du bâtiment. Un tel résultat est atteint par l'humidification et la deshumidification subséquente d'un gaz en cycle fermé, en particulier d'air humidifié par de l'eau de mer, cet air circulant en contre-courant par rapport à i l'eau préalablement chauffée. Il en résulte de l'air chaud,presque sature d'humidité, qui est dirigé dans une colonne de refroidissement dans laquelle une partie de son humidité se codense. Ce refroidissement est obtenu par liteau à la basse température en provenance de la section d'humidification de l'installation. Le même air est successivement assujetti à un second refroidissement par le passage d'un moyen froid avec recouvrement ultérieur de vapeur condense. L'air ainsi refroidi est finalement remis en cycle, étant ame- né à nouveau par l'intermédiaire d'un ventilateur à la section d'humidification. Pour maintenir le cycle thermodynamique prévu-par l1installation, une source de chaleur et une source réfrigérante sont nécessaires, ainsi qu'une pompe et un ventilateur, pour la circulation de l'eau et de l'air. Ces deux sources peuvent être avantageusement constituées respectivement par le condensateur et l'évaporateur dtune installation de réfrigération. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, le schéma d'une installation pour la distillation de l'eau de mer faisant l'ob 3et de l'invention dont Fig. 1 se rapporte à ses éléments constitutifs et Fig. 2 représente l'installation reliée à un circuit réfrigérateur. L'installation réalisant le procéde de distillation suivant l1in- vention comprend une section d'humidification 1 conetituée par une colonne convenablement remplie dans laquelle est maintenue une circulation d'air en contre-ôourant avec une circulation d'eau chaude qui entre dans la colonne 1 à travers la conduite 2 à une température Tw1 et se refroidit jusqu'a une température Tw2 à la sortie de la conduite 3 conjointement à l-ieau d'alimentation à l'installation. L'air arrive à la colonne 1 provenant de la conduite 4 à une température Tw1 et se chauffe à une température Tw2 en sortant par la conduite 5. L'air entre saturé à la température Tw1 et sort avec un degré de satura- tion compris entre 90 et 9 %. De la conduite 5 l'air entre dans la section de condensation 6 pourvue d1un serpentin 7 dans lequel circule l'eau à la température Tw2 en provenance de la conduite 3 et est véhiculé au moyen d'une pompe 8. Dans le condensateur 6 l'air se refroidit à la température Ta3, condensant de l'eau pure et pré chauffant l'eau circulant dans le serpentin 7 de la température Tw2 à la température Pw3. L'air sort du condensateur 6 à travers la conduite 9 qui l1amène à la source froide 10 oh il subit un refroidissement ultérieur de Ta3 à Tai,condensant de l'autre eau pure, s'a- joutant à de l'autre eau déjà purifiée en traversant la conduite 11. La source froide 10 peut être avantageusement constituée par 114~ vaporateur d'un dispositif réfrigérateur 12 (Fig. 2). Liteau sortant du serpentin 7 à la température Tw3 est amenée à travers la conduite 13 au réchauffeur 14 oà elle subit une augmentation de température de Tw3 à Tw1 pour aboutoir à travers la conduite 2, à la colonne d'humidification It Une telle source de chaleur 14 est de préférence constituée par le condensateur du réfrigérateur 12 précité.L'air,à la température Tai sort de la source froide 10 à travers la conduite 15 et est réadmis par l'action d'un ventilateur 16 dans la colonne d'humidification. En aval des pompes de circulation est effectué un débourbage oon tinu afin de limiter la concentration de l'eau de circulation et pour équilibrer la différence entre la chaleur de condensation et celle d'évaporation du cycle réfrigérateur. La quantité de ce débourbage sera égale à la quantité d'eau d'alimentation moins la quantité d'eau distillée. le l'exposé qui précède, complété par les dessins annexés, ressort le caractère fonctionnel, la simplicité de construction et l'utilissation pratique de l'installation de distillation faisant l'objet de l'invention. Bien entendu des variantes et modifications en ce qui concerne la forme, les dimensions et la construction sont possibles, suivant les besoins de réalisation et l'adaptation tout en restant dans le cadre de Itinvention. R B- V E N D I C A T I O N S 1) Procédé,en particulier utilisable pour distiller de l'eau de mercaractérisé en ce qu'il consiste à effectuer ltnumidification d'un gaz, en l'occurence de l'air, par de l'eau de mer et successivement à le deshumidifier dans un cycle fermé par refroidissement. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lthumidification de l'air par de liteau de mer steffectue en faisant circuler de l'air en contre-courant avec de l'eau de mer préalablement chauffée. 3) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le refroidissement de l'air humidifié s'effectue par liteau froide provenant de la section d'humidification. 4) Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'air refroidi par de l'eau froide est ultérieurement refroidi par le passage d'une source froide. 5) Installation réalisant la distillation de l'eau de mer suivant le procédé défini par l'ensemble des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une section d'numidification de l'airs constituée par une colonne dans laquelle l'air est contraint à circuler en contre-courant avec l'eau de mer chaude et récnauffée ainsi qu'unie section de condensation dans laquelle l'air est refroidi avec comme résultat une condensation d'eau pure, ledit refroidissement de l'air étant effectué par l'eau de mer provenant de la section d'numidification avec en plus une source de froid dans laquelle est amené l'air froid provenant de la section de condensation dans laquelle ledit air subit un ultérieur refroidissement condensant de l'autre eau pure et finalement une source de chaleur à laquelle est amenée l'eau de mer provenant de la section de condensation avant que celle-ci soit amenée à la section d'humidification. 6) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la source de froid et la source de chaleur sont constituées respectivement par l'évaporateur et le condensateur d'un système réfrigérateur. 7) Installation suivant l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisée en ce qu'un débourbage en aval des pompes de circulation est prévu, la quantité d'eau débourbée étant gale à la différence entre liteau d'alimentation et celle distillée.