Brevet FR2454999A1 — publié le 19801121

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la distillation d'eau de mer à rendement économique élevé, destinés plus particulièrement mais non exclusivement, à permettre l'utilisation, pour leur fonctionnement, d'une source d'énergie thermique économique telle que 1'énergie solaire. Les dispositifs connus de ce genre, qui utilisent en général l'évaporation naturelle de lteau de mer présentent l'inconvénient de nécessiter de très grandes surfaces pour un rendement réduit, la durde de fonctionnement se limitant à quelques heures par jour. L'invention propose donc, pour supprimer ces inconvénients, un procédé de distillation d'eau de mer comprenant une succession de cycles de fonctionnement consistant : - à créer un vide relatif dans une enceinte contenant de l'eau de mer, par injection et condensation par refroidissement de vapeur d'eau - à évaporer l'eau de mer, à la pression du susdit vide re- latif précédemment obtenu, de telle sorte que cette évaporation puisse se produire à basse température sous l'effet d'un apport de chaleur pouvant par exemple provenir drun capteur solaire;; t - à condenser la vapeur dans une recette et à soutirer la recette lorsque la pression à l'intérieur de l'enceinte stest élevée au-desstls d'une pression déterminée, sous l'effet des gaz incondensables - à soutirer la saumure demeurant dans le fond de ltenceinte lorsque le sel dissout atteint une concentration déterminée, par exemple lorsque le niveau de saumure s'abaisse au-dessous d'un @euil précédeterminé ; - à remplir au moins partiellement d'eau de mer l'enceinte après ce soutirage. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé~selon l'An- vention comprend donc essentiellement en combinaison : - une enceinte étanche dans laquelle peut être admise de lteau de mer - un dispositif permettant de créer à l'intérieur de cette enceinte un vide relatif par émission puis condensation de vapeur d'eau - un ensemble évaporateur à basse température de l'eau de mer contenu dans lienceinte - un condenseur - un collecteur destiné à recueillir le produit de la con- densation de la vapeur sur le condenseur - des moyens commandables pour injecter de la vapeur à l'intérieur de l'enceinte - des moyens commandables pour inJecter l'eau de mer à l'intérieur de l'enceinte - des moyens commandables, par exemple en fonction du niveau de liquide à l'intérieur de l'enceinte, pour soutirer la saumure lorsque sa concentration atteint un niveau prédéterminé - des moyens commandables pour soutirer le condensat contenu dans le collecteur. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé dans lequel : La figure unique est une coupe schématique d'un dispositif pour la distillation d'eau de mer. Tel que représenté, le dispositif pour la distillation de l'eau de mer comprend une capacité 1(ou enceinte) thermiquement isolee dans laquelle peut être réalisé un vide relatif. A la partie inférieure de cette capacité sont disposés un échangeur 2 alimenté en eau provenant par exemple d'un capteur solaire non représenté, ainsi qu'un conduit d'évacuation de saumure 3 commandé par une vanne 3' actionnée par un flotteur situé à l'intérieur de la capacité 1,ainsi qu'un clapet 3". Un conduit 4 commandé par un clapet de non retour 4" ainsi que par une vanne d'obturation 4' commandée par un flotteur, permet d'alimenter la capacité 1 en eau de mer. Un conduit 11 commandé par un clapet 11'est également prévu pour permettre l'évacuation des gaz incondensables. A la partie supérieure est fixé un bac collecteur 6 avec canalisation d'écoulement 7 pourvue d'un robinet d'arrtt 7'. Au-dessus de ce bac est placé un condenseur 8 pouvant consister en un serpentin dans lequel circule de l'eau froide ou un fluide de refroidissement. La partie supérieure de la capacité est pourvue d'un clapet 9' dtintroduction de vapeur d'eau pouvant être à 100 et une vanne de mise à l'air libre 10'. Pour la mise en service les conduits 3, 7, 9 et 11 sont fermés alors qu'on libère les conduits 4, 10. L'enceinte 1 est complèRement remplie d'eau de mer par l'intermédiaire d'une pompe débitant par le conduit 4, alors que l'air est chassé par la conduite 10. Lorsque la capacité est remplie dJeau, on ferme les conduits 4 et 10. On chasse lteau par les conduits 3 et 7, afin de vider le bac collecteur 6, en introduisant un jet de vapeur à 100 C par le conduit 9, avec une pression de 1 bar environ. Une fois l'eau chassée toutes les vannes sont fermées. La vapeur se condense alors et crée automatiquement un vide relatif i l'intérieur de la capacité 1. L'eau de mer introduit par la can lisation 4 s'évapore sous 1'effet de l'échangeur 2 et se condense sur le condenseur 8 pour retomber dans le collecteur 6. Les dimensions du collecteur 6 et de ltéchangeur 2 sont déterminées pour que le collecteur 6 soit plein lorsque les gaz incondensables ont fait remonter la pression correspondante à la température maximale admise pour le fonctionnement. Lorsque le collecteur 6 est rempli on introduit la vapeur par le conduit 9, on chasse les gaz incondensables par les conduits 10 et 11 . Par contre la saumure est vidée par la vanne 3t s alors que l'eau distillée est amenée sur son lieu de stockage ou dutilisation par la canalisation 7. Le cycle recommence indéfiniment. Toutes les conduites sont pourvues de vannes à commande manuelle ou automatique. On notera en particulier que la vanne 3' pourrait avantageu- s-u$tre asservi- auclapet 10' de manière à ce que lors de la mise à l'air libre de-la capacité 1, l'évacuation de la saumure steffectue automatiquement. Il en est eventuellement de même pour ce qui concerne la vanne 3n et le clapet 9'. Par ailleurs, l'ensemble de ce dispositif pourra être commandé par un processus entièrement automatique programmant les cycles successifs conformément au procédé selon l'ins-ention. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour la distillation d'eau de merXcaractérisé en ce qu'il comprend au moins un cycle de fonctionnement consis tant : - à créer un vide relatif dans une enceinte contenant de l'eau de mer, par injection et condensation par refroidissement de vapeur d'eau; - à évaporer l'eau de mer, à la pression du susdit vide relatif précédemment obtenu , de telle sorte que cette évaporation puisse se produire à basse température sous lteffet d'un apport de chaleur pavant par exemple provenir d'un capteur soaire;; - à condenser la vapeur dans une recette et à soutirer la recette lorsque la pression à l'intérieur de ltenceinte stest élevée au-dessus d'une pression déterminée, sous l'effet des gaz incondensables - à soutirer la saumure demeurant dans le fond de ltenceinte lorsque le sel dissout atteint une concentration déterminée, par exemple lorsque le niveau de saumure s'abaisse au-dessous d'un seuil prédéterminé - à remplir au moins partiellement d'eau de mer ltenceinte après ce soutirage. 2.- Dispositif pour la distillation d'eau de mer pour l'ap- plieation du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : - une enceinte étanche dans laquelle peut être admise de l'eau de mer - un dispositif permettant de créer à l'intérieur de cette enceinte un vide~relatif par émission puis condensation de vapeur d'eau - un ensemble évaporateur à basse température de l'eau de @er contenue l'enceinte - un condenseur;; - un collecteur destiné à recueillir le produit de la condensation de la vapeur sur le condenseur - des moyens commandables pour injecter de la vapeur à l'intérieur de ltenceinte - des moyens commandables pour injecter l'eau de mer à l'intérieur de l'enceinte - des moyens commandables, par exemple en fonction du niveau de liquide à l'intérieur de ltenceinte, pour soutirer la saumure lorsque sa concentration atteint un niveau prédéterminé - des moyens commandables pour soutirer le condensat contenu dans le collecteur. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisée en ce que la susdite enceinte est thermiquement isolante. 4.- Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la partie inférieure de la capacité étanche comporte un conduit d'alimentation en eau de mer placé à une hauteur déterminée, un évaporatear par circulation d'eau chaude et sur le fond une canalisation de vidange de saumure avec vanne. 5.- Dispositif suivant l'une des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la partie supérieure de la capacité comporte un condenseur à circulation de fluide réfrigérant placé sur un bac collecteur avec conduite d'evacuation munie d'une vanne obturatrice. 6.~ Dispositif selon l'une des revendications 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que le parement supérieur de la capacité étanche est pourvu d'un conduit d'admission de vapeur, ainsi qutune canalisation déchappement à l'air libre également pourvue d'un organe d'obturation.