Brevet FR2322101A1 — publié le 19770325

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif pour produire de l'eau douce à partir d'eau chargée de sels et plus particulièrement à un procédé et un dispositif du type dit "à évaporation". Dans les procédés de ce type, on opère avec 11 ensemble de 11 installation au voisinage de la pression atmosphérique. On fait circuler de l'air sec au contact de l'eau chargée de sels, de layon qu'il s'y charge en vapeur d'eau, puis on 11 envoie dans une zone plus froide, où l'humidité se condense en eau douce. Un dispositif classique de ce type comprend donc un éva oorateur dans lequel l'air sec est mis en contact de l'eau chargée de sels, un condenseur où l'humidité entrainée par l'air se condense en eau douce, ainsi que des conduits et unefpompe pour amener l'air humide de l'évaporateur au condenseur. En général, l'eau de l'évaporateur est amenée à une température peu élevée pour éviter les phénomènes d'entartrage dus notamment à la décomposition des carbonates dissous dans l'eau de mer par exemple La source de chaleur utilisée est, par exemple, le rayonnement solaire, et le réfrigérant est alors constitué par une surface non soumise à ce rayonnement. On a également proposé d'utiliser des chaleurs perdues, provenant d'installation industrielle. Toutes ces solutions entraînent des tut~tions d'emplacement et des limitations de capacité. Le procédé et le dispositif de la présente invention permettent de s'affranchir de ces sujetions et limites et de fournir une installation qui peut être installée en tous lieux et qui notamment est faible consommatrice d'énergie. Selon lu'procédé de l'invention, on utilise pour réchauffer Liteau dans l'évaporateur, la chaleur produite par une installation frigorifique, ou pompe de chaleur , dont le faisceau de refroidissement constitue la paroi froide du condenseur Le dispositif selon l'invention peut être décrit en s'aidant de la figure jointe, qui est un schéma théorique d'ensem ble. L évapuratewr 1 reçoit par une canalisation 2 de l'eau chargée de sels, par exemple de l'eau de mer, qui en ressort par une canalisation 3 avec une concentration accrue. Le circuit d'air comprend, à partir de l'évaporateur 1, qui est fermé, une conduite 4 qui relie ltévaporateur au condenseur 5, formé d'un faisceau tubulaire, et un conduit 6 qui relie le con denseur à un faisceau de tubes percés 7 immergés dans l'eau de l'évaporateur, et par où l'air s'échappe sous forme de bulles. Un ventilateur ou une pompe 8, actionné par un moteur 9, est placé dans la conduite 4. L'eau douce qui se condense dans le condenseur est recueillie et évacuée par une conduite 10. L'installation comprend un circuit de fluide caloporteur ou frigorigène, tel que du "fréon# ,comportant, à partir de ubes état ll du condenseur 5, une conduite 12 qui amène le fluide ensuite vers un compresseur 13 actionné par un moteur 14. Le fluide est/ envoyé dans un faisceau de chauffe 15 immergé dans l'eau de l'e'va- porateur. Dans ce faisceau, le fluide cède sa chaleur à l'eau chargée de sels . Une conduite 16, sur laquelle est intercalé un détendeur 17, ramène le fluide au condenseur. A titre d'exemple, on donne ci-après les chiffres caractéristiques d'une installation fournissant l000#/heure d'eau douce à partir d'eau de mer et utilisant du "Fréon 12" comme fluide frigorigène: A l'aspiration du compresseur 13 la pression du Fréon est égale à 4,4 barsabs. environ (température de saturation = + look) et la température est + 1500. Au refoulement du compresseur 13,la pression est de 9,5 barsabs. environ (température de saturation = 400C), Le Fréon gazeux se condense à 9,5 bars en cédant une quantité de chaleur de 35,5 kcal/kg environ à l'eau à évaporer. Pour une production de 1000 kg/h d'eau, le débit masse de Fréon 12 est de 27 600 kg/h. L'air est aspiré par le ventilateur 8 à la pression atmosphérique et à une température de 3000.Sa teneur en humidité est alors de 0,027kg d'eau par kg d'air. L'air est refoulé à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique sur le condenseur 5 . Après passage dans cet échangeur, Sa température n'est plus que de 2000 et sa teneur en eau de 0,015 kg eau/kg air. Pour une production de 1000 kg/h d'eau, le débit est 83 300 kg/h. De façon à limiter la concentration de la saumure à traiter et pour une production d'eau de 1000 kg/h, un appoint de 3000 kgZh est admis et un rejet de 2000 kg/h est effectue. REVENDICATIONS 1. Procédé pour obtenir de l'eau douce à partir d'eau chargée de sels, dans lequel on fait circuler de l'air en circuit fermé entre un évaporateur, où il se charge de vapeur d'eau au contact de l'cau chargée de sels, et un condenseur, où son humidité est condensée en eau douce, et dans lequel on fait circuler un fluide caloporteur ou frigorigène dans un circuit auxiliaire fermé pour fournir de la chaleur à un point du circuit et pour fournir du froid à un autre point du circuit, caractérisé en ce que ladite chaleur est fournie dans l'évaporateur lui t8me et sert directement à évaporer l'eau et en ce que le froid est fourni dans le condenseur lui-mSme et sert directement à condenser la vapeur. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, et comportant un évaporateur pourvu de moyens pour la mise en contact de l'air et de l'eau chargée de sels, un conden- seur pourvu de moyens pour recueillir et évacuer l'eau douce conden sée, des conduites pour relier en circuit fermé l'dvaporateur et le condenseur et un ventilateur ou pompe disposé pour faire circuler l'air dans ce circuit fermé, ledit dispositif comportant aussi un circuit auxiliaire fermé destiné à Etre parcouru par un fluide caloporteur ou frigorigène et comprenant des surfaces d1échauffement dudit fluide où l'air lui cède de la chaleur, et des surfaces de refroidissement dudit fluide où il échauffe l'eau chargée de sels, ainsi que des conduits reliant entre elles ces surfaces, et un détendeur et un compresseur ou pompe disposé pour faire circuler ledit fluide, caractérisé en ce que la surface d'échauffement du fluide caloporteur ou frigorigène est située dans le condenseur de telle façon qu'au moins la majeure partie de liteau douce se condense sur elle, et en ce que la surface de refroidissement du fluide caloporteur ou calorigene est située dans l'évaporateur, de façon à entre en contact direct avec l'eau chargée de sels et à lui fournir la chaleur nécessaire à l'évaporation. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'évaporateut est un récipient fermé à l'intérieur duquel sont pla cds au moins un tube percé, faisant partie du circuit d'air et disposé de façon à être immergé dans l'eau chargée de sels et à per- mettre à l'air de s'en échapper sous forme de bulles, et un faisceau de chauffe faisant partie du circuit de fluide caloporteur ou frigo rugine et également disposé de façon à être immergé dans liteau chargée de sels pour lui céder de la chaleur.