Brevet FR2278388A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne des matériels pour l'inaus- trie chimique utilisés dans les échanges de masses et se rapporte d'une façon olus concrète aux plateaux de contact pour appareils échangeurs de masses. Le plateau de contact suivant l'invention peut être utiii s es#entiellement dans les adsorbeurs, les désorbeurs, les ab sorbeurs,les appareils à mousse, les séchoirs et autres matériels d'échange de masses ou, suivant les conditions de service, peuvent se produire des charges variables dans les phases réagissant les unes sur les autres et où, du fait des perturbations de service, il est indispensable de prévoir une régulation automatique des opérations ou de la conduite des opérations au moyen d'un ordinateur. On connaît déjà un grand nombre de plateaux de contact consistant en deux disques orientés l'un vers l'autre par leurs faces, montés de façon à permettre leur rotation relative autour de leurs axes et comportant chacun des orifices qui se recouvrent mutuellement au cours de ladite rotation.Les orifices pratiqués dans les disques peuvent être de différentes formes C'est ainsi que l'on connaît un plateau de contact décrit dans le brevet japonais n 1221. Ce plateau se compose de deux disques identi aunes dont chacun est percé d'un grand nombre d'orifices allongés vers la périphérie Lors de la rotation relative des disques de ce plateau, les orifices pratiqués dans les disques se masquent mutuellement ce qui se traduit par la modification de la section libre du plateau grâce à quoi on réalise une régulation du débit des phases réagissant entre elles qui traversent le plateau installé dans un appareil échangeur de masses. Cependant la fabrication du plateau connu se heurte à de grosses difficultés d'ordre technologique et coûte cher. En outre la section libre de ce plateau est très inégalement répartie dans son plan ce qui a pour conséquence un régime hydrodynamique inégal dans les différentes zones du plateau. Gela entrains le passage préférentiel des phases en contact par l'une des zones du plateau et, de ce fait, les phases réagissent irrégulièrement dans les différentes zones du plateau. C'est en particulier le cas lorsqu'une des phases -###1s- santes est une matière solide pulvérulente ou épaisse (pâteuse). Lorsque la section libre au plateau diminue au cours de la régulation, les dimensions des orifices diminuent elles aussi et la distance qui les sépare augmente, ce qui accentue l'irrégularité de distribution de la section libre. Plus la longueur de l'orifice est réduite, plus la section libre du plateau est répartie régulièrement dans son plan. Toutefois, la réduction de la longueur des orifices détériore la précision de la régulation de la section libre et, du fait des petites dimensions des orifices, le plateau du type précité est destiné essentiellement au traitement en phase liquide. Avec les matières solides et pulvérulentes, surtout avec les matières épaisses et pâteuses ce plateau fonctionne d'une façon tout à fait insuffisante. La faible précision de la régulation est un autre défaut du plateau de contact du type précité. L'allongement des orifices vers la périphérie a pour but d'améliorer la précision de régulation de la section libre, mais cet allongement entrante une distribution irrégulière de la section du plateau de contact dans son plan au cours de la régulation. Ainsi, la liaison entre la précision de régulation de la section libre et sa répartition dans le plan du plateau est évidente. Pour cette raison, dans les plateaux de cette conception la précision de régulation de la section libre est limitée. Dans les appareils échangeurs de masses utilisant les plateaux de contact considérés, la précision de régulation est très basse et le régime hydrodynamique au centre du plateau diffère sensiblement du régime hydrodynamique à la périphérie du plateau. Le but visé par l'invention consiste à créer un plateau de contact pour échangeurs de masse qui permette de régler avec précision la section libre du plateau, de rendre indépendante la précision de régulation de la section libre vis-a-v5.s des dimensions des orifices et de diamètre du plateau ainsi que de répartir uniformément la section libre du plateau dans son plan pour une position relative quelconque des disques et pour des dimensions quelconques des orifices afin de créer des conditions identiques de débit des phases en contact dans toutes les zones du plateau. La solution consiste en ce que dans un plateau de contact pour appareils échangeurs de masses, constitué de deux disques orientés l'un vers l'autre par leurs faces, capab de åe tourner l'un par rapport à l'autre autour de leurs axes et percés d'orifices qui se masquent mutuellement au cours de ladite rotation, suivant l'invention, chaque disque comporte un orifice en forme de fente en spirale d'Archimède dont le centre coïncide avec le centre du disque. Le plateau de contact suivant l'invention permet d'obtenir pour une disposition mutuelle quelconque de ses disques une distribut ion uniforme de la section libre dans le plan du plateau. La largeur de la fente reste pratiquement constante sur toute sa longueur, et la distance entre les limites des spires voisines de la fente est identique dans une zone quelconque du plateau. L'angle de rotation relative des disques du plateau suivant l'invention est au moins égal à 1800C et la précision de régulation de la section libre du plateau est la précision maximale possible pour les plateaux à disques tournants. La précision de régulation augmente à mesure que le diamètre du plateau s'accroît. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés dans lesquels la Fig.1 représente en coupe longitudinale un plateau de contact pour appareil échangeur de masses suivant l'invention; la Fig.2 représente un disque de plateau de contact suivant l'invention; la Fig.3 représente un plateau de contact suivant l'invention pour une position des disques correspondant à l'état ouvert du plateau; la Fig.4 représente un plateau de contact suivant l1inven- tion pour une position des disques correspondant à l'état partiellement ouvert du plateau. Un plateau de contact pour appareils échangeurs de masses se compose de deux disques 1 (Fig.1) orientés l'un vers l'autre par leurs faces. Les disques 1 sont calés sur un axe 2 et peuvent tourner l'un par rapport à l'autre autour de leurs axes. Dans chaque disque 1 est pratiqué un orifice en forme de fente 3 (Fig.1 et 2) en spirale d'Archimède dont le centre coïncide avec le centre du disque 1. La largeur de la fente 3 et les distances entre ses spires peuvent différer suivant les exigences d'ordre technologique imposées au plateau. Pour améliorer la rigidité, le disque 1 peut être muni de nervures de rigidité 4 et serti dans une jante 5. Une bague de positionnement 6 placée entre les disques 1 (Fig.1) sert à empêcher le débit des phases réagissantes dans les directions radiales du plateau. On installe le plateau de contact dans un appareil échangeur de masses muni d'un dispositif destiné à assurer la rotation relative des disques I. C'est ainsi que pour assurer une telle rotation l'un des disques peut être immobilisé dans l'appareil échangeur de masses l'autre pouvant être muni d'une roue dentée 7 (Fig.1 et 3) qui engrène un pignon 8-monté dans lap- pareil échangeur de masses. le plateau de contact suivant l'invention installé dans l'appareil échangeur de masses fonctionne de la manière suivante. Pour modifier le débit à travers le plateau des phases entrant en contact par variation de la section libre de ce plateau on fait tourner l'un des disques 1 du plateau de contact par rapport à l'autre ce qui provoque l'obturation mutuelle des fentes 3 des deux disques 1 et modifie la section libre du plateau. les fentes 3 peuvent être obturées soit partiellement, comme le montre la Fig.4, soit complètement (cas non représenté). la partie libre, non masquée de la fente 3 garde pour une position relative quelconque des disques 1 une largeur constante sur toute sa longueur ce qui garantit un débit uniforme des pha- ses entrant en contact sur tout le plan du plateau et un régime hydrodynamique identique dans toutes les zones du plateau, tout en maintenant une précision de régulation maximale de la section libre. le plateau suivant l'invention fonctionne avec une égale efficacité aussi bien avec une phase liquide, qu'avec des matières solides pulvérulentes ou des masses épaisses et pâteuses. REVENDICATION Plateau de contact pour appareils échangeurs de masses composé de deux disques orientés l'un vers l'autre par leurs faces, pouvant tourner l'un par rapport à l'autre autour de leur axe et comportant des orifices qui se recouvrent mutuelle ment au cours de ladite rotation, caractérisé en ce que dans chacue disque 1) est pratiqué un orifice en forme de fente (3) en spirale d'Archimède dent le centre coïncide avec le centre de ce disque (1).