Brevet FR2450994A1 — publié le 19801003

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR EXTRAIRE DES GAZ DE BOUTEILLES La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour extraire des gaz de bouteilles dans lesquelles les gaz sont stockés sous pression dans un solvant réparti dans une masse poreuse. On livre souvent des gaz dans des récipients en forme de bouteilles qui sont réunies en faisceau par l'intermédiaire d'un tuyau commun de décharge. Ce tuyau de décharge est relié par l'intermédiaire d'un flexible et de différentes vannes à un tuyau d'utilisation, le gaz soumis à une pression élevée etant détendu avant son introduction dans ce tuyau. Ce mode de distribution de gaz est associé à différents inconvénients et risques. Ainsi, pour une grande vitesse de décharge, il peut pénétrer dans le tuyau de décharge non seulement du solvant sous forme de vapeur mais, également, du solvant sous forme liquide. Lorsqu'on utilise comme solvant par exemple de la diméthylformamide, qui réagit chimiquement avec des élastomères, sa sortie hors des bouteilles peut provoquer une destruction de joints d'étan chéité, de membranes ou de composants semblables. Un contact de personnes avec de la dimethylformamide sortant du réseau de tuyauteries peut altérer leur santé. Un tel danger existe notamment lors de la décharge de gaz hors de bouteilles qui ont été remplies de solvant peu auparavant. Un autre inconvénient du procédé connu consiste en ce que le fabricant de gaz ne peut pas déceler, lors d'un nouveau remplissage d'un faisceau de bouteilles vides, si et combien de solvant est sorti du faisceau. L'invention a en conséquence pour but de fournir un procédé du type défini ci-dessus, a l'aide duquel on soit garanti d'obtenir une décharge plus sûre du gaz chez l'utilisateur. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que le solvant contenu dans le gaz est séparé et collecté après sa sortie des bouteilles sous la pression régnant dans celles-ci, et en ce que le gaz libéré du solvant est détendu. Du solvant, qui sort des bouteilles sous forme liquide, est séparé du courant gazeux avant d'entrer en contact avec des parties en matière élastomère. On évite ainsi une destruction de robinetteries et de tuyaux de liaison dans le réseau de décharge du client et on exclut des incidents lors de l'alimentation en gaz. Le gaz séparé du solvant liquide est seulement encore saturé en vapeur de solvant, de sorte que des robinetteries ou tuyaux branchés en aval ne peuvent plus entrer en contact avec du solvant liquide et n'obligent plus l'utilisateur à prendre des précautions pour éviter un contact avec ce solvant liquide. La manoeuvre du dispositif de décharge est par conséquent plus simple pour l'utilisateur et elle est sans danger, à la différence des installations connues. La séparation du solvant, sortant sous forme liquide, par rapport au courant gazeux, est réalisée selon l'invention sous la pression régnant à l'intérieur des bouteilles. Cela procure l'avantage que le solvant se trouvant à l'intérieur du faisceau de bouteilles, qui doit être ramené à l'usage de remplissage après le vidage des bouteilles, peut être séparé et ainsi ramené avec le faisceau de bouteilles à l'usage de remplissage. Du fait que, conformément à un mode avantageux de réalisation de l'invention, le volume de solvant séparé est déterminé après chaque phase de vidage des bouteilles, on peut établir d'une manière simple dans l'usine de remplissage s'il est nécessaire d'effectuer un complément de remplissage en solvant, et dans quelle quantité. Lors du remplissage de bouteilles vides, le fabricant de gaz a par conséquent la possibilité de contrôler d'une manière simple la quantité de solvant qui est sortie des bouteilles pendant la phase précédente de vidage. Le faisceau de bouteilles correspondant peut, par conséquent, etre contrôlé efficacement, ce qui garantit des conditions d'emploi plus sûres chez l'utilisateur. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la fraction de solvant subsistant le cas échéant dans le gaz,après la phase de séparation sous la pression régnant dans les bouteilles, est séparée après la détente. Par ce mode opératoire, on est garanti qu'il ne puisse pas parvenir du solvant liquide dans le tuyau aboutissant à l'utilisateur. Du solvant liquide peut se former, par exemple, lors de la détente du gaz, qui est évidemment libéré de ce solvant liquide, mais qui est cependant saturé en vapeur de solvant. Un autre cas où il peut exister du solvant liquide dans un courant gazeux correspond à une condition anormale de marche, c'est-à-dire lorsqu'il se produit des vitesses extrêmelllent grandes de décharge de gaz. Dans ce cas, il peut sortir suffisamment de solvant liquide pour que la capacité du dispositif servant à séparer le solvant liquide sous la pression régnant dans les bouteilles ne soit plus suffisante pour la quantité totale de solvant sorti. Dans ce cas, il est particulièrement judicieux d'appliquer le procédé selon l'invention: Dans l'usine de remplissage, on peut faire en sorte, immédiatement après le retour des bouteilles vides, qu'une certaine quantite de solvant liquide soit séparée après la détente, c'est-à-dire reste dans l'installation de l'utilisateur. A cet égard, le solvant liquide peut également être enlevé de l'installation de l'utilisateur. A la différence des procédés connus, on peut faire fonctionner l'installation de l'utilisateur sans que celui-ci ait lui-même à prendre des mesures de protection contre les effets du solvant liquide. Dans un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, où plusieurs bouteilles sont reliées à un tuyau commun de décharge, il est prévu, confor mément à la présente invention, dans le tuyau de décharge, un séparateur de solvant liquide qui est soumis à la pression régnant dans les bouteilles, ces dernières et le séparateur étant disposés en commun dans une unité transportable. Par suite de cet agencement, le séparateur, et par conséquent le solvant liquide sépare pendant le vidage, sont automatiquement ramenés a l'usine de remplissage lors du retour de ladite unité transportable. Conformément à une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, le séparateur est relié à un autre séparateur par l'intermédiaire de tuyaux et d'une soupape de détente. Pour augmenter la sécurité de décharge de gaz à partir des bouteilles, il est important que le séparateur ait une structure résistant aux explosions. Des explosions peuvent par exemple se produire par échauffement des bouteilles, ou bien par un retour de flamme d'un chalumeau. Conformément à la présente invention, le volume collecteur prévu pour recevoir le solvant liquide dans le séparateur est rempli par des corps de remplissage. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu dans le volume collecteur du séparateur des tubes orientés paral lèlement à sa direction longitudinale et dont la section de passage est bien plus petite que la section du volume collecteur. Les deux types de conception sont appropriés pour réduire et absorber les forces se produisant sous l'effet- de l'onde de choc d'une explosion. I1 s'est avéré particulierement avantageux d'utiliser la structure à tubes: l'onde de choc produite par une explosion se propage dans la direction longitudinale du séparateur. Les forces agissant perpendiculairement à cette direction longitudinale sont absorbées par les tubes qui s'appuient l'un contre l'autre, tandis que les forces agissant dans la direction longitudinale - du fait des sections de passage relativement petites des tubes - sont suffisamment diminuées pour empêcher une destruction du séparateur. On a établi qu'on pouvait donner au séparateur à tubes une structure résistant aux explosions lorsque les tubes ont un diamètre interieur compris entre 0,5 et 5 mm. Pour un diamètre intérieur de tube compris entre 3 et 4 mm, on peut obtenir dans le séparateur un rapport parti culiérement favorable entre le volume utile et le volume occupé par les tubes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexe qui représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisable pour la décharge de gaz hors de bouteilles. Dans un récipient 1, par exemple un conteneur, il est prévu plusieurs bouteilles 2 dans lesquelles des gaz sont emmagasinés sous pression dans un solvant réparti dans une masse poreuse, lesdites bouteilles étant chacune reliées par un tuyau de dérivation 16 à un tuyau commun de décharge 3. En amont d'une vanne 8 et d'une zone 17 de raccordement d'un flexible de décharge 9, placée en série avec la vanne, il est prevu a l'intérieur du récipient 1, dans le tuyau de décharge 3, un séparateur 4. Le flexible de décharge 9 relie la zone de raccordement 17 du récipient 1, livré par l'usine de remplissage, a une zone de raccordement 18 d'un tuyau d'utilisateur 15. Entre la zone de raccordement 18 et le tuyau d'utilisateur 15, il est prévu en série un dispositif de fermeture rapide 10, un réducteur de pression 11 et un récipient relié à celui-ci par l'intermédiaire d'un tuyau 26.Le tuyau 26 pénètre dans le récipient et le divise de cette manière en une partie inférieure 12, servant de recipient séparateur et collecteur, et en une partie supérieure 19, servant d'anti-retour de flamme et de séparateur, les deux parties étant remplies par des corps, par exemple des anneaux Raschig. Le tuyau 26 pénètre horizontalement dans le récipient et il comporte, dans la zone placée à l'intérieur de ce recipient,des fentes 22 qui sont orientées à l'opposé du tube de décharge 15, tandis que l'extré- mité du tuyau 26 est fermée. Au point le plus bas de la partie inférieure de récipient 12 débouche un tube 23 pénétrant dans sa cavité interne et dans lequel est branchée une vanne 13 pourvue d'un bouchon de fermeture 14. Dans le separateur 4, il est prévu une chicane 20 en tôle qui est orientée perpendiculairement à la direction d'écoulement du courant du gaz entrant. En dessous de la chicane 20, il est prévu un volume collecteur 5 de forme cylindrique, qui diminue de section suivant un profil conique vers son extrémité inférieure, et dont le point le plus bas est relié à un tuyau 24 dans lequel sont disposés une vanne 6 et un bouchon fileté 7. Dans le récipient collecteur sont disposés, parallèlement à l'axe du cylindre, des tubes 25 ayant un diamètre intérieur compris entre 3 et 4 mm. Pour la décharge de gaz, on ouvre la vanne 8, une vanne 21 prévue dans le tuyau d'utilisateur 15 ainsi que le dispositif de fermeture rapide 10, tandis que les vannes 6 et 13 sont fermées. Du gaz, par exemple de l'acé- tylène servant a l'oxycoupage de pièces métalliques, sort des bouteilles 2 par l'intermédiaire des tuyaux de dérivation 16 pour arriver dans le tuyau de décharge 3. Dans le cas d'une vitesse de décharge trop élevée, du solvant liquide est également entraîné hors des bouteilles 2 et est transporté sous forme de gouttelettes dans le tuyau collecteur 3 et en direction du séparateur 4.Sous l'effet de la chicane 20, le courant gazeux est dévié de maniere qu'une partie des gouttelettes de solvant entraînées viennent percuter, par suite de leur inertie, la chicane 20 en s'écoulant sur celle-ci et en s'égoutant dans le récipient collecteur. L'autre partie des gouttelettes est entraînée par le courant gazeux et est directement déviee vers les orifices d'entrée des tubes 25. A la sortie du séparateur 4, le gaz contient exclusivement de la vapeur de solvant.Après franchissement de la vanne 8, a l'aide de laquelle on peut obturer le tuyau collecteur à l'intérieur du récipient 1, et du flexible de décharge 9, assurant la liaison des deux zones de raccordement 17 et 18, le gaz parvient, par l'intermédiaire du dispositif de fermeture rapide 10 dans le réducteur de pression 11 où il est détendu de la pression régnant dans les bouteilles, par exemple de 20 bars, jusqu'à une valeur d'environ 1,5 bar. Il en résulte un refroidissement du gaz et, par conséquent, une condensation de la vapeur de solvant. Pour séparer et collecter ce solvant liquide, on utilise la partie inférieure 12 du récipient. Le gaz contenant du solvant qui a été détendu dans le réducteur de pression 11 et qui a été condensé, est dévié par l'intermédiaire du tuyau 26 vers les fentes 22 de manière a s'écouler d'abord en direction de l'extrémité inférieure du récipient 12 contenant les corps de remplissage, le gaz cédant alors une grande partie du solvant condensé et s'écoulant ensuite, par I'intermédiaire de la partie supérieure du récipient 19, vers le tuyau d'utilisateur 15 pourvu de la vanne 21. La partie supérieure de récipient sert, d'une part, à empêcher les retours de flamme et, d'autre part, a séparer du solvant. Du fait du profil d'évolution de la vitesse d'écoulement du gaz dans la partie de récipient 19, le solvant condensé qui subsiste encore dans le courant de gaz est devié en direction de la paroi du récipient et il revient le long de cette paroi jusque dans la partie inférieure de récipient. Lorsque les bouteilles 2 sont vides, le flexible de décharge est démonté après que la vanne 8 a été fermée. Le récipient 1 est alors transporté, en mêle temps que le séparateur 4 et que le solvant liquide retenu dans le volume collecteur, jusqu'à l'usine de remplissage où, dans la même période, le bouchon d'obturation est démonté, la vanne 6 est ouverte et le solvant liquide est enlevé. De cette manière, on peut facilement contrôler des pertes éventuelles en solvant. La santé des utilisateurs n'est plus mise en danger par un risque de sortie du solvant sous forme liquide hors des bouteilles. En outre, les robinetteries de l'utilisateur ne sont plus soumises à une attaque par du solvant liquide.Lorsqu'on a établi à l'usine de remplissage que le volume collecteur 5 du séparateur 4 est complètement rempli, cela signifie qu'il s'est produit une très grande vitesse de dé- charge de gaz lors de la phase antérieure de vidage. En conséquence, le séparateur 12 a collecté beaucoup de solvant liquide. Du fait de cette condition de remplissage du séparateur 4, qui est décelée après le retour des bouteilles vides, le fabricant de gaz est en mesure de déterminer si du solvant liquide a pénétré également dans l'installation de l'utilisateur et doit être enlevé de celle-ci. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'ecarte de l'esprit de l'invention. REvENDICATIONS 1.- Procédé pour décharger des gaz hors de bouteilles dans lesquelles les gaz sont emmagasines sous pression dans un solvant réparti dans une masse poreuse, caractérisé en ce qu'on separe et on collecte le solvant contenu dans le gaz après sa sortie des bouteilles en opérant sous la pression régnant dans celles-ci et en ce qu'on détend le gaz libéré du solvant. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine le volume de solvant séparé après chaque phase de vidage des bouteilles. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fraction de solvant, subsistant le cas échéant dans le gaz lors de la séparation sous la pression, régnant dans les bouteIlles, est séparée après la détente. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel plusieurs bouteilles sont reliées à un tuyau commun de décharge, caractérisé en ce qu'il est prevu dans le tuyau de décharge (3) un séparateur (4) de solvant liquide qui est soumis à la pression régnant dans les bouteilles, lesdites bouteilles (2) et le séparateur (4) étant logés ensemble dans une unité transportable (1). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisê en ce que le séparateur (4) est relié a un autre séparateur (12) par l'intermédiaire de tuyaux (9, 26) et d'une soupape de détente (11). 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le volume collecteur (5) du séparateur (4) est rempli par des corps de remplissage. 7.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le volume collecteur (5) du séparateur (4) des tubes orientés parallèlement a sa direction longitudinale et dont la section de passage est bien inférieure à la section du volume collecteur. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les tubes ont un diamètre intérieur compris entre 0,5 et 5 mm, de préférence entre 3 et 4 mni.