Brevet FR3113610A1 — publié le 20220304

Garnissage filaire, comprenant des fils, pour un appareil d’échange de matière, lesdits fils ayant une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Colonne à garnissage, comprenant ledit garnissage filaire, et un distributeur de liquide, notamment un distributeur de liquide filaire, pour alimenter le garnissage. GARNISSAGE FILAIRE POUR UN APPAREIL D’ECHANGE DE MATIERE L’invention a trait à un garnissage filaire, c’est à dire comprenant des fils, voire constitué par des fils, pour un appareil d’échange de matière, en particulier pour un appareil d’échange gaz/liquide tel qu’une colonne à distiller. Le domaine technique de l’invention peut, de manière générale, être défini comme celui des garnissages pour les appareils d’échange de matière, aussi appelés colonnes à garnissage, en particulier pour les appareils d’échange gaz/liquide comme les colonnes à distiller, les colonnes d’absorption (avec ou sans réaction chimique) et les colonnes de lavage de gaz. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une colonne à garnissage qu’il s’agisse d’une colonne à distiller ou autre, est une colonne qui est remplie d’éléments permettant d’augmenter la surface de contact entre une phase gazeuse et une phase liquide. Le garnissage crée une série d’obstacles sur le parcours du liquide et du gaz au sein de la colonne et permet : d’augmenter la surface de contact entre les deux phases ; d’augmenter le temps de séjour des deux phases dans la colonne et donc leur durée de contact ; de créer un régime turbulent de la phase gaz, et de recirculation dans la phase liquide. L’efficacité d’une colonne à garnissage dépend de la surface du garnissage, du temps de contact entre les deux phases, gazeuse et liquide, et de l’hydrodynamique au sein de chaque phase. Ces phases doivent être mises en contact de façon homogène sur toute la longueur de la colonne et sur toute la section. Par ailleurs, dans les industries de de transformation de la matière et de l’énergie, et notamment dans l’industrie chimique, les coûts énergétiques sont principalement dus aux procédés de séparation qui sont généralement des procédés de séparation thermique, et la distillation reste l'une des plus importants procédés de séparation thermique dans l'industrie des procédés chimiques. Néanmoins, en dépit de ses nombreux avantages et de son utilisation largement répandue, l’inconvénient majeur de la distillation réside dans ses besoins énergétiques importants. En effet, la distillation peut générer plus de 50% du coût d'exploitation d’une installation. Elle représente à elle-seule 40% de l’énergie totale consommée par l’industrie chimique, et environ 3% de la demande énergétique mondiale. La réduction de la consommation énergétique des colonnes à distiller est donc un enjeu majeur dans le contexte énergétique actuel. Les colonnes à distiller peuvent être des colonnes à plateaux ou des colonnes à garnissage (« packing » en anglais) telles que définies plus haut. Les garnissages peuvent aussi être appelés « internes». Les garnissages commercialisés actuellement sont de deux types à savoir les garnissages structurés et les garnissages en vrac ou plus simplement garnissages. Ces deux types de garnissage reposent toutefois sur le même principe, à savoir un écoulement d’un film liquide sur une surface plane. Un des premiers garnissages structurés est décrit dans le document US-A-4,296,050 [1]. Ce garnissage est constitué de feuilles, tôles ondulées de 0,1 mm d'épaisseur, sur lesquelles un film liquide s'écoule. Des stries et des perforations sont usinées, ce qui améliore la répartition du liquide, et permet donc d’optimiser les transferts de masse gaz/liquide. C'est ainsi que les garnissages de type Mellapak® sont fabriqués. Les surfaces géométriques usuelles de ces garnissages sont comprises entre 125 et 750 m²/m 3 , pour des taux de vide allant de 90 à 98%. Depuis 1981, les améliorations apportées à ces garnissages, qui sont décrites notamment dans des demandes de brevet, et qui permettent d’accroître leurs performances, sont : la modification de l'état de surface des tôles ondulées, la plupart du temps en ajoutant des aspérités ou des perforations qui vont créer des turbulences et améliorer la mouillabilité; l’usinage de lamelles constituées d'éléments vrillés équipés d'encoches ; l’ajout de parois planes entre les tôles ondulées. Les tôles peuvent également être remplacées par des toiles tissées métalliques. Ces toiles tissées développent d'importantes surfaces de contact et ainsi augmentent l’efficacité de transfert de manière significative. Toutefois, il semble que ces garnissages nécessitent des fluides peu encrassants et une distribution liquide très homogène. En outre, ces garnissages se limitent à des lits de faible épaisseur car ils sont incapables de conserver une bonne distribution liquide sur une grande hauteur. Enfin, du fait de leur maillage très serré, ces garnissages constitués par des toiles tissées métalliques ont une faible capacité hydrodynamique. Pour ces raisons, ces garnissages ne sont pas ou peu utilisés à l’échelle industrielle, mais plutôt seulement à l’échelle pilote de laboratoire. Bien que les modifications géométriques des garnissages structurés fassent l'objet de nombreux travaux et brevets ces dernières années, les principales voies suivies ne constituent pas une rupture technologique sensible et n’apportent pas d’améliorations notables par rapport au garnissage décrit dans le document [1]. En ce qui concerne les garnissages en vrac, les deux formes géométriques de base de ces garnissages sont la forme d’anneau et la forme de selle. Les améliorations apportées à ces deux formes géométriques de base ont abouti à des anneaux et des selles avec des ouvertures (Anneaux Pall® et IMTP®); mais il ne s’agit pas là d’une rupture fondamentale par rapport à la géométrie de référence. Au fil du temps, les garnissages existant, qu’il s’agisse aussi bien des garnissages structurés que des garnissages en vrac, ont été modifiés en vue de minimiser la perte de charge tout en maintenant constant le rendement de séparation, ou même en vue d’améliorer à la fois la capacité et l'efficacité de séparation. Les modifications ont toujours été déterminées par les procédés de fabrication disponibles pour ces garnissages. Traditionnellement, les garnissages de type vrac en matière plastique sont fabriqués par moulage, par injection ou extrusion, tandis que les garnissages structurés métalliques sont produits par pliage, découpe et assemblage de tôles d'acier minces. Ces procédés de fabrication des garnissages empêchent de les réaliser sur mesure afin d’atteindre le meilleur rendement, car la structure géométrique obtenue est essentiellement déterminée et limitée, par les possibilités du procédé de fabrication, et non par les nécessités d'une performance optimale. Enfin, la structure des garnissages actuels si elle n’est pas optimale, à cause des procédés de fabrication, l’est aussi du fait d'un manque de connaissance des principaux paramètres influençant le transfert de masse gaz-liquide. En effet, les mécanismes du transfert de matière qui se produisent dans les garnissages sont encore difficilement modélisables aux petites échelles. Récemment, des garnissages constitués par des fils, et ayant généralement une structure grillagée (« lattice ») ont été proposés. En effet, l'écoulement de liquide, sous la forme d’un film, sur un fil faisant partie d’un garnissage, a une surface interfaciale supérieure à la surface géométrique du fil. En revanche, dans le cas des garnissages constitués par des plaques, la surface interfaciale de l’écoulement de liquide sur une plaque est plus ou moins égale à la surface géométrique (en négligeant les ondes à l’interface et les problèmes de mouillabilité). Ainsi, pour une même surface géométrique, la surface interfaciale est plus élevée pour un garnissage constitué par des fils, que pour un garnissage constitué par des plaques, dans le cas où toute la surface du fil est mouillée par le liquide. Ces garnissages constitués par des fils, et possédant généralement une structure grillagée, aussi appelés garnissages « lattices » filaires peuvent posséder différentes géométries, notamment une géométrie à structure fractale crée par l’assemblage de tétraèdres réguliers ou une géométrie créée par l’assemblage de structures analogues à l’ADN. Ces garnissages sont plus performants en termes de transfert de matière et de perte de charge que les garnissages structurés connus. Néanmoins, les fils utilisés dans ces garnissages ont une section circulaire et leur surface est donc encore insuffisante. C’est la raison pour laquelle des garnissages constitués par des fils avec une section en forme de polygone, notamment une section triangulaire ont été développés. Les garnissages avec des fils à section en forme de polygone possèdent la même efficacité en termes de transfert de matière que les garnissages avec des fils à section circulaire, et ils permettent d’obtenir un gain de surface pour un même taux de vide. Cependant, la surface de ces garnissages constitués par des fils avec une section en forme de polygone, notamment une section triangulaire demeure toujours insuffisante. Il existe donc, au regard de ce qui précède, un besoin pour un garnissage possédant des performances améliorées, qui permette de réduire la consommation énergétique des colonnes à garnissage, notamment des colonnes à distiller à garnissage. Il existe notamment un besoin pour un garnissage qui présente des performances améliorées en terme de transfert de matière (appréciée notamment par la Hauteur Equivalent de Plateau Théorique - HEPT) et de perte de charge, ainsi qu’une surface accrue. Il existe encore un besoin pour un garnissage qui ne présente pas les inconvénients, défauts et désavantages des garnissages de l’art antérieur, tels que ceux décrits plus haut, et qui résolve les problèmes posés par les garnissages de l’art antérieur. Il existe enfin un besoin pour un tel garnissage qui puisse être fabriqué simplement, facilement, et à moindre cout, même s’il présente une forme complexe. Ce but, et d’autres encore, sont atteints, conformément à l’invention, par un garnissage comprenant des fils, pour un appareil d’échange de matière, lesdits fils ayant une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Le garnissage selon l’invention peut être appelé garnissage filaire. Par garnissage filaire on entend généralement un garnissage comprenant des fils, de préférence constitué par des fils. Par côté concave, on entend que ce côté a une forme arrondie vers l'intérieur du fil, est incurvé vers l’intérieur du fil. Par côté convexe, on entend que ce côté a une forme arrondie vers l'extérieur du fil, est incurvé vers l’extérieur du fil. Les fils du garnissage selon l’invention peuvent être des fils pleins, qui ne présentent pas de canal ou cavité interne, ou bien ces fils peuvent être des fils creux, avec un canal ou cavité interne, ce canal ou cette cavité étant obturée, bouchée, notamment à ses extrémités, de sorte qu’aucun écoulement, ruissellement de liquide ne peut se produire dans ce canal ou cette cavité. Dans tous les cas, lorsque les fils du garnissage selon l’invention sont mis en contact avec un liquide, l’écoulement du liquide, le ruissellement du liquide se produit exclusivement sur la surface externe des fils. Précisons en outre que lorsqu’un côté est concave, autrement dit présente une concavité, cela signifie que cette concavité est généralement présente sur la totalité de la longueur du fil, formant ainsi une gouttière sur toute cette longueur. Précisons aussi, en outre, que lorsqu’un côté est convexe, autrement dit présente une convexité, cela signifie que cette convexité est généralement présente sur la totalité de la longueur du fil. Le garnissage filaire selon l’invention, comprenant des fils, pour un appareil d’échange de matière, lesdits fils ayant une section transversale présentant une forme spécifique de polygone, dont au moins un des côtés est concave et/ou convexe, n’a jamais été décrite dans l’art antérieur. Le garnissage selon l’invention possède des performances améliorées, en particulier en termes de transfert de matière (appréciée notamment par la Hauteur Equivalent de Plateau Théorique - HEPT) et de perte de charge, par rapport aux garnissages vrac et structurés connus, et il présente une efficacité nettement accrue, par exemple de 25% ou plus, par rapport à l’efficacité de ces garnissages vrac et structurés connus. Le garnissage selon l’invention a aussi une surface plus élevée que les garnissages constitués par des fils à section circulaire ou à section polygonale sans côté concave et/ou convexe. Ainsi, à titre d’exemple, un garnissage selon l’invention, constitué par des fils à section triangulaires avec trois côtés concave a, pour un même taux de vide et un même diamètre (tel que défini plus bas, à savoir : le diamètre est celui du cercle dans lequel le polygone tel qu’un triangle se trouve inscrit), une surface géométrique spécifique (exprimée en m 2 /m 3 ) au moins de 20% supérieure à celle d’un garnissage constitué par des fils à section triangulaires avec des côtés plats sans concavité ni convexité. Et, là encore à titre d’exemple, un garnissage selon l’invention, constitué par des fils à section triangulaires avec trois côtés concave a, pour un même taux de vide, et un même diamètre (tel que défini plus bas), une surface géométrique spécifique A (exprimée en m 2 /m 3 ) au moins de 50% supérieure à celle d’un garnissage constitué par des fils à section circulaire. Le garnissage selon l’invention permet de réduire significativement la consommation énergétique des colonnes à distiller en augmentant substantiellement les performances du garnissage. Le garnissage selon l’invention permet de réduire, par exemple d’au moins de 10%, la consommation énergétique d’une colonne à distiller par rapport aux garnissages connus. Le garnissage selon l’invention ne présente pas les inconvénients défauts, limitations et désavantages des garnissages de l’art antérieur et apporte une solution aux problèmes des garnissages de l’art antérieur. Avantageusement, ledit polygone a de 3 à 10 côtés, de préférence de 3 à 8 cotés. Avantageusement, tous les côtés dudit polygone sont concaves, et deux ou plus desdits côtés du polygone sont éventuellement, en outre, reliés par des côtés plats (sans concavité ni convexité) de faible longueur par rapport à la longueur des côtés du polygone. Par « faible longueur », on entend généralement une longueur inférieure ou égale à 15% de la longueur d’un côté du polygone, plus particulièrement inférieure ou égale à 10%. Par exemple, cette « faible longueur » peut généralement ne pas excéder 300 µm. De préférence, le polygone est un triangle, de préférence un triangle équilatéral, dont tous les côtés sont concaves, de préférence avec la même concavité. Autrement dit, les fils préférés sont des fils à section transversale triangulaire, tous les côtés étant concaves, et les fils encore préférés sont des fils dont la section transversale a la forme d’un triangle équilatéral. Les fils du garnissage selon l’invention peuvent avoir un diamètre de 0,5 à 10 mm, de préférence de 1,5 à 4 mm. Précisons que le diamètre est celui du cercle dans lequel le polygone, tel qu’un triangle, se trouve inscrit. Avantageusement, le ou les coté(s) concave(s) du polygone ont une concavité d’une profondeur de 50 à 1000 μm, autrement dit forment une (des) gouttières d’une profondeur de 50 à 1000 μm. Avantageusement, les fils forment des structures élémentaires encore appelées structures de base qui sont répétées, assemblées, dans l’espace pour former le garnissage. Les structures élémentaires peuvent être assemblées, répétées latéralement, horizontalement, formant ainsi des couches, et ces couches peuvent être assemblées verticalement pour former le garnissage complet, total. Il n’existe aucune limitation sur la forme de des structures élémentaires encore appelées structures de base. Comme on le précise plus bas, la fabrication de ces structures par une technique de fabrication additive permet de fabriquer des structures, de formes très complexes. Avantageusement, les structures élémentaires sont des polyèdres. De préférence, les structures élémentaires sont des tétraèdres réguliers ou irréguliers. Par tétraèdre régulier, on entend un tétraèdre dont les quatre faces sont identiques. Par tétraèdre irrégulier, on entend un tétraèdre dont au moins une des faces a une surface différente des autres faces, notamment un tétraèdre qui possède trois faces identiques sur quatre faces. Ou bien, les structures (mailles) de base sont des ressorts constitués de deux spires de mêmes caractéristiques géométriques. Ces spires étant mises en contact de telle sorte que la distance entre deux points de contact soit égale au pas de la spire. Le garnissage est alors constitué d’un agencement de ressorts interconnectés. Avantageusement, les fils ne présentent pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50° car cela permet un meilleur écoulement. Cela peut s’appliquer à tous les fils constituant tous les types de structures élémentaires (par exemple ressorts, polyèdres tels que des tétraèdres). Ainsi, il a été constaté que le fait de relier les polyèdres tels que des tétraèdres par des portions de fil arrondies, incurvées, qui ne présentent pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50°, notamment qui ne présentent pas de coudes, de changements de direction brusques, abrupts, permettait un meilleur écoulement. De la même manière, avantageusement, les structures (mailles) élémentaires, de base, lorsqu’il s’agit de ressorts constitués de deux spires ne présentent pas de fils dont l’angle avec l’horizontale est inférieur à 50°. Avantageusement, les structures élémentaires sont assemblées de manière à ne pas former de chemins d’écoulement préférentiels dans le garnissage. Avantageusement, le garnissage selon l’invention comprend de 10 000 à 300 000 fils par m 2 de section transversale du garnissage, dont la forme globale peut être celle d’une colonne. Avantageusement, le garnissage selon l’invention présente un taux de vide de 85 à 98%. Avantageusement, le garnissage selon l’invention présente une surface géométrique spécifique de 100 à 1000 m 2 /m 3 . Comme on l’a déjà indiqué plus haut, une telle surface est plus élevée, pour un même taux de vide, que la surface des garnissages constitués par des fils à section circulaire ou à section polygonale sans côté concave et/ou convexe. Le garnissage selon l’invention même de forme très complexe peut être facilement fabriqué, rapidement et à un faible coût par une technique de fabrication additive, par exemple par une technique de fabrication qui met en œuvre une imprimante 3D. Le matériau qui constitue le garnissage selon l’invention est de préférence choisi parmi les matériaux qui résistent aux fluides avec lequel il est en contact, et notamment si ces fluides sont corrosifs et/ou à haute température et/ou sous pression. Autrement dit, le matériau dans lequel le garnissage est fabriqué est généralement choisi de manière à résister aux produits chimiques envisagés dans les diverses applications industrielles potentielles. Avantageusement, le matériau qui constitue le garnissage selon l’invention est également choisi parmi les matériaux permettant une fabrication du garnissage par une technique de fabrication additive, par exemple par une technique de fabrication qui met en œuvre une imprimante 3D. De préférence, le garnissage selon l’invention est en un matériau choisi parmi les céramiques ; les métaux tels que l’aluminium et le titane ; les alliages métalliques tels que les aciers, comme les aciers inoxydables et les aciers au carbone, et les alliages de titane ou d’aluminium ; les polymères et résines organiques thermoplastiques, tels que l’ABS, les résines acryliques, les PE, PP, PVC, C-PVC, PVDF, PTFE, etc. ; et tous les matériaux permettant une fabrication du dispositif par une technique de fabrication additive. Le garnissage (global, complet), selon l’invention, constitué par des structures élémentaires dont la forme peut être très complexe peut avoir notamment une forme cylindrique qui est la forme la plus courante des appareils dans lesquels le garnissage selon l’invention peut être utilisé. Le garnissage selon l’invention peut être utilisé dans tous les appareils d’échange de matière, mettant en œuvre des garnissages, en particulier dans les appareils d’échange gaz/liquide comme les colonnes à distiller et les colonnes d’absorption. Ces appareils peuvent être des appareils déjà existant dans lesquels le garnissage selon l’invention peut remplacer un garnissage ancien aux performances moindres ou des appareils nouveaux. En effet, la distillation reste l'une des plus importantes méthodes de séparations thermiques. Son domaine d’application est large et s’étend de la séparation du pétrole jusqu’à la séparation de la biomasse. Des applications de la distillation sont notamment les suivantes : Séparation du pétrole brut en différentes fractions (diesel, kérosène, essence, etc.). Séparation d’un solvant et d’un produit chimique. Dessalement et purification de l’eau. Distillation de l’air en vue d’obtenir de l’oxygène, de l’azote, et de l’argon. Séparation de produits fermentés (alcool, bioéthanol). Filière fermentaire à partir de biomasse pour obtenir des composés tels que des alcools, des acides carboxyliques, ou des molécules plateforme. Purification d’un produit ou d’une molécule. Les appareils d’échange de matière mettant en œuvre un garnissage selon l’invention peuvent aussi être nommés par simplification « colonnes à garnissage ». L’invention concerne donc, en outre, une colonne à garnissage, comprenant un garnissage selon l’invention et un distributeur de liquide pour alimenter le garnissage. Il n’existe aucune limitation sur ce distributeur de liquide qui peut être tout distributeur connu ou non, à gravité ou à pression. Toutefois, avantageusement, ce distributeur de liquide est un distributeur filaire de liquide, c’est-à-dire un distributeur comprenant des fils, de préférence un distributeur constitué par des fils. Ce distributeur filaire, qui est placé au-dessus du garnissage selon l’invention et en dessous de m orifices d’alimentation en liquide de la colonne, est de préférence encore un distributeur (dit distributeur préféré) comprenant une pluralité d’étages, disposés successivement dans le sens vertical, dans lequel : le premier étage (étage supérieur) de la pluralité d’étages comprend, m fils d’un premier diamètre, chacun des m fils étant destinés à être placé dans un desdits m orifices d’alimentation ; dans les étages suivants de la pluralité d’étages, dans un étage de rang x, chacun des fils de l’étage de rang x-1 se divise en n fils d’un diamètre plus faible que le, ou égal au, diamètre des fils de l’étage de rang x-1. Il est à noter que le nombre m d’orifices d’alimentation est généralement le nombre m d’orifices d’alimentation par m 2 de section transversale des moyens d’alimentation tels qu’un plateau, et le nombre m de fils d’un premier diamètre est le nombre de fils par m 2 de section transversale du premier étage (étage supérieur) du distributeur. Ce nombre m peut aussi être le nombre total d’orifices d’alimentation (d’un plateau par exemple) placés au-dessus du distributeur, et le nombre total m de fils du premier étage (étage supérieur) du distributeur. Le liquide s’écoule par, ruisselle de, l’extrémité des fils du dernier étage du distributeur pour alimenter le garnissage. Il a été constaté de manière surprenante que, lorsque le distributeur utilisé avec le garnissage filaire selon l’invention était un distributeur filaire, et notamment le distributeur préféré défini plus haut, le distributeur et le garnissage selon l’invention formaient une véritable combinaison synergique avec notamment une amélioration importante des performances du garnissage selon l’invention, en plus des améliorations déjà intrinsèquement dues seulement à la structure spécifique du garnissage selon l’invention indiquées dans ce qui précède. Les fils du distributeur filaire peuvent être des fils pleins, qui ne présentent pas de canal ou cavité interne, ou bien ces fils peuvent être des fils creux, avec un canal ou cavité interne, ce canal ou cette cavité étant obturée, bouchée, notamment à ses extrémités, de sorte qu’aucun écoulement, ruissellement de liquide ne peut se produire dans ce canal ou cette cavité. Dans tous les cas, lorsque les fils du distributeur sont mis en contact avec un liquide, l’écoulement du liquide, le ruissellement du liquide, se produit exclusivement sur la surface externe des fils, à l’extérieur des fils. La perte de charge est de ce fait bien moindre que dans les distributeurs dans lesquels le liquide s’écoule à l’intérieur de canaux. Le distributeur préféré est tout d’abord, spécifiquement, un distributeur filaire, comprenant des fils, et non des tubes ou canaux ouverts dans lesquels ruisselle, s’écoule le fluide, avec les avantages susmentionnés, et ensuite, ce distributeur possède une structure spécifique dans laquelle des fils d’un premier diamètre, sont alimentés en liquide, puis ces fils se divisent une ou plusieurs fois en d’autres fils avec une réduction du diamètre des fils à chaque division. Le dernier étage de ce distributeur préféré (étage inférieur, le plus bas) comporte donc un nombre très élevé de fils et les extrémités de ces fils forment autant de points de distribution, d’arrosage. Ce distributeur préféré possède un nombre de points d’arrosage beaucoup plus élevé que les distributeurs de l’art antérieur, et, par voie de conséquence, le nombre de points d’alimentation par mètre carré de section droite du garnissage est aussi beaucoup plus élevé que dans les distributeurs de l’art antérieur. Avantageusement, le distributeur de liquide préféré comprend au total de 1 à 30 étages, de préférence de 4 à 16 étages. Le nombre de divisions, et donc le nombre d’étages est limité (i) par la hauteur disponible entre les m orifices d’alimentation (qui sont généralement définis dans des moyens d’alimentation tels qu’un un plateau), et le garnissage, et/ou (ii) la géométrie du garnissage, et/ou (iii) la géométrie du des m orifices (généralement la géométrie du plateau). m peut être un nombre entier de 1 à 3400. n peut être un nombre entier de 2 à 8, de préférence 3 à 4, n pouvant être identique pour tous les étages ou différent pour 2 étages ou plus de la pluralité d’étages. Avantageusement, le dernier étage de la pluralité d’étages comprend de 3400 à 100000 fil/m 2 . Avantageusement, le diamètre des fils de l’étage de rang x est plus faible que le, ou égal au, diamètre des fils de l’étage de de rang x-1 dans une proportion de 5/10 à 10/10 de préférence de 4/5 à 5/5. La section transversale des fils du distributeur peut posséder toute forme. Avantageusement, les fils du distributeur filaire (préféré ou non) peuvent avoir une section transversale circulaire, une section transversale en forme de polygone ou une section transversale dont la forme générale est comme pour les fils du garnissage, une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Les termes « côté concave » et « côté convexe » ont déjà été définis plus haut. Avantageusement, ledit polygone a de 3 à 10 côtés, de préférence de 3 à 8 cotés. Avantageusement, tous les côtés dudit polygone sont concaves et deux ou plus desdits côtés du polygone sont éventuellement, en outre, reliés par des côtés plats (sans concavité ni convexité) de faible longueur (voir plus haut) par rapport à la longueur des côtés du polygone. De préférence, le polygone est un triangle, de préférence un triangle équilatéral dont tous les côtés sont concaves, de préférence avec la même concavité. Autrement dit, les fils préférés sont des fils à section transversale triangulaire, tous les côtés étant concaves, et les fils encore préférés sont des fils dont la section transversale a la forme d’un triangle équilatéral. Avantageusement, le ou les coté(s) concave(s) du polygone ont une concavité d’une profondeur de 0,05 à 1 mm (50 à 1000 μm), autrement dit forment une (des) gouttières d’une profondeur de 0,05 à 1 mm (50 à 1000 μm). Les fils du premier étage peuvent avoir un diamètre de 2,3 à 10 mm, de préférence de 2,3 à 8,5mm Les fils du dernier étage du distributeur filaire préféré peuvent avoir un diamètre de de 1,7 à 10 mm, de préférence de 1,7 à 8,5 mm. Avantageusement, le dernier étage du distributeur filaire préféré comprend de 3400 à 100000 fils/m 2 . Précisons que dans le cas où les fils ont une section transversale en forme de polygone ou une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe, le diamètre est celui du cercle dans lequel le polygone tel qu’un triangle se trouve inscrit. Les fils du distributeur filaire préféré peuvent former des structures élémentaires (structures de base) qui sont répétées, assemblées dans l’espace pour former le distributeur avec la structure spécifique décrite plus haut. Les structures élémentaires peuvent être assemblées, répétées latéralement, horizontalement, formant ainsi des étages, et ces étages peuvent être assemblés verticalement pour former le distributeur complet, total. Il n’existe aucune limitation sur la forme des structures élémentaires encore appelées structures de base, comme on le précise plus bas, la fabrication de ces structures par une technique de fabrication additive permet en effet de fabriquer des structures, de formes très complexes. Avantageusement, les structures élémentaires peuvent être des polyèdres. De préférence, les structures élémentaires sont des tétraèdres réguliers ou irréguliers. Les termes « tétraèdre régulier » et « tétraèdre irrégulier » ont déjà été définis plus haut. Avantageusement, les fils du distributeur filaire (préféré ou non) ne présentent pas d’angles par rapport à l’horizontale inférieurs à 50°, car cela permet un meilleur écoulement. Cela peut s’appliquer à tous les fils constituant tous les types de structures élémentaires (par exemple polyèdres tels que des tétraèdres) du distributeur filaire. Ainsi, il a été constaté que le fait de relier les polyèdres, tels que des tétraèdres par des portions de fil arrondies, incurvées, qui ne présentent pas d’angles par rapport à l’horizontale inférieurs à 50°, notamment qui ne présentent pas de coudes, de changements de direction brusques, abrupts, permettait un meilleur écoulement. Avantageusement, la section transversale des fils du garnissage filaire selon l’invention, et la section transversale des fils du distributeur filaire (préféré ou non), notamment la section transversale des fils du dernier étage du distributeur filaire préféré, ont la même forme, à savoir une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Avantageusement, la section transversale des fils du garnissage (filaire, comprenant des fils) selon l’invention, et la section transversale des fils du distributeur filaire, notamment la section transversale des fils du dernier étage du distributeur filaire préféré ou non, ont le même diamètre. Avantageusement, le nombre de fils par mètre carré de section transversale du garnissage (filaire, comprenant des fils) selon l’invention est égal au nombre de fils par mètre carré de section transversale du distributeur filaire, en particulier au nombre de fils par mètre carré de section transversale du dernier étage du distributeur filaire préféré. Avantageusement, chaque fil du garnissage filaire selon l’invention correspond, notamment se trouve en contact, avec un fil du distributeur filaire. En particulier, chaque fil du garnissage filaire selon l’invention peut correspondre, notamment se trouver en contact, avec un fil du dernier étage du distributeur filaire préféré. Avantageusement, le distributeur filaire préféré, et notamment le dernier étage du distributeur filaire préféré, présente une géométrie identique à une géométrie du garnissage filaire selon l’invention, qui est alimenté par ce distributeur. Toutefois, dans le garnissage filaire selon l’invention, il n’y a pas de diminution du diamètre ou du nombre de fils. Autrement dit, dans le garnissage filaire selon l’invention, on reproduit sur une hauteur donnée h du garnissage, voire sur la totalité du garnissage, le dernier étage du distributeur filaire préféré. En particulier, le distributeur filaire préféré, et notamment le dernier étage du distributeur filaire préféré, peut être constitué par des structures élémentaires identiques à des structures élémentaires qui constituent le garnissage filaire selon l’invention qui est alimenté par ce distributeur. Par exemple, les structures élémentaires du distributeur filaire préféré, et en particulier du dernier étage du distributeur filaire préféré, et du garnissage peuvent être des polyèdres. De préférence, ces structures élémentaires peuvent des tétraèdres réguliers ou irréguliers. Avantageusement, les fils du distributeur filaire préféré, et en particulier du dernier étage du distributeur filaire préféré et du garnissage filaire selon l’invention ne présentent pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50° car cela permet un meilleur écoulement. Cela peut s’appliquer à tous les fils constituant tous les types de structures élémentaires (par exemple polyèdres tels que des tétraèdres). Ces tétraèdres du distributeur et du garnissage peuvent ainsi être reliés par des portions de fil arrondies, incurvées, qui ne présentent pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50°, notamment qui ne présentent pas de coudes, de changements de direction brusques, abrupts, ce qui permet un meilleur écoulement. Le distributeur filaire préféré, même de forme très complexe peut être facilement fabriqué, rapidement et à un faible coût par une technique de fabrication additive, par exemple par une technique de fabrication qui met en œuvre une imprimante 3D. Le matériau qui constitue le distributeur est de préférence choisi parmi les matériaux qui résistent aux fluides avec lesquels il est en contact, notamment si ces fluides sont corrosifs et/ou à haute température et/ou sous pression. Autrement dit, le matériau dans lequel le distributeur est fabriqué est généralement choisi de manière à résister aux produits chimiques envisagés dans les diverses applications industrielles potentielles. Avantageusement, le matériau qui constitue le distributeur, notamment le distributeur filaire, est également choisi parmi les matériaux permettant une fabrication du distributeur par une technique de fabrication additive, par exemple par une technique de fabrication qui met en œuvre une imprimante 3D. De préférence, le distributeur, notamment le distributeur filaire, est en un matériau choisi parmi les céramiques ; les métaux tels que l’aluminium et le titane ; les alliages métalliques tels que les aciers, comme les aciers inoxydables et les aciers au carbone, et les alliages de titane ou d’aluminium ; les polymères et résines organiques thermoplastiques, tels que l’ABS, les résines acryliques, les, PE, PP, PVC, C-PVC, PVDF, PTFE, etc. ; et tous les matériaux permettant une fabrication du distributeur par une technique de fabrication additive. Avantageusement, le distributeur filaire est constitué par le même matériau que le garnissage selon l’invention. Autrement dit, les fils du distributeur filaire peuvent être constitués par le même matériau que les fils du garnissage selon l’invention qu’il est destiné à alimenter. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation particuliers. Cette description est donnée à titre illustratif et non limitatif et est faite en relation avec les dessins joints. est une vue en coupe transversale de la section d’un fil d’un garnissage non conforme à l’invention. Cette section est circulaire. est une vue en coupe transversale de la section d’un fil d’un garnissage non conforme à l’invention. Cette section est triangulaire. est une vue en coupe transversale d’un fil d’un garnissage conforme à l’invention, selon un premier mode de réalisation, dont la section transversale est triangulaire, plus exactement a la forme d’un triangle équilatéral, les trois côtés du triangle présentant une concavité, et les côtés concaves étant raccordés par de simples portions arrondies situées aux sommets du triangle. est une vue en coupe transversale d’un fil d’un garnissage conforme à l’invention, selon un second mode de réalisation, dont la section transversale est triangulaire, plus exactement a la forme d’un triangle équilatéral, les trois côtés du triangle présentant une concavité, et les côtés concaves étant raccordés par des côtés plats sans concavité situés aux sommets du triangle. montre l’assemblage deux tétraèdres réguliers formant un élément de garnissage selon l’invention. est une vue du dessus en coupe transversale de la totalité du garnissage obtenu par assemblage des éléments de garnissage, constitués par des tétraèdres réguliers, de la . montre l’assemblage d’un tétraèdre régulier et d’un tétraèdre irrégulier formant un élément de garnissage selon l’invention. est une vue du dessus en coupe transversale de la totalité du garnissage obtenu par assemblage des éléments de garnissage de la . montre une fonction « spline », à savoir une fonction fx d92 et d93 spline définie par morceaux par des polynômes. montre l’assemblage d’un tétraèdre régulier et d’un tétraèdre irrégulier formant un élément de garnissage selon l’invention, ces deux tétraèdres étant reliés par une portion de fil incurvée, arrondie dite « spline ». montre une structure (maille) de base d’un garnissage selon l’invention constitué par un ressort constitué de deux spires. montre une des deux spires formant le ressort de la . montre une coupe de la . montre les paramètres définissant la spire de la qui est une des deux spires qui forme le ressort de la . montre comment est répétée la spire de la pour donner le ressort de la . EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur les Figures 1A, 1B et 1C, on montre les sections transversales de fils constituant des garnissages. La montre la section transversale d’un fil d’un garnissage non conforme à l’invention dont la section transversale est circulaire. Autrement dit, le fil est cylindrique. La montre la section transversale d’un fil d’un garnissage non conforme à l’invention dont la section transversale est triangulaire, plus exactement a la forme d’un triangle équilatéral. Ce garnissage n’est pas conforme à l’invention car les côtés du triangle ne présentent ni concavité ni convexité. La montre la section transversale d’un fil d’un garnissage conforme à l’invention selon un premier mode de réalisation, dont la section transversale est triangulaire, plus exactement a la forme d’un triangle équilatéral. Ce garnissage est conforme à l’invention car les trois côtés du triangle présentent une concavité, autrement dit, le fil présente des gouttières sur ses trois côtés et sur toute sa longueur. Dans ce mode de réalisation, les côtés concaves se raccordent par de simples portions arrondies situées aux sommets du triangle. A titre d’exemple, les fils des Figures 1A, 1B, et 1C ont des diamètres de 2,25 mm. A titre d’exemple, la longueur des côtés, arêtes des triangles de la section transversale des fils des Figures 1B et 1C est de 1,95 mm. La profondeur des concavités du fil de la est de 350 μm Précisons que, dans le cas des fils des Figures 1B et 1C, le diamètre est celui du cercle dans lequel le triangle se trouve inscrit. A titre d’exemple, le garnissage comprenant les fils de la a un taux de vide ∈ de 90% et une surface géométrique spécifique A de 186 m2/m3. Le garnissage comprenant les fils de la a un taux de vide ϵ de 89% et une surface géométrique spécifique A de 234 m2/m3. Le garnissage selon l’invention comprenant les fils de la a un taux de vide ϵ de 89% et une surface géométrique spécifique A, bien supérieure, de 283 m2/m3. La montre la section transversale d’un fil d’un garnissage conforme à l’invention, selon un second mode de réalisation, dont la section transversale est triangulaire, plus exactement a la forme d’un triangle équilatéral. Ce garnissage est conforme à l’invention car les trois côtés du triangle présentent une concavité, autrement dit, le fil présente des gouttières sur ses trois côtés et sur toute sa longueur. Dans ce mode de réalisation, les côtés concaves se raccordent par des côtés plats, des arrêtes plates sans concavité, situés aux sommets du triangle. Ces côtés concaves ont une faible longueur par rapport à la longueur des côtés. A titre d’exemple, la longueur des côtés, arêtes des triangles de la section transversale du fil de la est de 1,95 mm. A titre d’exemple, la longueur des côtés, arrêtes plates sans concavité du fil de la est de 0,3 mm. La profondeur des concavités du fil de la est de 350 μm. Le garnissage selon l’invention comprenant les fils de la a un taux de vide ϵ de 89% et une surface géométrique A, de 283 m2/m3. Dans le garnissage selon l’invention, les fils peuvent former des structures élémentaires (structures de base) qui sont répétées, assemblées dans l’espace pour former le garnissage. Selon un mode de réalisation, les structures élémentaires peuvent être des polyèdres tels que des tétraèdres réguliers ou irréguliers. En effet, pour créer un garnissage filaire garantissant notamment un contact gaz liquide optimum, le choix de la géométrie peut notamment être basé sur le concept des fractales, par exemple le garnissage peut comprendre un assemblage de tétraèdres réguliers, autrement dit une succession d'arêtes de tétraèdre réguliers comme cela est représenté sur la qui montre l’assemblage de deux tétraèdres réguliers formant un élément de garnissage selon l’invention qui est un élément régulier (il est à noter que sur les Figures 3A, 3B, 4A, 4B, 5B, 6, 7A, 7C et 8, les fils par simplification sont représentés avec une section transversale circulaire, mais il est bien entendu que ces fils possèdent en fait, conformément à l’invention, une section polygonale, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. De préférence, le polygone est un triangle équilatéral dont tous les côtés sont concaves, de préférence avec la même concavité comme cela est représenté sur la ou sur la . L’ensemble des éléments de garnissage assemblés entre eux forme le garnissage global. La géométrie représentée sur la permet au liquide de chaque fil d'être séparé en trois flux. L’inconvénient de cette configuration est la régularité de la géométrie, qui induit des cheminées défavorables au mélange et aux échanges gaz/liquide, comme le montre la qui présente une vue du dessus en coupe transversale de la totalité du garnissage obtenu par assemblage des éléments de garnissage, constitués par des tétraèdres réguliers de la . Pour limiter ces cheminées, le garnissage peut aussi comprendre des tétraèdres irréguliers. Par exemple une couche sur deux du garnissage peut être composée de tétraèdres irréguliers ( ), qui modifient la géométrie et limitent les cheminées verticales comme le montre la . La montre l’assemblage d’un tétraèdre régulier et d’un tétraèdre irrégulier formant un élément de garnissage qui est un élément irrégulier. Sur la , le tétraèdre du haut est un tétraèdre irrégulier. Différents garnissages filaires selon l’invention peuvent être réalisés à partir des éléments présentés sur les Figures 3A et 4A. Ces garnissages filaires selon l’invention sont conçus en modifiant les différents paramètres définissant la géométrie des tétraèdres et éléments, à savoir le diamètre du fil (d w ) (comme on l’a déjà précisé, dans la cas des garnissages selon l’invention, il s’agit alors du diamètre du cercle dans lequel le polygone se trouve inscrit ), la longueur des arêtes de tétraèdre régulières (l1) et irrégulières (l2), et les angles (θ1) des arêtes de tétraèdre régulières et l’angle (θ2) de tétraèdre irrégulier (les angles sont définis par rapport à la verticale). Précisons que, dans le cas des tétraèdres réguliers alors l1 = l2 et θ1= θ2 . Les garnissages (dans leur ensemble) sont caractérisés par la surface géométrique Ag (exprimée en m 2 /m 3 ) et la fraction de volume vide ∈ (en %). Il est possible de calculer ces deux caractéristiques en connaissant les paramètres mentionnés plus haut définissant la géométrie des tétraèdres (angles, longueurs et diamètre du fil). En faisant varier le diamètre du fil (d w ) et les longueurs (l 1 et l 2 ) et les angles, cela induit des nombres de fils différents par section de garnissage, une surface spécifique et une fraction de vide différentes. La nomenclature associée au garnissage est la suivante : D-X-d w -∈-A g , où D correspond au modèle de la macrostructure du garnissage (par exemple TS pour Tetra Spline : voir plus bas), X au matériau du garnissage (par exemple PA pour polyamide, Nylon) , dw au diamètre du fil (en mm) , ∈ au taux de vide du garnissage(en %) et Ag à la surface géométrique spécifique en (m 2 /m 3 ). Il est à noter que le distributeur qui alimente le garnissage selon l’invention est de préférence un distributeur filaire qui est défini par la même nomenclature avec les mêmes D, X, d w , ∈, et A g . De plus, un garnissage à base de fil peut être considéré comme un grand nombre de fils. Ainsi, si les intersections sont négligées, il est possible de définir la surface et le volume de ces fils, ce qui permet d'obtenir une relation entre l'aire de surface géométrique spécifique Ag, la fraction de volume vide ∈ et le diamètre de fil d w . Quelle que soit la géométrie retenue, le choix de deux paramètres parmi ces trois paramètres imposera le troisième. Cette relation a été vérifiée lors d’études sur différentes géométries de garnissage filaire. Pour optimiser la géométrie, des visualisations des écoulements film liquide ont été effectuées sur une maquette d’étude des écoulements sur des fils. Il a été ainsi observé qu'un arrondi pour l’intersection des fils réalisée à l’aide d’une fonction « spline » ( , fonction fx d92 et d93 spline définie par morceaux par des polynômes) améliore la répartition du liquide. La montre l’assemblage d’un tétraèdre régulier et d’un tétraèdre irrégulier formant un élément de garnissage, le tétraèdre du haut est un tétraèdre irrégulier et ces deux tétraèdres sont reliés par une portion de fil incurvée, arrondie. Autrement dit, l’élément de garnissages de la comporte un « spline » tel que défini à la à l’intersection des fils. Il a été constaté que le fait de relier les tétraèdres par des portions de fil arrondies, incurvées, ne présentant pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50°, de coudes, de changements de direction brusques, abrupts, permettait un meilleur écoulement. Selon un autre mode de réalisation, les structures (mailles) de base peuvent être des ressorts constitués de deux spires. Une telle structure, maille, de base, constituée par un ressort constitué par deux spires, est représentée sur la . Le ressort montré sur la , est défini à partir de deux spires dont l’axe est représenté sur la . Cette spire est constituée d’un fil de diamètre d0 et de pas d3 (d11) (Figures 7B et 7C). L’axe de la spire est vertical. A l’extrémité haute de la spire, le rayon de celle-ci est de d1. A l’autre extrémité de la spire au bout d’un pas de longueur d3, le diamètre de la spire a augmenté. Cette augmentation est caractérisée par l’angle d5. La maille de base de la , constituée par un ressort constitué par deux spires est ensuite répétée. La distance entre les axes des mailles de base est d23 (d31) ( ). Il est ensuite possible, afin de construire le garnissage complet, final, en multipliant les répétitions jusqu’à obtenir une pièce de section rectangulaire qui peut ensuite être soumise à un découpage pour obtenir le garnissage complet final correspondant à la géométrie de la section de la colonne. L’ensemble des étapes, jusqu’au découpage final est réalisé par impression 3D. Garnissage comprenant des fils, pour un appareil d’échange de matière, lesdits fils ayant une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Garnissage selon la revendication 1, dans lequel ledit polygone a de 3 à 10 côtés, de préférence de 3 à 8 cotés. Garnissage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel tous les côtés dudit polygone sont concaves, et deux ou plus desdits côtés du polygone sont éventuellement, en outre, reliés par des côtés plats (sans concavité ni convexité) de faible longueur par rapport à la longueur des côtés du polygone. Garnissage selon la revendication 3, dans lequel le polygone est un triangle, de préférence un triangle équilatéral, dont tous les côtés sont concaves, de préférence avec la même concavité. Garnissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les coté(s) concave(s) du polygone forment une (des) gouttières d’une profondeur de 50 à 1000 μm. Garnissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lesquels les fils forment des structures élémentaires (structures de base) qui sont répétées, assemblées dans l’espace pour former le garnissage. Garnissage selon la revendication 6 dans lequel les structures élémentaires sont des polyèdres. Garnissage selon la revendication 7, dans lequel les structures élémentaires sont des tétraèdres réguliers ou irréguliers. Garnissage selon la revendication 6, dans lequel les structures (mailles) de base sont des ressorts constitués de deux spires de mêmes caractéristiques géométriques. Garnissage selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel les structures élémentaires sont assemblées de manière à ne pas former de chemins d’écoulement préférentiels dans le garnissage. Garnissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fils ne présentent pas d’angles avec l’horizontale inférieurs à 50°. Garnissage selon l’un quelconque des revendications précédentes qui comprend de 10 000 à 300 000 fils par m 2 de section transversale du garnissage. Garnissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui présente une surface géométrique spécifique de 100 à 1000 m 2 /m 3 . Garnissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui présente un taux de vide de 85 à 98% Procédé de fabrication du garnissage selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le garnissage est fabriqué par une technique de fabrication additive, par exemple par une technique de fabrication qui met en œuvre une imprimante 3D. Colonne à garnissage, comprenant un garnissage selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, et un distributeur de liquide pour alimenter le garnissage. Colonne à garnissage selon la revendication 16, dans laquelle le distributeur de liquide est un distributeur filaire de liquide, comprenant des fils. Colonne à garnissage selon la revendication 17, dans laquelle le distributeur filaire est placé au-dessus du garnissage et en dessous de m orifices d’alimentation en liquide de la colonne, et comprend une pluralité d’étages, disposés successivement dans le sens vertical, dans lequel : Le premier étage (étage supérieur) de la pluralité d’étages comprend m fils d’un premier diamètre, chacun des m fils étant destinés à être placé dans un des dits m orifices d’alimentation ; Dans les étages suivants de la pluralité d’étages dans un étage de rang x, chacun des fils de l’étage de rang x-1 se divise en n fils d’un diamètre plus faible que le, ou égal au, diamètre des fils de l’étage de de rang x-1. Colonne à garnissage selon la revendication 17 ou 18, dans laquelle la section transversale des fils du garnissage et la section transversale des fils du distributeur filaire ont la même forme, à savoir une section transversale dont la forme générale est une forme de polygone, au moins un des côtés dudit polygone étant concave et/ou convexe. Colonne à garnissage selon l’une quelconque des revendications 17 à 19, dans laquelle le nombre de fils par mètre carré de section transversale du garnissage est égal au nombre de fils par mètre carré de section transversale du distributeur filaire, en particulier au nombre de fils par mètre carré de section transversale du dernier étage du distributeur filaire selon la revendication 18.