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" PROCEDE ET DISPOSITIFS POUR L'ABSORPTION DE LA VAPEUR D'EAU
AU MOYEN D'ACIDE SULFURIQUE OU D'UN CORPS ANALOGUE DANS LE
VIDE "
La présente invention est relative à un procédé d'absorption de la vapeur d'eau au moyen, d'acide sulfurique ou de corps ana- logues dans le vide. Elle apporte aux procédés connus jusqu'ici des améliorations grâce aux caractéristiques suivantes : a) L'acide sulfurique est introduit d'une manière continue sous la pression atmosphérique dans l'absorbeur où l'on fait le vide, et, après absorption, cet acide sulfurique est évacué d'une manière continue par une pompe, qui est une pompe à jet d'eau.
La. difficulté de miseen oeuvre de la présente idée inven- tive consistait en ce que la pompe résistante a,ux acides la plus simple (et d'ailleurs la seule qu'on puisse employer dans @
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bien des cas), c'est-à-dire la. pompe àjet d'eau ne pouvait, dans l'état actuel de la technique, entrer en ligne de compte pour évacuer l'acide. Une pompe à jet d'eau ne crée qu'un vide qui correspond à la pression de va,peur de l'eau des conduits, c'est-à-dire un vide de 12 mm. de mercure environ.
Conformément à la présente invention, on sépare, au moyen de l'acide qui s'écoule de l'absorbeur, l'enceinte où s'exerce la. pression de vapeur d'eau de la pompe à jet d'eau, de l'enceinteoù s'exerce la pression de vapeur de l'absorbeur, De cette façon, bien que l'on utilise une pompe à jet d'eau, il est possible d'abaisser la pression de vapeur d'eau largement en dessous de la pression de valeur de la pompe à jet d'eau. b) La surface de l'acide qui arit dans l'absorbeur doit constamment être renouvelée. On a obtenu jusqu'ici ce renouvel- lement de surface en agitant l'ensemble (le l'installation d'ab- sorption.
Conformément à la présente invention, l'acide sulfu- rique ruisselle sur des surfaces refroidies par l'eau, et ce ruissellement se fait en couches minces continues, en sorte que l'on obtient un remarquable renouvellement des surfaces. c) La très forte chaleur d'absorption qui se produitdu fait de la combinaison de l'acide sulfurique avec l'eau doit être évacuée immédiatement d'une manière parfaite.
Dans la présente invention, l'acide sulfurique qui s'écoule en couches minces continues sur des parois refroidies par l'eau, est très bien refroidi; la chute de pression de vapeur entre l'évaporateur et l'absorbeur conserve constamment sa valeur maxima. L'eau de refroidissement est en même ternes utilisée très économiquement pour faire fonctionner la pompe à jet d'eau. d) Alors que, pour la mise en oeuvre du procède, on n'em- ployait jusqu'ici comme pompes à vide que des pompes à piston au des pompes rotatives à huile, on a reconnu ici l'avantage que présente l'emploi des pompes à jet de vapeur de mercure.
Les pompes à jet de vapeur de mercure peuvent être utilisées
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particulièrement économiquement dans le procédé conforme à la présente invention, du fait que, suivant cette invention, la, pompe à jet d'eau utilisée pour l'évacuation de l'acide sulfu- rique sert en même temps de pompe à faire le vide préalable pour la pompe à mercure. De plus, l'eau qui fait fonctionner la. pompe à jet d'eau, et qui refroidit déjà l'absorbeur, peut être utilisée aussi pour refroidir la pompe à mercure.
Grâce à ce procédé, il est possible d'obtenir des rende- ments très considérables avec des appareils de petites dimensions, lorsqu'il s'agit de pomper de la valeur d'eau à faible tension.
L'évaporation de l'eau sous de faibles tensions de va,peur peut, comme on le sait - avec adduction de chaleur - servir à la des- sication des substances et à l'évaporation des solutions, et - sans adduction de chaleur - à la production de froid, de glace et de crème glacée. Dans ces conditions, les appareils construits pour la mise en oeuvre du présent procédé ne se distinguent pas les uns des autres par la partie qui sert à l'absorption, ma.is uniquement par le fait que l'évaporateur comporte ou ne comporte pas des dispositifs de chauffage. Etant donne: que la présente invention est relative uniquement :-' l'absorption, on n'a pas indique les détails dans la description des autres parties.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple un certain nombre de constructions susceptibles de servir d'une manière particulièrement appropriée à la mise en oeuvre du procédé.
La Figure 1 est une coupeverticale à travers un appareil à vide qui peut être employé comme machine à glace ou comme dessica,teur. L'appareil comporte un récipient cylindrique 1, qui possède un double fond :: 3. la matière qui constituera l'appareil pourra être avantageusement la porcelaine. Le double fond 2-3 présente une tubulure de raccordement 4 pour l'eau sous pression. L'eau passe du double fond dans le tube 5 qui s'élève jusqu'au voisinage de la paroi 2. Au tube 5 est rac- cordée la pompe à jet d'eau 6. La conduite d'aspiration 7 de
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cette pompe à jet d'eau. 6 se termine à l'intérieur du récipient 1, tout à fait au fond de ce récipient.
Le récipient 1 peut être ferme d'une manière absolument étanche au. vide par le cou- vercle 8 constitué par exemple par une plaque de verre. l'in- térieur du récipient 1 se trouvent des supports 9 qui reçoivent une ou plusieurs cuvettes plates 10. Dans ces cuvettes, se trouvepar exemple l'eau 11 destinée àproduire de la ,;la,ce.
Des cuvettes intérieures, la. va.peur d'eau peut sortir à travers les rangées de trous 12. L'acide sulfurique nécessitée pour l'absorption est emprunte, par le tuyau d'aspiration 13, une bouteille de réserve ordinaire soumise à la pression de l'at- mosphère; cette bouteille n'a pas été représentée. Le tuyau d'aspiration 13 est de préférence en verre, Il est muni d'un filtre en verre 14 et présente un rétrécissement 15, ainsi qu'un robinet d'arrêt 16. Le rétrécissement règle la vitesse d'écou- lement. Le tube de verre estde préférence relie à l'appareil par un raccord à l'émeri 17 qui pénètre dans une tubulure à l'émeri correspondante 18 du récipient 1.
L'acide sulfurique est conduit par le tuyau 19 au point le plus haut de la surface de ruissellement '' refroidie par l'eau. La surface de ruissel- lement possède de préférence une ondulation en spirale 20. Du -point le plus bas de la surfa.ce de ruissellement, l'acide, alors dilué, s'écoule dans la, conduite d'aspiration 7 de la pompe à jet d'eau 6. La petite quantité d'air introduite cons- tamment dans l'absorbeur par l'acide sulfurique, qui est soumis à la, pression de l'atmosphère, est constamment enlevée de l'absorbeur par la. pompe à air 21. La conduite (l'aspiration de la pompe à air est reliée à la tubulure 22 du récipient 1.
A cet endroit, on a de préférence le robinet 23 d'entrée d'air, qui est nécessaire pour le fonctionnement de l'appareil, ainsi qu'un manomètre 24.
L'isolement dont on a parlé de 1'enceintesoumise à la
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pression de valeur de la pompe à jet d'eau, pa.r rapport à l'enceinte soumise à la pression de vapeur de l'absorbeur, est assure de la manière la, plus simple par un coude 25 de la conduite d'aspiration 7. De cette façon, l'acide sulfurique qui s'écoule forme une colonne liquide obturatrice s, dont la hauteur correspond à la différence de l,ression entre les deux enceintes.
.Jans le mode d'exécution qui est représenté en figure 2, partie en coupe verticale, partie en ovation, la. surface de ruissellement pour l'acide sulfurique est constituée par un tube 2a parcouru par l'eau qui fait fonctionner la pompe à jet d'eau. L'acide sulfurique entre par le tuyau 13a, ruisselle de haut en bas sur la paroi externe du tube 2a, et s'écoule par la conduite 7a dans la pompe à jet d'eau 6a. Ici encore, on a pris soin, en ménageant un dispositif d'accumulation du liquide, constitué, dans le cas le plus simple, par le coude 25a, que l'acide qui s'écoule forme une colonne d'obturation s.
L'espace compris entre le tube 2a et le tube 26 constitue l'ab- sorbeur. Dans ce mode d'exécution, contrairement à ce qui se passait dans l'exemple de la figure 1, l'évaporateur est sé- paré de l'absorbeur. Comme évaporataur, ainsi que le montre la figure, on peut employer un dispositif du genre des dessica- teurs à vide. Ce dispositif comprend par exemple une chambre à vide 27 avec une porte 28, une tubulure d'aspiration 29, et des cuvettes d'évaporation 10a.
Le mode d'exécution de la, figure 2 présente, en outre, une combinaison particulièrement avantageuse grâce à laquelle l'absorbeur 26 peut constituer un appareil unitaire avec la pompe à jet d'eau 6 et une pompe à jet de vapeur de mercure 30.
La conduite d'aspiration 31 de la pompe à jet de vapeur de mercure s'élargit directement pour former le tube 26 qui cons- titue l'absorbeur. La conduite de vide préalable 32 de la
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pompe à jet de valeur demercure est reliée, par l'intermédiaire d'un clapet de retenue 33, à la chambre d'aspiration 34 de la. pompe à jet d'eau.. L'eau qui est nécessaire pour faire fonc- tionner la pompe à et d'eau, et qui refroidit déjà le tube 2a, sert également à refroidir la pompe à jet de vapeur de mercure.
Cet agencement des conduites d'eau de refroidissement peut être fait par exemple de façon Que l'eau sous pression entre dans la conduite de refroidissement 35 de la, pompe à mercure, et que le tuyau 36 de sortie de l'eau de refroidissement de ce t te pompe soit relie à l'entrée d'eau de refroidissement de l'absorbeur. Ceci est indique par des flèches x sur le dessin.
Conformément à la présente invention, cet appareil uni- taire comprenant la pompe à jet de vapeur de mercure, l'absor- beur et la pompe à jet d'eau, estfabrique très avantageusement en une matière unique, par exemple en quartz ou en acier ré- sistant aux acides, Le mode d'exécution de la figure 3 comporte. d'une manière analogue à celui de la. figure 2, la, combinaison d'une pompe à jet de vapeur cle mercure 30 avec un absorbeur 26 et une pompe à jet d'eau 6, La conduite d'aspiration 7c qui relie'la pompe à jet d'eau à l'absorbeur forme de nouveau un coude :5 où l'acide s'accumule.
Un élargissement 37 de cette conduite 25 est muni d'un aéromètre permettant de contrôler la concentration de l'acide qui s'écoule. L'eau de refroidissement, qui sert en mêmetemps à faire fonctionner la pompe à jet d'eau, pénètre en 39 dans le réfrigérant de 1 absorbeur et poursuit son chemin suivant les flèches y à travers la chemise de refroidissement de la pompe à jet de vapeur de mercure, jusqu'à la pompe àjetd'eau. L'acide sulfurique 40, qui est as@iré par la conduite e 13b, peut être désaéré dans un réservoir intermédiaire 41, grâce .- l'ouverture du robinet 42, avant de s'écouler dans l'absorbour 35 sur la, surface de ruissel- lement 2b refroidie par l'eau.
Copendant, on ne fait usage de cette possibilité de désaération que dans des cas particuliers.
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L'vaporateur 43 contient/l'eau que l'on fait évaporer, par exemple une saumure 44, Le couvercle 45 a une forme telle qu'il reçoit l'eau destinée à la production de la glace et au'il plonge dans la saumure 44. Contrairement à la production de la glace par évaporation directe, telle qu'on l'a représentée aux figures 1 et 2, il s'agit ici de la production de la. glace par évaporation indirecte de l'eau. Dans ce ca.s, la, glace est sou- mise à la pression atmosphérique.
Il est fréquemment avantageux de neutraliser chimiquement l'eau qui.sort de la pompe à jet d'eau. On y parvient de la façon la plus simple en faisant écouler cette eau à travers un récipient rempli de marbre.
La figure 4 représente une combinaison particulièrement simple entre une pompe à jet de vapeur de mercure, un absorbeur et une pompeà jet d'eau. L'invention consiste en ce que la chemise d'eau de refroidissement 46 pour le tube de condensation 47 de la pompe à jet de vapeur de mercure 30 forma en même temps la surface de ruissellement refroidie par l'eau pour l'acide sulfurique. Cela est rendu possible par le fait que la. chemise d'eau de refroidissement 46 estentourée d'une autre enveloppe 48, l'espace 49 entre la. chemise et l'enveloppe constituant l'absorbeur.
Conformément à la présente invention, l'injecteur 50 pour la vapeur de mercure traverse la paroi de l'enveloppe 48, tandis due le diffuseur 51 lasse à travers la paroi de la chemise 46 et est port par cette paroi. De cette façon, on a une fente d'aspiration 52 ouverte vers l'absorbeur 49, et à travers laquelle on pompe les gaz. et non pas les vapeurs absor- bues par l'acide sulfurique.
L'eau destinée à faire fonctionner la pompe à jet d'eau 6 est introduite par la tubulure 53, elle parcourt la chemise 46, où elle refroidit la vapeur de mercure et l'acide sulfurique, puis elle pénètre dans la pompe àjet d'eau. L'acide sulfurique
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@ est introduit par la, conduite 13, il s'écoule à l'extérieur de la. chemise 45, qui est munie 3'anneau:: 54 rapportas, pour mieux repartir l'acide. L'acide s'écoule ensuite par la. conduite7 dans la pompe à jet d'eau, et forme la colonne d'obturation s.
La pompe à jet d'eau 6 crée en même temps le videpréalable pour la pompe à jet de vapeur de mercure, grâce à la, conduite d'as- piration 55. Cette conduite d'aspiration se termine dans un tube en forme de dôme 56, afin que le mercure ne puisse as par- venir dans la conduite 55. la pompe est raccordée par la con- duite57 à un évaporateur.
REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'absorption de la, vapeur d'eau au moyen d'acide sulfurique ou d'un corps analogue dans le vide, cara,c- térisé par le faitque l'acide usé est évacué au moyen d'une pompe,en particulier au moyen d'une pompe à jet t d ' e ;.a , et qu'une colonne liquide formée par cet acide isole l'enceinte où règne la, pression de vapeur de la, pompe à jet d'eau, par rapport à l'enceinte où règne la pression de vapeur de l'absorbeur et de l'évaporateur .