METHOD FOR ALLOWING THE EFFECTIVE USE OF THE HEAT CONTAINED IN HOT GASES IN THE HEATING OF AN EVAPORATOR

Abstract: 1. A method for recovering heat from gases, particularly residual gases, having a sufficiently high saturation temperature to evaporate a solution to be concentrated, in which method heat is exchanged between the gases and the solution to be concentrated in several successive evaporation stages, whith the first evaporation stage (A) producing vapour by exchange of heat between the solution being concentrated and the residual gases, the method comprising, in each stage following the said first stage, production of vapour in an evaporator (3) in which the solution being concentrated is circulated (F2 ) and in which this solution is partially evaporated by condensation of the vapour coming from the preceding stage, characterized in that the gases flow from one stage to the next in a circuit (F1 ) independent of the vapour circuit (F3 ) and produce additional vapour in each stage by heat exchange with the solution to be concentrated in an evaporator (1) of the stage involved.

Description: Procédé permettant l'utilisation efficace de la chaleur contenue dans des waz chauds au chauffage d'un étaorateur L'invention a pour objet un procédé permettant l'utilisation efficace de la chaleur contenue dans des gaz chauds au chauf- fage d'un évaporateur. De nombreuses unités de production et en particulier les sypa- reils de séchage rejettent B l'atmosphère des gaz chauds plus ou moins chargés en eau. L'utilisation de la chaleur potentielle de ces gaz est encore liiitée par le fait que les appareils imaginés jusqu'L présent ne permettent qu'une récupération partielle de la chaleur contenue et nécessitent des surfaces d'échange et, par conséquent, un investisseient important. L'originalité du procédé revendiqué par la demanderesse réside dans l'association d'une série d'échangeurs récupérant la cha- leur des gaz et d'un évaporateur à multiple effet. La particularité d'un évaporateur à multiple effet réside dans le fait que les températures d'échange de chaleur vont en décroissant d'un effet au suivant. L'utilisation de cette particularité permet donc par échange de chaleur entre les gaz B refroidir et les solutions à évapo- rer de réaliser un transfert méthodique de chaleur entre les gaz a refroidir et les solutions à évaporer. L'innovation du présent procédé réside dans le fait que dans un premier étage où les gaz sont partiellement refroidis dans un échangeur-évaporateur dans lequel les solutions à concentrer sont partiellement évaporées, on sépare la vapeur d'évaporation un niveau thermique suffisamment élevé pour que celle-ci puisse être utilisée au chauffage d'un évaporateur k multiple effet. L'invention vise plus précisément un procédé de récupération de chaleur des gaz, notamment des gaz résiduaires présentant une température de saturation suffisante en vue de l'évapora- tion d'une solution, caractérisé par le fait que l'on réalise l'échange de chaleur entre le gaz à refr#idir et la solution k évaporer k travers une surface appropriée k ce type d'échange, et que l'on met en oeuvre échange de chaleur en plusieurs étages, avec séparation à chaque étage de la vapeur d'évaporation issue de la solution du fait de cet échange, la vapeur ainsi séparée à chaque étage étant utilisée au chauffage d'une. évaporation fonctionnant k une pression et une température compatibles avec les conditions d'échange de chaleur dans l'étage suivant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative suivante d'un mode de réalisation du présent procédé, en référence au dessin annexé dont la figure unique représente le schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre dudit procédé. Cette installation comporte trois étages A, B, C. L'étage À comporte un échangeur 1 un séparateur liquide-vapeur 2 et une pompe de circulation 4, tandis que chaque étage B ou C un échangeur 1, en séparateur liquide-vapeur 2, un évaporateur 3 et une pompe de circulation 4. Les circuits des gaz, de solution à concentrer et de vapeur d'eau sont fléchés F1,.F2, F3, respectivement. Dans une installation où l'on disposerait de 1000 kg,h d'air rature de 80 C, on pourrait refroidir ces gaz, par échange ase une solution k concentrer, à 590C ce qui donnerait un transfer thermique, pour 1000 kg/h d'air sec, d'environ 261 thermies/ heure, qui permettrait l'évaporation sous vide de 460 kg/h d'eau d'une solution à concentrer. Supposons que l'on réalise le refroidissement du gaz en trois étapes s - a) de 80 b 730C - b) de 73 k 660C - c) de 66 B 590C On échangerait dans ce cas 129 th/h au premier échangeur, 87 th/h au second et 45 th/h au troisième. C'est-k-dire que l'on pourrait réaliser une évaporation de 230 kg/h k la sortie du premier échangeur, 154 kg/h k la sortie du second et 80 kg/h à la sortie du troisième. Toutefois, la vapeur libérée à la sortie du premier échangeur et qui est supposée être à la température de saturation de 640C, peut être utilisée à l'évaporation des solutions dans un évaporateur fonctionnant k la température correspondant B celle du deuxième échangeur. Cet évaporateur produit donc théoriquement une évaporation de 228 kg/h qui vient 'ajouter aux 154 kg/h dégagés au deuxième échangeur. Ces 382 kg/h de vapeur pourront de la même manière etre utilisés dans un évaporateur fonctionnant en parallèle avec le troisième échangeur et permettre une évaporation de 380 kg/h qui s'ajouteront aux 80 kg/h libérés au troisième échangeur. On aura ainsi une évaporation totale de 1072 kg/h, c'est-k-dire plus de 2,3 fois l'évaporation initialement escomptée. Il est clair que l'exemple donné ci-dessus k titre d1illustra- tion peut comporter un nombre plus ou moins grand d'étages d'é- change et que la possibilité d'évaporation, pour une source calorifique donnée, sera d'autzDt plus grande que le nombre d'étages sera plus grand. On pourra, par exemple, choisir le nombre étages en fonction de la quantité d'eau à évaporer par rapport k la quantité de gaz chauds disponibles. Dans le procédé objet de la présente demande, on aura intérêt k traiter des gaz saturés en humidité pour éviter d'avoir k mettre en oeuvre des surfaces d'échange excessives. Les gaz peuvent être issus d'un séchoir ou de n'importe quel type d'appareil : chaudière, etc. Ils sont rarement disponibles, saturés en humidifié, On aura donc tout intérat à les saturer par contact direct avec l'eau. Si ces gaz présentent des éléments corrosifs qui peuvent etre préjudiciables à la longévité des échangeurs, on aura intérOt k les mettre au contact d'une solution aqueuse d'un composé qui neutralisera les éléments corrosifs contenus dans ces gaz. N'importe quel type de laveur de gaz ou d'appareil réalisant un contact convenable entre le gaz et la solution de neutralisation peut dtre utilisé k cet effet.

Claims: Revendications de brevet 1. Procédé de récupération de chaleur des gaz, notamment des gaz résiduaires présentant une température de saturation suffi- sante en vue de l'évaporation d'une solution, caractérisé par le fait que l'on réalise l'échange de chaleur entre le gaz à refroidir et la solution à évaporer à travers une surface appropriée à ce type d'échange, et que l'on met en oeuvre l'échange de chaleur en plusieurs étages, avec séparation à chaque étage de la vapeur d'évaporation issue de la solution du fait de cet échange, la vapeur ainsi séparée à chaque étage étant utilisée au chauffage d'une évaporation fonctionnant à une pression et une température compatibles avec les conditions d'é- change de chaleur dans l'étage suivant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lton utilise au moins deux étages de refroidissement du gaz ainsi qu'au moins deux étages d'évaporation, le nombre d'étages pouvant être choisi par exemple selon le rapport de la quantité d'eau b évaporer à la quantité de gaz chauds disponible. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, associé k un lavage des gaz par une solution aqueuse dont la composition pourra entre telle que les corrosions soient évitées dans l'utilisation de la chaleur contenue dans ces gaz.

Inventors: LAHOUSSE, LUCIEN
Applicants: APPAREILS ET EVAPORATEURS KESTNER
Application year: 1979
Main classification: B01D1
IPC codes: B01D1