Brevet FR2350125A1 — publié le 19771202

La présente invention est relative à un plateau pour colonnes de grand diamètre servant à l'échange de matières et dont la surface est composée de plusieurs segments. Les colonnes à plateaux pour échange de matières servent à mettre des gaz ou vapeurs en contact avec des liquides et peuvent être utilisées dans les applications les plus diverses, par exemple pour la distillation ou la rectification. Un autre important domaine d'application consiste dans le lavage des gaz, dans lequel les colonnes sont utilisées pour éliminer certains constituants d'un flux gazeux qui parcourt la colonne de bas en haut, au moyen d'une solution de lavage qui s'écoule de haut en bas dans cette colonne. Dans ce cas, on peut également utiliser dans certaines conditions déterminées des colonnes d'échange de matière d'un diamètre d'au moins 3 mètres. Dans le cas des colonnes d'échange de matière possédant un diamètre de cet ordre de grandeur, il est toutefois indiqué, pour des raisons techniques et économiques, d'utiliser des plateaux dont la surface est composée de plusieurs segments, chacun de ces segments pouvant également posséder des dimensions encore considérables. Dans une forme de construction adoptée jusqu'à présent par la demanderesse, on avait prévu pour cette raison d'assurer la rigidité nécessaire aux segments constituant la surface du plateau en soudant sous l'un des bords longitudinaux de chacun des segments une cornière sur laquelle on vissait le bord longitudinal libre du segment voisin. Toutefois, on a constaté qu'en raison des dimensions des divers segments, il n'était pas possible d'éviter que le soudage des cornières sur les segments ne provoque la formation de certains défauts de planéité.Naturellement, ces défauts de planéité des segments sont préjudiciables à la planéité de l'ensemble de la surface du plateau. A son tour, cette irrégularité du plateau est préjudiciable à l'uniformité de la répartition du liquide sur le plateau. Par ailleurs, l'utilisation des cornières alourdit considérablement la construction. Cet alourdissement entraîne à son tour la nécessité de donner à la robe de la colonne et à sa fondation une construction d'autant plus coûteuse, ce qui accroît naturellement le prix de revient de la colonne. On connaît certes déjà, du fait du brevet de la République Fédérale d'Allemagne n0 1 066 992, un plateau pour colonne de rectification dans lequel le bord est recourbé vers le haut sur toute la périphérie et pressé contre une couronne d'étanchéité qui surmonte ce bord et contre la robe de la colonne au moyen d'un dispositif presseur spécialement prévu. Malheureusement, ce mode de construction ne donne aucune indication pour la résolution des problèmes que l'invention vise à résoudre puisque, d'une part, il s'agit dans ce cas d'un plateau d'une seule pièce et évidemment de diamètre relativement petit et que, d'autre part, le brevet ne traite que de la fermeture aussi étanche que possible de la fente annulaire comprise entre le plateau d'échange et la robe de la colonne. L'invention vise au contraire à réaliser un plateau pour colonne d'échange de matière possédant un grand diamètre, notamment un diamètre de plus de 3 mètres et qui se caractérise par une construction plus légère et par la suppression des joints soudés. Suivant l'invention, ce problème est résolu dans le cas d'un plateau pour colonne d'échange de matière de grand diamètre dont la surface est composée de plusieurs segments, par le fait que ces segments présentent des bords longitudinaux rectilignes redressés vers le haut le long desquels ils sont réunis entre eux, tandis que les bords transversaux sont fixes sur des poutres de soutien dont les extrémités sont appuyées sur une couronne porteuse fixée le long de la face interne de la robe de la colonne. Le plateau suivant l'invention se caractérise donc par la suppression des cornières le long des bords longitudinaux des segments. En remplacement des cornières, les bords longitudinaux rectilignes des segments sont redressés vers la haut et les segments sont directement assemblés les uns aux autres le long de ces bords longitudinaux redressés, par exemple par des boulons. On a par ailleurs constaté avec surprise que les segments sont suffisamment raidis par les bords longitudinaux redresses pour qu'on puisse les monter et les démonter dans la colonne sans démonter les cloches ou autres éléments fixes préalablement sur ces segments. Un autre avantage de la construction suivant l'invention réside dans le fait qu'il est possible de fixer des déversoirs le long des bords longitudinaux redressés ou que ces bords longitudinaux peuvent être redressés suffisamment haut pour pouvoir servir de déversoirs. De cette façon, on peut dévier et répartir de la façon voulue le liquide qui recouvre le plateau. De cette façon, le plateau peut être chargé d'une quantité de liquide relativement faible, ce qui constitue naturellement un avantage non négligeable dans le cas des colonnes de grand diamètre. D'autres caractéristiques et avantages du plateau suivant l'invention seront décrits dans la suite en regard des dessins annexés, sur lesquels ; La figure 1 est une vue de dessus du plateau suivant l'invention ; La figure 2 est une vue en coupe des bords longitudinaux redressés de deux segments voisins du plateau suivant la figure I La figure 3 est une vue en coupe des bords longitudinaux de deux segments voisins d'un plateau construit conformément a la technique antérieure ; et La figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 2, mais représentant un plateau qui comporte un déversoir disposé derrière l'un des bords longitudinaux. La figure 1 illustre, par une vue en plan, un exemple de réalisation de plateau pour laveur de naphtalène constitué par une colonne d'un diamètre d'environ 4,50 m. La figure montre la chemise 1 de la colonne le long de la face interne de laquelle est fixée la couronne porteuse 2. Sur cette couronne porteuse sont appuyées les extrémités des poutres de soutien 3, lesquelles doivent donc posséder des longueurs variables suivant la position qu'elles occupent à l'intérieur de la colonne. Ainsi qu'il ressort clairement de la vue en plan de la figure 1, la surface du plateau est composée d'un grand nombre de segments. Les segments 4 situes dans l-a région centrale du plateau présentent chacun deux bords longitudinaux rectilignes redressés 6 tandis que les segments 5 situés le long du bord ne présentent qu'un seul bord longitudinal rectiligne 6 redressé vers le haut, en raison de la forme incurvée en arc de cercle de leur bord 8. I1 ressort clairement de l'examen du dessin que les bords longitudinaux rectilignes redressés 6 des segments mutuellement adjacents sont di rectement appliqués les uns contre les autres et qu'ils peuvent donc être réunis entre eux par des boulons 11. Naturellement, les bords transversaux 7 des segments peuvent également être boulonnés sur les poutres de soutien 3 et les bords 8 en arc de cercle des segments 5 peuvent être boulonnés à la couronne porteuse 2.Pour simplifier le dessin, les références 4, 6 et 7 ont été portées pour un seul segment. Naturellement, avec une autre disposition du plateau on aurait aussi bien pu choisir de donner aux segments 4 une forme rectan- gulaire au lieu de la forme en parallélogramme représentée sur le dessin. Les superstructures ou autres éléments portés par la surface du plateau comme, par exemple les cloches de barbotage ont été omises sur le dessin, du fait que ces éléments n'ont aucune importance pour l'explication de l'invention et qu'on peut leur donner n'importe quelle forme voulue. Dans le cas du plateau représenté sur les dessins, le liquide recueilli sur ce plateau peut se déverser sur le plateau sous-jacent à travers le puits d'écoulement 9 prévu sur un coté, tandis que le liquide provenant du plateau supérieur arrive sur le côté opposé, ou l'emplacement du puits d'écoulement est fermé par une plaque 10. La figure 2 est une vue partielle en coupe des deux bords longitudinaux 6 rectilignes redressés appartenant à deux segments 4 voisins. Il est visible que les deux bords longitudinaux sont directement appliqués l'un contre l'autre, de sorte qu'ils peuvent être assemblés sans difficulté par des boulons 11. Cette figure montre également les cloches de barbotage 12 fixées sur les segments 4. En cas de besoin, on peut également interposer entre deux bords longitudinaux redressés 6 un joint d'étanchéité plat non représenté sur le dessin. Pour établir la comparaison avec la construction suivant l'invention, la figure 3 représente par une vue partielle correspondante la forme de construction utilisée antérieurement. Cette figure montre qu'une cornière 13 est soudée sous l'un des bords longitudinaux du segment 4. Le segment voisin est fixé sur cette cornière au moyen des boulons 14. Dans le laveur de naphtalène pris pour exemple de réalisation, et qui comprend une colonne d'un diamètre d'environ 4,50 m, l'application du principe suivant l'invention apporte, en dehors d'une économie sur le poids et le coût en matière due à la suppression des cornières, également une économie considérable sur le temps de travail, qui résulte de la suppression d'environ 45 m de joint soudé par plateau. Par ailleurs, dans ce cas, les divers segments peuvent être réunis entre eux par des boulonnages plus simples (il n'est pas nécessaire de prévoir des boutonnieres) et les segments peuvent être montés et démontés sans qu'on ait à en séparer les superstructures ou autres éléments (cloches de barbotage) fixés sur ces segments.Les caractéristiques citées ci-dessus se traduisent par une diminution du prix de revient d'environ 25 % comparativement au mode de construction adopté dans la technique antérieure. La figure 4, qui reproduit une vue partielle sensiblement analogue à celle des figures 2 et 3, représente finalement la possibilité d'agencer un déversoir 15 derrière le bord longitudinal rectiligne redressé 6. Ce déversoir peut être fixé au moyen des boulons 11 qui servent à assembler les deux segments 4 voisins. Toutefois, il est également possible de fixer ce déversoir 15 d'une autre façon, par exemple au moyen de rivets. Etant donné que ce déversoir se trouve directement derrière le bord longitudinal 6, la position de ce déversoir sur la vue en plan correspond exactement à celle des bords longitudinaux 6 sur la figure 1. Il est évident que, grâce à cette disposition des déversoirs 15, on peut obtenir une répartition régulière du liquide sur le plateau. Naturellement, on obtient le même effet en redressant les bords longitudinaux rectilignes 6 vers le haut suffisamment loin pour qu'ils puissent jouer le rôle de déversoirs. REVENDICATIONS 1. Plateau pour colonne d'échange de matière de grand diamètre dont la surface est composée de plusieurs segments, caractérisé par le fait que les segments (4, 5) présentent des bords longitudinaux rectilignes (6) redressés vers le haut, le long desquels les segments sont réunis entre eux, tandis que les bords transversaux (7) sont fixés sur des poutres de soutien (3) dont les extrémités sont appuyées sur une couronne porteuse (2) fixée à la face interne de la robe (1) de la colonne. 2. Plateau suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un déversoir (15) est disposé derrière le bord longitudinal redressé (6) de l'un, de plusieurs ou de chacun des segments (4). 3. Plateau suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les bords longitudinaux (6) sont redressés suffisamment loin vers le haut pour pouvoir jouer le rôle de déversoirs. 4. Plateau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que des joints plats d'étanchéité sont interposés entre les bords longitudinaux redressés (6).