Brevet FR2505201A1 — publié le 19821112

La présente invention concerne un appareil de concentration, et plus précisément un appareil de concentra- tion de solutions diluées dont le rendement thermique est élevé et dont la construction est simple. Elle concerne aussi un tel appareil de concentration qui est capable de former des solutions concentrées avec un rendement thermique élevé. Elle concerne aussi un appareil de concentration de solutions diluées mettant en oeuvre de la chaleur à basse température, sans qu'une ébullition ou une évaporation sous vide soit nécessaire. Elle concerne aussi un appareil de concentration qui n'a pas à résister à la pression et qui est de construc- tion simple. Plus précisément, l'invention concerne un appareil de concentration qui comporte un mince plateau récepteur de chaleur, ayant une conductibilité thermique élevée, ce mince plateau ayant, sur sa face arrière qui n'est pas tournée vers une source de chaleur, une couche d'absorption de solu- tion qui lui est transmise en vue de sa concentration, et un mince plateau de condensation ayant une conductibilité thermique élevée et comportant une couche d'absorption d'un condensat, distantede la couche d'absorption de -solution placée en regard, le mince plateau de condensation comportant en partie au moins une gorge formée afin qu'elle transmette la solution à la couche d'absorption de solution Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins un mince plateau intermédiaire est placé entre le mince plateau récepteur de chaleur et le mince plateau de condensation, mais est distant de ceux-ci Le mince plateau-intermédiaire a une couche d'absorption deliquide sur une de ses surfaces au moins, et il est partiellement muni d'au moins une gorge formée afin qu'elle transmette la solution à concentrer. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure l A est une coupe schématique d'un mode de réalisation de base de l'invention; la figure 1 B est un schéma représentant un système de concentration à plusieurs étages comprenant de minces pla- teaux intermédiaires; les figures 2 A et 2 B sont des coupes schématiques d'un appareil de concentration b plusieurs étages, réalisé selon l'invention et comprenant de minces plateaux intermé- diaires; les figures 3 A et 3 B sont des coupes schématiques d'autres modes de réalisation de l'invention; la figure 3 C est une coupe schématique d'un autre mode de réalisation analogue à celui de la figure 3 B: les figures 4 à 8 sont des coupes schématiques re- présentant chacune de minces plateaux utiles dons l'appareil selon l'invention; la figure 9 A est une perspective partielle d'un mince plateau ayant une configuration différente; la figure 98 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 9 A; la figure 10 est une perspective en coupe partielle - représentant un mode de réalisation comprenant de minces pla- teaux du type représenté sur la figure 4; et les figures Il à 13 sont des coupes schématiques représentant chacune des dispositifs d'extraction séparés de solution concentrée et de condensait, destinés à être utilisés dans l'appareil selon l'invention. L'appareil de concentration selon l'invention con- vient à la concentration de solutions aqueuses diluées de sels tels que les halogénures des métaux alcalins, notamment l'iodure de lithium et le chlorure de sodium, et les hologé- nures alcalino-terreux tels que le chlorure de calcium et le chlorure de magnésium L'appareil peut être aussi utilisé pour d'autres solutions aqueuses et pour des solutions dans des solvants organiques. La source de chaleur utilisée avec l'appareil n'est nullement limitée et elle peut %tre, par exemple, toute source naturelle de chaleur, par exemple de chaleur d'origine géo- thermique, de chaleur de source chaude ou de chaleur solaire, ou des chaleurs perdues des usines Bien qu'on puisse obte- nir une certaine efficacité de concentration lorsque la tem- pérature de la source de chaleur est au moins égale à 40 C environ, il est habituellement préférable que la source de cha- leur utilisée ait une température d'environ 100 C. Les minces plateaux utilisés dons l'appareil de l'invention sont destinés à remplir les fonctions de chauffage et de condensation et ils ont une conductibilité thermique élevée Ces minces plateaux sont formés d'une matière qui ré- siste à la corrosion lorsqu'elle est exposée à la solution à concentrer Dans le cas de solutions aqueuses d'halogénures métalliques,des exemples de matières utiles sont l'acier inoxy- dable résistant à la corrosion, le titane et les métaux du type "Monel" On peut aussi utiliser des feuilles ou films de ma- tières plastiques résistant à la chaleur telles que le poly- propylène, les résines contenant du fluor et le "Nylon". L'épaisseur des minces plateaux, bien qu'elle varie avec la matière utilisée, est de préférence comprise entre environ 0,1 et 10 mm. Dans le cas de la concentration d es solutions aqueu- ses, les couches absorbantes sont formées de matières organi- ques ou minérales, par exemple à effet de mèche, capables d'absorber l'eau de façon satisfaisante, par exemple sous forme d'une étoffe, d'un feutre, d'-une éponge, de fibres de formol polyvinylique, de fibres de 'Nylon", de fibres de cel- lulose, de fibres de carbone, d'amiante, de laine de verre, d'une matière fibreuse à base d'acier inoxydable, d'uréthanne contenant du graphite, de mousses de matières plastiques, etc. La ccuche absorbante est formée par fixation d'une feuille d'une telle matière sur le mince plateau La couche peut aussi être formée par flocage du mince plateau à l'aide de courtes fibres d'une telle matière Dans le cas de la concentration de solutions dans un solvant organique, celle des matières précitées qui ne sont pas attaquées par ces solutions peuvent être utilisées comme couches absorbantes Ces dernières ont de préférence une épaisseur comprise entre environ 0,1 et mm. L'appareil selon l'invention concentre une solution diluée dons l'espace compris entre les minces plateaux ayant des températures différentes, au cours d'un cycle qui com- prend un chauffage qui provoque une évaporation (absorption de chaleur) qui provoque un transfert de chaleur par la va- peur, provoquant alors une condensation (libération de cha- leur). On considère maintenant le système de concentration en référence au mode de réalisation de base représenté sur la figure IA La description qui suit correspond au cas de l'utilisation d'une solution aqueuse comme solution à concen- trer, afin que la compréhension de l'invention soit facilitée. Ainsi, la solution à concentrer est une solution aqueuse diluée, et le condensat est l'eau Des deux surfaces de cha- que plateau mince, celle qui est tournée vers la source de chaleur est appelée surface 'avant'. Selon l'invention, la couche absorbant la solution diluée et qui reçoit la solution à concentrer est placée sur la face arrière du mince plateau, dans tous les cas, et elle est repérée par la référence S avec un suffixe La cou- che d'absorption de condensat est toujours formée sur la face avant de chaque plateau mince autre que le plateau qui reçoit la chaleur, et elle est donc repérée par la référence W, suivie éventuellement d'un suffixe. La figure l A indique qu'une source de chaleur HS est disposée au-dessus de l'appareil représenté Ainsi, un mince plateau EO est placé près de la source de chaleur et joue le rôle d'un plateau récepteur de chaleur Un mince pla- teau El est disposé à un emplacement auquel la température est plus basse afin qu'il joue le rôle d'un plateau de con- densation Les deux plateaux minces EO et El sont raccordés à leurs bords par des organes d'isolation thermique 1 forment des parois latérales qui délimitent une chambre d'évaporation et de condensation. Les plateaux minces EO et El sont repliés avec une forme en V en coupe, à chacune des parties opposées d'extrémité, afin qu'ils forment des gorges CO, DO et Cl, DI respective- ment La gorge Cl est utilisée pour la solution diluée à concentrer, et la gorge Dl est utilisée pour la solution concentrée résultante Chacun de ces minces plateaux est plié de manière qu'il forme un angle obtus dons une partie com- prise entre les gorges opposées, plus près de la gorge de solution concentrée, afin qu'il forme une partie repliée en creux LI pour le condensat Les plateaux minces EO et El sont disposés de manière que la gorge Cl de la solution se trouve à un niveau supérieur à celui de la gorge DI de la solution concentrée. Une couche S d'absorption de la solution diluée, fixée b la face arrière du mince plateau récepteur de chaleur EO, est disposée depuis la partie inférieure la plus basse de la gorge CO du mince plateau EO jusqu'à la partie inférieure la plus basse de la gorge DO du plateau EO Une couche W d'absorption de condensat, fixée à la face avant du mince plateau El est disposée de la partie marginale de la gorge CI jusqu'à la partie marginale de la gorge Dl Dans la partie in- terne entourée par les minces plateaux EO et El et les organes 1 d'isolation thermique, les couches absorbantes S et W sont placées en regard et sont séparées par un espace t Ce dernier a habituellement une dimension comprise entre environ 1 et 50 mau, bien qu'il varie avec la nature de la solution à concentrer, la température de la source de chaleur et de nombreux autres paramètres Cet espacement représente la distance que doit parcourir la vapeur formée à partir de la solution diluée avant de se condenser après la séparation du soluté Plus cette distance est courte et plus la résistance rencontrée est faible, si bien que le rendement de concentration est élevé. L'appareil selon l'invention correspond à une construction extrme dans laquelle l'espacement,ú peut être minimisé. La solution diluée à concentrer est transmise d la gorge Cl par une tuyauterie T, elle imprègne la couche absor- bante S et elle s'écoule en descendant la partie inclinée du minceplateau vers la partie repliée LO Lorsqu'elle s'écoule ainsi, la solution est échauffée par le plateau EO qui est lui-même chauffé par la source de chaleur, et elle se con- centre du fait d'évaporation d'eau Après la descente vers la partie pliée LO, la solution concentrée remonte temporai- rement puis descend à nouveau le long de la pente de la gorge DO Après avoir atteint l'extrémité du fond de la gorge DO, la solution concentrée tombe goutte à goutte dans la gorge Dl qui se trouve au-dessous La solution concentrée collectée dans la gorge Dl est évacuée hors de l'appareil par une tuyau- terie ou un dispositif analogue. La vapeur produite se condense lorsqu'elle est au contact de la couche absorbante W La solution condensée absorbée par la couche W s'écoule en descendant la partie inclinée du mince plateau El, se rassemble dans la partie re- pliée Ll et est évacuée hors de l'appareil par une sortie F, par capillarité ou par effet de siphon. La chaleur de la source peut être utilisée efficace- ment lorsqu'un film destiné à absorber sélectivement la cha- leur est formé sur toute la face avant du mince plateau ré- cepteur de chaleur EO. Le mince plateau El de concensation peut avoir, sur sa face arrière, une couche d'absorption de liquide des- tinée à transmettre de l'eau ou un liquide analogue de refroi- dissement destiné à refroidir ce plateau El Dans une variante, le plateau de condensation peut être refroidi, par exemple à l'aide d'air. On peut obtenir un excellent rendement de concentra- tion par l'utilisation d'une structure à plusieurs étages comprenant des chambres d'évaporation et de condensation dis- posées en couches Un tel appareil de concentration à plusieurs étages comporte au moins un mince plateau intermédiai- re placé entre un mince plateau récepteur de chaleur et un mince plateau de condensation Le plateau intermédiaire a une couche d'absorption de liquide sur l'une de ses faces opposées ou sur les deux, et il est placé à distance des couches absor- bantes des minces plateaux adjacents. Dans ce cas, une solution diluée se concentre entre les minces plateaux ayant des températures différentes, au cours d'un cycle qui comprend le chauffage qui provoque une évaporation (absorption de chaleur) qui provoque un transfert de chaleur par la vapeur qui va se condenser (libération de chaleur) et qui provoque un transfert de chaleur à travers le plateau mince, provoquant alors une évaporation (absorp- tion de chaleur), etc. On décrit ce cycle en référence à la figure lb dans laquelle la distance de transfert de chaleur est repré- sentée par la référence T suivie d'un suffixe et la distance de parcours de la vapeur par la référence ú suivie d'un suf- fixe. Dans un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, l'appareil est tel que les distances TI à Tn-1 de transfert de chaleur et les distances de déplacement de la vapeur e 1 a N sont rendues à peu près nulles afin que l'évaporation et la condensation, c'est-à-dire l'absorption et la libération de chaleur soient réalisées de façon alter- née, comme dans une chaîne. Cet effet de cha Ine se poursuit indéfiniment, dans un état idéal n'assurant aucune perte de chaleur mais s'atténuant progressivement lors d'une mise en oeuvre réelle. Ainsi, l'état idéal peut être simulé afin qu'il donne un meilleur rendement thermique lorsque la distance T de trans- fert de chaleur et la distance t de déplacement de la vapeur sont rendues à peu près nulles, comme dans le mode de réalisa- tion considéré. La chaleur Q est transmise par un arrangement de minces plateaux EO à En, à partir d'une face qui est plus proche de la source de chaleur que l'autre face Le système de concentration placé entre le mince plateau EO qui a une couche SO d'absorption de la solution diluée et le mince plateau El qui a une couche Wl d'absorption de condensat et une couche Si d'absorption de solution est analogue au système déjà décrit en référence à la figure 1 A. La chaleur libérée vers la couche d'absorption Wl est transmise à la couche absorbante Sl à la distance Tl qui est sensiblement égale à l'épaisseur du mince plateau El afin que la solution qui se trouve dans la couche absorbante Si soit chauffée et s'évapore La chaleur est ensuite transmise au mince plateau E 2 par un processus identique à celui qu'on a décrit en référence à la figure IA. Ainsi, la chaleur est transmise d'un plateau au suivant successivement, en série, et elle est finalement éva- cuée hors de l'appareil à travers le mince plateau En. Dans le mode de réalisation considéré, la solution concentrée peut être extraite indépendamment de chaque étage, ou la solution concentrée provenant d'un étage peut être transmise à un autre étage successivement afin que la con- centration augmente. Les autres modes de réalisation de l'appareil selon l'invention, décrits dans la suite du présent mémoire, concer- nent, à titre purement illustratif, certains modes de réalisa- tion seulement de l'invention. Les figures 2 A et 28 sont des coupes schématiques de modes de réalisation d'un type particulier. Le mode de réalisation de la figure 2 A correspond à celui de la figure IA mais avec quatre minces plateaux In- termédiaires Les plateaux minces sont inclinés par rapport à un plan horizontal. Les plateaux minces EO à E 5 sont repliés en V, en coupe, à chacune des parties opposées d'extrémité afin qu'ils forment des gorges CO à C 5 destinées à transmettre la solution diluée à concentrer, et des gorges DO à D 5 desti- nées à l'extraction de la solution concentrée résultante A un emplacement compris entre les gorges opposées et plus proche des gorges DO à D 5 de solution concentrée, les plateaux 9 sont repliés, et ils forment des parties pliées en creux LO à L 5 de solution concensée, suivant un angle obtus Les plateaux minces EO à ES sont disposés de manière que les gorges CO à C 5 de circulation de solution se trouvent à un ni- veau supérieur à celui des gorges DO à D 5 de solution concentrée. Tous les plateaux minces EO à E 4, mis à part le plo- tequ inférieur E 5, comportent, à leur face arrière (c'est-à dire à leur face inférieure sur la figure 2 A) des couches SO b 54 d'absorption de solution diluée, allant des extrémités inférieures des gorges CO à C 4 aux extrémités inférieures des gorges, DO à D 4 Des couches Wl à W 5 d'absorption de condensai, fixées aux faces avant des minces plateaux El à E 5, autres que le plateau supérieur EO (c'est-à-dire aux faces supérieures sur la figure 2 A) dépassent des bords des gorges CI à C 5 et rejoignent les bords des gorges DI à D 5. Les plateaux minces EO à E 5 sont disposés en couches et des organes d'isolation thermique qui les entourent sont disposés entre eux afin que les couches absorbantes adjacentes ne soient pas en contact mutuel. La solution diluée à concentrer est transmise aux gorges Cl à C 5 par des tuyauteries Pl à P 5 respectivement. La solution qui parvient sur les gorges CI à C 5 imprègne les couches absorbantes SO à 54 La solution qui imprègne la couche absorbante 50 s'écoule en descendant la partie incli- née du plateau mince EO vers la partie repliée LO Pendant cet écoulement, la solution s'échauffe sous l'action du pla- teau EO qui est chauffé par la source de chaleur, et elle se concentre par évaporation d'eau De manière analogue, la solution absorbée par les couches SI à 54 s'échauffe par absorption de la chaleur latente de condensation libérée vers les minces plateaux intermédiaires El à E 4 et elle se concentre par évaporation d'eau Après avoir descendu la pente vers les parties pliées, la solution concentrée remonte temporairement et redescend le long de la pente des gorges DO à D 4 La solution concentrée, lorsqu'elle atteint les extrémités des parties inférieures des gorges DO à D 4 tombe goutte à goutte dans les gorges Dl à D 5 qui se trouvent au- dessous La solution concentrée collectée dans les gorges Dl à D 5 est évacuée hors de l'appareil, par des tuyauteries ou des dispositifs analogues. La vapeur d'eau produite se condense lors du contact avec les couches absorbantes Wl à W 5 Le condensat absorbé par ces couches s'écoule endescendant le long des minces pla- teoux El à E 5, le long de leur partie inclinée, et se rassemble au niveau des parties pliées LI à L 5 Dans le cas de l'appa- reil de ce type, les couches absorbantes Wl à W 5 ne sont pas toujours nécessaires; le condensat produit sur les faces avant des plateaux minces peut descendre le long de la partie inclinée et se rassembler dans les parties repliées LI à L 5. Le condensat collecté dons les parties pliées est évacué hors de l'appareil par un dispositif convenable, par exemple par capillarité ou par un effet de siphon. Le mode de réalisation considéré met en oeuvre le système de concentration décrit en référence à la figure l B. Alors que la solution diluée ne se concentre qu'une fois entre les minces plateaux adjacents, dans ce mode de réa- lisation, la tuyauterie d'évacuation de la solution concentrée, dons chaque étage, peut être raccordée à la tuyauterie d'ali- mentation en solution diluée de l'étage suivant qui se trouve au-dessous afin que la solution soit concentrée progressive- ment. La quantité de chaleur fournie au plateau récepteur de chaleur est consommée de façon générale par évaporation de la solution diluée-qui imprègne la couche absorbante portée par la face arrière du plateau, et elle est aussi absorbée par la solution concentrée résultante et le condensat, à la température qu'ils ont Ainsi,la chaleur absorbée par le con- densat et la solution concentrée doit être récupérée dans la mesure du possible par un échangeur de chaleur Cependant, il est impossible de récupérer la chaleur à 100 %, et 10 % environ de la chaleur fournie sont habituellement perdus La quantité de chaleur Qn libérée par condensation de la vapeur dans la couche d'absorption de condensat, sur chacun des minces plateaux El à E 5, est donnée par l'équation suivante (M). Q = Go X fn (I) % désigne la quantité de chaleur initialement fournie, n le nombre d'étages d'évaporation, et f un rapport d'atténua- tion qui est habituellement compris entre 0,85 et 0,95 Le rapport d'évaporation ou de concentration augmente avec la quantité de chaleur Qn et diminue lorsque le nombre d'étages d'évaporation augmente. Ainsi, lorsque la solution à concentrer est trans- mise à chaque étage en proportion du rapport d'atténuation f, multiplié par le nombre d'étages concernés, au lieu d'être transmis en quantités égales dons tous les étages, la solu- tion n'est pas transmise en excès et donne un rendement accru de concentration. En outre, lorsque la solution à concentrer est transmise à chaque étage en étant chauffée à une température supérieure à la température du concentrat et de la solution concentrée résultante, la quantité de chaleur retirée par le condensat et la solution concentrée dans chaque étage peut être compensée plus que complètement, si bien que la quantité de condensat ne diminue pas d'un étage au suivant Ainsi, le rendement de concentration peut être efficacement amélioré aussi par transmissionde la solution diluée à une température relativement élevée. La figure 2 B représente un mode de réalisation dans lequel une source de chaleur HS est placée au-dessous du mince plateau le plus bas EO qui joue aussi le rôle d'un plateau récepteur de chaleur Des couches SQ à 54 d'absorption de solution diluée sont placées sur les faces arrière des plateaux minces EO à E 4 (c'est-à-dire sur les faces supérieures sur la figure 28), et des couches Wl à W 5 d'absorption de condensat sont placées sur les faces avant des plateaux minces El à E 5 (c'est-à-dire des faces-inférieures sur la figure 2 B). Ce mode de réalisation a la même construction que celui de la figure 2 A, mises à part les différences précitées. Les figures 3 A à 3 C sont des coupes schématiques de modes de réalisation d'un type différent de celui des fi- gures 2 A et 2 B- Le mode de réalisation représenté sur la figure 3 A a une source de chaleur HS par rayonnement ou analogue, placée au-dessus d'un arrangement de plateaux minces comprenant quatre minces plateaux intermédiaires Les plateaux sont disposés horizontalement et n'ont pas de parties repliées. Les plateaux minces EO à E 5 sont repliés afin qu'ils aient une section en V, dans chacune des parties opposées d'extrémité, afin qu'ils forment des gorges AO à A 5 de solution diluée à concentrer et des gorges BO à B 5 de solution concen- trée résultante. Tous les minces plateaux EO b E 4, mis à port le plateau inférieur E 5, comportent, à leur face arrière (face inférieure sur la figure 3 A) des couches SO à 54 d'obsorption de solution diluée, allant des extrémités inférieures des gorges AO à A 4 aux bords des gorges 80 à B 4 Des couches Wl à W 5 d'absorption de condensat, fixées aux faces avant des plateaux minces El à E 5 autres que le plateau supérieur EO (c'est-à-dire aux faces supérieures sur la figure 3 A) sont disposées des bords des gorges Ai à A 5 aux extrémités infé- rieures des gorges B 1 à B 5 Les plateaux minces EO à E 5 sont disposés en cou- ches et des organes d'isolation thermique qui les entourent sont placés entre eux afin que les couches adjacentes d'absorp- tion ne soient pas en contact mutuel. Les trous Hl à H 5 de débordement sont formés dans les parties supérieures des parois inclin 6 es délimitant les gorges Al à A 5 de solution Le trou de débordement de chaque plateau mince se trouve à un niveau supérieur à celui de la partie inférieure de la gorge du plateau mince suivant qui se trouve au-dessus de lui Des orifices Il à I 5 sont formés dans les parties inférieures des gorges Bl à B 5 de condensat. La solution diluée à concentrer est transmise par une tuyauterie Pl à la gorge Al afin que celle-ci se remplisse et déborde par le trou Hi, provoquant ainsi le remplissage de la gorge A 2 De manière analogue, la solution diluée débor- dant par les trous H 2 à H 4 remplit les gorges A 3 à A 5 succes- sivement. Lorsque les gorges Al à A 5 sont remplies de solution, celle-ci est absorbée par les couches SO à 54 fixées aux faces arrière des parties AO b A 4 formant les gorges et elle imprè- gne entièrement les couches. Lorsque le plateau mince supérieur EO est chauffé par la source de chaleur HS, la solution diluée qui imprègne la couche SO s'échauffe et se concentre par évaporation d'eau. Par diffusion, la solution concentrée augmente la concentra- tion de la solution diluée dons la gorge AI Comme de la solution diluée neuve est transmise constamment ou par inter- mittence par la tuyauterie Ti, la solution concentrée résul- tante déborde par le trou HI dans la gorge A 2. D'autre part, la vapeur d'eau produite atteint la couche Wl d'absorption de condensat qui se trouve à la face avant du mince plateau en regard El, et la vapeur se condense et est absorbée par la couche Wl Etant donné les phénomènes de capillarité et l'effet de siphon, le condensai absorbé s'écoule vers la gorge Bl et tombe goutte à goutte dans la gorge B 2 par l'orifice inférieur Il. Le mince plateau El qui a une bonne conductibilité thermique s'échauffe sous l'action de la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau, libérée dans la couche Wl. La chaleur est transmise à la solution diluée absorbée par la couche SI d'absorption de solution à la face arrière du plateau mince El si bien que la solution se concentre avec évaporation d'eau - De manière analogue, la solution se concentre entre les plateaux minces El et E 2, E 2 et E 3, et E 3 et E 4 Lorsque la solution se concentre de manière analogue entre le mince plateau E 4 et le mince plateau inférieur E 5, la chaleur la- tente de condensation transmise à la couche W 5 d'absorption de condensat est évacuée de l'appareil à travers le mince plateau E 5. La solution concentrée qui se rassemble dans la gorge A 5 du mince plateau E 5 déborde par le trou H 5 et est conduite dans une tuyauterie Pc par une rigole GI Le cas échéant, la solution concentrée peut aussi circuler à nouveau dans l'appareil et être concentrée jusqu'à la concentration voulue Cependant, lorsque la solution se concentre en excès, des cristaux de soluté, par exemple de sels, risquent de se déposer dans les solutions absorbantes, et cette caractéristi- que est indésirable. Le condensai collecté dans la gorge B 5 tombe en gouttes par l'orifice inférieur I 5 de la gorge B 5 et il est conduit vers une tuyauterie Pw par une rigole G 2. La figure 3 B représente un mode de réalisation qui est une variante de celui de la figure 3 A et qui a une source de chaleur HS placée à la face inférieure, le mince plateau inférieur EO jouant le rôle de plateau récepteur de chaleur. Ainsi, des couches SO à 54 d'absorption de solution diluée sont disposées aux faces arrières des minces plateaux EO à E 4 (c'est-à-dire les faces supérieures sur la figure 3 B) et des couches Wl à W 5 d'absorption de condensat sont placées sur les faces avant des minces plateaux El à E 5 (faces infé- * rieures sur la figure 3 B) Ce mode de réalisation a la même construction que celui de la figure 3 A, à l'exception de ces différences. La figure 3 C représente un mode de réalisation dans lequel les gorges ayant une section en V sont disposées en trois lignes espacées La solution diluée à concentrer est transmise par une tuyauterie Pl vers les gorges centrales A. Le condensat est extrait des extrémités inférieures des gorges B, de part et d'autre, et la solution concentrée est extraite des extrémités inférieures des gorges A A part ces caractéris- tiques, ce mode de réalisation est analogue à celui de la figure 3 B. Les figures 4 à 8 sont des coupes schématiques re- présentant de minces plateaux ayant des configurations diverses, la figure 9 A étant une perspective partielle d'un autre mince plateau ayant une configuration différente alors que la figure 9 B est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 9 A. Ces minces plateaux conviennent aux modes de réali- sation des types représentés sur les figures IA, 2 A et 2 B. Les figures 4 à 6 représentent des modes de réalisa- tion dans lesquels les plateaux minces tels que représentés sur les figures 2 A et 2 B sont disposés d'une manière continue, leurs gorges ayant des niveaux différents Dans le mode de réalisation de la figure 4, les gorges sont disposées de plus en plus bas La solution à concentrer est transmise à la gorge qui a le niveau le plus élevé, c'est-à-dire celle qui est formée à une première extrémité du plateau mince, et la solution concentrée est extraite de la gorge qui est formée à l'autre extrémité Le condensot est retiré au niveau des parties repliées. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la gorge formée à peu près au centre du plateau mince se trouve au niveau le plus élevé et, de préférence, des nombres égaux de gorges sont formés de chaque côté de la gorge centrale. Les gorges formées aux extrémités opposées du plateau sont les plus basses La solution à concentrer est transmise b la gorge centrale qui a le niveau le plus élevé, et la solution concentrée est extraite des gorges aux extrémités opposées. Le condensat est retiré au niveau des parties repliées. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le pla- teau mince a des extrémités opposées qui se trouvent au ni- veau le plus élevé et descent progressivement vers son centre. La solution à concentrer est transmise aux gorges des extré- mités opposées alors que la solution concentrée est retirée de la gorge centrale Le condensat est retiré au niveau des parties repliées. La figure 7 représente un plateau mince ayant des gorges à ses extrémités opposées et une partie centrale re- pliée suivant un angle obtus La solution à concentrer est transmise à l'une des gorges, la solution concentrée s'écoule hors de l'autre gorge, et le condensat est extrait de la partie centrale repliée. Le mode de réalisation représenté sur la figure 8 est le même que celui de la figure 7, mais le plateau mince est replié dans deux parties centrales afin qu'il forme une partie médiane plate L'alimentation de la solution à concen- trer et l'extraction de la solution concentrée et du condensat s'effectuent de la même manière que décrit en référence à la figure 7. La figure SA représente un mode de réalisation qui remonte vers les bords opposés en direction latérale et il comporte, à l'une de ses extrémités opposées longitudinale- ment, une gorge ayant une section en V, destinée à transmettre la solution à concentrer L'extrémité ayant la gorge se trou- vont à un niveau plus élevé que l'autre extrémité La solu- tion concentrée et le condensat peuvent être collectés sépa- rément, par mise en oeuvre des dispositifs décrits dans la suite du présent mémoire en référence aux figures Il à 13. La figure 9 B est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 9 A. La figure 10 est une perspective en coupe partielle d'un autre mode de réalisation de l'invention comprenant six minces plateaux du type représenté sur la figure 4. Dans ce mode de réalisation, chaque plateau mince a un certain nombre de gorges Ca à Cj et Do qui se trouvent à des niveaux de plus en plus bas de la gorge Ca vers la gorge Do La solution diluée à concentrer est d'abord trans- mise à la gorge Ca qui se trouve au niveau le plus élevé puis aux gorges Ci et Cj, en quantités convenables, d une concen- tration croissant progressivement si bien que la solution à concentrer peut être préchauffée étant donné la température élevée de la solution concentrée, le rendement thermique étant ainsi amélioré. Ce mode de réalisation est destiné à être chauffé par-dessus De la chaleur du rayonnement solaire par exemple est utilisée comme source de chaleur HS Ainsi, le bottier a un couvercle supérieur 2 qui est formé de verre, de matière plastique transparente ou d'une matière analogue permettant un passage efficace des rayons solaires et de chaleur rayon- nante analogue Les parties latérales du boîtier sont formées d'organes 1 d'isolation thermique, résistant à la corrosion et destinés à retenir les plateaux minces, d'un organe externe 3 d'isolation thermique et d'un couvercle 4 d'isolation thermique, placés dans cet ordre de l'intérieur vers l'exté- rieur Dans le boîtier ainsi formé, la chaleur de la source peut être transmise efficacement aux plateaux minces. Les figures Il à 13 sont des coupes schématiques de différents modes de réalisation de dispositifs d'extraction de la solution concentrée et du condensat, destinés à être utilisés dans l'appareil selon l'invention Sur chacune des figures 11 à 13, une source de chaleur HS est placée du côté supérieur de la figure Ainsi, les couches S d'absorption de solution diluée sont fixées aux faces arrières des plateaux minces représentés (c'est-à-dire aux faces inférieures sur les figures Il à 13) Les couches W d'absorption de condensat sont fixées aux faces avant des plateaux minces(c'est-à-dire les faces supérieures sur les figures Il à 13) Sur ces fi- gures 11 à 13, la référence Pc désigne des tuyauteries ou rigoles d'évacuation de solution concentrée, et la référence Pw des tuyauteries d'évacuation du condensat Lorsque la source de chaleur HS se trouve vers le bas sur les figures, les couches S d'absorption de solution et les couches W d'absorption de condensat sont remplacées les unes par les autres. Le mode de réalisation de la figure 11 peut %tre utilisé comme élément dans un appareil selon l'invention De tels éléments sont disposés par couches ou reliés les uns aux autres par des dispositifs convenables, disposés latérale- ment afin que l'ensemble forme un appareil à plusieurs étages ou un appareil de largeur accrue. Le nombre de minces plateaux intermédiaires varie avec la nature de la source de chaleur, la nature et la con- centration de la solution à concentrer, la concentration de la solution concentrée à former, etc, et il dépend de ces différentes conditions. L'appareil de concentration selon l'invention est utile pour la concentration préalable de solutions aqueuses diluées destinées à permettre une nouvelle utilisation de l'iodure de lithium, du chlorure de calcium, etc qui sont utilisés comme desséchants, pour la concentration préalable permettant la récupération de traces de substances utiles telles que l'iode, le brome, le magnésium et l'uranium con- tenus dans l'eau de mer, et il est aussi utile lorsqu'il est incorporé à des systèmes de stockage d'énergie fonctionnant d'après des différences de concentration. On utilise des appareils des types représentés sur lets figures 2 A, 3 A et 10 pour la concentration d'une solution aqueuse de chlorure de sodium ayant une concentration de 3,2 % (en poids, comme indiqué dans la suite du présent mémoire). Les résultats figurent dans les tableaux I à III Les caracté- ristiques des appareils et des sources de chaleur sont les suivantes: Appareil de la figure 2 A Plateaux minces: plateaux d'acier inoxydable résistant à la corrosion de 0,9 x 3 m x 0,4 mm Nombre d'étages: 15 Couches absorbantes: non-tissé de fibres de "Nylon" de 1 mm d'épaisseur Espacement des couches absorbantes: 4 mm Source de chaleur: Rayonnement solaire (quantité de chaleur transmise: 7,88 106 J/h appareil, température de surface du pla- teau récepteur de chaleur: 86,4 C). L'appareil est mis en fonctionnement de régime per- manent deux heures après le début du chauffage Le tableau I indique la quantité de solution transmise b chaque 6 étage et les quantités de solution concentrée et de condensat obtenues dans chaque étage. TABLEAU I Etage Solution Quantité de Quantité de Concentration transmise solution condensat de la solution (cm 3/h) concentrée (cm 3/h) concentrée (M) (cm 3/h) 1 2387 557 1830 13,72 2 2242 531 1711 13,-52 3 1902 450 1452 13,54 4 1836 435 1401 13,50 1824 432 1392 13,51 6 1595 377 1218 13,54 7 1372 325 1047 13,51 8 ' 1308 307 1001 13,62 9 1175 278 896 13,50 1047 247 803 13,63 11 974 229 745 13,61 12 896 215 682 13,36 13 847 200 647 13,54 14 792 189 603 13,44 6-82 i 60 522 13,67 Total 20879 4932 15950 13,55 (moyenne) On calcule la concentration moyenne de la solution concentrée et le rendement de concentration à l'aide des équations suivantes: La concentration moyenne de la solution concentrée est égale à la concentration de la solution transmise, exprimée en pour- centage, multipliée par le rapport de la quantité de solution transmise à la quantité de solution concentrée On a ainsi 3,2 x 20 879 = 13,55 (%) Le rendement de concentration est égal au-rapport du produit de la quantité de condensat par la chaleur latente d'évaporation, b la chaleur fournie, multiplié par 100 On a ainsi: 95 x 560 x 100 = 473,85 (%) Appareil de la figure 3 A Plateaux minces: plateaux d'acier inoxydable résistant à la corrosion, de 0,33 m x 3,0 m x 0,4 mm Nombre d'étages: 15 Couches absorbantes: non-tissé de fibres de "Nylon" de 1 mm d'épaisseur Espacement des couches absorbantes: 4 mm Source de chaleur: Rayonnement solaire (quantité de chaleur fournie: 2,63 106 J/h/appareil, la température de surface du plateau récepteur de chaleur étant de 87 C) Solution à concentrer: Solution aqueuse b 3,2 X de chlorure de sodium ' On concentre la solution dons les conditions précitées et on obtient les résultats indiqués dans le tableau Il L'ap- pareil donne un rendement de concentration de 534 %. TABLEAU II Etage Solution Quantité de Solution concentrée tra smise condensat - (cm/h) (cm 3/h) quantité Concentration (cm 3/h) (M) 1 8200 670 7530 3,48 2 618 6912 3,79 3 587 6325 4,14 4 528 5797 4,52 480 5317 4,93 6 442 4875 5,38 7 398 4477 5,86 8 370 4107 6,39 9 344 3763 6,97 327 3436 7,63 11 301 3135 8,36 12 274 3861 9,16 13 247 2614 10,04 14 222 2392 10,97 199 2193 11,97 Total 8200 6 007 2193 11,97 (concentration finale) A _ _:1Ad I_ ré la n Appareil ae la rigure lu Plateoux minces: trois blocs de plateaux minces racco, dés latéralement et comprenant chacun des plaques d'acier inoxydable résistant b la corrosion de 0,9 m x 3 m x 0,4 mm Nombre d'étages: 15 Couches absorbantes: non-tissé de fibres de "Nylon" de 1 mm d'épaisseur Espacement des couches absorbantes: 4 mm Source de chaleur: Rayonnement solaire (quantité de chaleur fournie: 7,88 106 J/h/appareil, la température superficielle du plateau récepteur de chaleur étant de 86 e C). r- Solution b concentrer: Solution aqueuse à 3,2 % de chlorure de sodium. La solution se concentre dons les conditions pré- citées et donne les résultats indiqués dans le tableau III. L'apporeil donne un rendement de concentration de 536 X. TABLEAU III Premier bloc Second bloc Etage Solution transmise Quantité de Solution concentrée Quantité de Solution concentrée (cm /h) con ensat Quantité Concentra conmensat Quatité Concentra- (cm 3/h) (cm 3/h) tion (%) (cm/h)(cm/h) tion () 1 2520 650 1870 4,31 677 1193 7,12 2 2367 638 1729 4,38 640 1089 7,08 3 2008 534 1474 4,36 550 924 7,03 4 1939 513 1426 4,35 552 874 6,90 1926 496 1430 4,31 503 927 7,21 6 1684 473 1211 4,45 466 745 6,98 7 1448 434 1014 4,57 394 620 7,02 8 1382 379 1003 4,41 367 636 7,15 9 1241 343 898 4,42 363 535 6,74 1108 278 830 4,27 287 543 7,28 11 1029 279 750 4,39 277 473 7,05 12 946 253 693 4,37 269 424 6,82 13 892 209 683 4,18 248 435 7,00 14 836 204 632 4,23 241 391 6,87 720 190 530 4,35 202 328 6,95 Total 22046 5873 16173 4,36 6036 10137 7,01 (moyenne) (moyenne) 1 %> o _, C> -A (auuo Aow) M 8 L 04 IL 1 ZL Ott 861 çt Se? zg"/-t O 7 vz tt zcz 98 '41 OL çLZ gç"/ t zzi zçz zt 6 ú 8 ft"zt 06 t Esz IL 806 s'z ', L 1 Ooz E N 01 IOL zç"/-t 9 zz 60 C 6 Octt eç, t zçz ZOLL tt"ZL 99 Z > t z szct zgzt 90 ú 9 PZ L Lg"/-L çzç Z 6 L gg"/-t zzç t,.k 9 L 9 "/ L i 9 ú o 9 ç ZM E 9 zi 6 ç 9 z t 9 oz ç L L 6 01 "L L (%) UOTI ( 4/ 9 'TIUC)no ( 4/úWD) E 40 suepuo D onbotio suop ap a 4)JUa DU O C UOT In JOS lbsuepuoz ap Q Tojo gi Tiuont) zolq aw;el:slojl C> CW in C> &M m (ipTns) III l IV 3,lg V, Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Appareil de concentration, caractérisé en ce qu'il comprend un mince plateau récepteur de chaleur (EO) oyant une conductibilité thermique élevée, ce mince plateau ayant, à sa face arrière qui n'est pas tournée vers une sour- ce de chaleur, une couche (S) destinée à absorber une solu- tion qui lui est transmise afin qu'elle soit concentrée, et un mince plateau de condensation (El), ayant une conducti- bilité thermique élevée et muni d'une couche (W) d'absorption de condensat, distante de la couche d'absorption de solution (S) mais placée en face de celle-ci, le mince plateau de condensation (El) étant muni en partie d'au moins une gorge (CO) formée afin qu'elle transmette la solution à la couche (S) d'absorption de solution. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un mince plateau intermédiaire (El) ayant une conductibilité thermique élevée et muni d'une couche ab- sorbante sur au moins une face, est disposé entre le mince plateau récepteur de chaleur (EO) et le mince plateau de condensation (E 2), à distance des couches absorbantes adjacen- tes (S, W), sans être à leur contact, le mince plateau inter- médiaire étant muni en partie d'au moins une gorge (Cl) formée de manière qu'elle transmette la solution à concentrer. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mince plateau intermédiaire a une couche absor- bante (S, W) sur chacune de ses deux faces. 4 Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs minces plateaux intermédiaires (EI-En-l). 5 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les plateaux minces sont disposés horizontalement. 6 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les plateaux minces sont disposes en position inclinée par rapport à un plan horizontal. 7 Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la gorge ou les gorges (CO) ont une section en V. 8 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs gorges espacées - 9 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1, 2, 7 et 8, caractérisé en ce que les gorges sont formées dons les plateaux minces et sont disposées à des emplacements qui se correspondent mutuellement. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce que chaque plateau mince a des gorges et est replié dans une partie comprise entre les gorges afin qu'il forme une partie en creux.