Brevet FR2698373A1 — publié le 19940527

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement des vinasses de colonne distillatrice permettant le bon fonctionnement des compresseurs à jets de vapeur en économie d'énergie. Sur chaque colonne distillatrice simple telle que décrite sur la figure Il, le refroidissement des vinasses par effet de vide génère une vapeur d'eau qui recomprimée par un thermocompresseur participe à nouveau au chauffage de la colonne. L'ensemble:dispositif de refroidissement et compresseur à jets constitue un appareillage d'économie d'énergie autorisant une réduction de la dépense de vapeur de chauffe comprise entre 25 et 408 de la consommation initiale, ces-valeurs constituant des données théoriques pour divers paramètres de fonctionnement. Si des précautions particulières ne sont pas prises au niveau du refroidissement des vinasses par effet de vide, plusieurs inconvénients peuvent être constatés - entraînement incontrôlé de liquide avec la vapeur émise, - encrassement des tuyères sur la paroi externe, en surchauffe par rapport à la vapeur aspirée, pouvant réduire la section disponible pour la vapeur, - refroidissement insuffisant des vinasses. Tous ces inconvénients limitent de façon importante les performances du dispositif d'économie d'énergie, surtout si les vinasses sont "moussantes". Le dispositif objet de l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients - le dimensionnement de la chambre de détente est tel que les fines gouttelettes générées lors de la pulvérisation ne sont pas entraînées par la vapeur émise. Pour cela, le dimensionnement de la chambre de détente doit respecter les règles suivantes - distance entre les buses de pulvérisation "B" et le dévésiculeur "T" supérieur à 400 mm. - distance entre le dévésiculeur et le dôme de la chambre de détente supérieure à 400 mm. - vitesse moyenne ascensionnelle de la vapeur émise inférieure à 2,04 m/s pour une pression dans la chambre voisine de 0,32 bar abs. à 1,9 m/s pour une pression dans la chambre voisine de 0,38 bar abs. à 1,77 m/s pour une pression dans la chambre voisine de 0,45 bar abs. Malgré ces précautions prises au niveau du dimensionnement de la chambre, il n'est pas possible d'éviter que de très fines gouttelettes puissent être générées par la vinasse moussante. Le primage peut encrasser dans le temps l'extérieur des buses d'injection de vapeur motrice. La mise en place d'un dévésiculeur, T, lavé par une eau distillée, constituée par des condensats ou flegmasses, réduit cet inconvénient, ce dévésiculeur couvrant la totalité de la chambre de détente. Enfin le refroidissement d'une masse importante de liquide à 30 C environ nécessite des conditions d'échange thermique très performantes. L'utilisation de buses à pulvérisation à cône plein générant de grosses gouttes projetées sur la totalité de la section de la chambre de détente définit une surface d'échange suffisante pour le transfert thermique souhaité sans pour autant produire une quantité importante de microgouttes dont la séparation de la phase vapeur serait difficile. Toutes ces précautions étant prises avec le dispositif objet de l'invention, l'emploi d'un compresseur à jets pour recomprimer la vapeur émise lors du refroidissement de la vinasse sous vide peut économiser 40 % de la vapeur nécessaire au chauffage en utilisant une vapeur motrice à pression suffisante. Ce dispositif est applicable au refroidissement de toutes vinasses ou sortie d'atelier de distillation simple effectuant la séparation d'un composé volatil contenu dans un mélange aqueux à une concentration comprise entre 2 et 20 % pondéral du mélange. REVENDICATIONS 1. Dispositif de refroidissement des vinasses de colonne distillatrice permettant le bon fonctionnement des compresseurs à jets de vapeur, en économie d'énergie, caractérisé en ce qu'il comporte les caractéristiques suivantes - une chambre de détente "D" de section et hauteur suffisantes pour réduire le primage, - une ou plusieurs buses "B" de pulvérisation de la vinasse, à cône plein produisant de grosses gouttes et générant ainsi une surface d'échange suffisante pour l'émission de vapeur conforme à la théorie sans pour autant provoquer un primage important, - un dévésiculeur "T" adapté sur la totalité de la section de la chambre de détente lavable par des condensats ou flegmasses. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour obtenir une économie énergie voisine de 40 % sur un atelier de distillation simple, il est associé à un compresseur à jets. 3. Dispositif selon la revendication 1 comportant une chambre de détente de section et hauteur suffisantes caractérisée par - une vitesse ascensionnelle des vapeurs inférieure à 2,04 m/s pour une pression dans la chambre voisine de 0,32 b.a. 1,9 m/s pour une pression dans la chambre voisine de 0,38 b.a. 1,77 pour une pression dans la chambre voisine de 0,45 b.a. - une distance entre dévésiculeur et dôme supérieure à 400 mm - et une distance entre buses et dévésiculeur supérieure à 400 mm. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'aire de projection de la buse ou des buses de pulvérisation correspond à la totalité de la section de la chambre de détente. 5. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 à tout atelier de distillation simple effectuant la séparation d'un composé volatil contenu dans un mélange aqueux à une concentration comprise entre 2 et 20 pondéral du mélange.