Brevet FR2441817A1 — publié le 19800613

La présente invention a pour objet un procédé pour chauffer directement à des températures élevées un liquide contenant éventuellement des matières solides, en utilisant la chaleur de condensation. L'invention a pour objet, en particulier, de chauffer directement des solutions aqueuses et des suspensions en les portant à des températures supérieures à 150 0C, et atteignant de préférence environ 2500C, en utilisant la chaleur de condensation. L'invention a également pour objet un dispositif particulièrement adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Enfin, l'invention a poirobjet l'utilisation du procédé et du dispositif selon l'invention pour effectuer des réactifs de précipitation ou de lixivation. On se trouve souvent devant le problème qui consiste à effectuer des réactions en milieu liquide, en particulier en milieu aqueux, à des températures élevées, notamment à des températures comprises entre 150 et 2500C. Ce cas se présente fréquemment avec les réactions de précipitation ou de lixivation. Or la réalisation de réactions de ce genre dans cette plage de températures présente des difficultés de nature diverse. Pour des raisons économiques, il est presque toujours nécessaire de récupérer dans la plus large mesure possible la chaleur amenée au système. De façon préférentielle, on utilise pour l'échange de chaleur des appareillages à surface d' échange fixe. Une difficulté particulière résulte du fait que l'on doit s'attendre à voir se former sur les surfaces d'échange de chaleur des dépôts ou incrustations qui font obstacle a la transmission de chaleur et dont l'enlèvement est difficile et coû- teux. D'autres difficultés se présentent lorsque la solution à traiter est déjà corrosive au départ ou lorsque son pouvoir corrosif augmente encore pendant la réaction. Dans les cas de ce genre, il est strictement nécessaire d'utiliser des matériaux particulièrement résistants à la corrosion, mais qui ne sont capables de subir que de faibles contraintes mécaniques ou même ne peuvent pratiquement pas en subir. On peut citer comme exemple de réaction de précipitation se déroulant à une température élevée l'hydrolyse à haute température du fer, du chrome et de l'aluminium à partir des solutions aqueuses de leurs sulfates. Lorsqu'on précipite ces métaux à des températures comv prises entre 20 et 50*C, il se forme fréquemment des dépôts de boues hydroxydes qui sont extrêmement difficiles à filtrer. On sait néanmoins que ces difficultés de filtrage ne se présentent pas lorsqu'on effectue les précipitations dans la plage de températures sensiblement comprise entre 180 et 2500C. Ainsi qu'il a été dit plus haut, un facteur qui rend la réaction plus difficle est le fait qu'au fur et à mesure que la température s'élève, on voit se séparer par précipitation de la solution les hydroxydes, sulfate de calcium, dioxyde de silicium et éventuellement d'autres composés qui forment des dépôts aux emplacements à haute température, c1est-à-dire, de façon préférentielle, sur les surfaces d'échange de chaleur. En même temps, la concentration en açide augmente. Il en résulte que, dans la plage de températures en question, les ma tériaux subissent des attaques corrosives très puissantes. A cela vient s'ajouter le fait qu'à des températures de 150 à 2500C, il se forme dans les solutions aqueuses des pressions de service pouvant atteindre 50 bars (5 mégapascals). Ces problèmes de matériaux obligent à utiliser des matériaux, par exemple le polytétrafluoréthylène et le charbon, qui, dans les conditions d'utilisation indiquées, ne présentent plus les qualités de résistance utilisables. D'autres matériaux, comme le tantale ou le titane, qui résisteraient à la corrosion, sont tellement coûteux qu'ils ne peuvent être utilisés de façon économiquement acceptable que comme matériaux de placage. Dans un cas comme dans l'autre, les forces doivent être supportées par des aciers au carbone qui ne résistent pas à la corrosion. Etant donné que, dans les appareils, il.faut que les parties en mouvement soient réalisées dans des conditions tout aussi coûteuses, il faudrait éviter d'en avoir, au moins dans toute la mesure du possible.Une construction de type sandwich matière plastique-acier ne peut en aucun cas être envisagée pour des surfaces d'échange de chaleur en raison des résistances supplémentaires qu'elle oppose à la transmission de chaleur. Ces problèmes amènent le technicien à mettre au point des dispositifs qui ne sont soumis qu'à des efforts mécaniques les plus faibles possibles, et, par conséquent, à renoncer en particulier à prévoir dans son appareil des parties mobiles. Ces mêmes considérations sont valables pour les réactions de lixivation, par exemple pour la lixivation de minéraux finement broyés avec des lessives ou des acides, éventuellement en ajoutant des gaz réactifs tels que l'oxygène ou le chlore. On peut également, en l'occurrence, citer la lixivation de matériaux solides métallifières, par exemple de catalyseurs épuisés qui ont été utilisés à des températures élevées et contiennent des matériaux de valeur#comme, par exemple, des métaux non-ferreux ou des métaux nobles. On sait chauffer les suspensions de façon discontinue, ou par paliers. C'est ainsi que, par exemple, le brevet allemand 19 37 392 décrit un procédé qui est caractérisé en ce que le réchauffement de la suspension s'effectue par paliers à travers des'surfaces de transmission de chaleur ; dans le premier étage, un échangeur de chaleur ou plusieurs échangeurs de chaleur sont chauffés par la vapeur chaude d'une installation de détente, tandis que le deuxième étage se présente sous la forme d'un échangeur à tubes jumelés dans lequel la suspension continue à être chauffée par échange de chaleur indirect, la suspension qui reflue étant refroidie et, enfin dans un troisième étage, la chaleur restant encore nécessaire est fournie par chauffage à la vapeur à haute pression à 1' aide d'un caloporteur organique ou à l'aide d'un caloporteur à sel, par l'intermédiaire de surfaces d'échange de chaleur. Ce procédé a pour inconvénient d'utiliser des échangeurs de chaleur à tubes jumelés ce qui peut avoir pour résultat de provoquer la formation de dépôts sur les surfaces d'échange de chaleur lorsque s'effectuent les réactions de lixivation ou de précipitation. On a également déjà proposé des procédés à échange de chaleur direct pour le dessallement de l'eau de mer. Mais, dans ce cas également, on utilise en général dans les étages d'échange ayant la teneur en énergie la plus élevée des moyens de transmission de chaleur étrangers au système. On connaît des procédés en un seul stade ou en plusieurs stades pourrefroidir un liquide contenant des matières solin des en utilisant la vaporisation par détente ; ces procédés sont décrits, par exemple, par le DE-OS 23 61 236. Dans ce cas, les vapeurs chaudes formées sont uniquement condensées par condensation directe, mais ne sont pas utilisées pour réchauffer des solutions. En tout cas, ni dans les publications susdites, ni dans l'état général de la technique, on ne peut trouver de procédé ni de dispositif permettant d'effectuer des réactions dans une plage de températures élevées pouvant atteindre environ 2500Cet permettant, en particulier, d'effectuer des réactions de précipitation ou de lixivation dans cette plage de températures en évitant les inconvénients qui ont été décrits plus haut. Avec le procédé selon l'invention, on peut obtenir les résultats visés grace au fait que le liquide porté à une température élevée est vaporisé en partie par détente simple ou multiple, et, sans utiliser des moyens de transmission de chaleur étrangers au système, est condensé directement dans le fluide que l'on veut chauffer et qui est amené à contrecourant. Un point remarquable essentiel du procédé selon l'invention est donc le fait que le refroidissement du liquide, et en particulier du liquide contenant des matières solides, est provoqué en recourant de façon exclusive et conséquente à la vaporisation de détente en une seule phase,et, de préférence, en plusieurs phases, sans utiliser aucun moyen de transmission de chaleur étranger au système. Les vapeurs dégagées par cette évaporation de détente sont condensées directement dans le fluide chauffer qui circule à contre-courant. Le fait que la transmission de chaleur se fait directement crée les conditions lesmeilleures possible pour l'échange de chaleur. On peut donc se contenter d'échangeurs de chaleur de très faible dimension. En raison de l'absence de surfaces d' échange de chaleur, on peut utiliser des revêtements résistant à la corrosion. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu qu'après avoir traversé le dernier étage de réchauf fement, le liquide à chauffer est porté à la température de réaction qu'il doit atteindre par apport direct de vapeur additionnelle qui est effectué immédiatement en avant du réacteur ou dans le réacteur. C'est délibérément qu'on accepte que le liquide à chauffer soit dilué tout d'abord dans la phase de réchauffement par la condensation dans ce liquide des vapeurs chaudes puis, dans la phase de réaction finale, par l'arrivée de vapeur additionnelle. La solution sera à nouveau concentrée dans une large mesure quand elle va traverser les étages de détente. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, après avoir traversé l'étage ou les étages de détente, le liquide subit un nouveau refroidissement et une nouvelle concentration par diminution de pression, et il atteint ainsi pratiquement sa concentration initiale. Dans la plage de températures relativement basses, de préférence à des températures égales ou inférieures à 1200C, ainsi que lorsque les attaques de corrosion sont acceptables et que la tendance à la formation de dépôts et croûtes est faible dans cette plage de températures, la phase de refroidissement finale du liquide, après traversée de l'étage ou des étages de détente peut être effectuée dans un récupérateur. On utilise alors de préférence un échangeur à plaques fait en matériau possédant une résistance à la corrosion appropriée, et qui présente une turbulence intérieure élevée. Le dispositif proposé par l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus est caractérisé par la combinaison des points remarquables suivants a un réacteur à fluide sous pression b un étage, ou plusieurs étages d'échange de chaleur, avec b 1 un récipient de détente et b 2 une colonne de condensation mise en liaison avec la chambre à vapeurs du récipient de détente, qui compor te b 2.1 des garnitures de distribution et/ou de ruissellement; c une pompe d'alimentation dont le débit volumique par étage d'échange de chaleur et par réacteur est réglé en fonction du niveau de liquide d un étage terminal de refroidissement qui se présente sous la forme soit d' d 1 un étage de détente, soit d' d 2 un récupérateur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif contient plus d'un étage d'échange de chaleur direct. A l'intérieur d'une plage de températuresde réaction allant d'environ 180 à 250 C, il est recommandé d'utiliser 2 ou 3 étages d'échange de chaleur directs. Le dispositif selon l'invention est muni aux emplacements en contact avec les produits d'un revêtement en matériau présentant une résistance élevée à la température et à la corrosion, par exemple tantale, titane ou polytétrafluoréthylène. Les parties du dispositif qui supportent des efforts sont confectionnées en acier au carbone ayant une résistance à la température appropriée. Selon un mode de réalisaton préféré du dispositif proposé par l'invention, le réacteur est caractérisé en ce qu'il comporte un tube d'écoulement disposé en position centrale, dans l'ouverture inférieure duquel débouche une conduite d' arrivée pour le liquide chaud, et en ce qu'il est prévu dans la partie inférieure du réacteur, à l'extérieur du tube d' écoulement, une conduite aboutissant au premier étage d'échange de chaleur, ayant pour rôle d'évacuer le liquide traité. La circulation à l'intérieur du réacteur est provoquée par les courants pénétrant dans ce réacteur. On peut intensifier encore cette circulation à l'aide d'un circuit extérieur et d'une pompe. Le liquide chaud à traiter ou à faire entrer en réaction s'élève dans le tube d'écoulement disposé en position centrale et, après avoir quitté ce tube d'écoulement retombe en passant entre la paroi intérieure du réacteur et le tube d'écoulement, il est alors repris en bas du réacteur et amené au premier étage d'échange de chaleur. Le liquide séjournant dans le réacteur effectue plusieurs cycles de circulation comme il est indiquéci-dessus. On peut modifier le rapport de circulation en faisant varier la configuration des jets de propulsion. Selon un déveloMpement particulièrement avantageux de 1' invention, il est prévu, en plus, débouchant également dans l'ouverture inférieure du tube d'écoulement, une conduite d'arrivée pour la vapeur et/ou un gaz de réaction. L'arrivée des courants est régulée en fonction du chauffage nécessaire et/ou en fonction des équations de réaction. L'arrivée de vapeur élève encore plus la température du liquide et, en diminuant la densité du liquide en question, augmente la vitesse du courant de circulation et, par conséquent, le rapport de circulation. Il va de même pour le gaz de réaction, par exemple oxygène ou chlore, amené au même endroit. On peut agir sur la répartition du temps de séjour dans le réacteur au moyen d'une pompe disposée à l'extérieur et/ou en modifiant de façon adaptée le degré d'allongement du réacteur. Lorsque, dans le dispositif selon l'invention, on effectue des réactions de précipitation, il est prévu selon un mode de réalisation particulièrement avantageux que le courant de circulation à l'intérieur du réacteur contient dans le produit de précipitation des germes qui favorisent la formation de gros grains, ce qui facilite le filtrage du liquide contenant les matériaux solides. Le réacteur ne comporte pas de parties de matériau soumises à des contraintes mécaniques qui entrent en contact avec le produit. Pour choisir les matériaux des surfaces intérieure de l'appareil, on peut tenir compte exclusivement de leur résistance à la corrosion. Toutes les parois en contact avec les produits peuvent recevoir un revêtement de matière plastique présentant des propriétés d'adhérence les plus faibles possibles à l'égard des dépôts calcaires. On peut isoler de façon médiocre les surfaces intérieures de l'appareil dans sa partie supérieure, et, par conséquent, les tenir humides, ce qui est un moyen efficace de s'opposer aux dépôts éventuels. Lorsque la réaction se déroule à des vitesses élevées et ne présente qu'une faible enthalpie de réaction, le réacteur peut également prendre la forme d'un réacteur à tube combiné avec un petit réacteur à bulles à écoulement en boucle. Le liquide quittant le réacteur à sa température maximale est alors amené au premier étage d'échange de chaleur. Il est avantageusement prévu que les étages de détente ont un contenu de liquide suffisamment faible, et, par conséquent, des temps de séjour suffisamment réduits pour que les équilibres réglés dans le réacteur soient sauvegardés. Selon un mode de réalisation préféré, l'étage d'échange de chaleur ou une pluralité de tels étages d'échange de chaleur comportent une chambre à vapeurs agencée en cyclone, en dessous de laquelle est disposée une chambre collectrice pour le liquide détendu au moins en partie, et la chambre à vapeurs est en liaison avec la colonne de condensation par une cheminée qui est recouverte à son extrémité supérieure par une calotte d'égouttage, la colonne de condensation étant séparée de la chambre à vapeurs de l'étage de détente de telle façon que le liquide chaud est dérivé vers une chambre collectrice qui, par une pompe d'alimentation, est reliée à l'état d' échange de chaleur du niveau d'énergie immédiatement supérieur ou avec le réacteur, l'étage d'échange comportant aussi les conduites suivantes a) une conduite pour le liquide à chauffer qui débouche dans la tête de la colonne de condensation b) une conduite pour le liquide à détendre qui débouche dans la tête de la chambre à vapeurs c) une conduite d'évacuation pour le liquide détendu en partie et refroidi, qui débouche dans la tête de la chambre à vapeurs de l'étage d'échange de chaleur du niveau d'énergie immédiatement inférieur ou bien dans l'étage de refroidissement par l'intermédiaire d'une soupape de détente. L'échange de chaleur s'effectue dans l'état d'échange de chaleur décrit ci-dessus en injectant dans la chambre à vapeurs en forme de cyclone le liquide chaud après qu'il est passé par une soupape de détente. Les vapeurs ainsi libérées passent par la cheminée tubulaire et pénètrent dans la colonne de condensation où elles cèdent leur enthalpie de réaction au liquide à chauffer du niveau de température immédiatement inférieur, qui est introduit dans la tête de la colonne de condensation. Le liquide à chauffer ruisselle sur les fonds distributeurs et les fonds à tamis qui sont disposés dans la colonne de condensation.Le liquide chauffé passe par un fond qui sépare la chambre à vapeur de la colonne de condensation et il arrive dans une colonne montante d'oh il est amené au réacteur par une pompe d'alimentation dont le débit volumique est régulé en fonction du niveau de liquide. Dans les étages d'échange de chaleur suivants, le liquide chauffé est introduit de façon correspondante dans la tête de la colonne de l'étage d'échange de chaleur de niveau de température supérieur. Le liquide au moins en partie détendu et en partie reb froidi se rassemble sous la chambre à vapeur dans une chambre collectrice et il est amené à l'étage d'échange de chaleur suivant de niveau de température immédiatement inférieur en fonction du niveau de liquide. Mais, s'il s'agit du dernier étage d'échange de chaleur, le produit de réaction est retiré et amené à l'étage terminal de refroidissement. Lorsque le liquide est une suspension à haute viscosité ou à tendance marquée à la sédimentation des particules en suspension, il est prévu, suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, d'utiliser un dispositif qui est caractérisé en ce que l'étage d'échange de chaleur ou une pluralité d'étages de ce genre comportent une chambre de vapeur agencée en cyclone en dessous de laquelle est disposée une chambre collectrice pour le liquide détendu au moins en partie, dans laquelle se trouve un tube d'écoulement ou se trouve un agitateur de circulation, et la chambre à vapeur étant reliée par une conduite de vapeur à une colonne de condensation et débouchant dans un tube de circulation qui se trouve dans le pied de cuve de la colonne de condensation, cet étage d'échange de chaleur comportant également plusieurs conduites, à savoir a) une conduite pour le liquide à chauffer qui débouche dans la tête de la colonne de condensation b) une conduite pour le liquide à détendre qui débouche dans la tête de la chambre à vapeurs, et c) une conduite pour le liquide refroidi, en partie détendu, qui débouche dans la tête de la chambre à vapeur de 1' étage d'échange de chaleur de niveau d'énergie immédiatement inférieur, ou bien dans l'étage terminal de refroidissement. Dans l'étage d'échange de chaleur ainsi caractérisé, il est prévu de façon particulièrement apte de séparer la chambre à vapeur de la colonne de condensation de façon que la suspension refroidie soit accumulée dans un pied de cuve à circulation forcée ayant une contenance en liquide aussi faible que possible. La suspension chauffée est accumulée dans un pied de cuve à circulation forcée qui joue le rôle de récipient d' alimentation de pompe. Dans ce cas, il est préférable de ne pas utiliser dans la colonne de condensation de fonds distributeurs ou de fonds à tamis, mais des tôles de guidage inclinées vers le bas, et on combat la formation de dépôts sur ces tôles à l'aide de la suspension à chauffer qui ruisselle le long des tôles en question. Selon un développement préféré de l'invention, les colonnes de condensation et/ou le réacteur contiennent dans la partie haute des dispositifs de dégazage destinées à évacuer le surplus des gaz réactifs éventuellement utilisés ou des gaz non condensés qui n'ont pas été transformés pendant la réaction ou qui se sont formés à la suite de réactions secondaires. Le dispositif selon l'invention comporte du côté entrée un étage de refroidissement qui peut fonctionner par dépres- sion. Cet étage peut être analogue aux étages-d'échange de chaleur. Mais on introduit en haut de la colonne de condensation de l'eau qui, de façon appropriée, est retirée au pied de la colonne en même temps que l'eau de condensation des vapeurs. Le liquide refroidi peut être repris dans la chambre collectrice qui se trouve en dessous de la zone de détente, et être amené au poste de traitement définitif, qui n'est plus objet de l'invention, par exemple à un filtre. Si, dans les conditions de travail qui règnent à l'étage terminal de refroidissement, il n'y a plus de risque de dépôts et/ou de détérioration par corrosion, on peut utiliser à cet endroit un récupérateur, notamment sous forme d'un échangeur de chaleur à plaque à turbulence intérieure élevée. Les caractéristiques et avantages de procédé et du dispositif selon l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente schématiquement un dispositif constitué par un réacteur, un étage d'échange de chaleur et un étage terminal de refroidissement la figure 2 représente schématiquement un étage d'échange de chaleur sous une forme particulière adaptée au traitement de suspensions à viscosité élevée et/ou à vitesse de sédimentation élevée. A la figure 1, on a désigné par 1 le réacteur à haute température. Ce réacteur comporte un tube d'écoulement 2 dans lequel débouche une conduite d'arrivée 3 amenant le liquide à haute température. Il est prévu de plus, des conduites d'arrivée 4 pour un gaz réactif éventuellement nécessaire et 5 pour la vapeur de chauffage, afin d'amener la quantité d'énergie nécessaire pour obtenir la température de réaction. Le liquide à traiter s'élève dans le tube d'écoulement 2 sous 1' effet de l'impulsion du liquide qui pénètre et sous l'effet des forces propulsives qui sont provoquées par les autres courants de fluides pénétrant dans le dispositif, de sorte qu'il s'établit un courant de circulation continue. Après être sorti du tube d'écoulement 2, le liquide retombe vers le bas du dispositif.Le temps de séjour moyen, la vitesse d'écoulement et le rapport de la longueur à la largeur du réacteur sont choisis tels que la réaction à l'intérieur du liquide est terminée lorsque ce liquide sort du réacteur par la conduite 6. Le réacteur est, de préférence, agencé de façon que les particules de matière solide présentes restent dans le courant de circulation et ne peuvent se déposer ; de plus, les gaz introduits restent dans le courant de circulation sous forme finement divisée et, par conséquent, circulent, les fractions de gaz non transformées ou nouvelement formées qui se rassemblent dans la tête du réacteur peuvent,8tre évacuées par l'in termédiaire d'une soupape de détente,toutes les parties du dispositif en contact avec le produit, y compris la chambre à vapeur ou à gaz qui se trouve à la tête du réacteur étant revêtues d'une couche de matériau résistant à la corrosion et toutes les forces étant recueillies par une construction portante, résistant à la corrosion.A la tête du réacteur se trouve une soupape réductrice 7 avec une évacuation de l'excédent de gaz réactif éventuellement utilisé ou des gaz inertes éventuellement présents. Après la réaction, le liquide quitte le réacteur en passant par la conduite 6 et arrive à la soupape réductrice 8. Le débit de liquide est régulé en fonction du niveau de liquide à l'intérieur du réacteur 1. Par suite de la détente de vapeur, le liquide traité est bloqué dans son état d'équili- bre de réaction et la température s'établit à un niveau correspondant à la pression réduite. Le mélange liquide-gazmatière solide qui se forme en aval de la soupape de détente pénètre dans une chambre à vapeurs 9 qui se présente sous la forme d'un cyclone. Le liquide refroidi contenant les particules de matière solide se rassemble dans le pied de cuve 10. Il n'est pas nécessaire que la séparation entre le liquide chargé de particules solides et les vapeurs soit parfaite, parce que les gouttelettes de liquide qui auraient été éventuellement entrainées sont ramenées dans le réacteur. Les vapeurs passent par la cheminée tubulaire 11 qui est recouverte par un capuchon à égouttement 12 et pénètrent dans la colonne de condensation 13 qui contient des fonds de distribution 14 et des fonds de ruissellement 15. Le liquide à chauffer amené au moyen de la pompe doseuse 17 à la tête de la colonne de condensation 13 en passant par la conduite 16 rencontre à contre-courant les vapeurs qui s'élèvent et leur cède son enthalpie de condensation.Après avoir franchi la colonne de condensation 13, le liquide dont la température s'est élevée passe sur le fond 18 et tombe dans le pied de cuve 19 d' où il est introduit au moyen de la pompe doseuse 20 dans la conduite 3 qui aboutit au réacteur à haute température. A la ressemblance du réacteur, la colonne de condensaiton 13 comporte un dispositif de dégazage 41 pour les gaz non condensés. Le liquide refroidi qui s'est rassemblé dans le pied de cuve 10 est ensuite amené par la conduite 21 à l'étage de dégazage suivant ou bien, après avoir traversé le dernier étage de dégazage, à l'étage de refroidissement 22. Le pied de cuve 10 est dimensionné de façon à empêcher tout phénomène de sédimentation. Le niveau de liquide dans le pied de cuve 10 est régulé grâce aux prélèvements de liquide opérés par la pompe d'alimentation. Dans l'étage terminal de refroidissement 22, les vapeurs formées en aval de la soupape réductrice 23, qui pénètrent dans la colonne de condensation 24, sont condensées sous l'effet de l'eau de refroidissement arrivant à contre-courant qui est amenée par la conduite 25 à la tête de la colonne de condensation 24. La cheminée de condensation 26 passe à travers un fond 27 de l'étage terminal de refroidissement 22. L'eau de refroidissement réchauffée est évacuée par la conduite 28. Le liquide de refroidissement se rassemble dans la chambre de recueil 29 et est évacué par la conduite 30 qui l'amène à un autre poste de traitement, par exemple filtrage, centrifugeage, ou autre opération analogue. La figure 2 montre un étage d'échange de chaleur dans lequel la colonne de condensation 13 et la chambre à vapeurs du type cyclone 9 ne forment pas un seul bloc mais sont seulement reliées entre elles par une conduite de vapeur 31. Le liquide venant d'un étage d'échange de chaleur du niveau de température immédiatement supérieur arrive par la conduite 42 dans la chambre à vapeur 9 et se détend en dégageant de la vapeur. Le liquide refroidi arrive alors dans le pied de cuve 32. Dans ce pied de cuve 32 se trouve un tube intérieur dans lequel plonge un agitateur 33 qui brasse en circulation forcée le liquide qui se trouve à un niveau de température inférieur. De ce liquide en circulation forcée est extrait,avec une turw bulence élevée, un courant de prélèvement qui, par la conduite 43, est dérivé sur un étage de niveau de température immédia- tement inférieur. La mise en circulation forcée du liquide permet tout particulièrement d'entraîner des suspensions à vitesse de sédimentation élevée. La vapeur qui sort de la cham- bre à vapeur 9 pénètre par la conduite 31 dans la chambre collectrice 34 de la colonne de condensation 13. La chambre collectrice 34 comporte un tube intérieur 35 dans l'extrémité inférieure duquel débouche la conduite de vapeur 31. On peut ainsi obtenir une mise en circulation du fluide qui se trouve dans la chambre collectrice 34.La colonne de condensation 13 comporte des tôles de guidage 36 inclinées vers le bas sur lesquelles coule le liquide, c'est-à-dire ici la suspension, qui est amenée à la tête de la colonne de condensation 13 par la conduite 37. Cette disposition des tôles dans la colonne de condensation empêche la formation de dépôts incrustés car tout précipité éventuel sur les tôles de guidage 36 serait lavé et enlevé par le liquide s'écoulant vers le bas. La colonne de condensation 13 possède dans sa partie haute de préférence un dispositif de dégazage 38.Le liquide (suspen sion) chauffé est repris dans la chambre collectrice 34 entre la paroi de cette chambre collectrice et la paroi du tube intérieur par la conduite 39 qui l'amène à une pompe doseuse 40, qui est en liaison soit avec l'étage d'échange de chaleur de niveau de température immédiatement supérieur, soit avec le réacteur à haute température. Pour l'homme du métier, il va de soi de prévoir dans les conduites d'arrivée et, éventuellement, dans les conduites d'évacuation, des conduites de branchement et/ou éventuellement des conduites de dérivation qui servent à la régulation, et notamment à celle du niveau de liquide. Le contrôle du fonctionnement du dispositif selon l'invention est très simple au point de vue de la technique de régulation, de sorte qu'au prix d'une dépense relativement réduite, et avec un rendement espace/temps élevé, on peut, avec ce dispositif, opérer en continu. Etant donné qu'il n'y a pas de parties mobiles, (à l'exception des pompes doseuses),les propriétés mécaniques des matériaux utilisés n'ont pas à répondre à des exigences élevées. Il est par conséquent possible de choisir des matériaux qui sont adaptés de la meilleure façon possible aux conditions de réaction, et notamment aux attaques corrosives du fluide traité. Le dispositif selon l'invention ne contient pas de surfaces d'échange de chaleur. Les phénomènes d'échange de chaleur et d'échange de matière se déroulent directement au contact" des phases. Le dispositif permet d'avoir des surfaces de contact de grande dimension. Cette propriété, combinée avec un bon dégazage de tous les appareillages, permet, malgré l'utilisation de matériaux qui ont de mauvais coefficients de transfert thermique, de réaliser des conditions excellentes de transfert de chaleur, de sorte qu'on peut adopter une forme de construction très compacte. Grâce à l'absence de surfaces d'échange de chaleur, le dispositif selon l'invention permet maintenant de traiter en continu des solutions qui contiennent en grande quantité des agents d'entartrage. Un agent de formation de dépôts de tartre difficile à combattre et dont la présence est fréquente est, par exemple, le sulfate de calcium. Pour l'homme du métier, il est évident que le dispositif selon l'invention peut être utilisé de façon particulièrement avantageuse pour traiter de grands débits volumiques parce que diverses parties de l'installation sont utilisées dans d'autres conditions pour d'autres opérations à l'échelle industrielle, et parce que la part, faible en soi, correspondant aux opérations de mesure et de régulation, diminue encore au fur et à mesure qu'augmente la dimension des appareils. REVENDICATIONS 1. Procédé pour chauffer directement à des températures élevées un liquide contenant éventuellement des particules solides, en utilisant la chaleur de condensation, caractérisé en ce que, par détente en un seul ou en plusieurs étages, le liquide chauffé est partiellement vaporisé et, sans recourir à des moyens de transfert de chaleur étrangers au système, est condensé directement dans le fluide à chauffer qui est amené à contre-courant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir traversé le dernier étage de réchauffement, le liquide à chauffer est porté à la température de réaction qu'il doit atteindre par apport direct de vapeur additionnelle qui est effectué immédiatement en avant du réacteur ou dans le réacteur. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir traversé l'étage ou les étages de détente, le liquide est refroidi et concentré par abaissement de pression. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir traversé l'étage ou les étages de détente, le liquide est refroidi dans un récupérateur. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le récupérateur utilisé est un récupérateur à haute turbulence. 6. Procédé selon une quelconque des revendications prédentes, caractérisé en ce qu'on utilise comme liquide une solution aqueuse. 7. Dispositif adapté à la mise en oeuvre du procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par la combinaison des points remarquables suivants a un réacteur à fluide sous pression ; b un étage ou plusieurs étages d'échange de chaleur, avec b 1 un récipient de détente, et b 2 une colonne de condensation mise en liaison avec la chambre à vapeurs du récipient de détente, cette colonne comportant b 2.1 des garnitures de distrubtion et/ou de ruissellement, c une pompe d'alimentation dont le débit volumique par étage d'échange de chaleur et par réacteur est régulé en fonction du niveau de liquide d un étage terminal de refroidissement qui se présente sous la forme, soit d' d 1 un étage de détente, soit d' d 2 un récupérateur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réacteur comporte un tube d'écoulement disposé en position centrale, dans l'ouverture inférieure duquel débouche une conduite d'arrivée pour le liquide chaud, et en ce qu'il est prévu dans la partie inférieure du réacteur, à l'extérieur du tube d'écoulement, une conduite aboutissant au premier étage d'échange de chaleur ayant pour rôle d'évacuer le liquide traité. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu en plus une conduite d'arrivée pour la vapeur et/ou le gaz de réaction qui débouche dans l'ouverture inférieur du tube d'écoulement. 10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étage d'échange de chaleur ou une pluralité de tels étages d'échange de chaleur comportent une chambre à vapeurs se présentant sous une forme de cyclone en dessous de laquelle est disposée uen chambre collectrice pour le liquide détendu au moins en partie, et en ce que la chambre à vapeur est en liaison avec la colonne de condensation par une cheminée tubulaire qui est recouverte à son extrémité supérieure par une calotte d'égouttage, la colonne de condensation étant séparée de la chambre à vapeur de l'étage de détente de telle façon que le liquide chaud est dérivé vers une chambre collectrice qui, par une pompe d'alimentation, est reliée à l'étage d'échange de chaleur du niveau d'énergie immédiatement supérieur, ou avec le réacteur, et qui comporte les conduites suivantes a) une conduite pour le liquide à chauffer qui débouche dans la tête de la colonne de condensation b) une conduite pour le liquide à détendre qui débouche dans la tête de la chambre a vapeur c) une conduite d'évacuation pour le liquide détendu en partie et refroidi, qui débouche dans la tête de la chambre à vapeur de l'étage d'échange de chaleur du niveau d'énergie immédiatement inférieur, ou bien dans l'étage de refroidissement, par l'intermédiate d'une soupape de détente. 11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étage d'échange de chaleur ou une pluralité-d'étages d'échange de chaleur de ce genre comportent une chambre à vapeurs se présentant sous une forme de cyclone en dessous de laquelle est disposée une chambre collectrice pour le liquide détendu au moins en partie, danslaquelle est disposé un tube d'écoulement où se trouve un agitateur de mise en circulation, la chambre à vapeurs étant reliée par une conduite de vapeur avec une colonne de condensation et débouchant dans un tube d'écoulement qui se trouve dans le pied de cuve de la colonne de condensation, et comportent également les conduites suivantes a) une conduite pour le liquide à chauffer qui débouche dans la tête de la colonne de condensation b) une conduite pour le fluide à détendre qui débouche dans la tête de la chambre à vapeurs, et c) une conduite pour le liquide refroidi, partiellement détendu, qui débouche dans la tête de la chambre à vapeurs de l'étage d'échange de chaleur du niveau d'énergie immédiatement inférieur, ou bien dans l'étage terminal de refroidissement. 12. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un étage terminal de refroidissement qui se présente sous la forme d'un étage de détente sous vide. 13. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte comme étage terminal de refroidissement un récupérateur à turbulence intérieure élevée. 14. Dispositif selon une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que les colonnes de condensation et/ou le réacteur comportent dans leur partie haute des dispositifs de dégazage. 15. Application du procédé selon une quelconque des revendicatons 1 à 6 ou du dispositif selon une quelconque des revendications 7 à 14 à des réactions de précipitations ou de lixivation.