Brevet FR3017804A1 — publié le 20150828

La présente invention concerne un dispositif de purification par adsorption ainsi qu'un générateur de gaz comprenant un tel dispositif. Les générateurs d'un gaz de l'air pur ou très concentré (générateurs d'azote ou d'oxygène ou d'hydrogène) utilisent généralement un dispositif de type à adsorption par variation de pression (désigné par l'acronyme « PSA » en anglais). Un dispositif de type PSA utilise un ou plusieurs adsorbeurs comprenant des lits remplis de tamis moléculaire adsorbant au moins une espèce chimique de l'air. Les adsorbeurs sont alimentés en air selon un cycle comprenant une adsorption suivie d'une purge pour régénérer le tamis. Les tamis moléculaires sont disposés dans des lits c'est-à-dire dans des tubes qui sont refermés à leurs extrémités par des culasses munies de circuits d'amenée de l'air et de sortie du gaz purifié et du gaz de purge. Au-delà d'une certaine taille de lits, des normes imposent une inspection périodique de l'installation. Cette inspection est relativement difficile à mettre en oeuvre car elle nécessite un démontage complet de l'appareil. Ceci est non seulement coûteux mais également potentiellement nuisible à l'intégrité du tamis moléculaire. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. Une solution de la présente invention est un dispositif de purification par adsorption de type PSA comprenant au moins 2 colonnes d'adsorption 1 montées en série, dans lequel chacune des colonnes présente un volume V et est conçue pour être soumise à une pression maximum P tel que P x V La figure 4 représente l'empilement en série de 3 blocs A, B et C de 3 colonnes montées en parallèle. 3 séries de 3 colonnes sont ainsi observées ce qui correspond à 3 colonnes selon l'art antérieur de volume Vfmi = 3 x V. La solution selon l'invention permet : - une meilleure distribution entre les colonnes, car la même quantité de gaz passe obligatoirement au travers des colonnes successives. - une diminution des coûts au niveau de la distribution entre les colonnes, car une pièce de distribution en entrée et en sortie d'une série de colonnes permet d'alimenter tous les récipients de cette série. A contrario, le montage en parallèle nécessite une pièce de distribution en entrée et en sortie de chaque colonne. - une grande flexibilité pour le volume de tamis moléculaire maximal au travers duquel le gaz va effectivement passer. En effet avec le montage en série, le gaz traverse autant de volume V de tamis qu'il est nécessaire. Cela permet une vitesse importante du gaz au travers du tamis. - un degré de modularité supplémentaire pour adapter le volume des colonnes. Le montage en série n'empêche pas de faire fonctionner plusieurs séries en parallèle. L'invention concerne également un générateur de gaz de l'air comprenant un dispositif selon l'invention. De préférence le gaz de l'air sera de l'azote.20 REVENDICATIONS1. Dispositif de purification par adsorption de type PSA comprenant au moins 2 colonnes d'adsorption (1) montées en série, dans lequel chacune des colonnes présente un volume V et est conçue pour être soumise à une pression maximum P tel que P x V 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des colonnes comprend à ses extrémités une culasses supérieure (2) et une culasse inférieure (3) de forme générale plane et comprenant une ouverture. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les colonnes sont empilées, la culasse inférieure de chaque colonne étant fixée à la culasse supérieure de la colonne inférieure. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins 2 blocs (A) et (B) d'au moins deux colonnes d'adsorption montés en série, avec chaque bloc comprenant une culasse supérieure (2) commune aux 2 colonnes dudit bloc et une culasse inférieure (3) commune aux 2 colonnes dudit bloc. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les colonnes d'un même bloc sont montées en parallèle. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les culasses supérieures et inférieures sont reliées par des tiges filetées (4) coopérant avec des écrous.30 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les colonnes d'une même série sont reliées à une pièce de distribution commune en entrée et en sortie de la série. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les colonnes comprennent un tamis moléculaire. 9. Générateur d'un gaz de l'air comprenant un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Générateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le gaz de l'air est l'azote.10