Brevet FR2371948A1 — publié le 19780623

La présente invention concerne la mise en contact de gaz et de liquide. Par les termes gaz et liquide, il faut entendre aussi dans le présent cas les mélanges gazeux de gaz et les mélanges liquides de liquides et aussi, dans le cas des gaz, des vapeurs et, dans le cas des liquides, des solutions de gaz et/ou de liquide et/ou de solide dans un liquide et des dispersions de liquide et/ou solide dans un liquide. Le terme gaz comprend aussi des suspensions liquides de solides dans un gaz ou une vapeur. Il existe une grande variété d'applications industrielles où l'on désire mettre en contact intime un gaz et un liquide. L'une des plus importantes est la dissolution de gaz dans des liquides, mais une grande variété d'autres procédés de mise en contact gaz/liquide sont utilisés dans l'industrie pour effectuer des réactions physiques, physicochimiques, la fermentation chimique ou des réactions biologiques, souvent accompagnées de transfert de chaleur. Un autre domaine technique important de la mise en contact gaz/liquide est le lavage et la récupération de gaz, et un autre domaine encore est l'obstacle a l'entraInement de solides suspendus dans un courant gazeux. Dans le domaine de la dissolution de gaz dans des liquides, on a fait de nombreuses tentatives pour arriver à un appareil simple, efficace et robuste pour effectuer la dissolution. Des exemples d'application de dissolution d'un gaz sont la dissolution de l'air ou de l'oxygène dans l'eau, par exemple les procédés de traitement des effluents et/ou les procédés de flottation. En plus, il peut être plus avantageux dans certains cas de mettre en oeuvre une réaction avec un gaz si ce gaz est d'abord dissous dans un porteur liquide, ledit porteur liquide avec le gaz dissous dans lui étant alors amené dans un absorbeur, un réacteur catalytique où dispositif similaire. Les procédés d'adsorption et d'échange d'ions, y compris les procédés de mise en contact liquide/solide exigent aussi dans de nombreux cas une fourniture de liquide avec du gaz dissous dans lui. On a proposé une grande variété d'appareils pour dissoudre des gaz dans des liquides. Par exemple, les brevets britanniques Nos 461.439, 684.782, 1.326.457 et 1.446.402, ainsi que les brevets des E.U.A. Nos 3.092.678, 3.476.366, 3.804.255 et 3.926.588, décrivent tous des appareils variés pour dissoudre des gaz dans des liquides. Un problème avec certains appareils connus est la perte du gaz que l'on désire dissoudre par formation de bulles qui montent à la surface du liquide et s'échappent dans l'atmosphère, ou sont transportées par le courant de liquide, ou sont ventilées du dispositif. Il est clair que ceci peut être toléré, bien que ce soit economiquement désavantageux, lorsque le gaz est l'air ou l'oxygène, et ne peut pas autre toléré dans le cas de gaz très motteux ou très réactifs. La perte de gaz peut être empêchée lorsque le rapport gaz/liquide est inférieur aux limites de solubilité en effectuant une mise en contact gaz/liquide dans une colonne fermée vers le haut avec un courant de liquide descendant, mais, dans ces cas, il y a tendance à la formation ad'un volume rempli de gaz au-dessus d'une surface liquide. Afin de conserver la colonne pratiquement remplie de liquide et de dispersion, il faut alors ventiler le gaz, soit en continu, soit à intervalles réguliers du volume rempli de gaz. La présence de ce volume et la ventilation réduisent sérieusement l'efficacité du procédé de mise en contact, De plus, la ventilation et -le recyclage exigent un appareil de contrôle qui est souvent coûteux et susceptible de mauvais fonctionnement à l'utilisation. On a maintenant trouvé que, si certaines conditions sont observées, il est possible d'effectuer la mise en contact gaz/liquide dans une très grande variété d'applicationsavec une économie considérable d'énergie absorbée, une approche élevée des conditions d'équilibre, un rendement très élevé d'absorption et de réaction, avec pratiquement 100 % d'utilisation du gaz et avec un appareil relativement simple. Selon une première caractéristique de l'invention, un procédé de mise en contact de gaz et de liquide consiste à introduire le gaz et le liquide dans un absorbeur et/ou une colonne de réaction, le liquide étant introduit dans le sommet de la colonne sous forme d'un courant de liquide dont la vitesse est suffisante pour engendrer dans la région supérieure de la colonne une mousse sensiblement continue, la géométrie de#la colonne et la vitesse du courant d'entrée du liquide étant ajustées de manière que le courant de liquide arrivant ait tendance à disperser et à réentrainer les bulles réunies, en séparant le gaz ou les bulles plus grandes au sommet de la colonne dans la mousse. En opérant de cette façon, il est possible d'obtenir un fonctionnement très stable par un rendement de contact très élevé. Le courant d'arriver haute vitesse du liquide provoque une turbulence très importante et le remélange dans la mousse qu'il produit, qui s'étend du sommet de la colonne vers le bas jusqu'd un niveau approprié. Le gaz peut être introduit dans la colonne avec le courant d'arrivée de liquide, ou il peut être introduit en n'importe quel autre point de la colonne. Il n'est pas nécessaire de prendre soin d'introduire le gaz en une fine dispersion car, même si le gaz est introduit en un courant continu, il est très rapidement divisE dans la mousse par le courant d'arrivée à haute vitesse. Il y a en fait une difference fondamentale de fonctionnement entre le procédé de mise en contact gaz/ liquide selon la présente invention et celui utilisé dans la plupart des appareils antérieurs. Dans ceux-ci, on tente de disperser le gaz en un grand nombre de fines bulles, et d'assurer, par exemple par des écoulements appropriés, que les bulles soient maintenues dans la chambre ou le récipient de traitement pendant un temps suffisant pour leur permettre de se dissoudre à peu# près complètement dans le liquide. En contraste avec ceci, lorsque l'on dissout un gaz dans un liquide selon la présente invention, il se forme dans la colonne une mousse continue de dimension de bulles relativement uniforme.Les bulles dans la mousse sont constamment réduites légèrement en dimension par dissolution d'une partie de leur contenu dans le liquide de la mousse, et sont constamment remplies à nouveau et reformées avec entrainement et dispersion du gaz d'entrée et réentrainement de bulles plus grandes, formées par coalescence, qui s'élèvent jusqu'au-dessus de la mousse. Le réentrainement dans la mousse à dimension de bulles régulière empêche la formation de tout volume libre au-dessus de la mousse. Dans la mousse, les bulles se déplacent en tout sens.Il s'est avéré de manière surprenante qu'il n'y a pas grande tendance des bulles plus petites de descendre dans la colonne et de sortir dans le courantzde sortie ; il y a plutôt tendance à la coalescence de ces bulles plus petites en bulles plus grandes qui s'élèvent dans la colonne. Les phénomènes de dispersion, dissolution et coalescence se produisent simultanément et en continu lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention. La caractéristique critique de la présente invention est, comme indiqué plus haut, l'introduction d'un courant à haute vitesse de liquide dans le sommet de la colonne. Ceci exige naturellement une géométrie appropriée du sommet de la colonne ainsi que de l'entrée du liquide, mais il n'y a aucune difficulté à y arriver. De manière générale, un simple retrécissement a l'extrémité d'un tuyau d'entrée suffit pour injecter le liquide d'arrivée à une vitesse -élevée appropriée, bien que pour des applications spécifiques etr en fait pour le rendement optimal, il puisse être très désirable de placer un ajutage de conception hydrodynamique appropriée. En particulier, l'utilisation d'un ajutage de conception appropriée peut réduire au minimum la demande d'énergie provoquant le réentrainement nécessaire. Dans des applications de dissolution d'air ou d'oxygène dans l'eau, il s'avère habituellement qu'un courant de liquide d'entrée dont la vitesse est supérieure à 200 cm/s est suffisant pour fonctionner de manière satisfaisante. On trouve que la géométrie du sommet de la colonne est capable de variation très étonnamment grande sans affecter fâcheusement les possibilités de réentrainement. Dans le cas de la colonne la plus simple, qui est une colonne cylindrique, l'extrémité#supérieure peut être une plaque plate perpendiculaire à l'axe du cylindre. Si le diamètre du cylindre est grand, plusieurs entrées ou ajutages d'entrée peuvent être présents dans la plaque, en donnant plusieurs courants d'injection de liquide à haute vitesse. Au lieu d'une plaque plate, l'extrémité supérieure de la colonne peut être en forme de dame ou tronconique. Le courant de liquide peut être introduit verticalement et tangentiellement.La section de la colonne peut être autre que circulaire, par exemple rectangulaire, carrée ou annulaire et, dans ce cas, plusieurs entrées peuvent être reparties à travers le sommet de la colonne ou autour de celui-ci. I1 est souvent commode d'introduire le gaz dans le liquide en amont de l'introduction du liquide dans la colonne, mais la manière selon laquelle le gaz est introduit dans le courant d'amenée du liquide n'est pas particulièrement critique. Par exemple, un simple joint#en T peut être utilisé, la branche étant reliée à une alimentation de gaz sous pression. En variante, le gaz peut#être injecté dans le courant par un tuyau d'injection qui peut être dirigé vers l'amortou vers l'aval par rapport au courant de liquide. En variante, un dispositif d'injection connu , par exemple un injecteur Venturi ou similaire, peut être aussi utilisé.Il est préférable que l'injection de gaz, si elle se fait dans le courant de liquide d'entrée, ne se trouve que juste avant que le courant n'entre dans la colonne, car il s'avère que le rapport gaz/liquide est alors plus constant et plus apte à entraîner et à redisperser toutes bulles ou gaz coalescés au sommet de la colonne.En variante, le gaz peut être introduit dans le côté aspiration d'une pompe appropriée. Avec ce procédé, la pression nécessaire pour introduire le gaz peut être nettement réduite. Pendant le fonctionnement, la partie supérieure de la colonne est remplie d'une mousse continue qui est dans un état d'agitation et de turbulence élevées. On pense qu'il y a une coalescence constan#te de bulles et une rupture constante accompagnées d'une redispersion constante provoquées par les courants de liquide d'arrivée. Les grandes bulles montant vers le sommet de la colonne tendent à coalescer mais le courant ou les courants d'arrivée brisent ces grandes bulles et redispersent le gaz qu'elles contiennent -en même temps que l'addition de gaz neuf introduit dans le courant d'entrée ou introduit autrement dans la colonne. Le courant de liquide d'arrivée procure cet effet de redispersion et, en outre; procure l'écoulement turbulent et le remélange qui conduisent à une mise en contact très intime gaz/liquide. Eventuellement, afin d'augmenter le rendement de la mise en contact gaz/liquide encore davantage, la colonne peut etre entibrement ou partiellement remplie d'un garnissage approprié. Par le terme "garnissage", il faut entendre de manière très large toute structure de nature à fournir un haut pourcentage de vides libres et un grand nombre d'interstices, et s'étendant à travers la colonne. Ainsi, par exemple, le garnissage peut simplement consister en une ou plusieurs feuilles de tamis ou matière perforée. En variante, le garnissage peut être un lit d'éléments de garnissage à répartition aléatoire ou régulière de haut pourcentage de vides libres, par exemple des anneaux de Pall, des anneaux de Raschig ou des garnissages de feuilles parallèles et de mélangeurs statiques. Dans ce dernier cas, le lit interagit avec le liquide, et facultativement avec le gaz aussi,d'une manière physique ou il peut agir d'une manière physicochimique, par exemple si le garnissage est un catalyseur ou supporte un catalyseur. La position du garnissage dans la colonne peut largement varier et il peut être placé dans une région de remélange et de turbulence élevés de la mousse près du sommet de la colonne, ou il peut être placé plus bas dans la colonne dans des régions de moindre turbulence ou même dans des régions où il n'y a pratiquement pas de remélange et peu de turbulence. Il s'est avéré de manière surprenante que l'introduction d'un garnissage à haut pourcentage de vides libres dans une colonne fonctionnant selon la présente invention ne conduit pas à une augmentation très importante de la coalescence de la phase gazeuse, dispersée dans la mousse ou à l'instabilité du processus global. En outre, la colonne peut contenir un garnissage mobile, par exemple plusieurs corps de densité et configuration telles qu'ils se déplacent dans la mousse et. le liquide. dans la colonne, et accentuent le transfert de masse ou la réaction en cours. Un tel garnissage peut consister en corps qui agissent purement mécaniquement ou qui, par exemple, sont revêtus d'un catalyseur ou d'une matière biologiquement active comme une enzyme. Des petites perles en matière plastique ou autres particules de faible densité par exemple de densité pratiquement la même que le liquide traité dans la colonne, peuvent être utilisées. Il faut'naturellement prendre soin de retenir un garnissage mobile dans la colonne.Les garnissages mobiles à faible densité sont particulièrement intéressants dans les applications de filtration biologique et de réacteur à enzymes selon la présente invention. Une très grande variété d'appareils peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.-D'une manière générale, l'appareil peut être simple et sans complications, et peut consister fondamentalement en un absorbeur et/ou une colonne de réaction avec des moyens pour introduire du liquide en un courant à haute vitesse au sommet, et des moyens pour introduire du gaz dans la colonne, soit par ce courant à haute vitesse de liquide soit par une entrée appropriée dans la colonne. La colonne doit naturellement comporter une tuyauterie appropriée et une pompe-sera normalement la manière la plus commode pour faire passer le liquide dans la colonne. Bien que le procédé de la présente invention se déroule généralement d'une façon exceptionnellement stable, il est habituel dans toute application pratique de la technologie des processus d'utiliser des systèmes de commande appropriés de type connu. A ce sujet, il est particulièrement utile de relier, en parallèle avec la colonne contenant le gaz et le liquide en cours de traitement, une colonne séparée qui agit comme ce que l'on appelle une "branche morte", c'est-à-dire une colonne où ne passe aucun écoulement mais dans laquelle est établi un niveau de liquide qui est équivalent au niveau de liquide calme qui s'établirait dans la colonne elle-même sans conditions dynamiques qui engendrent la phase gazeuse dispersée. Le niveau de liquide dans la colonne parallèle peut être utilisé avec un capteur approprié pour régler, par exemple les vitesses d'alimentation en gaz et en liquide vers l'absorbeur et/ou la colonne de réacteur principaux. Les systèmes de commande actuels utilisés peuvent varier largement des systèmes de contre-alimentation très compliqués avec des soupapes infiniment variables aux simples systèmes qui agissent pour arrêter le processus si les conditions s'écartent radicalement des conditions normalisées qui sont réglées manuellement et indiquent en même temps, par exemple par une alarme sonore, que l'appareil exige l'attention. Le système de commande que l'on vient d'indiquer est avantageux en pratique a de nombreux points de vue. En particulier, le système peut être agence pour garder constant le niveau liquide équivalent entre des limites étroites et , par conséquent, il sert à conserver très constant également le volume-des bulles de gaz dans la colonne dans laquelle l#absorp- tion et/ou les réactions ont lieu, et par suite, la zone de transfert de masse inter-facial. Ceci permet d'obtenir le réglage, par exemple de la concentration finale désirée du gaz dissous, d'une façon simple, efficace et élégante, et permet des ajustements très rapides en réponse à des changements de conditions. Le procédé de la présente invention peut s'appliquer avantageusement dans une grande variété de processus pratiques. Les avantages particuliers de l'utilisation du procédé comprennent la possibilité de dissoudre totalement des gaz dans des liquides avec une dépense minimale d'énergie et une grande efficacité de contact. Ceci est intéressant, par exemple dans la carbonatation de l'eau dans la fabrication de boissons gazeuses. Un autre avantage particulier est l'insensibilité du processus à la présence de solides suspendus dans le courant fluide de gaz d'alimentation; dans de nombreuses propositions antérieures, la présence de ces solides donne lieu à des problèmes importants en pratique. En utilisant le procédé de la présente invention, la teneur en solides suspendus peut être relativement élevée et peut varier dans le temps sans effet important sur l'interaction gaz/liquide. Un autre avantage de ce procédé est l'élimination pratique du salissage de la colonne. Au cause du haut degré de turbulence dans la colonne, il n'y a pas accumulation de dépôts de solides, soit dans la colonne elle-même, soit dans tout garnissage fixe ou mobile qu'elle contient, même lorsque le courant de gaz d'alimentation contient des quantités appréciables de solides en suspension. Encore un autre avantage est l'approche serrée de l'équilibre obtenu par le procédé selon l'invention. Dans de nombreux appareils d'absorption de gaz, un haut excès de pression est nécessaire dans le gaz pour obtenir la concentration désirée qui le force dans le liquide de sortie. En utilisant le procédé selon la présente invention, on peut obtenir une absorption satisfaisante avec un faible excès de pression sur la pression d'équilibre requise.Par exemple, pour dissoudre de l'oxygène dans l'eau à 10 C, à une concentration de 50 ppm en poids/poids, des pressions de 2,4 kg/cm2 sont habituelles, mais en utilisant le procédé selon l'invention, on peut utiliser des pression d'environ 1,8 kg/cm2, la pression d'équilibre 2 étant d'environ 1,75 kg/cm Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. - La figure 1 est une vue schématique latérale d'une colonne simple de traitement - la figure 2 est une vue schématique latérale d'une colonne '~ de traitement comprenant une section de décantation - la figure 3 est une vue schématique latérale d'une variante de configuration - la figure 4 est une vue schématique latérale d'une autre variante de configuration - la figure 5 est une vue schématique latérale d'une colonne à point de prélèvement intermédiaire, à utiliser quand le rapport gaz/liquide est supérieur au rapport de solubilité la figure 6 est une vue similaire à la figure 5 d'une variante de configuration ; - la figure 7-montre un autre appareil en vue latérale schématique ; - la figure 8 est une vue latérale schématique d'une colonne garnie à utiliser dans la dissolution des gaz ;; - la figure 9 est une vue de la base de la colonne de la figure 8, avec une petite modification - la figure 10 est une vue latérale schématique d'une simple colonne à réaction en lit catalytique - la figure 11 est une vue latérale schématique d'un réacteur catalytique à deux étages comprenant une première colonne placée à l'intérieur d'une seconde colonne. Sur toutes ces figures, on a dessiné les bulles schématiquement et on les a réparties schématiquement. Dans la pratiquement, pendant le fonctionnement, il se forme une phase de mousse continue, spécialement près du sommet de la colonne, avec des bulles effectivement adjacentes et avec une mousse à aspect d'un solide blanc dense h structure uniforme dan-s un état d'agitation violente: Les figures 1, 2, 3, 4 et 7 montrent chacune des colonnes d'absorption et/ou de réaction que l'on peut faire fonctionner, par exemple, avec de l'eau comme liquide, avec une vitesse d'entrée de liquide dépassant 200 cm/s et avec une vitesse globale du liquide descendant dans la colonne de 3 à 15 cm/s, selon la dimension des bulles. Dans ces circonstances, la colonne reste entiè- rement pleine de liquide et de bulles de gaz, et il ne se forme pas de séparation qui donne un volume libre quelconque au sommet de la colonne. Les agencements présentent une efficacité très élevée pour dissoudre les gaz dans des liquides, et du fait que toutes les bulles s'élevant jusqu au sommet sont réentraînées par le courant d'arrivée à haute vitesse de liquide et de gaz, il y a dissolution totale de tout le gaz injecté dans la colonne. Si l'on fait fonctionner les colonnes avec des vitesses d'eau d'entrée très supérieures à 200 cm/s et une vitesse d'écoulement vers le bas dans le corps de la colonne supérieure à 40 cm/s, le système reste remarquablement stable avec un schéma d'écoulement très turbulent visible dans les régions supérieures de la colonne. On voit des bulles de gaz s'écoulant vers le bas et vers le haut en une série de schémas d'écoulement circulant, changeant, se remélangeant et ceci en dépit du fait que l'écoulement global descendant dans la colonne peut être aussi élevé que 40 cm/s ou plus, alors que la vitesse normale de montée d'une bulle dans le liquide dans la colonne peut n'être que d'environ 30 cm/s.On a trouvé, de manière très surprenante, que les bulles, en fonctionnement, ne sont pas balayées vers le bas par la sortie se trouvant à la base de la colonne à cause du schéma d'écoulement de circulation et de recirculation qui s'est établi. Les figures 1 et 2 montrent une colonne de 15 cm de diamètre et d'environ 90 cm de haut. On peut faire fonctionner celle-ci selon l'invention à un débit d'environ 9000 litres d'eau par heure, et à une pression relative de 0,3 à 2,0 kg/cm2 d'oxygène dissous dans l'eau. Avec une concentration d'oxygène dans l'entrée d'eau de 11 ppm poids/poids, une concentration d'azote de 19 ppm poids/poids, une pression relative de 0,9 à 1,5 kg/cm2 et à une température de 100C, on obtient une concentration à la sortie de 50 à 70 ppm poids/poids avec utilisation d'à peu près 100 % de l'oxygène introduit. La vitesse d'entrée dans le tuyau de 2,54 cm est d'environ 490 cm/s et le gaz oxygène est introduit dans un tube 3 de cuivre de 5 mm d'alésage coudé dans le sens de l'écoulement. La vitesse élevée de l'eau pénétrant dans la colonne, établit un schéma d'écoulement de remélange et de circulation fortement localisé avec une faible dispersion d'oxygène ou de gaz dans lescourantsde remélange en circulation au sommet des colonnes. Ce schéma d'écoulement empêche une accumulation d'oxygène ou de gaz au sommet de la colonne car toutes les bulles plus grandes réunies provenant du bas et s'approchant du sommet de la colonne sont entraînées et redispersées. Sur la figure 2, la base de la colonne 2 a une section 5 de 22,5 cm de diamètre Ceci minimise tout entraîne- ment de bulles minuscules dans le courant d'eau de sortie. L'arrêt de l'entraînement de bulles par le courant de sortie peut être encore accentué en l'éliminant en un ou plusieurs points tangentiellement au côté de la colonne près de sa base. La circulation résultant du liquide dans la base de la colonne agit comme un séparateur centrifuge ou cyclone pour forcer les bulles dans le centre de la colonne et éviter leur entraîne- ment et leur échappement dans le courant de sortie. La base de la colonne comprend aussi une entrée supplémentaire 9 distributrice de gaz. Les figures 3 et 4 représentent des unités telles que celles des figures 1 et 2, mais où l'eau pénètre dans un cône 6 avant de pénétrer dans la colonne. Des cônes avec des parois inclinées de 30, 50, 150 et 250 peuvent tous être utilisés avec peu de différence de comportement de la colonne entre ces types. Il s'avère que pour des colonnes plus grandes, c'est-a-dire de diamètre supérieur à 7,5 cm, il faut une vitesse d'entrée d'eau supérieure à 200 cm/s pour fonctionner selon l'invention. Pour des colonnes plus petites, la vitesse d'entrée d'eau peut être inférieure à 200 cm/s si l'angle d'inclinaison est petit, c'est-à-dire de 30 à 50. Dans certains processus, il est désirable d'avoir un excès de mélange gazeux ou de gaz au-delA de celui qui est requis pour une dissolution partielle et/ou complète. Ces processus comprennent l'oxydation, les réactions chimiques et la séparation en utilisant de l'air, de l'air ionisé, de l'oxygène, de l'ozone dans l'air ou de l'ozone dans l'oxygène. Das ces cas, on peut faire passer une partie de la dispersion de bulles ou de la mousse dans un séparateur 7, et recycler le liquide si nécessaire. Ceci est représenté sur les figures 5 et 6. L'enlèvement d'une partie de la mousse peut avoir lieu à partir de toute partie commode de la colonne, mais il faut observer que l'enlèvement est celui d'une mousse au lieu d'une ventilation de gaz seulement de la colonne, de sorte qu'il est alors nécessaire d'utiliser un séparateur ou de disposer d'un agencement qui sépare la mousse enlevée. Après séparation, le gaz peut être recyclé, par exemple par introduction en toute partie appropriée de la colonne facultativement par l'intermédiaire d'une pompe. On peut installer une ou plusieurs colonnes à bulles sur un récipient séparateur commun 8, comme représenté sur la figure 7. La pression réonqnt dans la colonne 2 peut varier d'une valeur proche de la pression atmosphérique a plusieurs atmosphères. Dans de nombreuses applications, la pression 2 2 relative est de 0,35 kg/cm à 3,5 kg/cm2. Toutes les figures spécifiques précédentes pour écoulements de liquide se rapportent à l'utilisation de l'eau. En particulier dans des applications de réaction chimique de la présente invention, on utilisera d'autres liquides à propriétés différentes de celles de l'eau. On peut effectuer des expériences simples pour déterminer quel écoulement est nécessaire pour faire fonctionner la colonne selon l'invention. En se référant maintenant à la figure 8, celle-ci représente une colonne 11 comportant une entrée 12 de liquide en son sommet. Dans l'entrée 12 se trouve un tube ou un ajutage l3 dans lequel on peut injecter du gaz en provenance d'une source 14. Le centre de la colonne est rempli d'un garnissage 16 d'anneaux Pall de 25 mm jusqu'à environ 15 cm ou plus du sommet de la colonne. En utilisant une vitesse d'entrée d'eau de plus de 200 cm/s, il est possible de dissoudre des gaz dans des courants de liquide en obtenant une haute approche des conditions d'équilibre avec environ 100 % de rendement de l'utilisation des gaz.Il s'avère que la présence de garnissage à haut pourcentage de vides, par exemple les anneaux Pall ou autres éléments de garnissage dans la mousse, augmente la vitesse de dissolution d'un gaz dans le liquide, par comparaison à la même colonne fonctionnant dans les mêmes conditions d'écoulement mais sans garnissage. On peut obtenir des augmentations de vitesse de 15 à 30 8 lorsqu'on dissout de l'oxygène dans l'eau. Le garnissage est supporté sur une grille-support 18. Il faut un pourcentage de vides libres très élevé s'il y a lieu d'éviter la coalescence de toutes bulles 17 traversant la grille. Si la grille-support tend en effet, dans certaines conditions d'application, à agir de cette façon, il faut alors modifier la base de la colonne comme représenté sur la figure 9 afin de permettre au gaz qui se rassemble d'être ventilé par un tuyau d'évent 19. La présence du garnissage dans la mousse augmente la turbulence dans la colonne et procure, par exemple, une solubilité augmentée d'un gaz dans le liquide pour un volume donné de mousse.Cependant, le garnissage ne doit pas s'étendre à travers la région de mousse : le sommet de la colonne doit être dépourvu de mousse afin que le courant d'arrivée à haute vitesse de liquide puisse établir des schémas cycliques d'écoulement servant à redisperser toutes bulles de gaz qui, autrement, se réuniraient et se rassembleraient comme volume libre au sommet de la colonne. En se référant maintenant à la figure 10, une colonne 20 comporte au sommet une entrée de liquide 21 et, d'un côté, une entrée de gaz 22. L'entrée 22 se termine par une tête de pulvérisation 23. Au-dessous de la tête 23 est placé un lit de matière catalytique 24 supporté sur une grille 25. Au-dessous de la grille 25 dans le côté de la colonne se trouve un évent à gaz 26 et la base de la colonne comporte une sortie de liquide 27.Lorsque cette colonne fonctionne, le gaz introduit par la tête 23 après montée dans la colonne est rapidement dispersé par le courant d'entrée à haute vitesse de liquide provenant de 1 t entrée 21 et la colonne au-dessus du lit de catalyseur est pleine de mélange moussant turbulent de gaz et de liquide. Toutefois, après traversée du lit de catalyseur 24 et du support 25 (avec un faible pourcentage de vides libres), si un mélange de gaz en excès est utilisé ensuite, pour dissolution partielle et complète, il se forme une phase gazeuse coalescée qui est ventilée par l'évent 26 et la phase liquide est éliminée par la sortie 27. La figure 11 représente une installation dans laquelle une première colonne 30 est partiellement à l'intérieur ou à l'intérieure d'une seconde colonne 31. On peut introduire du liquide dans la colonne 30 au moyen d'un tuyau d'entrée 32 et on peut introduire en même temps du gaz au moyen d'un ajutage 33 alimenté par une source 34. A la base de la colonne 30 se trouve un premier lit de catalyseur 35. Après avoir quitté la base de la colonne 30, le gaz et le liquide passent vers le haut par 11 anneau entre les colonnes 3Q et 31 et à travers un second lit de catalyseur 36. Le gaz qui s'accumule à cause de l'utilisation d'un excès de gaz sur ce qui est requis pour la dissolution partielle ou totale est éliminé du sommet de la colonne 31 au moyen d'un évent 37, et le liquide est éliminé au moyen d'un tuyau 38 placé juste au-dessus du lit de catalyseur 36. Eventuellement, on peut introduire davantage de gaz et/ou de liquide dans la base de la colonne au moyen d'un tuyau 39. Si on le désire, la base de la colonne 30 peut être perforée au-dessus du lit 35, et un peu de liquide et de gaz est alors autorisé à s'écouler en dérivation par rapport à ce lit. REVENDICATIONS 1 - Procédé de mise en contact d'un gaz et d'un liquide qui consiste à introduire le gaz et le liquide dans une colonne, caractérisé en ce que le liquide est introduit dans le sommet de la colonne sous forme d'un courant de liquide dont la vitesse est suffisante pour engendrer dans la-rFgion supérieure de la colonne une mousse sensiblement continue, la géométrie de la colonne et la vitesse du courant d'entrée du liquide étant ajustées de manière que le courant de liquide arrivant ait tendance à disperser et à reentrainer les bulles réunies, en séparant le gaz ou les bulles plus grandes au sommet de la colonne dans la mousse. 2 - Procédé selon la revendication 1, caracté-risé en ce que le gaz est introduit dans la colonne ensemble avec le courant d'entrée du liquide. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est introduit dans la colonne d'une manière différente que l'introduction ensemble avec le courant d'entrée 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la colonne contient un garnissage. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le garnissage est un garnissage mobile. 6 - Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le garnissage supporte un catalyseur, une masse biologique ou une enzyme. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le liquide est l'eau et le gaz est l'oxygène ou l'air. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le courant d'entrée d'eau a une vitesse d'au moins 200 cm/s. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le gaz et le liquide sont introduits à des vitesses telles qu'à peu près 100 % du gaz est repris dans la phase liquide