Brevet FR2380805A1 — publié le 19780915

La présente invention se rapporte à un procédé de fractionnement ou d'extraction de solutés contenus dans un solvant, à l'aide d'un solide adsorbant ou échangeur d'ions; elle vise également les dispositifs destinés à la mise en oeuvre de ce procédé ainsi que les applications de ce procédé à l'extraction ou au fractionnement industriels. Dans ce qui suit, on désigne: - par extraction des solutés, une opération qui, à partir de la solution initiale des solutés A, B, C... dans un solvant, fournit deux fractions: l'une, la plus grande, appauvrie en solutés; la plus petite, enrichie en solutés A, B, C... - par fractionnement des solutés A et B1 une opération qui, à partir de lå solution initiale, fournit par exemple deux fractions, l'une enrichie en A et appauvrie en B, l'autre appauvrie en A et enrichie en B. - par adsorption , aussi bien l'adsorption proprement dite que l'échange d'ions, qui est en fait une adsorption polaire. Le procédé selon l'invention fait appel à un phénomène physicochimique connu, plus particulierement à l'effet de la température sur l'équilibre de distribution des solutés entre le solvant et le solide. Plus précisément, on opere sous deux températures de travail. Il est nécessaire que les isothermes d'équilibre des solutés à extraire soient différentes aux deux températures, ou encore, que les isothermes des solutés à séparer soient affectees différemment par la température. On connaît déjà des procédés faisant appel à ce phénomène, notamment les procédés dits de pompage paramétrique, décritsparexemple dans l'article de N.H.Sweed, "Parametric Jumping", p.59/74, dans l'ouvrage "Reeent Developments in Separation Science"3 Vol. I, N. LI, Editeur, Chemical Rubber Company Press, Cleveland, 1972; ou encore dits d' absorption cyclique en zones (Cf. l'article de R.L.Pigford, B.Baker et D.E.Blum, dans Ind. Eng. Chem. Fond., 1969, 8, No.4, 848. Dans ces deux procédés, on utilise effectivement l'effet de la température sur un équilibre de distribution de solutés entre deux phases, une phase liquide et une phase solide, mais le solide est immobile et le fonctionnement n'est en conséquence pas permanent ni la production des solutés extraits ou séparés constante dans le temps, ce qui peut constituer un inconvénient sérieux du point de vue exploitation industrielle. A l'actif de ces procédés connus, on peut cependant relever les points suivants: - Ces procédés permettent l'extraction, la concentration, ou le fractionne ment des constituants d'un mélange, sans diluer ces constituants ni les polluer par des corps auxiliaires (autres solvants, gluants, etc...). - Si cependant, on utilise un solvant auxiliaire ou un gluant - ce qui reste toujours envisageable - il est possible d'économiser le solvant auxiliaire ou lteluant, et par-là de réduire la dilution du produit extrait. - Par ailleurs, ces procédés permettent des extractions ou des fractionne ments assez pousses avec un nombre relativement faible de plateaux theo- riques. - Comme force motrice, ces procédés utilisent de la chaleur à bas potentiel (provenant par exemple d'effluents chauds ou d'eaux chaudes); ils presen tent donc un intérêt du point de vue des économies d'énergie qu'ils per mettent. La source froide peut être à la température ambiante. La présente invention vise un procédé de fractionnement ou d'extraction présentant ces divers avantages, mais permettant en plus, soit un fonctionnement continu, soit un fonctionnement séquentiel avec de nombreuses possibilités qui seront examinées plus loin, en particulier quant au fractionnement de solutions ternaires ou plus complexes. La présente invention a en conséquence pour objet un procédé de fractionnement ou d'extraction de solutés contenus dans un solvant, procédé dans lequel ledit solvant ou solvant alimenté traverse deux zones maintenues à des temperatures différentes dans lesquelles se produit un contact avec un solide adsorbant ou échangeur d'ions circulant en circuit fermé à contre-courant du sens de circulation dudit solvant. Par la suite, on désignera par boucle du solide , le circuit fermé emprunté par le solide. Selon une autre caractéristique de l'invention, on soutire en tête de la première zone une fraction au moins dudit solvant dont la teneur en au moins un desdits solutés diffère de celle dans ledit solvant alimente. De manière schématique, dans le cas d'une extraction par exemple, le procédé selon l'invention fonctionne de la façon suivante: - Le solide adsorbe du soluté dans l'un des contacteurs, froid par exemple, outil se sature', etappauvrit le solvant. - Il désorbe ensuite ce soluté dans l'autre contacteur, sous l'action de la chaleur, et se trouve ainsi 'régénéré1 ce qui lui permet d'être recyclé dans le premier contacteur. - Le solvant qui a été appauvri dans le contacteur froid est envoyé, au moins en partie, dans le contacteur chaud ou il sert à régénérer le solide et où il s'enrichit. - L'autre partie de l'effluent du contacteur froid constitue le produit ap pauvri. Seule une fraction de l'effluent froid est nécessaire pour régénérer le solide, grâce à l'effet de la température sur l'isotherme. Dans ce cas, la première zone est la zone froide. Selon une autre disposition de l'invention, on soutire en tête de la deu xibme zone une fraction au moins dudit solvant dont la teneur en au moins un desdits solutés diffère de celle dans ledit solvant alimenté. Le procédé selon l'invention prévoit également que l'on soutire en au moins un niveau intermédiaire de l'une des zones au moins une fraction dudit solvant que l'on réinjecte en un niveau intermédiaire de l autre zone. Par la suite, on désigne la boucle ainsi formée entre des niveaux intermédiaires des deux zones par boucle de réinjection". Selon une autre disposition de l'invention, une partie au moins de la fraction soutirée en tête de la deuxième zone est recyclée en cuve de la pre- mière zone, l'alimentation en solvant se faisant à un niveau intermédiaire de ladite première zone. Dans ce qui suit, on appelle dans ce dernier cas le circuit ferme décrit par la solution, à contre-courant du solide, boucle de recyclage". Comme on le verra ci-après, les soutirages des fractions enrichie et appauvrie se font en tête des deux zones et peuvent se faire aussi en des niveaux intermédiaires différents des deux zones, de même que l'alimentation en solution à traiter. L'invention prévoit également une installation pour la mise en oeuvre du procédé et, en particulier, une installation caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux enceintes distinctes contenant un solide, des moyens pour l'alimentation en solvant, des moyens pour le soutirage de fractions du solvant traitées, et des moyens pour la circulation dudit solide. Les enceintes, ou contacteurs, sont thermostatés et matérialisent les zones de contact du solide et du solvant. Il est notamment prévu que l'alimentation se fasse au même niveau intermédiaire de la première zone que la réinjection en solvant, dans le cas d'une boucle de réinjection. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. La Figure 1 est une vue schématique d'une installation permettant une forme simple de mise en oeuvreduprocédé selon l'invention, et cumprénant une zone froide et une- zohe.rhaude. La Figure 2 est une variante de cette installation, dans laquelle les zones froide et chaude ont été inversées. La Figure 3 est une autre représentation schématique d'une installation comportant une boucle de recyclage et une boucle de réinjection. La Figure 4 est un diagramme opératoire du système mis en jeu dans l'installation de la Figure 3, en régime permanent. La Figure 5 est un diagramme montrant la variation de concentration en soluté de la solution, suivant l'axe de l'installation de la Figure 3, dans le cas de l'extraction d'un soluté unique. La Figure 6 illustre une autre disposition spatiale de l'installation de la Figure 3. La Figure 7 montre schématiquement une partie d'une installation selon l'invention, dans laquelle on a prévu des échangeurs de chaleur entre les circuits du solide et du solvant. Les Figures 8 à 10 sont des schémas d'installation selon l'invention montrant diverses dispositions de boucles de réinjection. La Figure 11 est un schéma d'une installation conforme à l'invention, destinée plus particulièrement au fractionnement d'un mélange ternaire, comportant une batterie de trois appareils. La Figure 12 est une représentation schématique, plus détaillée cependant que les précédentes, d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les Figures 13 à 17 s'appliquent au mode de réalisation décrit dans l'exemple et représentent les concentrations en cations pendant le régime de démarrage. Si l'on se reporte à la Figure 1, celle-ci schématise une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, qui comporte deux enceintes 1 et 2, maintenues à des températures différentes T1 et T2, T1 étant ici supposée inférieure à T2, que traverse un solide adsorbant ou échangeur d'ions mis en circulation selon un circuit fermé, dans une boucle 3, ou boucle du solide. La solution à traiter est alimentée en 4, en cuve de l'enceinte 2, traverse celle-ci à contre-courant du solide avec lequel la solution est mise en contact, sort en tête de cette enceinte 2 et pénètre en cuve de l'enceinte 1 qu'elle traverse, toujours à contre-courant du solide et en contact avec celui-ci pour sortir enfin en 6 en tête de la cuve 1. Dans l'enceinte 1, ou enceinte froide, le solide adsorbe du soluté et se sature, appauvrissant ainsi le solvant qui sort donc en 6 appauvri en soluté. Traversant ensuite l'enceinte 2, le solide désorbe ce soluté, sous l'effet de la chaleur, et se trouve ainsi régénéré, ce qui lui permet d'être recyclé vers la première enceinte. Ainsi, dans l'enceinte 2, par suite de la désorption du solide, le solvant se trouve enrichi en soluté et il est possible de soutirer un produit très enrichi en soluté en 5, en tête de cette enceinte 2. Dans le schéma de la Figure 2, l'alimentation 4 en solution se fait en cuve de l'enceinte froide, désignée là aussi par la référence 1. C'est dans cette enceinte que le solide adsorbe le soluté contenu dans cette solution, qui peut être soutirée en 5 sous forme trés appauvrie; le solide désorbe et se régénère dans l'enceinte 2, d'où ne sort en 6 qu'un produit peu enrichi. Les schémas des Figures 1 et 2 conviennent lorsqu'on cherche uniquement a obtenir un effluent, soit très appauvri en soluté, soit très enrichi en soluté, les produits correspondants, respectivement enrichi ou appauvri, ne l'étant alors que faiblement. L'installation de la Figure 3 permet une souplesse d'utilisation beaucoup plus grande. Elle comporte également une enceinte froide 1 et une enceinte chaude 2, une boucle de solide 3 dans laquelle ce dernier circule dans le sens indiqué par les flèches en traversant les deux enceintes, une boucle de recyclage 8 de la solution, traversant également les deux enceintes et dans laquelle la solution circule a contre-courant du solide, solide et solution étant en contact dans lesdites enceintes. Une fraction de la solution est prélevée en 10 à un niveau intermédiaire de l'enceinte 1 et est réinjectée en 11, dans l'enceinte 2 en un niveau intermédiaire de cette enceinte, par une boucle de réinjection 12. La solution est alimentée dans l'enceinte 2 par une alimentation 13 qui, dans cet exemple, se confond avec l'entrée 11 de la boucle de réinjection. En 5, en tête de la première enceinte, et en 6, en tête de la seconde enceinte, sont soutirées respectivement des fractions de la solution. Le fonctionnement est essentiellement le même que dans le cas de la Figure Ir et en 5 on soutire un produit très enrichi en soluté, tandis qu'en 6,on recueille le un produit très appauvri en soluté. Le profil de la concentration en soluté est indiqué sur le schéma de la Figure 5, tandis que la Figure 4 représente le diagramme opératoire du système mis en jeu par le procédé. Sur ce diagramme, sur lequel sont portées,enordonnées,lesconcentrationsdu soluté en phase solide et, en abscisses, les concentrations en phase liquide, on a tracé les isothermes T1 et T2 correspondant respectivement aux températures des enceintes froide et chaude. Les quatre segments a, b, c, d, formant quadrilatère entre ces isothermes sont les segments opératoires, repérés de la même manière, des sections de l'appareil (Figure 5). le terme section designant la partie d'une enceinte située entre deux entrées et/ou sorties de fluide de l'enceinte. La pente des segments opératoires est proportionnelle au rapport de débit dè la solution au débit du solide dans la section considérée. On peut choisir indépendamment, dans certaines limites, le débit de circulation du solide, le débit dans la boucle de réinjection, le débit d'alimentation, l'un des débits de prélèvement de produit (ou le rapport des deux). On dispose donc de quatre paramètres de fonctionnement, qui permettent de faire varier les pentes des segments opératoires, c'est-à-dire d'ajuster les compositions des produits prélevés. La séparation maximale que l'on peut obtenir est fonction: du nombre d'étages théoriques de chaque section, de l'écartement des isothermes froide et chaude, des débits choisis, de la composition de l'alimentation. Il est avantageux de faire en sorte que la solution de la boucle de réinjection ait la même compositi-on que l'alimentation. La boucle de réinjection permet de diminuer le débit de solution dans deux sections en l'augmentant dans les deux autres. Ceci permet d'ajuster la pente des segments opératoires savoir Figure 4), de telle sorte que le quadrilatere qu'ils forment épouse la forme de l'intervalle entre les isothermes, ce qui permet d'obtenir des produits respectivement très enrichi et très appauvri. La boucle de réinjection permet donc d'augmenter d'autant plus la sépara- tion que les isothermes sont plus courbes et que l'espace entre elles est plus réduit. Un autre exemple d'installation conforme à l'invention est représenté à la Figure 6. Il s'agit en fait d'une variante de disposition de l'installation de la Figure 3; les mêmes éléments ont reçu les mêmes références. Par ailleurs, il est possible d'améliorer le bilan thermique global du procédé en même temps que ses performances en séparation en disposant des échangeurs de chaleur 20 aux endroits indiqués sur la Figure 7. En l'absence des échangeurs, une partie des enceintes 1 et 2, ou contacteurs, jouera le roule d'échangeur. Les échangeurs 20 peuvent être complétés par des échangeurs de chaleur accessoires: préconditionnement de l'alimentation, conditionnement de la boucle de réinjection. L'apport de calories ou de frigories peut se faire de diverses manières, qui peuvent d'ailleurs se combiner entre elles: - réchauffage ou refroidissement des fluides d'alimentation et/ou du solide à l'entrée de chaque contacteur, - thermostatation des contacteurs par enveloppe extérieure, - inclusion de tubulures échangeuses de chaleur dans l'enceinte du contacteur. Lorsque l'espace entre isothermes est étroit et courbe, un appareil conçu comme celui de la Figure 3 ne permet d'obtenir que des concentrations limitées en produits riches et pauvres, du moins en régime permanent. Cela se traduit par la condition que les segments opératoires, tels que mentionnés plus haut, ne doivent pas couper les isothermes. Il est cependant possible de repousser ces limitations, c'est-à-dire d'augmenter a la fois l'enrichissement et l'appauvrissement, par rapport à l'appareil de la Figure 31 en modifiant la boucle de reinjection de ce dernier. Ces modifications intéressantes sont de trois types, chacun de ces types étant respectivement illustre par un exemple sur les Figures 8 â 10: Sur la Figure 8. la réinjection vers la colonne d'alimentation se fait non pas au point d'alimentation 13, mais en un point 11 différent de la colonne Ce schéma sera utile en particulier lorsque le mélange d'alimentation est assez loin d'être équimolaire par rapport aux solutés à séparer. Sur la Figure 9, on trouve la combinaison de plusieurs boucles de reinjection 12 et 12', d'un contacteur vers l'autre Ce schéma sera utile par exemple lorsque les deux isothermes ont toutes deux une très forte courbure dans le même sens. Quant é La Figure 101 elle montre la combinaison de boucles de réinjection 12 et 12" de sens oppose; certaines boucles conduisent la solution du con tacteur chaud vers le contacteur froid, d'autres, du contacteur froid vers le contacteur chaud Un tel schéma sera utile par exemple dans les cas où les isothermes ont des con cavités qui changent de côté (isothermes à points d'inflection). La localisation de l'alimentation sur le contacteur chaud ou sur le contacteur froid est liée au sens de la concavité des isothermes (lorsque celles-ci ont toutes deux leur concavité du même côté). Sur un diagramme opératoire pour le régime permanent, analogue à celui de la Figure 4, les modifications décrites ci-dessus se traduisent par une subdivision des segments opératoires (correspondant à une multiplication des sections dans les enceintes ou contacteurs). Ainsi, dans le schéma 8, on aura 5 sections, donc 5 segments opératoires. Dans le schéma 9. il y en aura 6, et dans le schéma 10, il y en aura 7. L'objectif général poursuivi en rendant le circuit plus complexe, est de faire en sorte que le polygone des segments opératoires épouse le plus possible la forme de l'espace entre isothermes. Par ailleurs, il est possible d'accroître la séparation ou le fractionnement, non plus par des modifications de la structure de l'installation selon llin- vention, mais par des modifications de fonctionnement de cet appareil. Les diverses variantes de fonctionnement indiquées ci-apres se caractérisent par un régime non permanent, mais cependant périodique et peuvent être mises en oeuvre dans l'une quelconque des installations précédemment décrites. Les procédés de fractionnement indiqués sont particulièrement adaptés au fractionnement de mélanges binaires et ternaires, mais n'excluent absolument pas le traitement de mélanges plus complexes. Les fractions produites sont alors enrichies ou appauvries par rapport à certains groupes de constituants, la coupure se faisant entre certains constituants-cles, de la même manière qu'en distillation par exemple. Pour la commodité de la présentation, il ne sera tenu compte dans la suite que de ces constituants-cles. On peut ainsi augmenter la séparation par fonctionnement séquentieL. La période (un cycle) peut être décrite comme suit: - au cours de la première séquence, l'appareil fonctionne en circuit fermé, sans alimentation ni production; - puis, dans la deuxième séquence, l'appareil fonctionne en circuit ouvert, avec alimentation et prélèvement de produits. Ce type de fonctionnement permet d accumuler de la séparation pendant la première séquence, qui est ensuite "consommée" au cours de la deuxième séquence. Une autre variante de fonctionnement permet le fractionnement d'un mélange ternaire en ses trois constituants. On désigne ici par "méLange ternaire , un mélange contenant trois constituants clés que l'on veut séparer les uns des autres, plus éventuellement, d'autre constituants dont la séparation n'est pas un objectif, ou bien, dont la séparation découle de la séparation des constituants-cles. Le solide peut être un adsorbant et la solution peut être constituée d'un solvant et des solutés A, B, C,..., I, J,..., X, Y, Z, ces solutés étant ici classés dans l'ordre de leurs affinités pour l'adsorbant. On cherche alors à obtenir les trois fractions suivantes: 1 - Solvant appauvri en tous les solutés. 2 - Solvant enrichi en I, mais appauvri en J. 3 - Solvant enrichi en J, mais appauvri en I. Par le procédé qui va être décrit, la fraction 2 sera également enrichie en A, B, C... (solutés précédant I dans l'ordre des affinités), et appauvrie en K, L...X, Y, Z (soluté suivant J). L'inverse sera vrai dans la fraction 3. Dans le cas où le solide est un échangeur d'ions (par exemple une résine de type polystyrène sulfones, le solvant contient alors trois espèces ioniquesclés I, J, K, à fractionner, par exemple les cations Cl++, K+, Na+, éventuel- lement d'autres cations précédant ou suivant les cations-clés dans l'ordre des affinités pour le solide, et des ions de signe opposé, par exemple des anions Cl-, qui ne sont pas a fractionner. On cherche dans ce cas a obtenir les fractions suivantes: 7 - Solvant enrichi en I, mais appauvri en J et K. 2 - Solvant enrichi en J, mais appauvri en I et K. 3 - Solvant enrichi en K, mais appauvri en I et J. Les cations précédant I dans l'ordre des affinités seront enrichis dans la fraction I, ceux suivant K seront enrichis dans la franction 3. Dans l'exemple suivant, on suppose qu'il s'agit d'un échange d'ions, et on se limite aux trois constituants-cles, I, J, K, classes par ordre d'affinité décroissante pour l'échangeur d'ions. L'appareil utilisé est celui de la Figure 3. par exemple, et le procédé est mis en oeuvre sur une période de fonctionnement, un cycle, qui comporte trois séquences: La première séquence consiste en un enrichissement du contenu de l'appareil en soluté intermédiaire J. On alimentelemélange a fractionner contenant les espèces ioniques I, J, K,au milieu du contacteur froid 1. Simultanément, on soutire au milieu du contacteur chaud 2 une solution qui sera appauvrie en J par rapport au mélange injecté. Cette solution pauvre en J est stockée. e La deuxième séquence conduit a la production d'une fraction riche en J. On alimente au milieu du contacteur chaud 2 une partie de la solution pauvre en J, produite et stockée dans la séquence précédente. Simultanément, on soutire au milieu du contacteur froid 1 une solution qui est enrichie en J et qui constitue l'un des produits. e Au cours de La troisième séquence, on produit une fraction riche en I et une fraction riche en K. Pour cela, on alimente en milieu du contacteur froid 1 l'autre partie de la solution pauvre en J, produite et stockée à la première séquence. Simultanément, on met en circuit une boucle de réinjection par laquelle on soutire au milieu du contacteur chaud 2 une solution relativement pauvre en J, qui est réinjectée avec l'alimentation du contacteur froid, indiquée ci-dessus. Simultanément encore, on prélève dans la boucle de recyclage, une fraction riche en I en tête du contacteur chaud, et une fraction riche en K en tête du contacteur froid. Pendant tout le cycle, la boucle de recyclage est en circuit, de même que la boucle de solide, la boucle de réinjection n'est en circuit qu'au cours de la troisième séquence. On notera que le démarrage d'une telle opération séquentielle et périodique, à partir d'un état initial arbitraire de l'appareil, donne lieu à un régime transitoire, il faudra plusieurs cycles pour que la composition moyenne des fractions riches en I, J et K se stabilise. Il est possible d'accélérer cette mise en régime en omettant la troisième séquence lors du premier cycle. Il est possible d'obtenir une production relativement continue avec une batterie d'appareils analogues à celui de la Figure 3. fonctionnant comme de- crit ci-dessus, mais déphasés l'un par rapport à l'autre. La Figure 11 donne un exemple de batterie de trois appareils, en décalage d'une séquence; l'appareil qui est en première séquence alimente alors directement les deux appareils en séquences 2 et 3. L'arrangement de la Figure Il implique que les durées des séquences soient assez voisines. La batterie de la Figure 11 comporte trois appareils analogues a celui de la Figure 3. les organes de ces appareils portant les mêmes références que ceux de cet appareil de la Figure 3, affectés des accents prime et seconde pour le second et le troisième. L'alimentation 13 du contacteur froid 1 du premier appareil, en un niveau intermédiaire de ce contacteur se fait avec le mélange à traiter et on soutire en un niveau intermédiaire du contacteur chaud 2 une solution appauvrie en second soluté J dont une fraction alimente en 13' le contacteur chaud 2' du deuxième appareil, et dont l'autre fraction alimente en 13" le contacteur froid lit du troisième appareil, en des niveaux intermédiaires de ces contacteurs. On soutire en 6', en un niveau intermédiaire du contacteur froid 1' du deu xiême appareil, un produit riche en second soluté J, tandis que dans le troisième appareil dans lequel une boucle de reinjection 12" est en service, on soutire en 5" et 6" respectivement, c'est-à-dire en tête des contacteurs 2" et 1", des produits riches en troisième soluté K et premier soluté I. On opère ensuite une permutation circulaire des séquences de fonctionnement des trois appareils. La Figure 12 montre une forme de réalisation de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cet appareil comporte deux contacteurs ou enceintes 20 et 30, disposés l'un au-dessus de l'autre suivant un axe vertical, entouré chacun d'une chemise 21 et 31 respectivement, dans laquelle circule un fluide de régulation thermique de manière à maintenir les deux contacteurs ou enceintes à des températures constantes, différentes l'une de l'autre; ces enceintes communiquent entre elles par l'intermédiaire d'un robinet d'accès 23. La partie inférieure de l'enceinte 30 est reliée, par l'intermédiaire d'une canalisation de solide 24 à la partie supérieure de l'enceinte 20, une pompe 25 de régularisation de débit de solide étant disposée sur cette canalisation, sous l'enceinte 20, de même qu'un robinet d'arrêt 26. Un robinet à godets 27 est disposé sur la canalisation 24, au-dessus de l'enceinte 20. Le solide déversé au sommet de l'installation par le robinet à godets 27, s'écoule par gravité. Il est repris à la base de l'enceinte inférieure 30 par des moyens hydrauliques ou pneumatiques et retourné par la canalisation 24 au sommet de l'enceinte supérieure 20, en amont du robinet 27. Le robinet 27 permet de régulariser le débit de solide. Il est de préférence associé à des moyens de commande motorisés. Diverses canalisations 40 à 45, disposées à plusieurs niveaux des deux enceintes, servent à l'alimentation, à l'injection ou au soutirage de la solution dans les deux enceintes et peuvent être reliées entre elles en vue d'assurer un fonctionnement conforme aux différents modes de réalisation décrits précédemment. Les sources de chaleur et de froid sont représentées en 46. Des expériences de fractionnement ont été menées sur deux systèmes mélange a séparer/échangeur d'ions dans l'appareil tel que représenté sur la figure 12. EXEMPLE 1 Le premier système est constitué d'un mélange équimolaire de chlorure de sodium et d'acide chlorhydrique en solution aqueuse, à une concentration totale de 0,2 mole/litre. L'échangeur d'ions est une résine cationique DUOLITE Type C20, polystyrène sulfoné réticulé par 9% de divinylbenzène. Les contacteurs froid et chaud sont respectivement à 4 et 600C. L'alimentation se fait en colonne froide. EXEMPLE 2 Le second système est constitué d'un mélange de 0,075 mole/litre de chlorure de calcium et de 0,35 mole/litre de chlorure de potassium, en solution aqueuse. L'échangeur d'ions est une résine cationique DUOLITE Type C265, polystyrène sulfoné macroporeux réticulé par 20% de divinylbenzène. Les températures sont identiques à celles qui sont indiquées dans l'Exemple 1, mais l'alimentation se fait en colonne chaude. Les débits de solution utilisés varient de 5 à 15 cm3/mn, les débits d'adsorbant varient de 0,5 à 2 om3/mn. - TABLEAU I- l'appareil Expérience Système employé est celui Résultats expérimentaux rèsultat thèorique représenté maximal Appauvrissement Na+/H+ titre en Na+ de en Na+ Duolite C20 Figure 2 Figure 16 l'effluent de colonne xNa = 0 froide Enrichissement Na+/H+ titre en Na+ de en Na+ Duolite C20 Figure 1 Figure 15 l'effluent de xNa = 1 colonne chaude Enrichissement Ca++/K+ titre en Ca+ de en Ca++ Duolite C265 Figure 2 Figure 17 l'effluent de xCa = 1 colonne froide Fractionnement Na+/H+ titre en Na+ effluent Duolite C20 Figure 3 Figure 13 Col. chaude (courbe A) xNa = 0,74 avec inversion Col. froide (courbe B) xNa = 0,06 des contacteurs chaud et froid Fractionnement Ca++/K+ titre en Ca++ effluent Duolite C265 Figure 3 Figure 14 Col. froide (courbe A) xCa = 1 Col. chaude (Courbe B) xCa = 0 On a étudié l'évolution en fonction du temps de la composition de la solution circulant entre deux colonnes. A l'instant initial, les deux colonnes sont équilibrées avec le mélange à fractionner: ceci correspond au régime transitoire de fractionnement, menant au régime permanent. Le régime permanent peut être approximé à partir de l'allure asymptotique des courbes expérimental es. Pour des raisons de commodité expérimentale, la production est réalisée de manière discontinue: toute la solution circulant entre deux colonnes est soutirée pendant un laps de temps donné. Toutes les expériences sont réalisées avec une production très faible, c'est-à-dire un taux de reflux élevé (de l'ordre de 20 à 100). Les courbes des Figures 13 à 17 représentent les concentrations en Na+ (système I) ou Ca++ (système 2) des effluents appauvris ou enrichis de l'appareil, en fonction du temps, pendant le régime de démarrage de l'appareil. Ces courbes tendent vers une concentration limite qui est celle du régime permanent. Dans l'expérience de fractionnement Ca++/K+ (Figure 14), la section d'appauvrissement n'a été mise en route qu'au bout de 5 heures. Sa mise en régime est plus rapide que celle de la section d'enrichissement. Le Tableau I, ci-avant, résume les expériences faites. + Les procédés de la présente invention peuvent être appliqués à tout système formé d'un solide (adsorbant ou échangeur d'ions) et d'un liquide (comportant plusieurs constituants), susceptible de présenter le phénomène décrit ci-dessus, a savoir qui donne lieu à cet effet sur Iés isothermes d'adsorption ou d'échange et de tels systèmes solide/solution donnant lieu a cet effet sont cités ci-dessous en même temps que les applications auxquelles ils se prêtent: - Dessalement de l'eau sur résines Sirotherm&commat;. - Extraction de NaCI de l'eau sur lit mixte d'Amberlite IRC 502 (H+) et d'Amberlite IRA 93&commat; (OH ) ou d'Amberlite IR 459 (OH ). - Extraction de NaCl de l'eau par une résine a retardement d'ions Bio-Rad AG 11 AB#. - Extraction d'acide oxalique, ou d'urée, ou d'acide acétique de solutions aqueuses sur charbon actif. - Fractionnement benzêne/hexane, ou heptane/toluène ou aniline/heptane/toluène sur gel de silice. - Fractionnement Ca++/K+ sur Amberlite IR 1002 ou IR 120&commat;. - Fractionnement ions alcalins/ion H+ résine Dowex X8D. - Fractionnement Ca/Na; Ca/K; Sr/K; Sr/Ca; Ca/NH4; Ca/Ag; Ca/Sr/K; sur Duolite C 265&commat; à une concentration totale de 0,5N. - Fractionnement Na+/H+; NH4+/H+; Tl+/H+; Cu++/H+; Mg++/H+ sur Dowex 50 X1 . - Fractionnement glucose/fructose en solution aqueuse sur échangeur Bio-Rade AG-50W-X4 Tous les systèmes cités ci-dessus présentent un effet notable de la température sur les isothermes de sorption ou d'échange, dans le domaine de tem pérature de 3 à 80 C. L'intérêt des procédé et installation selon l'invention est qu'ils permettent: - de ne diluer ni polluer les produits par des corps auxiliaires (par exemple, d'autres solvants, des eluants, etc.); - l'emploi comme force motrice de chaleur à bas potentiel; - des séparations plus efficaces que ne le permettent les procédés et installa tions connus; - la transposition des avantages de la distillation, tels que, par exemple, le reflux à la séparation de mélanges non séparables par changement de phase. On donne ci-dessous un exemple détaillé des conditions opératoires correspondant à une expérience de démarrage du fractionnement Ca++/K+ dans l'appareil de la Figure 12 correspondant au mode de fonctionnement décrit en relation avec la Figure 3 et conduisant à l'obtention des courbes de la Figure 14: - diamètre intérieur des colonnes ..... 3,4 cm - hauteur des contacteurs ............... 40,0 cm - concentration de la solution 0,35 équivalent/litre de K+ introduite en 13 { { 0,15 équivalentZlitre de Ca++ - quantité totale de résine contenue dans l'appareil ....................... 730 cm3 - débit de résine échangeuse d'ions ... 1,7 cm3/mn - débit de solution dans la boucle de recyclage 8 ................... 3,0 cm3/mn - débit de solution passant du contacteur 2 au contacteur 1 .......... 8,0 cm3/mn - - débit de solution dans la boucle de reinjection t2 5 ,0 5,0 cm3/mn - quantité de solution contenue dans l'appareil z ~ 320 cm3 - température de l'eau de thermo station à l'entrez des chemises 46: : 9 zone froide ..................... 140C zone chaude .................... 60c Après 7 heures de fonctionnement a reflux total, c'est-à-dire avec une alimentation et un soutirage nuls, des prélèvements en 6 et 5 permettent de constater que: - la concentration de la fraction riche en K est de 0,495 équivalent/litre (99%); - la concentration de la fraction riche en Ca++ est de 0,46 équivalent/litre de Ca++ (92%). Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fractionnement ou d'extraction de solutés contenus dans un solvant dans lequel ledit solvant ou solvant alimente traverse deux zones maintenues à des températures différentes dans lesquelles se produit un contact avec un solide adsorbant ou échangeur d'ions circulant en circuit ferme à contre-courant du sens de circulation dudit solvant. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soutire en tête de la deuxième zone une fraction au moins dudit solvant dont la teneur en au moins un desdits solutés diffère de celle dans ledit solvant alimenté. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on soutire en tête de la première zone une fraction au moins dudit solvant dont la teneur en au moins un desdits solutés diffère de celle dans ledit solvant alimenté. 4.-- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que l'on soutire en au moins un niveau intermédiaire de la deuxième des zones, au moins une fraction dudit solvant. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'une partie au moins de la fraction soutirée en tête de la deuxième zone est recyclée en vue de la première zone, l'alimentation en solvant se faisant à un niveau intermédiaire de ladite première zone. 6.- Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la fraction soutirée à un niveau intermédiaire de la deuxieme zone est réinjectée en un niveau intermédiaire de la première zone. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que différentes fractions sont soutirées à différents niveaux intermédiaires de l'une des zones et sont réinjectées à des niveaux intermédiaires de 1' autre zone. 8.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rêinjec- tion et l'alimentation en solvant se font au même niveau intermédiaire de la première zone. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisé en ce que des échanges thermiques sont prévus entre les courants de solide et de solvant entre les zones de contact. 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par lots (en batch). 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en continu. 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 11, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans des séries successives de deux zones de contact disposées en batteries commutables. 13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caracterisé en ce que la première zone est une zone froide par rapport à la seconde. 14.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la première zone est une zone chaude par rapport à la seconde. 15.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14. 16.- Installation de fractionnement ou d'extraction de solutés contenus dans un solvant, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux enceintes distinctes contenant un solide, des moyens pour l'alimentation en solvant, des moyens pour le soutirage de fractions du solvant traitées, des moyens pour la circulation dudit solide ainsi qu'éventuellement des moyens de raccordement et/ou de commutation. 17.- Installation selon la revendication 16, caractériséeence qu'elle comporte une boucle de recyclage de solvant. 18.- Installation selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une boucle de réinjection de solvant. 19.- Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des batteries formées de séries commutables par permutation des deux enceintes distinctes précitées. 20.- Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de stockage intermédiaire. 21.- Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 au fractionnement discontinu de mélanges ternaires, caractérisée ce qu'il consiste a introduire le mélange initial à un niveau intermédiaire d'une zone froide et a soutirer d'un niveau intermédiaire de la zone plus chaude qui lui est associée une solution appauvrie en un premier soluté, a stocker ladite solution jusqu'a interruption de l'alimentation de ladite zone froide, à introduire une partie de ladite solution stockée à un niveau intermédiaire de ladite zone chaude et à soutirer d'un niveau intermédiaire de la première zone froide une solution enrichie en ledit premier soluté, a interrompre l'introduction de ladite solution stockée dans ladite zone chaude, puis à introduire l'autre partie de la solution stockée à un niveau intermédiaire de ladite zone froide, en même temps qu'y est reinjectée une fraction soutirée à un niveau intermédiaire de la zone chaude et à soutirer d'une part en tête de la première zone une fraction enrichie en un deuxième soluté et en tête de la deuxième zone une fraction enrichie en le troisième soluté. 22.- Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 14 au fractionnement continu de mélanges ternaires, caractérisée en ce que l'on emploie une batterie formée de trois séries commutables de deux enceintes distinctes, et en ce qu'un niveau intermédiaire de la zone chaude de la première série est relié à un niveau intermédiaire de la zone chaude de la deuxième série et à un niveau intermédiaire de la zone froide de la troisième série, un niveau intermédiaire de la zone chaude de la troisième série étant relié au niveau intermédiaire de la zone froide de la troisième série, les soutirages en-fractions enrichies en chacun des trois solutés se faisant respectivement en un niveau intermédiaire de la zone froide de la deuxième série, en tête de la zone froide de la troisième série et en tête de la zone chaude de cette troisième série, ces batteries étant commutables par permutation circul aire.