Brevet FR3092772A1 — publié le 20200821

Description Titre de l'invention : Ensemble monobloc pour dispositif apte à réaliser un transfert thermique [0001] La présente invention concerne le domaine des dispositifs apte à réaliser un transfert thermique. [0002] La réduction de la consommation énergétique des dispositifs apte à réaliser un transfert thermique, notamment des colonnes de distillation, d'absorption ou de stripping, est un enjeu majeur. En particulier, lorsque les volatilités des corps à séparer sont proches, le besoin en énergie d'une colonne de distillation, d'absorption ou de stripping augmente, et l'efficacité énergétique du procédé de séparation diminue. [0003] Plusieurs variantes de colonnes à distiller ont été développées, comme par exemple les colonnes « 1-hal Integrated Distillation Column » dites colonnes 1-1IDiC. [0004] Dans und colonne HIDiC, la chaleur est transférée d'une zone d'enrichissement chaude à une zone d'appauvrissement plus froide. La zone d'enrichissement fonctionne à und pression supérieure à la zone d'appauvrissement. Le saut de pression à réaliser est faible, cc qui minimise les coûts de recompression. Il reste néanmoins difficile de conjuguer haute intégration énergétique et efficacité de séparation. [0005] Il existe ainsi un besoin pour réduire la consommation énergétique des dispositifs apte à réaliser un transfert thermique avec grande efficacité. [0006] L'invention atteint ce but grâce à un ensemble monobloc pour dispositif apte à réaliser un transfert thermique entre un premier et un deuxième fluide circulant respectivement de part et d'autre d'une paroi thermiquement conductrice, l'ensemble monobloc comportant: - une première structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice apte à être traversée par le premier fluide, - au moins ladite paroi, et - une deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice apte à être traversée par le deuxième fluide, la première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire étant situées de part et d'autre de ladite paroi et solidaires de ladite paroi, de sorte que le transfert thermique est réalisé du premier fluide vers le deuxième fluide à travers ladite paroi. [0007] L'ensemble monobloc garantit de bonnes performances thermiques. Dans le cas d'une utilisation dans une colonne à distiller, il garantit également de bonnes performances de séparation. 2 [0008] Le dispositif peut être apte à réaliser un transfert de matière simultanément au transfert thermique. [0009] Le dispositif peut être apte à réaliser un transfert de matière au sein des premier et deuxième fluides de façon simultanée au transfert thermique. [0010] La paroi est préférentiellement de forme cylindrique. [0011] La paroi peut présenter une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 10 mm. [0012] La première structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquernent conductrice peut remplir l'intérieur du cylindre formé par la paroi, et présenter notamment un rayon compris entre 15 mm et 50 mm. [0013] La deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thon-iniquement conductrice peut épouser le contour de la paroi et s'étendre radialement. [0014] La deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thon-iniquement conductrice peut présenter un rayon externe compris entre 25 mm et 100 mm. [0015] La deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thon-iniquement conductrice peut présenter une surface opposée à la paroi de forme cylindrique. [0016] La première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimen- sionnelle alvéolaire sont notamment fixées à ladite paroi. [0017] La première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimen- sionnelle alvéolaire sont notamment structurellement conductrices de la chaleur. [0018] Les première et deuxième structures tridimensionnelles alvéolaires définissent notamment une pluralité d'alvéoles. [0019] Les première et deuxième structures tridimensionnelles alvéolaires sont notamment à alvéoles ouvertes. [0020] Les alvéoles sont notamment en communication les unes avec les autres. [0021] Au moins l'une, notamment chacune, des structures tridimensionnelles alvéolaires peut comporter une pluralité de brins d'épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm. [0022] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter un taux de vide compris entre 85% à 99%. [0023] Le taux de vide d'une structure alvéolaire est calculé de la manière suivante. [0024] La masse ml de la structure alvéolaire est mesurée en kg. [0025] La structure alvéolaire est placée dans un récipient et entièrement immergée dans de l'eau qui est versée jusqu'à une graduation donnée. La masse mn de l'ensemble constitué par la structure alvéolaire et l'eau est mesurée en kg. [0026] Le récipient est vidé puis rempli uniquement d'eau jusqu'à ladite graduation. La masse m5 d'eau est mesurée en kg. [0027] Le volume de la structure alvéolaire V,01 est déterminé en L. [0028] Le taux de vide s est calculé selon l'équation suivante, où p est la masse volumique de l'eau en kg/L: 3 [0029] [Math.1] E = 1 111 3 - ( 2 - i) P %/sot [0030] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter une surface volumique comprise entre 100 et 1000 m2/m'. [0031] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être une structure stochastique ou une structure régulière. [0032] Ainsi l'arrangement des alvéoles peut être régulier ou stochastique. [0033] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être une structure ordonnée, homogène ou non. [0034] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des cellules de Kelvin. [0035] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des alvéoles qui ne sont pas des cellules de Kelvin. [0036] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des alvéoles présentant des variantes géométriques les unes par rapport aux autres, la ou les structures alvéolaires étant notamment anisotropes. [0037] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des alvéoles cylindriques, prismatiques ou parallélépipédiques. [0038] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des alvéoles à base polyédrique, notamment à base octogonale, hexagonale ou carrée. [0039] Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut présenter des alvéoles décrites par l'appellation concept déposée NEOLATTICE indiquée dans la documentation développé par le Groupe GRIMS. 100401 Chaque alvéole peut avoir une dimension caractéristique comprise entre 5 mm et 25 mm. 100411 Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être une mousse conductrice, notamment une mousse constituée de matériau conducteur de chaleur. 100421 Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être une mousse métallique ou une mousse de carbure de silicium. 100431 Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être une mousse de cuivre, de titane, d'acier inoxydable ou d'aluminium, ou de leurs alliages. 100441 Au moins l'une, notamment chacune, des structures alvéolaires peut être fabriquée par fonderie ou par technologie additive. 100451 La ou les mousses sont notamment rigides. 100461 Le dispositif peut être un échangeur thermique ou une colonne de séparation, notamment une colonne à distiller, une colonne d'absorption, ou un strippeur. 100471 Par ensemble monobloc selon l'invention on entend un ensemble formé d'un seul tenant, la première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire étant inséparable de la paroi, ou bien un ensemble comportant des moyens de fixation configurés pour fixer de manière réversible la première structure tridimensionnelle alvéolaire et/ou la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire avec la paroi. Les moyens de fixation peuvent être des moyens de vissage. [0048] De manière préférée, l'ensemble monobloc est formé d'un seul tenant, la première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire étant inséparable de la paroi. [0049] La première structure tridimensionnelle alvéolaire et la deuxième structure tridimen- sionnelle alvéolaire peuvent être moulées d'une seule pièce avec la paroi, notamment par fonderie. [0050] L'ensemble monobloc peut de manière alternative être fabriqué par fabrication additive, par brasage ou par soudage. [0051] L'invention a encore pour objet un dispositif apte à réaliser un transfert thermique, le dispositif comportant un ensemble monobloc tel que décrit précédemment. [0052] Le dispositif peut être un échangeur thermique. [0053] Le dispositif peut être apte à réaliser un transfert de matière simultanément au transfert thermique. Le dispositif améliore alors les échanges de chaleur tout en conservant les performances de transfert de matière. Les performances de transfert de matière sont notamment nécessaires à la mise en oeuvre de procédés de séparation dans de nombreuses industries de transformation de matières diverses chimiques, énergétiques, alimentaires, et biotechnologiques. [0054] Le dispositif peut être une colonne de séparation, notamment une colonne à distiller, une colonne d'absorption, ou un strippeur, ou deux colonnes de séparations réactives, l'une produisant de la chaleur et l'autre en consommant. Un tel dispositif permet d'améliorer très significativement les performances des procédés de distillation, d'absorption ou de stripping, qui sont des procédés de séparation au sein desquels il importe de gérer simultanément les processus de transfert de matière et de chaleur. Ces procédés jouent un rôle important dans les industries pétrolières, gazières, pétrochimiques et chimiques, et notamment dans les installations destinées au traitement de gaz naturel, pour la désacidification par exemple, ou gaz de combustion, pour la décarbonatation par exemple, pour lesquels la maitrise de la consommation énergétique doit être minimisée. [0055] De manière préférée, le dispositif est une colonne à distiller ou un échangeur thermique, notamment une colonne à distiller. [0056] La colonne à distiller peut comporter un ou plusieurs ensembles monoblocs selon l'invention configurés pour que la longueur de la colonne à distiller soit égale à une longueur cible. Les ensembles monoblocs peuvent être vissés et/ou collés les uns aux autres. [0057] Le dispositif peut être une colonne à distiller HIDiC. [0058] La colonne à distiller HIDiC comporte notamment une zone d'enrichissement et une zone d'appauvrissement, dans lesquelles circulent respectivement le premier fluide et le second fluide. La paroi de l'ensemble monobloc sépare notamment la zone d'enrichissement de la zone d'appauvrissement. [0059] Le dispositif améliore les échanges de chaleur entre la zone d'enrichissement et la zone d'appauvrissement tout en conservant les performances de transfert de matière dans chacune desdites zones. [0060] Le dispositif peut être une colonne à distiller HIDiC concentrique. La colonne HIDiC concentrique selon l'invention présente un gain énergétique élevé, notamment pour la séparation des composés à volatilité proche. [0061] Par « colonne à distiller HIDiC concentrique », on entend une colonne à distiller HIDiC comportant une colonne d'enrichissement et une colonne d'appauvrissement concentriques. Autrement dit la zone d'enrichissement est une colonne d'enrichissement et la zone d'appauvrissement est une colonne d'appauvrissement, la colonne d'enrichissement et la colonne d'appauvrissement étant concentriques. [0062] La colonne d'enrichissement comporte notamment la première structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice. [0063] La colonne d'appauvrissement comporte notamment la deuxième structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice. [0064] La différence de température entre la tête et le pied de la colonne à distiller peut être inférieure ou égal à 20°C. Plus la différence de température entre la tête et le pied de la colonne à distiller est faible plus le gain en énergie est grand. [0065] La première structure tridimensionnelle alvéolaire du dispositif peut comporter plusieurs tubes internes agencés à l'intérieur de la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire, la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire étant notamment une calandre. Un tel dispositif est dit « dispositif tubes/calandre » [0066] Le dispositif peut être configuré pour que chacun des premier et deuxième fluides soient à la fois sous phase liquide et sous phase gazeuse, la phase liquide du premier fluide circulant dans un sens opposé à la phase gazeuse du premier fluide et la phase liquide du deuxième fluide circulant dans un sens opposé à la phase gazeuse du deuxième fluide. Ainsi on peut observer un écoulement contre-courant gaz/liquide de chaque côté de la paroi. [0067] Le dispositif peut être configuré pour que la vitesse de la phase gazeuse de chacun des premier et deuxième fluides soit comprise entre 0,5 m/s et 5 m/s, de préférence entre 1 m/s et 3 m/s. [0068] L'invention peut notamment être utilisée pour de la distillation fractionnée dans les 6 domaines tels que le raffinage, la pétrochimie la chimie de spécialité, l'industrie pharmaceutique, ou l'agroalimentaire. [0069] Selon un autre de ses objets, l'invention concerne un procédé de transfert thermique entre un premier et un deuxième fluide dans lequel le premier et le deuxième fluide circulent respectivement de part et d'autre de la paroi de l'ensemble monobloc décrit précédemment. [0070] Chacun des premier et deuxième fluides est notamment à la fois sous phase liquide et sous phase gazeuse, la phase liquide du premier fluide circulant dans un sens opposé à la phase gazeuse du premier fluide et la phase liquide du deuxième fluide circulant dans un sens opposé à la phase gazeuse du deuxième fluide. [0071] Autrement dit, chacun des premier et deuxième fluides est notamment à la fois sous phase liquide et sous phase gazeuse, la phase liquide du premier fluide circulant à contre-courant de la phase gazeuse du premier fluide et la phase liquide du deuxième fluide circulant à contre-courant de la phase gazeuse du deuxième fluide. [0072] La vitesse de la phase gazeuse de chacun des premier et deuxième fluide peut être comprise entre 0,5 m/s et 5 m/s, de préférence entre 1 m/s et 3 m/s. [0073] Un transfert de matière peut être réalisé simultanément au transfert thermique. [0074] Un transfert de matière dans chacune des structures tridimensionnelles peut être réalisé simultanément au transfert thermique [0075] Le premier fluide correspond notamment à un premier écoulement contre-courant et le deuxième fluide à un second écoulement contre-courant. [0076] Selon un autre de ses objets, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble monobloc tel que décrit précédemment, comportant: - l'introduction d'un liquide dans une préforme, - la solidification du liquide dans la préforme, - le démoulage du solide ainsi obtenu de sorte à obtenir l'ensemble monobloc. [0077] L'ensemble monobloc est ainsi notamment fabriqué par coulage. [0078] Le démoulage peut comporter une étape de débourrage thermique. [0079] L'ensemble monobloc peut être fabriqué par fonderie. [0080] L'ensemble monobloc peut de manière alternative être fabriqué par fabrication additive. [0081] La première structure tridimensionnelle alvéolaire et/ou la deuxième structure tridi- mensionnelle alvéolaire peut de manière alternative être rendue solidaires de la paroi par brasage, par soudage ou par vissage. [0082] L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : Fig. 1 7 100831 Ifig.1l représente un ensemble monobloc selon l'invention. Fig. 2 100841 Ifig.21 représente en perspective l'ensemble monobloc de la figure 1. Fig. 3 [0085] [fig.3] est une coupe transversale de l'ensemble monobloc de la figure 1. Fig. 4 [0086] [fig.4] représente un grossissement de la première structure tridimensionnelle alvéolaire de l'ensemble monobloc de la figure 1. Fig. 5 [0087] [fig.5] représente un dispositif apte à réaliser un transfert thermique selon l'invention. Fig. 6 [0088] [fig.6] représente de manière schématique le fonctionnement d'une colonne HIDiC selon l'invention. Fig. 7a [0089] [fig.7a] est un premier graphique comparant la performance thermique d'un ensemble monobloc selon l'invention avec un garnissage de l'art antérieur. Fig. 7b [0090] [fig.7b] est un deuxième graphique comparant la performance thermique d'un ensemble monobloc selon l'invention avec un garnissage de l'art antérieur. Fig. 7c [0091] [fig.7c] est un troisième graphique comparant la performance thermique d'un ensemble monobloc selon l'invention avec un garnissage de l'art antérieur. Fig. 7d [0092] [fig.7d] est un quatrième graphique comparant la performance thermique d'un ensemble monobloc selon l'invention avec un garnissage de l'art antérieur. Fig. Sa [0093] [fig.8a] 8 représente une première étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l'invention. Fig. 8b 100941 Ifig.8b1 représente une deuxième étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l' invention. Fig. 8e [0095] [fig.8c] représente une troisième étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l' invention. Fig. 8d [0096] [fig.8d] représente une quatrième étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l' invention. Fig. 8e [0097] [fig.8e] représente une cinquième étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l'invention. Fig. 8f [0098] [fig.8f] représente une sixième étape d'un procédé de fabrication d'une structure tridimen- sionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l'invention. 100991 Les figures 1, 2 et 3 représentent un ensemble monobloc 1 pour dispositif 10 apte à réaliser un transfert thermique entre un premier et un deuxième fluide circulant respectivement de part et d'autre d'une paroi thermiquement conductrice 3. 101001 L'ensemble monobloc 1 comporte: - une première structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 2 apte à être traversée par le premier fluide, - ladite paroi 3, et - une deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 4 apte à être traversée par le deuxième fluide. 9 [0101] La première structure tridimensionnelle alvéolaire 2 et la deuxième structure tridi- mensionnelle alvéolaire 4 sont situées de part et d'autre de ladite paroi 3 et solidaires de ladite paroi 3. [0102] Le transfert thermique est réalisé du premier fluide vers le deuxième fluide à travers ladite paroi 3. [0103] La première structure tridimensionnelle alvéolaire 2 et la deuxième structure tridi- mensionnelle alvéolaire 4 comportent une pluralité de brins 6 d'épaisseur e5 comprise entre 1 mm et 3 mm. [0104] La paroi 3 est de forme cylindrique autour d'un axe Y. [0105] La paroi 3 présente une épaisseur ep de 5 mm. [0106] La première structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 2 remplit l'intérieur du cylindre formé par la paroi 3. [0107] La deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thon-iniquement conductrice 4 épouse le contour de la paroi 3 et s'étend radialement. [0108] La surface de la deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 4 opposée à la paroi 3 est de forme cylindrique autour de l'axe Y. [0109] La première structure tridimensionnelle alvéolaire 2 a un diamètre lide 80 mm. [0110] La deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire 4 a une dimension radiale I2 de 25 mm. [0111] Comme illustré sur la figure 4, chaque alvéole 5 présente une dimension caracté- ristiquel' de 10 mm [0112] Les première et deuxième structures alvéolaires 2,4 sont des mousses métalliques à cellules de Kelvin. [0113] La figure 5 représente un dispositif 10 selon l'invention. Le dispositif 10 est une colonne HIDiC concentrique comportant un ensemble monobloc 1 selon l'invention. [0114] Le dispositif 10 comporte une colonne d'enrichissement, dite colonne interne, comportant une première structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 2 et une colonne d'appauvrissement, dite colonne externe, comportant une deuxième structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice 4, la colonne d'enrichissement et la colonne d'appauvrissement étant concentriques. [0115] Les performances thermiques d'un ensemble monobloc 1 selon l'invention ont été testées sur une colonne HIDiC concentrique et comparées avec un garnissage de l'art antérieur aux figures 7a, 7b, 7c et 7d. [0116] L'ensemble monobloc 1 testé comporte, de part et d'autre de la paroi, une mousse métallique d'aluminium présentant un taux de vide de 85% et présentant des cellules de Kelvin. [0117] Le garnissage de l'art antérieur est un garnissage « super ring » commercialisé par la société Raschig Gmbh. [0118] La colonne HIDiC concentrique sur laquelle les essais ont été réalisés est une colonne d'un mètre de hauteur comportant une colonne interne de 80 mm de diamètre et une colonne externe de 150 [mn de diamètre. [0119] La colonne interne est alimentée par du cyclohexanc à un débit, dit « débit d'arrosage », de 12 kg/h à 40 kg/h. [0120] La colonne externe est alimentée par de la vapeur d'eau à un débit de 0,8 kg/h à 5 kg/ h, à une pression comprise entre 1,8 atm et 2,2 atm. [0121] Les figures 7a, 7h, 7c et 7d représentent la chaleur échangée en fonction du débit d'arrosage pour l'ensemble monobloc 1 d'une part et pour le garnissage de l'art antérieur, noté « garnissage », d'autre part, respectivement pour une différence de température de part et d'autre de la paroi AT de 1°K, 1,81nK, 2,61nK, et 5,65°K. [0122] Les résultats présentés aux figures 7a, 7h, 7c et 7d montrent que l'ensemble monobloc 1 selon l'invention offre une meilleure performance thermique que le garnissage de l'art antérieur. [0123] La valeur moyenne du gain est de l'ordre de 100% : Pensemble monobloc 1 selon l'invention double l'échange thermique par rapport au garnissage de l'art antérieur. [0124] Par ailleurs, trois essais ont été réalisés sur une colonne HIDiC concentrique selon l'invention, représentée de manière très schématique sur la figure 6, comportant un ensemble monobloc 1 selon l'invention. [0125] L'ensemble monobloc 1 utilisé pour ces trois essais comporte, de part et d'autre de la paroi 3, une mousse d'aluminium présentant un taux de vide de 85% et présentant des cellules de Kelvin. [0126] Pour chaque essai, les résultats ont été analysés avec le système n-heptane (C7)/cyclohexane (C6). Les trois essais (essais 1, 2 et 3) ont été réalisés respectivement avec une pression dans la colonne interne Pint de 1,3 bar, de 1,5 bar et de 1,5 bar. L'ensemble des résultats est résumé dans les tableaux 1 à 3, correspondant respectivement aux essais 1 à 3, les grandeurs mesurées étant représentées sur la figure 6. [0127] [Tableauxl] F W D F' VI VI' Ll V2 débit total kWh 11,80 3,00 8,80 24,30 21,30 21,30 12,51 8,80 fraction massique C6 0,49 0,12 0,62 0,44 0,49 0,49 0,39 0,62 C7 0,51 0,88 0,38 0,56 0,51 0,51 0,61 0,38 Température °C 29,57 95.66 95,83 84.72 89,21 101.08 97.23 91,08 Pression bar 1,01 1,01 1,35 1,01 1,01 1,35 1,35 1,35 11 [0128] [Tablcaux2] F W D F' VI VI' L I V2 débit total kg/h 11,75 10,82 0,92 28,92 18,10 18,10 17,18 0,92 fraction massique C6 0,47 0,43 0,94 0,61 0,71 0,71 0,70 0,94 C7 0,53 0,57 0,06 0,39 0,29 0,29 0,30 0,06 Température °C 39,88 87,88 95,22 84,71 84,65 98,57 93,78 83,99 Pression bar 1,01 1,01 1,50 1,01 1,01 1,50 1,50 1,50 101291 ITableaux31 F W D F' VI VI' LI V2 débit total kg/h 11,4 2,8 8.6 18,7 15,9 15,9 7.3 8,6 fraction massique C6 0,5 0,1 0,6 0,4 0,5 0,5 0,4 0,6 C7 0,5 0,9 0,4 0,6 0,5 0,5 0,6 0,4 Température °C 31,5 95,5 100,1 84,8 89,4 105,4 100,6 89,9 Pression bar 1,0 1,0 1,5 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 [0130] Les résultats des essais ont été comparés aux résultats d'une colonne de distillation classique. [0131] La puissance à fournir au bouilleur de la colonne de distillation classique (Qh classique) a été comparée à la puissance fournie au bouilleur de la colonne HIDiC (Qh HIDiC) ajoutée à la puissance consommée par le compresseur de la colonne HIDiC (Pcomp). [0132] L'hypothèse pessimiste selon laquelle le rendement isentropique du compresseur de la colonne HIDiC est de 25% a été prise. [0133] Les résultats sont regroupés dans le tableau 4. [0134] [Tableaux4] Qb (kW) HIDiC Pcomp (KW) (isentropique) Pcomp (kW) (25% isen- tropique) Total HIDiC (kW) Qb (kW) classique Gain Essai 1 0,31 0,06 0,24 0,55 0,97 43% Essai 2 0,04 0,07 0,28 0,32 0,52 57% Essai 3 0.3 0,06 024 0,54 0,84 36% 12 [0135] Des gains énergétiques compris entre 36% et 57% ont été réalisés. [0136] L'utilisation d'une colonne HIDiC selon l'invention permet donc un net gain énergétique par rapport à une colonne à distiller classique. [0137] Les figures 8a, 8h, 8c, 8d, 8e et 8f représentent différentes étapes d'un procédé de fa- brication d'une structure tridimensionnelle alvéolaire thermiquement conductrice d'un ensemble monobloc selon l'invention. [0138] La structure tridimensionnelle alvéolaire est fabriquée par chaudronnerie. [0139] Des noyaux 20 en plaques sont fabriqués (Figure 8a). Le motif constitutif des noyaux 20 est par exemple une cellule de Kelvin à laquelle on a chanfreiné les arrêtes pour permettre l'infiltration du métal. Les noyaux 20 sont à hase de sable. [0140] Les noyaux 20 sont agglomérés en préforme 21 (Figure 8h). Les noyaux 20 sont disposés par imhriquement des plaques. [0141] Un moule est réalisé et la préforme 21 remoulée (Figure 8c). [0142] Un bain de métal 22, par exemple est préparé puis le métal 22 liquide est infiltré dans la préforme (Figure 8d). Le système de remplissage et la température du métal sont adaptées à la configuration de la structure tridimensionnelle alvéolaire à fabriquer. Un logiciel permettant de calculer les distances d'infiltration de métal peut être utilisé. [0143] Le métal 22 est solidifié (Figure 8e). [0144] Les sables sont évacués par un procédé de débourrage thermique qui permet d'évacuer le sable sans endommager les brins (Figure 8f). [0145] Le métal est parachevé et la structure tridimensionnelle alvéolaire est fabriquée. [0146] Le procédé de fabrication de la structure tridimensionnelle alvéolaire comporte un contrôle de la forme des noyaux, un contrôle de la porosité du métal avant coulée, une mesure de la température du métal avant coulée, une vérification de la métallurgie du métal avant coulée, notamment à l'aide d'un spectromètre et un contrôle visuel après dessablage. 13