Brevet FR2490502A1 — publié le 19820326

L'invention a pour objet un dispositif et son procédé pour l'épuration de gaz ou de vapeur dans le but d'obtenir, soit les impuretés contenues par le fluide, soit le fluide lui-même épuré, soit les deux à la fois. 1/. Par rapport aux systèmes existants fonctionnant par condensation et revaporisation au moyen d'échangeurs séparés, le système suivant l'invention a l'avantage de procurer une économie d 'energie considérable. 2/. Par rapport aux systèmes existants fonctionnant par d'autres procédés tels que séparation gaz/gaz, réaction chimique, adsorption, etc.., l'épurateur de vapeur selon l'invention permet la récupération pratiquement totale des impuretés sans aucune dénaturation . Le dispositif selon l'invention peut-être appliqué a) Chaque fois qu'il s'agit dans un procédé physico-chimique de régénérer une vapeur souillée par des impuretés qui, à l'état liquide, peuvent se séparer. Ce sera notamment le cas chaque fois que l'on voudra déshuiler une vapeur d'eau pour des questions de procédé ou des impératifs de non pollution. b) Chaque fois que l'entrainement à la vapeur, ou l'hydrodis- tillation seront les procédés retenus pour débarrasser de certaines impuretés des matières quelconques (nettoyage à la vapeur). c) Chaque fois que, par un de ces procédés, on voudra procéder à l'extraction de certains corps et notamment de certaines huiles précieuses comme les huiles essentielles. L'épuration en phase gazeuse étant généralement difficile par les moyens habituels, le procédé selon l'invention est la condensation puis la purification en phase liquide et la revaporisation, les calories nécessaires à la revaporisation étant apportées par la condensation et un surpresseur (ou compresseur) mécanique permettant de rétablir à la valeur convenable la pression du fluide après sa revaporisation. L'épurateur de vapeur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est composé - d'un échangeur de chaleur à surface faisant office de condenseur d'un coté de la surface d'échange et d'évaporateur de l'autre coté de cette surface, - d'échangeurs liquide/liquide, pour récupérer des calories et maintenir les conditions de températures adéquate avant l 'en- trée dans le dispositif de purification, - de pompes pour récupérer les calories en réinjectant en circuit, fermé ou pas, le corps principal de la vapeur admise, - d'échangeur piloté au moyen d'un dispositif de régulation et par une pompe. Le dispositif et le procédé selon l'invention sont les suivants (voir figure n l): Le fluide gazeux à épurer est admis en 1 à l'entrée d'un échangeur de chaleur à surface 4 faisant office de condenseur d'un coté de la surface d'échange et d'évaporateur de l'autre coté de cette surface. Le liquide provenant de la condensation est dirigé vers un ensemble d'échangeurs liquide/liquide 5 permettant d'une part, le transfert de la majorité des calories encore disponibles au liquide épuré se dirigeant vers l'échangeur 4 et d'autre part, la mise à la température optimale du liquide à épurer, avant son admission dans le système 6 de purification. Le système de purification 6 peut être composé de tous dispositifs connus de séparation de phase convenant aux produits à séparer soit - Séparateurs gaz-liquide, - Séparateurs liquide-liquide, - - Séparateurs solide-liquide, ces différents séparateurs pouvant éventuellement être placés en série ou en parallèle pour constituer le système de purification. La pompe 7 reprend donc, à la sortie du système précédent et sous forme liquide, le corps constituant principal de la vapeur admise dans le système en 1, débarrassé des impuretés séparées par le système 6, tandis que ces impuretés sont recueillies par ailleurs au moyen de tout système convenable en fonction de leur intérêt. Le liquide épuré traverse alors une partie au moins du groupe d'échangeurs 5 où il se réchauffe avant d'être introduit dans l'échangeur 4 où sous la triple action de la chaleur apportée par la vapeur 1, de la chaleur additionnelle apportée par un échangeur 8 généralement piloté par le système de régulation et par le mouvement provoqué par une pompe 9, il va s'évaporer. L'évaporation est rendue possible grâce à la légère différence de pression provoquant une différence de température d'ébullition entretenue par le surpresseur de vapeur 2. A la sortie 3 du surpresseur, on retrouve une vapeur épurée à une pression voisine de la pression qu'avait cette vapeur à son entrée dans le système, voire à une pression plus élevée en fonction des nécessités et de la possibilité de maîtriser les phénomènes du surchauffe. dus à la recompression mécanique. L'épurateur de vapeur selon l'invention représente, sous une forme compacte, voir la figure 2, un excellent moyen avec une dépense minime d'énergie, de procéder à la séparation d'impuretés contenues dans une vapeur soit pour nettoyer cette vapeur, soit pour en récupérer les impuretés. REVENDICATIONS 1. Procédé d'épuration de vapeur par séparation en phase liquide caractérisé par le fait qu'il consiste à utiliser la condensation, puis la purification en phase liquide et la revaporisation, les calories nécessaires à ladite revaporisation étant apportées par la condensation et un surpresseur (ou compresseur) mécanique permet de rétablir à la valeur convenable la pression du fluide après sa revaporisation. 2. Epurateur de vapeur pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est composé: - d'un échangeur de chaleur à surface faisant office de condenseur d'un coté de la surface d'échange et d'évaporateur de l'autre coté de cette surface, - d'échangeurs liquide/liquide, pour récupérer des calories et maintenir les conditions de température adéquate avant l'entrée dans le dispositif de purification, - de pompes pour récupérer les calories en réinjectant en circuit, fermé ou pas, le corps principal de la vapeur admise, - d'échangeur piloté au moyen d'un dispositif de régulation et par une pompe. 3. Procédé d'épuration selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le fluide gazeux à épurer est admis en (1) à l'entrée d'un échangeur de chaleur à surface (4) faisant office de condenseur d'un coté de la surface d'échange et d'évaporateur de 1' autre coté de cette surface ; le liquide provenant de la condensation est dirigé vers un ensemble d'échangeurs liquide/liquide (5) permettant d'une part, le transfert de la majorité des calories encore disponibles au liquide épuré se dirigeant vers l'échangeur (4) et d'autre part, la mise à la température optimale du liquide à épurer, avant son admission dans le système (6) de purification ; le système de purification (6) peut être composé de tous dispositifs connus de séparation de phase convenant aux produits à séparer soit - Séparateurs gaz-liquide, - Séparateurs liquide/liquide, - Séparateurs solide-liquide ces différents séparateurs pouvant éventuellement être placés en série ou en parallèle pour constituer le système de purification la pompe (7) reprend donc, à la sortie du système précédent et sous forme liquide, le corps constituant principal de la vapeur admise dans le système en (1), débarrassé des impuretés séparées par le système (6), tandis que ces impuretés sont recueillies par ailleurs au moyen de tout système convenable en fonction de leur intérêt ; le liquide épuré traverse alors une partie au moins du groupe d'échangeurs (5) où il se réchauffe avant d'être introduit dans l'échangeurs (4) où sous la triple action de la chaleur apportée par la vapeur (1), de la chaleur additionnelle apportée par un échangeur (8) généralement piloté par le système de régulation et par le mouvement provoqué par une pompe (9), il va s'évaporer ; l'évaporation est rendue possible grâce à la légère différence de pression provoquant une différence de température d'ébullition entretenue par le surpresseur de vapeur (2) ; à la sortie (3) du surpresseur, on retrouve une vapeur épurée à une pression voisine de la pression qu'avait cette vapeur à son entrée dans le système, voire à une pression plus élevée en fonction des nécessités et de la possibilité de maîtriser les phénomènes du surchauffe dus à la recompression mécanique.