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"Appareil pour la condensation des vapeurs".
La présente invention concerne des condenseurs pour la transformation desvapeurs en liquides ainsi qu'un épurateur; elle a pour objet également un appareil pour la condensation fractionnée du pétrole et des hydrocarbures ou autre vapeurs provenant d'un alambic ou d'une cornue,à l'état de sous-.produits f variés tels que la parafine,les huiles lubréfiantes, le gaz oil, le fuel oil,la gasoline,la kérosène, les naphtesles benzols et d' autres produits divers.
Le condenseur qui fait l'objet de l'in- vention constitue une unité qui peut être utilisée séparément tandis que la oolonne de condensation comprend plusieurs unités
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disposées de manière à, produire une condensation fractionnée et à séparer les divers produits présentant des caractéristiques différentes,
La simplicité du condenseur qui fait partie de l'invention
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permet d'établir une colonne de frootionnement pour la zonden-' sation des sous-'produits,
colonne qui coûte appxoxmativement le cinquième de ce que coûtent les anciens appareils et qui n'occupe qu'une petite partie de l'espace pris par les colonnes de fractionnement faites de tuyaux ou les systèmes de défleg- mateurs à chicanes.En constituant plusieurs unités séparées formant chacune un condenseur, on peut réaliser destempératures différentes dans chacun de ceux-ci à l'aide d'une circulation d'air et d'un refroidissement par l'eau,de sorte que l'on peut extraire*des diverses unitésdes produits de condensation présentant des caractéristiques spécifiquement différentes tan- dis que le produit passe successivement dans les diverses unités de la colonne entière.D'autres avantages ressortiront de la des- cription détaillée qui suit.
A titre d'exemple et pour faciliter l'intelligence de la description, on a représenté au dessin annexé,une forme de réalisation de la présente invention,
La figure 1 est une coupe d'une des unités de condenseur par la ligne I-I de la figure 2.
La figure 2 est un plan de'la morne unité,le dessus étant enlevé pour montrer l'intérieur de l'appareil,
La figure 3 est une coupe par la ligne III-III de la figure 4 montrant une unité semblable disposée pour être refroidie par l'eau.
La figure 4 est un plan représentant lé- condenseur, de la
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La figure-5 est'un plan représentant l'un des condenseurs dans lequel-plusieurs produits fractionnés peuvent être extraits du même appareil.
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La figure 6 est une coupe verticale transversale représentant plusieurs unîtes'constituant une colonne de fractionnement.
Les divers éléments unitaires représentés dans les figures 1 à 5 inclusivement , ser ont décrits d'abord; la combinaison de ces éléments constituant une colonne de fractionnement sera ex- posée ensuite.
Le dessin, représente un plateau circulaire plan,de tôle ou de fonte,qui constitue le fond du condenseur lorsqu'on regarde celui-ci dans la position figurée dans les dessins, Ce fond est soudé ou relié autrement ou encore est venue d'une pièce, avec une paroi cylindrique 2 faite d'acier ou d'un autre métal approprié.
Il est. préférable que la paroi 2 soit de faible hauteur par rapport au diamètre du compartiment qu'elle renferme.Le fond let la paroi cylindrique 2 contiennent une capacité 2a qui est divisée de la façon qui va être décrite.Le bord supérieur'de la paroi 2 est mu- ni d'une bride 5, en fer cornière,percée de trous dans lesquels, on peut faire passer des boulons 6 servant à fixer un plateau ou couvercle amovible 3 sur la virole cylindrique.L'action refroidis..
sante des fonds supérieur et inférieur 1 et 3 peut, si l'on veut, être renforcée par l'emploi de nervures ou ailettes 4,indiquées sur la figure 1,lesquelles peuvent être venues de fonte avec la paroi du fond ou qui peuvent être façonnées à part et fixées sur ces-fonds de préférence suivant des lignes parallèles.Ces nervures ou ailettes 4 augmentent la surface de rayonnement et agissent aussi par oonvexion pour aider à une dispersion plus rapide de la ohaleut par le fond 1 et le couvercle 6*De préférence on insère une garniture 7 entre le couvercle 3 et la' bride 5 afin de rendre la chambre étanche aussi bien aux liquides qu'aux vapeurs.
On constitue un canal continu pour le passage des vapeurs en plaçant dans la ahambre de faible hauteur 2a,une bande de métal étroite
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et de préférence continue, correspondant à la hauteur de cette chambre c'est-à-dire à l'écartement existant entre le dessus 3 et le fond 1.Cette'bande,qui part du centre 12 lequel est voisin du milieu de'la chambre 2a, s'incurve extérieurement en forme d'une spirale semblable à un ressort de montre dont chaque spire s'éloigna de plus en plus du centre 12. Cemme cette bande de métal s'incurve extérieurement à partir du point central.chaque spire est écartée de la 13.pire suivante d'une distance égale.
Cependant, dans certains cas,il peut être utile de réduire graduellement la distance séparant les spires successives de la spirale de façon que le canal 40 présente une section transversale diminuant graduellement.en sorte que la pression de vapeur augmente à mesure que les vapeurs progressent, a travers le canal vers le tuyau d'évacuation 14.
De préférence,pour faciliter le démontage, la bande métallique 8 qui limite le canal de vapeur,,bien qu'elle puisse être en con- tact étroit avec l'enveloppe qui l'entoure,n'est fixée ni au fond ni au couvercle 3,mais est simplement serrée par ses bords entre des deux plateaux.A cette bande 8 sont attachés par des rivets 41 suivant le mode de réalisation des figures 1 à 4 in- cluse,de courts tronçons de canal rectangulaire 9,placés de dis- tance en distance le long de la bande de façon à se trouver sur un même rayon en divers points des différentes circonvolutions.
Ces tronçons de canal sont rivés sur 1+une des faqes de la bande et sont perpendiculaires à celle-ci de sorte que le côté ouvert de chacun des tronçons 42 peut être en contact avec la paroi de la circonvolution suivante de la bande 8,.
On a figure, en outre sur le dessin des équerres 10 dont une aile est fixée,par des rivets 43, à la paroi de la bande 8 et qui sont placées à des in- tervalles convenables le long de la bande.Cas. équerres sont, de préférence placées dans le haut de la chambre, ou plus près du couvercle 3,et alternent avec les tronçons de canal espaceurs 2,ces derniers étant placés près du milieu-de la hauteur de la bande 8,Ces divers organes font obstacle à la circulation rapide
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des vapeurs ou les retardent dansleur translation à travers le canal et,en même temps, obligent ces vapeurs à entrer alterna- tivement en contact avec les surfaces froides des plateaux supé- rieur et inférieur 1 et 3.
Les vapeurs entrent dans le condenseur par le tuyau 11, fixé sur le couvercle 6,et pénètrent dans la partie centrale 12 qui est à l'intérieur de la première circonvolution de la bande 8.Ces vapeurs passent ensuite par le canal 40 que forment les spires des diverses circonvolutions de la bande 8,les autres parois du canal étant constituées par le fond 1 et le couvercle !,,Les parties des vapeurs qui ont parcouru tout le canal sont recueillies par le tuyau 14.Comme une portion de ces vapeurs a été précipitée par la condensation,elles retombent en liquide sur le fond 1 et celiquide s'écoule par le tuyau de vidange 19 .On a représenté un tuyau 16 relié à un orifice pratiqué dans le fond 1,
pour recevoir le liquide déjà précipité alors que les vapeurs n'ont parcouru qu'une partie de la longueur du canal.Du raccord 16 part un tuyau 44 qui rejoint un autre raccord 17 situé en un point voisin de l'extrémité du canal spiral.Le liquide évacué par les raccords 16 et .17 traverse un purgeur'18 avant de parvenir au con- duit d'évacuation 19 de sorte qu'il ne sort pas de vapeur avec le liquide.. On comprendra que l'on :peut multiplier le nombre desraccords tels que 16 et 17.
Il y a avantage à boulonner le bout externe de la bande 8 à une pièce d'écartement 15 placée entre les deux dernières spires externes de la bande et attachée à ces deux spires, de manière que 1! on puisse soulever et retirer la spirale toute entière de la chambre de condensation.,
Les organes 9 et 10 servent de pièces d'écartement pour main... tenir la distance voulue entre les circonvolutions de la spirale 8,,Si l'on vaut,ces organes peuvent être moins larges entre les cir- convolutions externes de la bande 8 afin que l'aire de la section transversale du canal en spirale diminue graduellement.
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Les figures 3 et 4 représentent le dispositif adapté à un système de refroidissement par eau au lieu de refroidissement par l'air.Dans ce cas l'enveloppe du condenseur et la bande spirale 8 restent les mêmes mais les nervures 4 du fond peuvent être supprimées..!;'enveloppe 45 et les organes qu'elle renferme sont placés à l'intérieur d'une chemise d'eau 46 qui est une enveloppe plus grande que celle du condenseur 45,de manière à laisser un espace pour la circulation de l'eau qui entoure com- plètement l'enveloppe 45,l'eau est introduite dans l'espace 48 entre les deux enveloppes,par un tuyau 49 et s'écoule par le tuyau 50 après avoir ag i sur le condenseur et sur son contenu. L'envelop- pe 45 est représentée posée sur des fera profilés 54 portant sur le fond de l'enveloppe d'eau 46.
L'ensembleéde la spirale 8 peut être retiré de n'importe quel type de condenseur pour permettre d'en nettoyer rapidement toutes les parties.
Dans la pratique, sept des présentes unités ayant par exempla chacune 1 M,83 de diamètre et 0 M, 16 de hauteur fourniront à la vapeur un trajet de 51 M,68 avec une .surface de condensation de 20 M ,89.Le poids du condenseur sera d'environ 625 kg. par unité (pour l'ensemble 4.445 Kg,) et les résultats obtenns seront équivalents à ceux'que donnerait un tube de condensation d'une longueur de 297 M, 92 avec une surface de condensation de 142 m. 2., occupant un volume de 371 m3 et pesant 25.293 kg.
Dans la figure 1,l'appareil est représenté adapté à une co- lonne de fractionnement.A titre d'exemple, on a figuré six unités A, B, C, D, E et F .En fonctionnement' les vapeurs d'huile ou. d'autres corps et les gaz fixes sont amenés d'un alambic ou d'une cornue à pétrole, dans le cas d'une installation de carbonisation à basse température,au condenseur inférieure, de préférence au centre de celui-.ci,par un tuyau 11.De préférence le condenseur A est garni d'un revêtement 60 de matière isolante de sorte qu'il ne se produit, dans cette unité !qu'un abaissement partiel de la température des produits,
et que ceux-ci sont encore chauds quand ils passent dans
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le condenseur B. De préférence,le premier condenseur est à refroi- dissement par circulation d'air autour de l'enveloppe.Si l'on veut, on peut extraite, de, l'élément A, deux ou un plus grand nombre de fractions différentes d'huile à pointa d'ébullition différents.Une partie des substances volatiles sont condensées,dans leur pas sage par le canal 40,
à l'état d'un liquide qui s'accumule d'un côté de la cloison séparatrice- ou barrage 61 qui n'occupe qu'une partie de la hauteur de la bande 8 pour permettre aux vapeursnon conden- sées de passer au-dessus de ce barrage.Le liquide condensé d'un côté de cette cloison peut être soutiré au dehors par le tuyau de décharge 62.
Quand on traite les dérivés du pétrole,les produits extraits par le tuyau,62 sont généralement de la paraffine ou de l'huile lourde provenant de la condensation desvapeurs qui ont parcouru le canal 40 jusqu'au barrage 61. Les vapeurs qui ont dépassé le barrage et qui continuant à circuler dans le canal éprouvent une nouvelle condensation et donnent une nouvelle précipitation à l'état de liquide avant de passer dans le tuyau d'évacuation 63,
Les liquides condensés au delà.
du barrage 61 seront évacués du condenseur par le tuyau et le purgeur 63.Les produits de la con- densation, soutirés par les tuyaux62 et 63,sont des fractions différentes ayant des points d'ébullition différents.Si'1'00. veut n'extraire qu'une seule fraction ou produit de condensation de l'élément ±,on peut supprimer le barrage 61 et le tuyau 62 et ex- traire tout le produit de la condensation par le tuyau 63.
Le revêtement ,ou. garniture 60 de matière réfractaire est représenté n'occupant qu'une partie du couvercle 64 de l'élément A jusqu'à la spire du canal dans laquelle est situé le barrage 6I,en laissant la partie extérieure concentrique dégarnie et ex- posée au refroidissement par l'air qui baigne le couvercle.En lais- sant ce couvercle partiellement protégé et partiellement exposé à la circulation de l'air, on obtient une démarcation plus nette entre les fractions ou les produits de la condensation soutirés par les tuyaux 62 et 63 respectivement. Le thermomètre 65
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qui plongedanslecondenseur A et dont la graduation s'élève ; au-dessus du couvercle indique la température.
Si celle-.ci tombe en-dessous du point minimum voulu, on peut étendre la garniture isolante 60 de manière à recouvrir en partie le condenseur A au delà du barrage 61 dans le but de régler la condensation et d'as- surer l'écoulement par le tuyau 63 du produit de condensation cherché.
Les vapeurs qui ne sont pas condensées dans leur passage par le condenseur A sortent par le tuyau 66 lequel les conduit à l'élément B qui est figuré immédiatement superposé à l'élément !.Cet élément B est disposé d'une façon semblable à celle de l'élément !,sauf que le revêtement isolant ou réfractaire 60 est supprimé.Les vapeurs admises dans la partie centrale du canal
40 circulent dans cet appareil et sont ensuite refroidies de façon qu'une partie est précipitée sous forme d'un liquide.Le liquide qui se condense dans l'élément B consiste en huiles lu- brifiantes à point d'ébullition plus bas que celui des produits condensés dans liélément A.
Le produit condensé est soutiré de l'élément B par le tuyau et le purgeur 67 et évacué. Ce condenseur est représenté refroidi par l'air.
Les produits qui subsistent encore à l'état volatil après avoir traversé le condenseur ± sont transportés dans le tuyau 68 et introduits dans 1'élément Ç qui est figurésuperposé à l'élément B.Sous la plupart des rapports l'élément ± est semblable à lélé- ment B.Il est figuré pourvu d'un certain nombre d'ailettes ou ner- vures 4 en travers de la paroi inférieure du fond et d'ailettes ou nervures semblables au-dessus du couvercle.En raison du refroi- dissement plus actif déterminé par ces nervurés,
la température des produitspassant dans le condenseur 0 peut être abaissée au point voulu de sorte qu'on peut condenser dans cette unité C des frac- tions d'huile à gaz ou d'huile de graissage légères.Les produits condensés dans cette unité sont évacués par le tuyau et le purgeur
69.
L'unité est figurée superposée à l'unité et l'unité!
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superposée à l'unité D;l'une et l'autre présentant la même disposition peuvent être décrites ensemble.Dans ce cas,la chambre de vapeur 1,2 est immergée dans l'eau afin que l'effet de refroi- dissement soit assure.Cette chambre est placée dans un réservoir 46 de façon que la chambre et son couvercle soient submergés dans l'eau 47. L'ean est amenée par le conduit 49 etaprès avoir circulé dans la chambre, elle est évacuée par le tuyau 50.les unités' D et E comprennent les mêmes parties.
Les vapeurs sont évacuées de l'élément C par le tuyau 70 et sont conduites au centre de l'unité D dans lequel elles passent et dans lequel la température est encore plus basse,de sorte que l'on peut soutirer,par le tuyau et la purgeur 71,un condensat consistant en kérosine par exemple.Les produits subsistant encore à l'état de vapeurs sont conduits à l'élément D par le tuyau 72 et sont amenés au centre de l'élément E.En passant dans celui-ci les vapeurs se condensent et le condensât est extrait par le tuyau et le purgeur 73*Ce produit peut consister en gazoline.Des gaz fixes non condensables qui entraînent une 'certaine proportion de vapeurs,d'huiles légères sortent de l'unité E par le tuyau 74,
et sont conduits au centre de l'épurateur F.
L'épurateur consiste en un réservoir extérieur 75 dans lequel l'eau circule de la même manière que dans les condenseurs D et F, cette eau entrant par le tuyau 75 et sortant par le tuyau 77 est conduite dans la chambre d'eau entourant l'unité F. L'épu- rateur comprend les chambres 1 et 2 correspondant à l'unité A,et est muni de la bande 8 en forme de spirale.Un certain nombre de blocs 75 sent intercalés dans le canal 40,;ils*peuvent être de ' bois tendre ou de carton d'amiante de force suffisante pour faire fonction d'expaceurs pour les spires de la bande 8 et assez poreux pour se saturer d'huile au fond du nahal du laveur.
Cette matière doit aussi être capable de résister à la chaleur et notamment de résister, à la chaleur c ommuniquée par intervales pour extraire les substances volatiles les plus légères absorbées par l'huile lourde rassemblée dans le fond de la chambrasses blocs sont
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représentés assez larges dans le haut pour remplir tout l'inter- valle entre les circonvolutions de la bande 8 ;
dans le bas ils sont entaillés de façon à former des prolongements étroits 79 qui vont jusqu'au fond de la chambre.Ces blocs agissent par at- traction capillaire pour absorber l'huile lourde à point d'ébul- admise lition élevée ans le canal 40 de l'épurateur par le tuyau 80 de sorte qu'il y a toujours une couche d'huile à point d'ébulli- tion élevé dans la partie inférieure de l'épurateur. Cette huile à point d'ébullition élevé absorbe l'huile légère condensée provenant des gaz fixes qui parcourent le canal 40 lesquels ne sont pas seulement en contact avec l'huile au fond du canal mais avec l'huile qui sature les blocs 78.Les gaz lavés peuvent être extraits par le tuyau 81.
L'un des avantages du présent appareil pour la condensation fractionnée du pétrole et d'autres vapeurs,par rapport aux colonnes anciennement en usage,est que le présent dispositif se nettoie automatiquement ce qui supprime les fréquentes opéra- tions de nettoyage nécessaires avec les condenseurs en forme de tuyaux.
Au lieu de disposer les bandes 8 de la manière ci-dessus décrite on peut les engager dans une rainure en spirale 82 (figure
6) du couvercle des condenseurs de sorte que les diverses circon- volutions sont maintenues en spirale par cette rainure.
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"Apparatus for the condensation of vapors".
The present invention relates to condensers for converting vapors into liquids as well as a scrubber; it also relates to an apparatus for the fractional condensation of petroleum and hydrocarbons or other vapors coming from a still or a retort, in the form of various by-products such as paraffin, lubricating oils, gas oil, fuel oil, gasoline, kerosene, naphtha, benzol and other miscellaneous products.
The condenser which is the object of the invention constitutes a unit which can be used separately while the condensing column comprises several units.
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arranged so as to produce fractional condensation and to separate the various products with different characteristics,
The simplicity of the condenser which is part of the invention
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makes it possible to establish a frootization column for the zondensation of by-products,
column which costs approximately one-fifth of what older devices cost and which occupies only a small part of the space taken up by fractionation columns made of pipes or baffle dephlegator systems. separated each forming a condenser, different temperatures can be achieved in each of them by means of air circulation and water cooling, so that it is possible to extract * from the various units of Condensation products exhibiting specifically different characteristics as the product passes successively through the various units of the entire column. Further advantages will become apparent from the detailed description which follows.
By way of example and to facilitate understanding of the description, there is shown in the appended drawing an embodiment of the present invention,
Figure 1 is a sectional view of one of the condenser units taken by line I-I of Figure 2.
Figure 2 is a plan of the bleak unit, the top removed to show the interior of the apparatus,
Figure 3 is a section taken on line III-III of Figure 4 showing a similar unit arranged to be water cooled.
Figure 4 is a plan showing the condenser,
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FIG. 5 is a plan showing one of the condensers in which several fractionated products can be extracted from the same apparatus.
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Figure 6 is a vertical cross section showing several units constituting a fractionation column.
The various unit elements shown in Figures 1 to 5 inclusive will be described first; the combination of these elements constituting a fractionation column will be explained next.
The drawing represents a flat circular plate, of sheet metal or cast iron, which constitutes the bottom of the condenser when looking at it in the position shown in the drawings, This bottom is welded or otherwise connected or even came from a piece, with a cylindrical wall 2 made of steel or other suitable metal.
It is. It is preferable that the wall 2 is low in height compared to the diameter of the compartment it contains. The bottom and the cylindrical wall 2 contain a capacity 2a which is divided as will be described. The upper edge of the wall 2 is fitted with a flange 5, made of angle iron, pierced with holes in which bolts 6 can be passed which serve to fix a plate or removable cover 3 on the cylindrical shell. The action cooled.
The health of the upper and lower bottoms 1 and 3 can, if desired, be reinforced by the use of ribs or fins 4, shown in figure 1, which can be made of cast iron with the bottom wall or which can be shaped separately and fixed on these bases preferably along parallel lines. These ribs or fins 4 increase the radiation surface and also act by oonvexion to help a more rapid dispersion of the haleut by the base 1 and the cover 6 * Preferably, a gasket 7 is inserted between the cover 3 and the flange 5 in order to make the chamber impervious to both liquids and vapors.
A continuous channel is formed for the passage of vapors by placing in the low-rise chamber 2a, a narrow metal strip
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and preferably continuous, corresponding to the height of this chamber that is to say to the distance existing between the top 3 and the bottom 1. This strip, which starts from the center 12 which is close to the middle of the chamber 2a, curves outwardly in the form of a spiral similar to a watch spring, each turn of which moved further and further away from the center 12. As this band of metal curves outwardly from the central point.each turn is separated from the next 13th by an equal distance.
However, in some cases it may be useful to gradually reduce the distance between the successive turns of the spiral so that the channel 40 has a gradually decreasing cross section. So that the vapor pressure increases as the vapors progress. through the channel to the drain pipe 14.
Preferably, to facilitate disassembly, the metal strip 8 which limits the vapor channel, although it may be in close contact with the casing which surrounds it, is not fixed to the bottom or to the cover. 3, but is simply clamped by its edges between the two plates. To this strip 8 are attached by rivets 41 according to the embodiment of Figures 1 to 4 including, short sections of rectangular channel 9, placed in dis- distance along the strip so as to be on the same radius at various points of the various convolutions.
These channel sections are riveted to 1 + one of the faqs of the strip and are perpendicular to the latter so that the open side of each of the sections 42 can be in contact with the wall of the following convolution of the strip 8 ,.
Also shown in the drawing are brackets 10, one wing of which is fixed, by rivets 43, to the wall of the strip 8 and which are placed at suitable intervals along the strip. brackets are preferably placed at the top of the chamber, or closer to the cover 3, and alternate with the spacer channel sections 2, the latter being placed near the middle of the height of the strip 8, These various members make obstacle to fast traffic
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vapors or retard them in their translation through the channel and, at the same time, cause these vapors to come into contact alternately with the cold surfaces of the upper and lower platens 1 and 3.
The vapors enter the condenser through the pipe 11, fixed on the cover 6, and enter the central part 12 which is inside the first convolution of the band 8. These vapors then pass through the channel 40 formed by the turns of the various convolutions of the strip 8, the other walls of the channel being formed by the bottom 1 and the cover! ,, The parts of the vapors which have traversed the entire channel are collected by the pipe 14. As a portion of these vapors has been precipitated by the condensation, they fall back into liquid on the bottom 1 and this liquid flows through the drain pipe 19. A pipe 16 has been shown connected to an orifice made in the bottom 1,
to receive the liquid already precipitated while the vapors have traveled only part of the length of the channel. From the connector 16 leaves a pipe 44 which joins another connector 17 located at a point close to the end of the spiral channel. The liquid evacuated by the connectors 16 and 17 passes through a trap 18 before reaching the evacuation duct 19 so that no vapor comes out with the liquid. It will be understood that one: can multiply the number of fittings such as 16 and 17.
It is advantageous to bolt the outer end of the strip 8 to a spacer 15 placed between the last two outer turns of the strip and attached to these two turns, so that 1! you can lift and remove the entire spiral from the condensation chamber.,
The members 9 and 10 serve as spacers for the hand ... keep the desired distance between the convolutions of the spiral 8,, If one is correct, these members may be less wide between the external convolutions of the band 8 so that the cross-sectional area of the spiral channel gradually decreases.
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Figures 3 and 4 show the device suitable for a water cooling system instead of air cooling In this case the condenser casing and the spiral band 8 remain the same but the ribs 4 of the bottom can be omitted ..!; 'envelope 45 and the organs it contains are placed inside a water jacket 46 which is a larger envelope than that of the condenser 45, so as to leave a space for the circulation of the water which completely surrounds the envelope 45, the water is introduced into the space 48 between the two envelopes, by a pipe 49 and flows through the pipe 50 after having acted on the condenser and on its content. The casing 45 is shown resting on profiled brackets 54 bearing on the bottom of the water casing 46.
The coil 8 assembly can be removed from any type of condenser to allow all parts to be cleaned quickly.
In practice, seven of the present units, for example each 1 M, 83 in diameter and 0 M, 16 in height will provide the steam with a path of 51 M, 68 with a condensing area of 20 M, 89. of the condenser will be approximately 625 kg. per unit (for the whole 4.445 Kg,) and the results obtained will be equivalent to those which would give a condensing tube of a length of 297 M, 92 with a condensing surface of 142 m. 2., occupying a volume of 371 m3 and weighing 25,293 kg.
In figure 1 the apparatus is shown adapted to a fractionation column. By way of example, six units A, B, C, D, E and F have been shown. or. other bodies and the stationary gases are brought from a still or a retort to petroleum, in the case of a carbonization installation at low temperature, to the lower condenser, preferably in the center thereof, by a pipe 11. Preferably the condenser A is lined with a coating 60 of insulating material so that only a partial lowering of the temperature of the products occurs in this unit!
and that these are still hot when they pass in
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condenser B. Preferably, the first condenser is cooled by circulating air around the casing. If desired, it is possible to extract, from element A, two or more different fractions of oil with different boiling points Part of the volatile substances are condensed, in their passage through channel 40,
in the state of a liquid which accumulates on one side of the dividing wall- or barrier 61 which occupies only part of the height of the strip 8 to allow the uncondensed vapors to pass to the- above this dam. The condensed liquid on one side of this partition can be drawn outside through the discharge pipe 62.
When dealing with petroleum derivatives, the products extracted through the pipe, 62 are generally paraffin or heavy oil resulting from the condensation of the vapors which have passed through channel 40 to the dam 61. The vapors which have passed through the dam and which continues to circulate in the channel experience a new condensation and give a new precipitation in the liquid state before passing into the evacuation pipe 63,
The condensed liquids beyond.
of the dam 61 will be evacuated from the condenser through the pipe and the trap 63. The products of the condensation, withdrawn through the pipes 62 and 63, are different fractions with different boiling points. wants to extract only a single fraction or product of condensation from the element ±, we can remove the barrier 61 and the pipe 62 and extract all the product of the condensation through the pipe 63.
The coating, or. lining 60 of refractory material is shown occupying only a part of the cover 64 of element A up to the turn of the channel in which the barrier 6I is located, leaving the concentric outer part bare and exposed to cooling by the air which bathes the cover. By leaving this cover partially protected and partially exposed to the air circulation, a clearer demarcation is obtained between the fractions or the products of the condensation withdrawn by the pipes 62 and 63 respectively. The thermometer 65
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which plunges into the condenser A and whose graduation rises; above the lid indicates the temperature.
If this falls below the desired minimum point, the insulating lining 60 can be extended so as to partially cover the condenser A beyond the barrier 61 in order to regulate the condensation and to ensure the flow through pipe 63 of the desired condensation product.
The vapors which are not condensed in their passage by the condenser A exit by the pipe 66 which leads them to the element B which is shown immediately superimposed on the element!. This element B is arranged in a similar way to that element!, except that the insulating or refractory coating 60 is removed. The vapors admitted into the central part of the channel
40 circulate in this apparatus and are then cooled so that a part is precipitated as a liquid. The liquid which condenses in element B consists of lubricating oils with a lower boiling point than that of products condensed in element A.
The condensed product is withdrawn from element B through the pipe and the trap 67 and discharged. This condenser is shown cooled by air.
The products which still remain in the volatile state after passing through the condenser ± are transported in the pipe 68 and introduced into the element Ç which is shown superimposed on the element B. In most respects the element ± is similar to element B. It is shown provided with a certain number of fins or ribs 4 across the bottom wall of the bottom and similar fins or ribs above the cover. Due to the cooling more active determined by these ribs,
the temperature of the products passing through condenser 0 can be lowered to the desired point so that in this unit C. fractions of oil to gas or light lubricating oil can be condensed. The products condensed in this unit are discharged through the pipe and the trap
69.
Unity is shown superimposed on unity and unity!
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superimposed on unit D; both having the same arrangement can be described together.In this case, the vapor chamber 1,2 is immersed in water so that the cooling effect is This chamber is placed in a tank 46 so that the chamber and its cover are submerged in water 47. The aean is brought through the pipe 49 and after having circulated in the chamber, it is discharged through the pipe 50. units' D and E consist of the same parts.
The vapors are discharged from the element C through the pipe 70 and are conducted to the center of the unit D in which they pass and in which the temperature is even lower, so that one can withdraw, through the pipe and the trap 71, a condensate consisting of kerosine for example. The products still remaining in the vapor state are led to the element D by the pipe 72 and are brought to the center of the element E passing through the latter the vapors condense and the condensate is extracted through the pipe and the trap 73 * This product may consist of gasoline Fixed non-condensable gases which entail a certain proportion of vapors, light oils exit from unit E through the pipe 74,
and are led to the center of the purifier F.
The purifier consists of an external tank 75 in which the water circulates in the same way as in the condensers D and F, this water entering through the pipe 75 and leaving through the pipe 77 is conducted into the water chamber surrounding the Unit F. The scrubber comprises chambers 1 and 2 corresponding to unit A, and is provided with the spiral-shaped strip 8. A certain number of blocks 75 are interposed in the channel 40; they * can be of 'softwood or asbestos cardboard of sufficient strength to act as an expander for the turns of the strip 8 and porous enough to become saturated with oil at the bottom of the washer.
This material must also be able to resist heat and in particular to withstand the heat communicated by intervals to extract the lightest volatile substances absorbed by the heavy oil collected in the bottom of the chamber blocks are
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shown wide enough at the top to fill the entire gap between the convolutions of band 8;
at the bottom they are notched so as to form narrow extensions 79 which go to the bottom of the chamber. These blocks act by capillary attraction to absorb the heavy oil at the point of boiling - high admittance in the canal 40 from the scrubber through pipe 80 so that there is always a layer of high boiling point oil in the lower part of the scrubber. This high boiling point oil absorbs the condensed light oil coming from the fixed gases which pass through the channel 40 which are not only in contact with the oil at the bottom of the channel but with the oil which saturates the blocks 78. washed gases can be extracted through pipe 81.
One of the advantages of the present apparatus for the fractional condensation of petroleum and other vapors, compared to the columns formerly in use, is that the present apparatus is self-cleaning which eliminates the frequent cleaning operations necessary with the condensers. shaped like pipes.
Instead of arranging the bands 8 in the manner described above, they can be engaged in a spiral groove 82 (figure
6) of the condenser cover so that the various convolutions are held in a spiral by this groove.