Brevet FR2427117A1 — publié le 19791228

La présente invention se rapporte aux procédés d'échange de masse et a notamment pour objet un procédé de formation de courants dans les appareils d'échange de masse et de chaleur. L'invention peut être utilisée-pour la réalisation d'appareils de rectification, d'absorption, de désorption, de captage de poussières et d'autres processus s'effectuant dans une couche pseudo-liquide. On connaît différents dispositifs dans lesquels deux courants d'agents sont en contact dans des conditions de contre-courant. On connaît aussi des procédés de division des courants en parties. Dans une colonne à contrecourant destinée à assurer ltéchange de masse et de chaleur sous pression entre le gaz et le liquide (voir le brevet d'invention ouest-allemand NO 1064476 cl. 12a,5) le courant de gaz ainsi que le courant de liquide sont divisés en parties. Chaque paire de courants est en contact mutuel sur des plateaux disposés dans un ordre déterminé de façon que le liquide ainsi que le gaz passent d'un plateau à l'autre par des canaux d'écoulement spéciaux.Le procédé de réalisation des processus catalytiques (certificat d'auteur d'invention Soviétique NO 236422) prévoit, pour l'intensification du processus, sa mise en oeuvre sur un catalyseur pseudoliquéfié en sections par des courants parallèles d'un mélange de gaz réactionnels. L'inconvénient principal des procédés de formation de courants cités ci-dessus réside dans la nécessité de maintenir un rapport strictement déterminé entre les courants de gaz et de liquide et dans l'impossibilité d'employer dans la zone de travail un rapport des courants réagissants différent de celui des quantités de courants de départ. Les inconvénients précités provoquent un abaissement de la vitesse moyenne du gaz dans la section de l'appareil et une réduction du rapport liquide/gaz dans les zones de travail, ce qui conduit à une augmentation des dimensions de l'appareil. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients cités ci-dessus. On s'est proposé pour cela de créer un procédé de formation de courants dans les appareils d'échange de masse et de chaleur, qui permettrait d'augmenter la gamme de charges en phases. Ce problème est résolu du fait que le procédé de formation de courants dans les appareils d'échange de chaleur et de masse, par mise en contact de deux agents à contre-courant dont l't1n a les propriétés d'un gaz, et l'autre, celles dtun liquide, est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'on divise le courant de gaz en parties égales, on met à tour de rôle, chacune de ces parties en contact avec le courant de liquide, et on réunit ensuite ces parties en un courant de gaz commun. Il est avantageux d'évacuer de l'appareil le courant de gaz formé Il est possible de mettre le courant de gaz formé en contact ultérieur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif illustré par le dessin unique annexé, qui est une vue schématique de principe illustrant le procédé de l'invention. L'idée essentielle de la présente invention consiste en ce qui suit Le courant de gaz G arrivant dans l'appareil pour le processus de contact est divisé en parties dont chacune passe par sa propre zone de travail 2, 3, 4 où se trouvent les dispositifs de contact destinés à assurer l'intéraction du gaz et du liquide, et par un canal d'écoulement par lequel une partie du courant de gaz G passe à cOté des zones de travail des autres parties du courant. Après le passage de l'étage de contact, les parties du courant de gaz sont réunies en un courant de gaz commun pour effectuer la redistribution du courant entre les étages. Le courant de liquide L arrivant dans l'appareil 1 pour le processus de contact passe par la zone de travail 4 de la première partie du courant de gaz et ensuite par la zone de travail 3 de la deuxième partie du courant de gaz et ainsi de suite jusqu'à la zone de travail de la dernière partie du courant de gaz, après quoi il arrive à l'étage suivant. L'intéraction du liquide et du gaz décrite ci-dessus se répète à chaque étage de contact. L'étage de contact est réalisé de façon que la résistance hydraulique pendant le contact des différentes parties du courant de gaz soit égale, grace à quoi le courant de gaz est facilement divisé en parties égales. Le procédé proposé de formation des courants permet donc d'augmenter la vitesse moyenne du courant de gaz suivant la section de l'appareil par rapport à celle admissible pour le dispositif de contact employé dans la zone de travail, et de multiplier le rapport liquide/gaz dans la zone de contact des phases, en comparaison de celui des courants matériels de départ de l'appareil, par un nombre correspondant au nombre de parties en lesquelles est divisé le courant de gaz sur un étage de contact. L'åugmentation de la vitesse moyenne du gaz permet de réduire le diamètre de l'appareil. Ci-dessous est décrit un exemple concret mais non limitatif de mise en oeuvre du procédé proposé. Exemple Cet exemple concerne l'utilisation du procédé proposé pour la formation de courants dans les appareils de dépoussiérage de l'air des tours de granulatinn au cours de la production du salpêtre ammoniaque. Pour effectuer le dépoussiérage par lavage de 800000 m 3 d'air par heure à la vitesse admissible du gaz dans la section de l'appareil de 2 m/s, on emploie une tour de lavage ou "scrubber" dont le diamètre atteint 12 m. Le plateau à pellicule fonctionne en régime hydraulique assurant un dépoussiérage intense du gaz avec une consommation de fluide de lavage de l'ordre de 1000 m3/heure pour un appareil. L'utilisation du procédé proposé de division du courant de gaz en parties (dans le cas considéré, en trois parties) permet de diminuer le diamètre de la tour de lavage jusqu'à 7 m, et la cons#mmation du fluide de lavage est de 350m3/h~ne le processus de captage des poussières se fait donc au meme régime hydraulique que dans la tour de lavage de 12 m diamètre sans division du courant de gaz en parties. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci#- sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de formation de courants dans les appareils d'échange de masse et de chaleur, du type consistant à mettre en contact à contre-courant deux agents, dont l'un a les propriétés d'un gaz, et l'autre, celles d'un liquide, caractérisé en ce qu'on divise le courant de gaz en parties égales et on met à tour de rôle chacune de ces parties en contact avec le courant de liquide, après quoi on réunit lesdites parties de courant de gaz en un courant de gaz commun. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on évacue de l'appareil le courant de gaz formé. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le courant de gaz formé pour une nouvelle mise en contact.