Brevet FR2962526A1 — publié le 20120113

La présente invention est relative à un appareil de refroidissement et d'épuration d'air destiné à une unité de distillation cryogénique d'air. Dans un appareil de séparation d'air par distillation cryogénique, l'air est comprimé dans un compresseur et ensuite refroidi par échange de chaleur directe avec de l'air dans une tour de refroidissement. L'air refroidi est ensuite épuré. Les épurations dans les unités de séparation d'air permettent de retirer principalement l'eau et le CO2 de l'air avant l'entrée dans l'unité de distillation cryogénique, placée dans une boîte froide. Un ensemble de vannes et tuyauteries permettent le transit de l'air à épurer et l'azote impur qui sert à la io régénération des bouteilles d'épuration. Cet ensemble de vannes et tuyaux est posé «à plat» au sol et y présente un encombrement important. Le rapport de la hauteur et la longueur de l'ensemble est proche de 1 Lors de l'installation de cet ensemble de vannes et tuyaux à l'intérieur d'un nouveau bâtiment (pour des raisons de très grand froid ou chaud ou tout 15 autre) il est intéressant de réduire la largeur de cet ensemble pour réduire la largeur du bâtiment à construire. De même pour l'installation de cet ensemble dans un bâtiment existant (plutôt long et pas large) réduire la largeur de cet ensemble tuyauteries et vannes peut aider considérablement. Un des moyens de réduire la largeur de cet ensemble est, par 20 l'intermédiaire d'une conception des tuyauteries différente, d'allonger cet ensemble. Le rapport entre la hauteur et la largeur de l'ensemble devient très inférieur à 1. De ce fait l'entraxe de ces bouteilles d'épuration liées à cet ensemble va aussi s'allonger. 25 Selon l'invention, la tour de refroidissement d'air par contact direct avec l'eau est installée entre les deux bouteilles d'épuration. Selon un objet de l'invention, il est prévu un appareil de refroidissement et d'épuration d'un débit d'air comprenant une tour de refroidissement par contact direct avec de l'eau, deux bouteilles d'épuration, ayant chacune un axe 30 vertical, une conduite pour envoyer de l'eau à la tour de refroidissement, une conduite pour envoyer de l'air à la tour de refroidissement, une conduite pour envoyer de l'air refroidi de la tour aux bouteilles d'épuration, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de vannes et de tuyaux permettant de relier les deux bouteilles à la tour de refroidissement, cet ensemble étant situé à l'intérieur d'un bâtiment et les deux bouteilles et la tour étant à l'extérieur du bâtiment, les deux bouteilles et l'ensemble étant placés de part et d'autre d'un mur du bâtiment, les bouteilles étant placés le long du mur et la tour étant disposée entre les deux bouteilles. Selon d'autres caractéristiques facultatives de l'appareil : - le centre de la tour vu d'en haut est située sur la ligne médiane entre les centres des deux bouteilles vu d'en haut ; - les centres des deux bouteilles et de la tour vu d'en haut forment une io ligne droite ; - les centres des deux bouteilles et de la tour vu d'en haute forment un triangle à angle obtus ; - le bâtiment contient également au moins un compresseur et/ou au moins une turbine et/ou au moins une colonne à distiller ; 15 - le rapport entre la dimension de l'ensemble dans le sens vertical et la dimension dans le sens horizontal est inférieur à 1 ; - le mur constitue le mur le plus long du bâtiment, le bâtiment étant de section rectangulaire ; - le rapport entre la longueur du mur et la largeur du bâtiment est de 20 préférence supérieur à 2. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de séparation d'air comprenant un appareil de refroidissement et d'épuration tel que décrit ci-dessus. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant à la figure. Dans 25 la Figure 1 est illustré un appareil selon l'invention. L'appareil comprend une tour de refroidissement 1 par contact direct avec de l'eau, deux bouteilles d'épuration 3A, 3B pour épurer l'air en eau et en CO2 et un bâtiment 5 contenant au moins un ensemble 7 de tuyaux et de vannes pour permettre l'air provenant de la tour 1 d'être envoyé aux bouteilles 30 3A, 3B. Certains des tuyaux de l'ensemble 7 traversent le mur 9 du bâtiment 5. Le mur 9 est le mur le plus long du bâtiment 5 qui est de section rectangulaire. Le rapport entre la longueur du mur 9 et la largeur du bâtiment est de préférence supérieur à 2. Le rapport entre la dimension de l'ensemble 7 dans le sens vertical et la dimension dans le sens horizontal est inférieur à 1. Les deux bouteilles 3A, 3B et la tour sont disposées le long du mur 9 de sorte que leurs centres vus d'en haut forment une ligne droite parallèle au mur. La tour est disposée sur la ligne médiane entre les deux bouteilles. La tour 1 peut être légèrement plus proche ou plus loin du mur 9 que les deux bouteilles 3A, 3B de sorte que les centres de la tour et des deux bouteilles forment un triangle à angle obtus. io 30 REVENDICATIONS1. Appareil de refroidissement et d'épuration d'un débit d'air comprenant une tour de refroidissement (1) par contact direct avec de l'eau, deux bouteilles d'épuration (3A,3B), ayant chacune un axe vertical, une conduite pour envoyer de l'eau à la tour de refroidissement, une conduite pour envoyer de l'air à la tour de refroidissement et une conduite pour envoyer de l'air refroidi de la tour aux bouteilles d'épuration, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de vannes et de tuyaux (7) permettant de relier les deux bouteilles à la tour de refroidissement, cet ensemble étant situé à l'intérieur d'un bâtiment (5) et les deux bouteilles et la tour étant à l'extérieur du bâtiment, les deux bouteilles et l'ensemble étant placés de part et d'autre d'un mur (9) du bâtiment, les bouteilles étant placés le long du mur et la tour étant disposée entre les deux bouteilles. 2. Appareil selon la revendication 1 dans lequel le centre de la tour (1) vu d'en haut est située sur la ligne médiane entre les centres des deux bouteilles (3A, 3B) vu d'en haut. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les centres des deux bouteilles (3A, 3B) et de la tour (1) vu d'en haut forment une ligne droite. 4. Appareil selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les centres des deux bouteilles (3A, 3B) et de la tour (1) vu d'en haut forment un triangle à angle obtus. 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel le bâtiment (5) contient également au moins un compresseur et/ou au moins une turbine et/ou au moins une colonne à distiller. 6. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel le rapport entre la dimension de l'ensemble (7) dans le sens vertical et la dimension dans le sens horizontal est inférieur à 1. 5 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel le mur (9) constitue le mur le plus long du bâtiment (5), le bâtiment étant de section rectangulaire. 8. Appareil selon la revendication 7 dans lequel le rapport entre la longueur du mur (9) et la largeur du bâtiment (5) est de préférence supérieur à 2. io 9. Appareil de séparation d'air comprenant un appareil de refroidissement et d'épuration selon l'une des revendications 1 à 8.