Brevet FR2480618A1 — publié le 19811023

L'invention concerne un procédé pour diriger un processus en cascade pour la séparation d'un gaz d'alimen- tation comprenant plusieurs constituants en un produit gazeux,enrichi en un constituant désiré, relativement au gaz d'alimentation, et un gaz épuisé, appauvri en consti- tuant désiré, relativement au gaz d'alimentation, un gaz porteur étant amené à circuler avec le gaz d'alimentation le long de la cascade, de l'extrémité d'épuisement à l'extrémité de produit, o on le sépare du gaz traité, puis à nouveau à l'extrémité d'épuisement, o on le réintroduit dans la cascade, le gaz d'alimentation étant introduit dans la cascade en une position située entre l'extrémité d'épui- sement et l'extrémité de produit. L'invention concerne aussi une cascade de séparation de gaz de ce genre. Selon l'invention, on propose un procédé de l'espèce définie ci-dessus dans lequel la cascade comprend de mul- tiples modules comprenant chacun un ou plusieurs éléments de séparation de gaz servant à séparer un courant de gaz provenant d'une source extérieure et/ou d'un ou plusieurs autres modules de la cascade en un courant enrichi et un courant appauvri qui arrivent à d'autres modules de la cascade, ce procédé étant caractérisé par le fait que, pour plusieurs modules,on choisit les proportions relatives de gaz sortant de chaque module et entrant dans celui-ci de façon telle qu'il existe un débit molaire de gaz pra- tiquement constant dans chaque direction le long de la cascade à travers les modules en question, la proportion de gaz porteur relativement au gaz traité augmentant pro- gressivement de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité de produit de la cascade et la proportion de gaz porteur relativement au gaz traité augmentant progressivement de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité d'épuisement de la cascade. Tous les modules à travers lesquels passe le débit molaire pratiquement constant peuvent avoir pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et le débit molaire constant peut être assuré à travers _2 - tous les modules de la cascade. Au lieu de cela, la cascade peut être divisée en plusieurs parties, chaque partie comprenant plusieurs modulesles proportions relatives de gaz sortant de chaque module et entrant dans celui-ci étant choisiesde façon telle qu'il existe un débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de ladite partie, à travers les modules de celle-ci. La cascade peut donc être divisée en deux parties, l'une des parties comprenant la section d'épuisement de la cascade et une partie de la section enrichie de la cascade et l'autre partie compre- nant le reste de la section enrichie de la cascade. Tous les modules de chaque partie peuvent avoir pra- tiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure, tout en étant différents des modules des autres parties par leur grandeur, leur capacité et/ou leur struc- ture. En pareil cas, la grandeur et la capacité des modules peuvent diminuer progressivement de l'alimentation à lextrémité cdépuisement de la cascade et/ou de ltextré- mité d'alimentation à l'extrémité de produit de la cas- cade. Le procédé peut comprendre une étape consistant à retirer de la cascade, entre des parties adjacentes de celle-ci, un mélange de gaz traité et de gaz porteur, à soumettre ce mélange à une séparation par laquelle on sépare le gaz porteur du gaz traité, à ramener à la cascade le gaz traité séparé, entre les parties entre lesquelles on a retiré le mélange, et à ramener le gaz porteur séparé à l'extrémité dtépuisement de la cascade. La séparation entre le gaz porteur et le gaz traité peut avoir lieu dans de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules de la partie située du côté enrichi relativement à la position o l'on retire le mélange et o l'on ramène le gaz traité ayant tous pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et étant pratiquement traversés par le même débit molaire de gaz. -3- Selon un mode d'exécution, à l'extrémité de produit de la cascade, on retire du gaz de la cascade et on le sépare en gaz porteur et gaz traité, une partie du gaz traité séparé étant retirée comme produit enrichi et le reste étant ramené à l'extrémité de produit de la cascade, le gaz porteur séparé étant ramené à l'extrémité d'épuise- ment de la cascade,la séparation entre le gaz porteur et le gaz traité s'effectuant dans de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules de la section enrichie, à l'extrémité de produit, ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et étant pratiquement traversés par le même débit molaire de gaz. On peut séparer les constituants du gaz traité par un processus de séparation d'isotopes. Le gaz traité peut être un gaz à deux constituants, le gaz porteur ayant un poids moléculaire inférieur à celui de chacun des constituants. Ainsi, par exemple, le gaz traité peut comprendre un mélange d'hexafluorure d'uranium 235 (U 235F6) et d'hexafluorure d'uranium 238 (U238F6), 1e gaz porteur étant l'hydrogène. En outre, selon l'invention, on propose une cas- cade de séparation de gaz servant à séparer un gaz d'ali- mentation comprenant plusieurs constituants en un produit gazeux, enrichi en un constituant désiré, relativement au gaz d'alimentation, et un gaz épuisé, appauvri en cons- tituant désiré, relativement au gaz d'alimentation, la cascade comprenant de multiples modules contenant chacun un ou plusieurs éléments de séparation de gaz servant à séparer un courant de gaz traité en un courant enrichi et un courant appauvri, les modules étant disposés en série de l'extrémité d'épuisement de la cascade à l'extrémité de produit de la cascade, la cascade présentant,à son extrémité de produitune sortie destinée à un courant de produit enrichi et,à son extrémité d'épuisementune sortie destinée à un courant de produit épuisé etentre ses -4_ extrémités, une entrée de gaz d'alimentation,qui la divise en une section d'épuisement et une section enrichie, les modules étant reliés entre eux de telle sorte que chaque module peut recevoir du gaz d'au moins un autre module et/ou de l'entrée et peut envoyer du gaz à au moins un autre module et/ou à l'une des sorties, la cascade comprenant des moyens de séparation de gaz porteur reliés à l'extré- mité de produit pour retirer de l'extrémité de produit de la cascade un mélange de gaz porteur et de gaz traité, pour séparer le gaz porteur du gaz traité et pour ramener à la cascade le gaz traité séparé et amener à l'extrémité d'épuisement le gaz porteur séparé, et des moyens de circulation de gaz entre les modules, de façon qu'il existe un écoulement net de gaz porteur de l'extrémité d'épuisement à l'extrémité de produit de la cascade et un courant net de gaz traité de l'entrée aux sorties, cette cascade étant caractérisée par le fait qu'elle comprend de multiples modules ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité- et la même structure et que les moyens de circulation du gaz ont la disposition et la structure voulues pour que du gaz entre dans chacun des multiples modules et en sorte de façon qu'il existe un débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de la cascade, à travers chacun desdits modules ayant la même grandeur, la même capacité et la même structure, et que la proportion de gaz porteur relativement au gaz traité augmente progressivement de l'entrée à la sortie de produit enrichi et de l'entrée à la sortie de produit épuisé. Tous les modules peuvent avoir pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure. Selon un autre mode d'exécutionla cascade est divi- sée en plusieurs parties, tous les modules de chaque partie ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et ayant une grandeur, une capacité et une structure différentes de celles des modules de la ou des autres parties, les moyens de circulation du gaz ayant - 5 - la disposition et la structure voulues pour qu'en service on puisse obtenir à travers chaque module de chaque partie un débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de la cascade, ce débit molaire à tra- vers les modules de chaque partie étant différent du débit molaire à travers les modules de la ou des autres parties. Ainsi, la cascade peut être divisée en deux parties, l'une des parties comprenant la section dlépuisement de la cas- cade et une partie de la section enrichie et l'autre par- tie comprenant le reste de la section enrichie. La cascade peut comprendre des moyens de séparation servant à retirer un mélange de gaz porteur et de gaz traité de chaque jonction entre parties adjacentes et à séparer ce gaz en gaz traité et gaz porteur, les moyens de séparation étant conçus pour ramener à la cascade, entre ces mêmes parties, le gaz traité séparé et pour amener à l'extrémité d'épuisement le gaz porteur séparé. Les moyens de séparation peuvent comprendre de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules de la partie située du c8té enrichi rela- tivement à la position o l'on retire le mélange et o l'on ramène le gaz traité ayant tous pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure. Les moyens de séparation reliés à l'extrémité de produit de la cascade peuvent comprendre de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules de la section enrichie, à l'extrémité de produit, ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure Autrement dit, quand le gaz porteur a un poids moléculaire relativement faible (par exemple l'hydrogène) en comparaison du gaz traité (par exemple un mélange d'he- xafluorure d'uranium 235et dthexafluorure d'uranium 238) le volume total de gaz passant le long de la cascade en allant de l'extrémité d'épuisement de la cascade à -6- l'extrémité de produit, en passant par les multiples modules, sera pratiquement constant; le volume total de gaz passant le long de la cascade, de l'extrémité de produit à ltex- trémité d'épuisement, à travers les multiples modules, sera pratiquement constant et, en des sens opposés en partant de l'alimentation, le poids moléculaire moyen du gaz dans chacun des multiples modules diminuera progres- sivement. Toutefois, on comprend que le débit volumétrique ou molaire de l'extrémité d'épuisement à l'extrémité de produit, à travers les multiples modules, sera plus grand que le débit molaire ou volumétrique à travers les mul- tiples modules en sens opposé le long de la cascade, étant donné qu'il existe un écoulement net de gaz porteur de l'extrémité d'épuisement à l'extrémité de produit de la cascade. On décrira maintenant l'invention, à titre d'exemple, à propos des dessins schématiques annexés, sur lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un diagramme d'écoulement en cascade fonctionnant-selon l'in- vention; La figure 2 est un graphique typique de la variation de la concentration du gaz traité le long d'une cascade; La figure 3 est un autre diagramme d'écoulement en cascade selon l'invention. Sur la figure 1, la référence 10 désigne généralement un diagramme schématique d'écoulement d'une cascade fonc- tionnant selon le procédé de l'invention. La cascade 10 comprend une série de modules de séparation 12.1 à 12.10, dont chacun comprend typiquement (mais de façon non re- présentée) un ou plusieurs éléments de séparation d'isotopes (servant par exemple à séparer U235F6 de U238F6), un ou plu- sieurs compresseurs et un ou plusieurséchangeurs thermiques servant à dissiper l'accumulation de chaleur causée par les compresseurs. Chaque module comprend un équipement de service auxiliaire approprié,par exemple, pour assurer son branchement dans la cascade pour que le gaz afflue au mo- dule et s'en échappe, des moyens de circulation-intérieure -7- du gaz dans le modulesi nécessaire, des moyens de mesure des pressions, des températures et des débits de gaz, un équipement de commande etc. Les orifices intérieurs de chaque module peuvent avoir toute structure classique appropriée et ne sont donc pas décrits en détail. Un courant de gaz d'alimentation formé d'un mélange de U235F6 et U2 38F est désigné par 14 et entre dans le 6 6 module 12.4 situé entre les extrémités de la cascade, la section d'épuisement de la cascade étant désignée par 16 et située d'un côté de l'alimentation 14 et comprenant les modules 12.1 à 12.4, la section enrichie de la cas- cade étant désignée par 18, étant située de l'autre côté de l'alimentation 14 et comprenant les modules 12.4 à 12.8. Un courant épuisé S, appauvri en U 235F6, quitte l'extrémité 20 de la cascade par le module 12.1 et un courant de produit P, enrichi en U 35F6, quitte ltextré- mité de produit 22 de la cascade par le module 12.8. Un courant de circulation de gaz porteur est désigné par 24; le courant de gaz traité qui quitte chaque module en di- rection de l'extrémité de produit est désigné par 26 et le courant de gaz traité quittant chaque module en di- rection de l'extrémité d'épuisement est désigné par 28. Etant donné la nature inhérente d'une cascade idéale, la quantité de gaz traité qui passe en sens opposé entre modules adjacents deux à deux diminue constamment, à mesure que la paire de modules est plus éloignée de l'alimentation, les quantités étant pratiquement les mimes et différant par la quantité retirée dans le courant épuisé S ou le courant de produit P, selon que la paire de modules se trouve, respectivement, dans la section d'épuisement ou dans la section enrichie. En outre, étant donné que, dans les cascades utilisant un gaz porteur, le gaz porteur passe en des sens opposés entre modules adjacents deux à deux, l'écoulement en direction de l'extrémité de produit étant supérieur à l'écoulement en sens opposé, on comprend que le courant 24 désigne seulement l'écoulement net de gaz porteurqui est pratiquement constant le long de la cascade. -8- Selon le procédé de l'invention, la cascade est conçue pour fonctionner de façon que le débit de gaz por- teur en des sens opposés entre modules soit tel que le débit molaire total de gaz (c'est-à-dire de gaz traité et de gaz porteur réunis) d'un module à l'autre, en allant vers l'extrémité de produit, soit pratiquement constant et que le débit molaire total de gaz en sens opposé, d'un module à l'autre le long de la cascade, soit pratiquement constant. Pour des températures et des pressions cons- tantes, cela signifie que le débit volumétrique total dans chaque sens est pratiquement constant, mais, compte tenu du fait que le gaz traité a un poids moléculaire plus élevé que le gaz porteur, le rapport molaire du gaz porteur au gaz traité augmente constamment en s'éloignant de l'ali- mentation1tandis que la masse totale de gaz et la masse totale de gaz traité qui seécoulent diminuent constamment, ainsi que la proportion de gaz traité. La diminution de la masse totale de gaz traité qui s'écoule est indiquée sur la figure 1 par l'épaisseur T des divers courants 26 et 28, cette épaisseur étant variable et représentant, pour un cas typique comme celui que montre la figure 1, les quan- tités de gaz traité dans les divers courants. Etant donné que la quantité de gaz traité diminue en s'éloignant de l'alimentation et que le débit molaire total dans chaque direction reste pratiquement constant, le rapport dans chaque module entre la masse moléculaire moyenne du gaz total (gaz traité et gaz porteur) et la masse moléculaire moyenne du gaz porteur diminue aussi (étant donné qu'il est directement lié à la diminution de l'écoulement de gaz traité) en même temps que la concentra- tion de gaz traité dans chaque module diminue. Le module 12.8 est le module final de la section en- richie de la cascade et le courant 26 qui le quitte a pratiquement la même composition que le courant de produit P en ce qui concerne les constituants du gaz traité, les modules 12.9 et 12.10 agissant simplement comme une section de' séparation de gaz 30 pour séparer le gaz porteur du gaz _9- traité. Etant donné les différences habituellement notables de poids moléculaire entre le gaz traité et le gaz porteur, dans l'enrichissement de l'uranium (le gaz porteur étant plus léger), cette séparation est facile et simple et on pourrait facilement l'effectuer par congélation ou par d'au- tres procédés classiques, bien que l'on ait indiqué des modules semblables à ceux de la section d'épuisement et de la section enrichie, pour normaliser l'équipement. Une partie de la séparation du gaz porteur et du gaz traité s'effectue en fait dans les modules 12.4 à 12.8, c'est-à- dire dans la section enrichie 18. La figure 2 montre un graphique idéal du rapport entre le produit du débit massique de gaz traité d'un modu- le à l'autre par le facteur d'enrichissement global du ou des éléments de séparation de ce module et le produit correspondant pour le module de point d'alimentation (sur la figure 1, le module 12.4), en fonction du numéro des modules (le module d'alimentation étant désigné par 0). Le facteur d'enrichissement est très inférieur à 1 et, stil est constant le long de la cascade, le graphique est celui du rapport entre le débit massique de gaz traité d'un module à l'autre et le débit de gaz traité venant du module d'alimentation, en fonction du numéro des modules. Toute- fois, le facteur d'enrichissement peut varier le long de la cascade, auquel cas il se peut que le graphique idéal diffère légèrement de celui que montre la figure 2. Il est désirable, en pratique, d'approcher le plus possible de ce graphique idéal et on comprend qu'avec le procédé de fonctionnement de l'invention, on peut en ap- procher de très près,tout en utilisant, ce qui est impor- tant, des modules qui sont tous de la mime grandeur. Ainsi, en adaptant la quantité de gaz porteur passant entre modules adjacents, la façon décrite plus haut à propos de la figure 1, on peut assurer que, pour chaque module, le rapport en question soit conforme au graphique idéal de la figure 2 ou du moins très proche de celui-ci. - 10 _ Sur la figure 3, on utilise les mêmes références que sur la figure 1, sauf indication contraire. La section en- richie 18 est représentée munie de deux sections de sépa- ration, à savoir une section 30 correspondant à la section 30 de la figure 1 et une section supplémentaire de sépara- tion de gaz porteur 32 introduite dans la cascade entre le module de point d'alimentation et l'extrémité de produit de la cascade. Les modules situés entre la section de sépara- tion 32 et l'extrémité de produit de la cascade sont petits, relativement aux autres modules, et ont donc une moindre capacité globale. Par conséquent, pour maintenir le graphi- que de la cascade dans l'état idéal représenté par la figure 2, il est nécessaire d'augmenter en conséquence la masse moléculaire moyenne du gaz total pour le module 12n, c'est-à- dire le petit module le plus proche de la section de sépa- ration 32, en la portant à une valeur supérieure à la masse moléculaire moyenne correspondante pour le grand module 12n -1, c'est-à-dire le grand module le plus proche de la section 32. Cela signifie que le rapport entre le produit du débit de gaz traité allant du module 12n aux modules adjacents par le facteur d'enrichissement du module 12n et le produit correspondant du module de point d'alimentation peut à nouveau suivre le graphique de la figure 2. L'invention a une utilité particulière pour les cas- cades de séparation de gaz ou d'isotopes o chaque module est une unité de grandes dimensions, complexe et extrême- ment coftteuse, aussi bien par le prix du matériel que par le travail d'élaboration intense et capital nécessité par la conception de modules prototypes ayant une grandeur et une capacité particulières. Il a été proposé de faire fonctionner de telles cas- cades avec un rapport molaire constant entre gaz porteur et gaz traité dans chaque module. Toutefois, cela nécessite des modules de dimensions progressivement plus petites à mesure que le débit de gaz traité diminue en sens opposés en s'éloignant du module de point d'alimentation. Toute- fois, la mise au point de nombreux modules prototypes de 248061t8 - il - différentes grandeurs est d'un coût prohibitif. Une autre proposition est d'utiliser des modules de dimension et de conception constantes, à nouveau avec un rapport molaire constant dans chaque module entre gaz traité et gaz porteur. Llavantage en est que le coût de l'élaboration des prototypes est maintenu à un minimum, mais, en pareil cas, il est impossible de réaliser un écoulement de gaz progressivement diminué d'un module à l'autre en des sens opposés en s'éloignant du module de.point d'alimentation. Donc, les écoulements intermodulaires de gaz traité s'écartent notablement de ltétat idéal représenté par la figure 2. On subit donc en contre-partie une consom- mation prohibitive d'énergie, spécialement dans des modu- les éloignés du point d'alimentation, et il faut aussi des modules supplémentaires pour séparer le gaz traité et le gaz porteur d'un mélange ayant une concentration de gaz traité relativement élevée. Par contre, selon l'invention, on peut utiliser avan- tageusement des modules de grandeur et de conception cons- tantes et, bien qu'il soit nécessaire d'avoir le même degré de circulation interne en volume pour faire fonctionner chaque module avec l'efficacité maximale pour ce module et obtenir l'efficacité maximale de la cascade dans son ensemble, plus le module est éloigné du module de point d'alimentation, plus la proportion de gaz porteur qui y circule est grande. Ainsi, avec un débit massique net si- milaire ou égal de gaz porteur d'un module à l'autre, avec le même débit massique net de produit gazeux d'un module à l'autre et avec le même volume de gaz circulant à l'in- térieur de chaque module, la masse de gaz circulant à l'intérieur est notablement moindre. Compte tenu du fait que la masse moléculaire du gaz total diminue d'un module à l'autre, les rapports de pression correspondants dimi- nuent pour des compresseurs fonctionnant à des vitesses pratiquement constantes. En pratique, cela conduit à une grande économie sur la consommation d'énergie. Même lors- qu'on utilise un rapport molaire constant au lieu du procédé 24806 18 - 12 _ de l'invention et que l'on subit la dépense de mise au point de plusieurs grandeurs de module, cela ne conduit qu'à une amélioration partielle et la plupart des modules fonction- nent tout de même en des positions extérieures au graphique de la figure 2, ce qui entraîne un grand gaspillage d'éner- gie. Toutefois, la figure 3 et le mode d'exécution décrit à propos de celle-ci démontrent que l'invention permet d'équilibrer avec souplesse diverses dépenses. Ainsi, dans des situations o, même avec l'économie d'énergie permise par la variation du rapport molaire entre gaz traité et gaz porteur d'un module à l'autre, on trouve que les frais fixes de l'usine sont excessifs, on peut introduire des modules plus petits et moins coûteux lorsque c'est approprié, ce qui entra ne à la fois une diminution du coût de la fa- brication (matières, main-d'oeuvre etc...) et une nouvelle diminution du coût de l'énergie, mais au prix de la mise au point de prototypes supplémentaires. On notera que, sur la figure 2, l'axe vertical représente le rapport: Débit massique de gaz traité pour chaque module x facteur d'enrichissement global du ou des éléments de séparation de ce module Débit massique de gaz traité partant du module de point d'alimentation x facteur d1enrichissement global du ou des éléments de séparation du module de point d'alimentation et que l'axe horizontal représente: le numéro du module, ctest-à-dire la position du module dans la cascade. Il faut noter aussi que la cascade de la figure 3 est divisée en deux parties, d'une part, une partie com- prenant la section d'épuisement (non représentée et si- milaire à la figure 1) et la partie de la section enrichie située entre l'alimentation 14 et la section de sépara- tion 32 et, d'autre part, une partie comprenant le reste de la section enrichie entre la section de séparation 32 et la section de séparation 30. Tous les modules de la première partie (c'est-à-dire les modules jusqu'à 12n-1) ont pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et sont plus grands que les modules de -" 2480618 - 13 - la deuxième partie (c'est-à-dire les modules 12 et n au-dessus), qui ont également, pratiquement,la même gran- deur, la même capacité et la même structure. - 14 - REVENDICATIONS 1.- Procédé pour diriger un processus en cascade pour la séparation d'un gaz d'alimentation (14) comprenant plusieurs constituants en un produit gazeux (P), enrichi en un constituant désiré, relativement au gaz d'alimenta- tion, et un gaz épuisé (S), appauvri en constituant désiré, relativement au gaz d'alimentation, un gaz porteur étant amené à circuler avec le gaz d'alimentation le long de la cascade (10), de l'extrémité d'épuisement (20)- à l'extré- mité de produit (22), o on le sépare du gaz traité, puis à nouveau à l'extrémité d'épuisement, o on le réintroduit dans la cascade, le gaz d'alimentation étant introduit dans la cascade en une position (12.4) située entre l'ex- trémité d'épuisement et l'extrémité de produit, procédé dans lequel la cascade comprend de multiples modules (12) comprenant chacun un ou plusieurs éléments de séparation de gaz servant à séparer un courant de gaz provenant d'une source extérieure et/ou dtun ou plusieurs autres modules de la cascade en un courant enrichi (26) et un courant appauvri (28) qui arrivent à d'autres modules de la cascade, ce procédé étant caractérisé par le fait que, pour plusieurs modules, on choisit les proportions relatives de gaz sortant de chaque module et entrant dans celui-ci de façon telle qu'il existe un débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de la cascade à travers les modules en question, la pro- portion de gaz porteur relativement au gaz traité aug- mentant progressivement de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité de produit de la cascade et la proportion de gaz porteur relativement au gaz traité augmentant progres- sivement de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité d'épuisement de la cascade. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérise par le fait que tous les modules à travers lesquels passe le débit molaire pratiquement constant ont pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on assure le débit molaire - 15 - constant à travers tous les modules de la cascade. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cascade est divisée en plusieurs par- ties> chaque partie comprenant plusieurs modules (12 ), les proportions relatives de gaz sortant de chaque module et entrant dans celui-ci étant choisies de façon telle qu'il existe un débit molaire de gaz pratique- ment constant dans chaque direction le long de ladite par- tie, à travers les modules de celle-ci. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la cascade est divisée en deux parties, l'une des parties comprenant la section d'épuisement (16) de la cascade et une partie de la section enrichie (18) de la cascade et l'autre partie comprenant le reste de la section enrichie de la cascade. 6.- Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que tous les modules (12 $ n ou 12 > n) de chaque partie ont pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure, tout en étant dif- férents des modules des autres parties par leur grandeur, leur capacité et/ou leur structure. 7.- Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que la grandeur et la capacité des modules diminuent progressivement de l'alimentation à l'extrémité d'épuisement de la cascade et/ou de l'ali- mentation à l'extrémité de produit de la cascade. 8.- Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape consistant à retirer de la cascade, entre des parties adjacentes de celle-ci, un mélange de gaz traité et de gaz porteur, à soumettre ce mélange à une séparation par laquelle on sépare le gaz porteur du gaz traité, à ramener à la cascade le gaz traité séparé, entre les parties entre lesquelles on a retiré le mélange, et à ramener le gaz porteur séparé à l'extrémité d'épuisement de la cascade. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé 24806 1 8 - 16 - par le fait que la séparation entre le gaz porteur et le gaz traité a lieu dans de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur (23) et les modules (12 > de la partie située du cÈté enrichi relativement à la position o l'on retire le mélange et o lion ramène le gaz traité ayant tous pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et étant pratiquement traversés par le même débit molaire de gaz. 10.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'à l'extrémité de produit de la cascade, on retire du gaz de la cascade et on le sépare en gaz porteur et gaz traité, une partie du gaz traité séparé étant retirée comme produit enrichi et le reste étant ramené à l'extrémité de produit de la cascade, le gaz porteur séparé (24) étant ramené à l'extrémité d'épuise- ment de la cascade, la séparation entre le gaz porteur et le gaz traité s'effectuant dans de multiples modules for- mant une cascade de séparation de gaz porteur (30), les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules (12.8, 12 > de la section enrichie, i l'extrémité de produit, ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et étant pratiquement traversés par le même débit molaire de gaz. 11.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on sépare les constituants du gaz traité par un processus de séparation d'isotopes. 12.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le gaz traité est un gaz à deux constituants et que le gaz porteur a un poids molécu- laire inférieur à celui de chacun des constituants. 13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le gaz traité est un mélange d'hexafluorure d'uranium 235 (U235F6) et d'hexafluorure d'uranium 238 (U 238F6) et que le gaz porteur est l'hydrogène. - 17 - 14.- Cascade (10) de séparation de gaz servant à séparer un gaz d'alimentation (14) comprenant plusieurs constituants en un produit gazeux (P), enrichi en un cons- tituant désiré, relativement au gaz d'alimentation, et un gaz épuisé (S), appauvri en constituant désiré, relati- vement au gaz d'alimentation, la cascade comprenant de multiples modules (12) contenant chacun un ou plusieurs éléments de séparation de gaz servant à séparer un courant de gaz traité en un courant enrichi et un courant appauvri, les modules étant disposés en série de l'extrémité d'épui- sement (20) de la cascade à l'extrémité de produit (22) de la cascade, la cascade présentant,à son extrémité de pro- duit,une sortie destinée à un courant de produit enrichi (P) et,à son extrémité d'épuisementune sortie destinée à un courant de produit épuisé (S) et entre ses extrémités, une entrée de gaz d'alimentation (14),qui la divise en une section d'épuisement (16) et une section enrichie (18), les modules étant reliés entre eux de telle sorte que chaque module peut recevoir du gaz d'au moins un autre module et/ou de l'entrée et peut envoyer du gaz à au moins un autre module et/ou à l'une des sorties, la cascade comprenant des moyens de séparation de gaz porteur (30) reliés à l'ex- trémité de produit pour retirer de l'extrémité de produit de la cascade un mélange de gaz porteur et de gaz traité, pour séparer le gaz porteur du gaz traité et pour ramener à la cascade le gaz traité séparé (24) et amener à l'ex- trémité d'épuisement le gaz porteur séparé, et des moyens de circulation de gaz entre les modules, de façon qu'il existe un écoulement net de gaz porteur de l'extrémité d'épuisement à l'extrémité de produit de la cascade et un courant net de gaz traité de l'entrée aux sorties, cette cascade étant caractérisée par le fait qu'elle com- prend de multiples modules (12) ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et que les moyens de circulation du gaz ont la disposition et la structure voulues pour que du gaz entre dans chacun des multiples modules et en sorte de façon qu'il existe un - 18 - débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de la cascade, à travers chacun desdits modules ayant la même grandeur, la même capacité et la même structure, et que la proportion de gaz porteur rela- tivement au gaz traité augmente progressivement de l'entrée à la sortie de produit enrichi et de l'entrée à la sortie de produit épuisé. 15.- Cascade selon la revendication 14, caractérisée par le fait que tous les modules (12) ont pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure. 16.- Cascade selon la revendication 14, caractérisée par le fait qu'elle est divisée en plusieurs parties, tous les modules (12 n) de chaque partie ayant pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure et ayant une grandeur, une capacité et une structure différentes de celles des modules de la ou des autres parties, les moyens de circulation du gaz ayant la disposition et la structure voulues pour qu'en service on puisse obtenir à travers chaque module de chaque partie un débit molaire de gaz pratiquement constant dans chaque direction le long de la cascade, ce débit molaire à tra- vers les modules de chaque partie étant différent du débit molaire à travers les modules de la ou des autres parties. 17.- Cascade selon la revendication 16, caractérisée par le fait.qutelle est divisée en deux parties, l'une des parties comprenant la section d'épuisement de la cascade et une partie de la section enrichie et l'autre partie comprenant le reste de la section enrichie. 18.- Cascade selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de séparation (32) servant à retirer un mélange de gaz porteur et de gaz traité de chaque jonction entre parties adjacen- tes et à séparer ce gaz en gaz traité et gaz porteur, les moyens de séparation étant conçus pour ramener à la cas- cade, entre ces mêmes parties, le gaz traité séparé et pour amener à l'extrémité d'épuisement le gaz porteur sé- paré (24). 24806 1 8 - 19 - 19.- Cascade selon la revendication 18, caractérisée par le fait que les moyens de séparation comprennent de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur (32), les modules de la cascade de séparation de gaz porteur et les modules (12 n) de la partie située du c8té enrichi relativement a la position o l'on retire le mélange et o l'on ramène le gaz traité ayant tous pratiquement la même grandeur, la même capacité et la même structure. 20.- Cascade selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisée par le fait que les moyens de séparation (30) reliés à l'extrémité de produit de la cascade comprennent de multiples modules formant une cascade de séparation de gaz porteur, les modules de la cascade de séparation de gaz porteur (30) et les modules (12.8 ou 12 > n) de la section enrichie, à l'extrémité de produit, ayant prati- quement la même grandeur, la même capacité et la m8me structure.