Brevet FR2496489A1 — publié le 19820625

249648' La présente invention est relative à un système de distribution de li- quide pour appareillages de génie chimique et, en particulier, pour absorbeur à film tombant, à bloc ou à tube, et pour colonne à garnissage. Il est connu que l'efficacité d'un absorbeur ou d'une colonne à garnis- sage est hautement influencé par la répartition du liquide en tête de l'ap- pareil. Différentes techniques ont déjà été proposées: tube distributeur, plaque perforée; ces différents systèmes présentent de nombreux inconvé- nients, à savoir - Distribution localisée du liquide, - Encrassement des trous du distributeur, - Absence de souplesse dans le cas de plaque perforée, avec de plus des pertes de charges élevées, - Difficulté d'intéresser tous les trous à l'écoulement: en effet, l'inclinaison plus ou moins prononcée de la plaque perforée suffit à "assécher" certains trous et à en "noyer" d'autres (défauts de planéité). De même, en fonction de la position de la tubulure d'ar- rivée du liquide on constate que certains trous sont plus ou moins mouillés. Une amélioration de la plaque perforée a été apportée en plaçant dans chaque trou un tube déversoir cranté ou non à sa partie supérieure. On constate de fait, que ce système permet une meilleure répartition du liquide, une diminution des pertes de charge, mais son efficacité reste moyenne en ce qui concerne l'intéressement de tous les trous à la distribution (problème de l'horizontalité et du gradient de niveau de liquide créé par la non symé- trie de l'entrée du liquide). Même avec ce système, il est couramment admis d'augmenter les surfaces d'absorption de 20% et plus pour compenser ces dé- fauts de distribution. La présente invention a pour objet un système de distribution de liqui- de permettant, non seulement la diminution des pertes de charges, mais 1) Un écoulement du liquide pratiquement uniforme dans tous les trous. 2) Une grande souplesse de fonctionnement, en ce qui concerne les débits de liquide admissibles. Selon l'invention, le système de distribution de liquide comprend une rampe de répartition de liquide et une plaque de distribution percée de trous placée sous cette rampe et est caractérisé en ce que: - ladite rampe comporte des éléments tels que le liquide se déverse le long d'une paroi oblique à la périphérie de la plaque de distribution, - les trous de ladite plaque sont rehaussés par rapport à la surface de ladite plaque, ces rehausses étant elles-mêmes perforées ou rainurées au moins au niveau du plan de la plaque ou à une distance au plus égale à leur hauteur. Les formes de la rampe et de la plaque dépendent de la géométrie de l'appareil dans lequel le système de distribution est monté. Un type de rampe de répartition selon l'invention est illustré à ti- tre indicatif et non limitatif par la figure 1. Dans cette rampe, le liquide arrive par une tubulure 1 judicieusement orientée qui ne déverse pas le liquide directement sur la plaque de distri- bution mais dans une gorge 2 munie d'un barrage 3 et d'un déflecteur 4. Ce système a l'avantage de permettre l'écoulement d'un film le long de la paroi oblique 5 permettant ainsi une répartition du liquide sur toute la périphérie de la plaque de distribution. Suivant le type d'appareil utilisé, la gorge 2 peut être circulaire et la paroi 5 usinée comiquement. Les rehausses des trous de la plaque peuvent être constituées - soit par l'ajout de barrettes, - soit par l'ajout de tubes, - soit par le creusement de rainures entre les trous sur la plaque. Les figures 2, 3 et 4 illustrent le cas o ces rehausses sont consti- tuées par des barrettes. La figure 2 montre en vue de dessus le quart d'une plaque 6 percée de rangées de trous 7 à pas constant. Cette plaque est ici cylindrique mais elle pourrait avoir une autre forme suivant l'appareillage auquel elle est destinée. La figure 3 montre en coupe (à une échelle différente pour une meilleu- re lecture) une partie de la plaque 6 dont les trous 7 sont rehaussés par rapport à la surface 8 de la plaque par des barrettes 9. Ces barrettes sont ici pourvues de rainures 10 au niveau de la plaque d'une part, et de rainu- res Il à leur partie supérieure d'autre part. Ces rainures pourraient être remplacées par des perforations. La figure 4 est une vue de dessus de la figure 3. La section totale des perforations ou des rainures à la base des re- hausses est telle que le débit minimum de liquide de l'installation entraî- ne une élévation du niveau de ce liquide sur la plaque. L'intérêt d'un tel système réside dans le fait qu'un niveau quasiment constant de liquide est maintenu sur toute la plaque, par le fait que ce liquide arrive régulièrement de la périphérie de cette plaque et que les perforations ou les rainures placées à la base des rehausses introduisent des pertes de charge et créent donc un gradient hydraulique. Ce système favorise aussi la souplesse de fonctionnement à débit va- riable puisqu'il permet, lorsque le débit augmente, de travailler en surverse. Le système peut être encore amélioré surtout sur des plaques de distri- bution de grandes dimensions ou de grand diamètre en recherchant un niveau de liquide horizontal en écoulement dynamique. Différentes possibilités sont offertes: - on peut positionner la rampe de répartition de liquide par rapport à la plaque de distribution de manière que l'axe de la tubulure d'entrée de la- dite rampe et l'axe desrehausses forment un angle, - on peut avoir une distance entre rehausses (représenté par a dans le cas des barrettes figure 2) différente en allant de la périphérie de la plaque à son centre, - on peut remplacer les perforations ou rainures à la base des barrettes ou des tubes par des perforations ou rainures à hauteur variable de la périphérie (position haute) vers le centre (position basse), afin de favo- riser l'écoulement vers le centre de la plaque de distribution. Une amélioration peut être encore apportée par la dimension des per- forations ou des rainures. R E V E N D I C A T I 0 N S. 1. Système de distribution de liquide pour appareillages de génie chimi- que, système comprenant une rampe de répartition de liqi.ide et une plaque de distribution percée de trous placée sous cette rampe et caractérisé en ce que: - ladite rampe comporte des éléments tels que le liquide se déverse le lang d'une paroi oblique à la périphérie de la plaque de distribution, - et que les trous de ladite plaque sont rehaussés par rapport à la surface de ladite plaque, ces rehausses étant elles-mimes pourvues de perforations ou de rainures au moins au niveau du plan de la plaque ou à une distance au plus égale à leur hauteur. 2. Système de distribution de liquide suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite rampe de répartition comprend une tuDuuire Judicieu- sement orientée amenant le liquide dans une gorge, cette gorge étant Vinie d'un barrage et d'un déflecteur renvoyant le liquide le long de la paroi oblique. 3. Système de distribution de liquide suivant la revendication I ou la revendication 2, caractérisé en ce que les trous de ladite plaque de distri- bution sont rehaussés par l'ajout de barrettes. 4. Système de distribution de liquide suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les trous de ladite plaque de distri- bution sont rehaussés par l'ajout de tubes. 5. Système de distribution de liquide suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les trous de ladite plaque de distri- bution sont rehaussés par le creusement de rainures entre les trous sur la- dite plaque. 6. Système de distribution de liquide suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les perforations ou les rai- hures des dites rehausses se situent d'une part au niveau de la plaque et d'autre part à leur partie supérieure. 7. Système de distribution de liquide suivant l'une quelconque des re- vendications I à 5, caractérisé en ce que les perforations ou les rainures des dites rehausses se situent d'une part à des hauteurs variables de la périphérie de la plaque (position haute) vers son centre (position basse, et d'autre part à leur partie supérieure. 8. Système de distribution de liquide suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre les rehausses est différente en allant de la périphérie de la plaque à son centre. 9. Système de distribution de liquide suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'on positionne ladite ram- pe et ladite plaque l'une par rapport à l'autre, de manière que l'axe de la tubulure d'entrée de ladite rampe et l'axe des rehausses forment un angle. 10. Appareillages de génie chimique et en particulier absorbeur à film tombant, à bloc ou à tube, et pour colonne à garnissage, comportant un sys- tème de distribution de liquide tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes.