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BREVET D'INVENTION.
"PROCEDE et APPAREIL pour la CONDENSATION, l'EVAPORATION la COMBINAISON et toutes autres OPERATIONS PHYSICO-CHIMIQUES entre GAZ et LIQUIDES"
La condensation de l'acide chlorhydrique était obtenue jusqu'à ce jour, dans des touries spéciales ou autres appareils similaires en grès, où les gaz venaient simplement effleurer une nappe de liquide, forcément de surface très réduite, si bien qu'il fallait un très grand nombre de ces touries pour permettre un contact de durée suffisante entre les gaz et les liquides et obtenir la condensation ou l'absorption attendues.
La présente invention a pour but de provoquer une condensation rapide et rationnelle dans un petit nombre de récipients spéciaux, où les gaz sont en contact direct, et au besoin sous friction énergique, avec une très grande superficie de grès ou autres matières, recouverte
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d'une pellicule de liquide constamment renouvelée, et elle s'applique à toutes condensations, évaporations, satura.- tiona ou autres opérations du même ordre.
L'invention sera décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés où l'on voit :
Figure 1 une coupe longitudinale de l'appareil.
Figure 2 une vue en bout.
Figure 3 une coupe suivant 1-2 de la figure 1.
Figure 4 une coupe suivant 3-4 de la figure 1.
L'appareil utilisé a de préférence une forme cylin drique horizontale (elle peut être au besoin penchée ou verticale); il peut être en une pièce ou mieux en deux pièces maintenues par un joint étanche Q.
La partie supérieure C est formée d'une série de cellules ou compartimenta parallèles J, un peu comme dans une pompe multicellulaire, avec au centre un passage pour les gaz, entrant en B et sortant en K.
La partie inférieure est, soit entièrement vide, soit aménagée avec des compartiments L cornue la partie supérieure, avec éventuellement des communications inté- rieures P. Elle est remplie de liquide arrivant au-dessous de l'axe du cylindre formé lorsque le joint étanche Q est réalisé entre les deux parties,
Au centre et dans l'axe de l'appareil est situé un arbre horizontal A qui le traverse de part en part. Sur cet arbre sont fixée une série de disques verticaux M, ayant de préférence leur surface striée, venant se loger exactement et respectivement au centre et dans l'axe de chaque cellule correspondante de la partie supérieure, le .nombre des cellules ou compartiments n'étant pas limité.
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Dans certains cas l'arbre et les disques peu- vent être creux comme en Pour laisser passer des gaz ou liquides refroidisseurs ou réchauffeurs des masses à traiter.
Il est évident qu'avec une telle disposition les gaz entrant par une extrémité de l'appareil, devront pour sortir à l'extrémité opposée, suivre un parcours en ligne brisée (indiqué par les flèches) et créé par chacun des disques situés au centre de chacune des cellu- les, d'où obtention d'une surface de contact humide, très importante, où les dits gaz peuvent être soumis à une très forte friction si l'espace libre entre les parois striées ou non des disques et les parois intérieures des cellules, est très restreint.
Les extrémités de l'arbre supportant les disques, peuvent ne pas ortir du condenseur et dans ce cas reposer, comme en D, sur des coussinets fabriqués avec une matière résistant à l'action de l'acide chlo- rhydrique, celui-ci pouvant au besoin servir de lubré- fiant.
Dans ce cas dans la dernière cellule, plus grande, le disque N est formé d'une espèce de roue à auges ou poches, qui reçoit dans le haut, le liquide prove- nant du condenseur précédent, placé un peu plus haut, si bien que le poids du liquide qui s'accumule dans les poches provoque un lent mouvement de rotation de l'arbre et des disques striés ou non, qui plongent dans le liquide et sont constamment recouverts de ce fait, d'une fine pellicule liquide, toujours renouvelée, avec long cohtact intime et rationnel au besoin avec friction énergique, avec les gaz à condenser ou à absorber.
Si on dsire une certaine vitesse de rotation
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de 2'arbre et des disques, on peut disposer sur chaque condenseur une pompe ou un dispositif quelconque qui aspire les liquidée par les robinets H dans le bas de chaque réci- pient et les refoule dans le haut en 0, comme en circuit fermé, pour obtenir une alimentation plus active de la roue à auges et par suite une plus grande vitesse.
Si on le préfère l'arbre.qui peut ne pas être exactement dans l'axe, traverse la condenseur de part en part, avec coussinets extérieurs et dans ce cas il est en+ trainé mécaniquement par l'accouplement G, au besoin avec plus grande vitesse pour créer une intense pulvarisation, les disques pouvant dans ce cas être remplacés avantageuse-
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ment 1 (:OY1WJe en E/nar de petites rouee à aup;ee, palet tes, tur- bines ou tous dispositifs qui pulvérisent le liquide à traiter dans chaque cellule correspondante. Naturellement dans ce cas des garnitures convenables assurent l'étanchéi- té.
Tans ces conditions la. grande roue motrice N avec poches est inutile et elle est remplacée par un disque ordinaire*
La partie supérieure du condenseur peut comporter des ailettes de façon à forcer éventuellement réfrigérant, les parois extérieures des cellules baignant ainsi dans l'eau froids, le cas contraire étant possible avec liqui dee bouillants s'il s'agit de concentrer une solution ou un acide quelconque.
Un agencement convenable peut créer une circulation continue du fluide refroidissant ou réchauffeur*
La partie inférieure du condenseur peut être munie de nervures, supporte, ou former également caisson réfrigérant ou réchauffeur*
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Le métal ou la matière employée sont choisis-.pour résister à l'action des gaz ou des liquides et si besoin est de la chaleur, selon le travail auquel est destiné l'appa- reil.
Le liquide venant d'un condenseur précédent plus élevé arrive dans le haut du condenseur suivant s'il est 'actionné par roue. Si le mouvement est donné mécanique- ment le liquide arrive par une tubulure placée sur le côté et sort par une tubulure opposée, dans ce cas la différence de niveau entre les divers con- denseurs peut n'être que de quelques centimètres; maïs la ¯hauteur de liquide à l'intérieur doit toujours permettre la circulation aisée des gaz dans chaque condenseur, qui possède de plus une tubulure supplémentaire dans le bas permettant sa vidange facile et totale.
Les gaz entrent de préférence par le haut de la première cellule et sortent par le haut de la dernière cellule de chaque appareil.
Naturellement un ensemble est formé de plusieurs . appareils disposés, le mieux, avec différence de niveau, pour permettre l'écoulement normal des luides par gravité.
Le même dispositif, mais en matériel résistant 'dans ce cas à l'action de la chaleur peut être utilisé pour le traitement ou l'épuration de tous liquides résiduaires ou non, à chaud, au moyen de gaz à température élevée en vue d'obtenir séparément, par exemple de l'acide nitrique gazeux pur et concentré en partant de solutions résiduaires sulfonitriques ou autres ou d'aoides faibles. Au lieu de gaz chauds provenant d'un gazogène on peut employer des liquides bouillahts amenés dans les cuves extérieures,
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(ou encore à l'intérieur si l'arbre et les disques sont creux comme dit plus haut).
On obtient alors des gaz très pure comme celà est naturel, puisqu'il n'y a pas de mélan- ge ni de contact direct, entre les liquides ou gaz à traiter et le gaz ou liquide réchauffeurs.
On peut également par le même procédé concentrer directement l'acide sulfurique ou toue autres liquidée*
Une application particulièrement intéressante et nettement revendiquée est la concentration de l'acide sulfurique, sans combustible et sans main d'oeuvre, selon le procédé décrit, et cela,par suite, à un prix de revient infiniment réduit, inconnu à ce jour.
A cet effet un ou plusieurs des appareils décrits sont intercalés dans une installation fabriquant l'acide sulfurique et ils sont placés à le, suite des fours produisant SO2, ces fours étant de préférence immé- ditenient suivis d'un curateur ou filtre électrostatique des gaz.
Une partie des gaz SO2 épurés mais très chauds (400-600 C environ) venant ces fours, passe normalement dans la tour de Glover, tandis que l'autre partie dont le débit est réglable, traverse l'ensemble conoentreur re- vendiqué, qui reçoit d'autre part une petite addition continue d'acide sulfurique à 60 Be, bouillant, sortant de la cuvette de la tour de Glover.
Les gaz très chauds, mis en contact intime avec le 60 Be bouillant, ceci dans des conditions véri- tabelement pratiques -et rationnelles, provoquent dans l'appareil une concentration d'une extraordinaire puis- sance, avec obtention finale et gratuite d'une importante qualité de SO4H2, concentré et commercialement pur, obtenu à des prix défiant toute concurrence*
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Les gaz sortant de l'appareil de concentration revendiqué rejoignent naturellement l'appareil de fabri- cation où ils sont transformés normalement en acide sulfurique.
Si l'on veut obtenir par exemple de l'acide nitrique récupéré pur et très concentré ou tous autres produite les derrières cellules de l'appareil peuvent éventuellement être isolées, pour les liquides seulement de façon à pouvoir y pulvériser un liquide absorbant la, vapeur d'eau, au besoin par simple contact avec les disques' rotatifs striés, afin de retenir les dernières traces de cette vapeur d'eau contenues dans les gaz récupérés ou à traiter.
Une autre application constituant un procédé également revendiqué de l'appareil est le traitement des acides sulfuriques purs ou résiduaires et de l'acide nitri- que dilué, obtenu aujourd'hui synthétiquement, mais dilué, par quantités croissantes de jour en jour.
Dans ce cas l'nsemble peut comporter par exemple trois des appareils suivant l'invention avantageusement placés à la suite l'un de l'autre*
L'appareil central désigné par le N 2, sert à chauffer l'acide sulfonitrique oú le nitrique dilué mêlé à SO4H2 concentré, et ceui à une température convenable et suffisante pour provoquer uniquement la distillation et le dégagement de N03H pur et à très haute teneur, l'eau du mélange sulfonitrique étant retenue par celui-ci, en raison de l'affinité bien connue de SO4H2 suffisamment concentré pour l'eau.
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Cet appareil N 2 a donc pour but de mettre en liberté les vapeurs nitriques pures, qui se dirigent vers un appareil condenseur N 3, où elles sont condensées à l'état pur et très concentré
Les liquides chauds évacuée de l'appareil N 2 arrivent par gravité dans l'appareil conaentreur N 1 chauf fé dans ce but, oùils sont à nouveaux, @ concentrés pour l'utilisation ulttrieure par nouveau mélange avec NO3H diluée ou vendue à l'industrie.
Les appareils 1, 2 et 3 seront construite suivant le cas en grès ou en métal spécial convenant le mieux, l'ensemble permettant, comme revendiqué l'obtention de NO3H pur et concentré, en marche continue ou non, à pet de frais, dans une installation économique rationnelle et peu encombrante.
On peut également par le même procédé, débarras ser tous liquides de l'arsenic contenu en faisant traver- ser l'appareil par de l'hydrogène sulfuré. On peut également purifier, désodoriser ou hydrogèner les huiles, traiter les pétroles bruts par les acides,, en vue de
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purification cisaoudre tar effleurage certaines essences de fleurs ou quelqonques dans l'huile ou tout autre corps, etc,... et ce même en présence de catalyseurs en surface, des disques par exemple .