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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA 'DISTILLATION DE LA GLYCERINE ET AUTRES MATIERES CHARGEES D'IMPURETES.
La distillation de certaines matières, et en particulier de la glycérine, offre de grandes difficul- tés lorsque ces matièressont chargées d'impurstés, telles que gommes, sels, matières organiques, cendres,etc..
En effet, ces impuretés encrassent rapiement les surfaces chauffantes des appareils distillstoires et la chaleur ne se transmet plus à la matière à distiller.
De plus, une matière chargée d'impuretés mousse facile-
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mentsous l'action de la chaleur ett forme rapidementune masse spongieuse d'où les vapeurs se dégagent difficilement.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention permet de distiller, sans difficulté et économiquement, des matières telles que la glycérine, alors même que la matière à distiller contient de grandes quantités d'impuretés.
Ce procédé consiste à introduire le liquide, préala- blement chauffé, sous farine de fines gouttelettes ou à l'état de brouillard en même temps que de la vapeur d'eau détendue et surchauffeen dans une enceinte sous dépression, de telle façon que sous l'effet de la dépression qui règne dans la dite enceinte,les calories emmagasinées par la matière à traiter, préalablement chauffée sous pression, déterminent instantanément dans la dite enceinte une ébullition et un éclatement de fines gouttelettes de la natière traitée.
L'évaporation intense qui se produit ainsi est parachevée par les calories apportées par la vapeur d'eau detendes et surchauffée qui est introduite dans l'enceinte en même temps que la matière à distiller. Cette vapeur surchauffée entraîne les vapeurs, provenant du liquide traité, dans u@e série de condenseurs maintenus clos températures convenables, de manière à réaliser une condensation fractionnée.
Tandis que les parties vaporisées de la matière à traiter sont entraînées hors de l'enceinte et recueillies dans les condenseurs, les impuretés non susceptibles vaporisée restent à l'état sec dans l'enceiinte, d'où elles sont retirées au moment voulu.
Le procédé comporte, en outre, la récupération des calories dégagées au cours de la condensation de la vapeur
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surchauffée introduite dans l'appareil et des vapeurs provenant de la matière traitée; il en résulte une réduction au minimum du coût de l'opération.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être exposé, dispositif comportant la combinaison, avec une enceinte étanche à double enveloppe de chauffage,d'un réchauffeur de liquide, d'un surchauffaur de vapeur, d'un certain nombre de condenseurs et d'un échangeur de température, tous ces appareils étant reliés les uns aux autres par des tuyauteries appropriées.
Le dispositif est caractérisé en particulier par l'applica- tion d'un distributeur de liquide à distiller et de vapeur surchauffée, distributeur constitué par deux tubes concentriques dont l'un (tube central) distribue le liquide à traiter, tandis que l'autre (tube extérieur) sert à amener de la vapeur surchauffée; le tube central est muni d'un obturateur réglable laminant le liquide qui est ainsi distribué sous forme de pluie fine ou à l'état de brouillard.
Sur le dessin annexée on a représenté, à titre d'exemple et de manière absolument schématique un mole de réalisation du dispositif qui faitl'objet de l'inven- tion.
Comme on le voit sur les figures 1.et ladu dessin,le dispositif objet de l'invention comporte un récipient étanche I, à double enveloppe de chauffagemunie à sa partie inférieure d'un orifice d'évacuation 2 et à sa partie supérieure d'un regard 3. La partis supérieure du récipient 1 comporte un dôme de vapeur 4 et un dispositif d'amenée de la vapeur surchauffée et de la ma- tière à distiller.
Ce dispositif se compose de deux tubes concentri- -ques 5 et 6, le tube extêrieur 5 étant relié à un sur-
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chauffeur de vapeur 7, tandis que le tube central 6 est relié à un réchauffeur du liquide à traiter 8, lui-même relié à une pompe, non représentée, destinée à maintenir le liquide sans une pression suffisante pour empêcher son êbullition dans le réchauffeur 8.
Le tube d'amenée du liquide à traiter est muni d'un obturateur conique 9 à ouverture réglable par une tifiletée 10 qui se trouve dans le prolongament du dit obturateur.
Une circulation de fluide chaud est établie entre le réchauffeur de liquide 8, le surchauffeur de vapeur 7 et la double enveloppe du récipient 1. Le fluide, servant au réchauffage du liquide et au surchauffage de la vapeur, peu être de la vapeur surchauffée, maion a intérêt à se servir (l'un liquide. tel que de l'huile, porté à une température appropriée,Ce li- quide provenantd'une chaudière non représentée sur le dessin, entre par la tubulure d'arrivée 11 du réchauffeur 8,passe par le tuyau 12 dans le surchauffeur de vapeur 7 et, de là, par le tuyau 13 dans la double en- valop@e du récipientI; d'où il ressortpar la tubulure 14 pour retourner à la chaudière.
Une pompe non figurée, assura la circulation du liquide entre la chaudière et les divers éléments du dispositif, Une tuyauterie 15,placée sur le dôme 4, met en communication le récipient 1 avec un condenseur 16 débouchant dans un réservoir étanche 17 qui, lui-même communique par unetuyauterie 18, avec un condenseur 19 etun.réservoir 20. Une tuyauterie 21 relie Ce réservoir à un échangeur de température 22 qui est lui-mme relié par sa tubulure inférieure 23 à une pompe à vide à air humide. (pompe non figurée sur le dessin ).
Le condenseur 16 et le réservoir 17 sont placés
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dans une cuve étanche 24, tandis que le condenseur 19 et le réservoir @@ sont placés dans una autre cuve 25. Les cuves 24 et 25 sont reliées entre elles par une tuyaute- rie 26 qui se termine à la partie inférieure de.a cave 24 par un obturateur à' soupape 27 commandé par un flotteur 28 destiné à maintenir -le niveau d'eau clan,,- la cave 24,
Des tuyauteries 29 et 30 relient la cuve 24 et l'échan- geur de rempératare 22 au surchauffeur de vapeur 7. Des robinets SI et 32 permettent de créer des pertes de char- gas différentes ebtre le surchauffeur 7.
l'échangeur de température 22 et la cuve 24.
Desrobinets d'arrives de vapeur 33, 34 et 35 permettant d'amener les éléments du dispositif aux températures vou- lues,poux la mise en marcha; on a prévu également des robi- nets d'amenée d'eau froide 36, 37 et 38 ayant pour but de refroidir, en cas de nécessité, les condenseurs et d'ali- monter l'échangeur de température 22. Le dernier robinet 38 peut être avantageusement remplace par un dispositif à flotteur afin de maintenir un niveau d'eau constant dans l'êchangeur de température 22. Enfin, des robinets 39 et 40 sont destinés à la vidange des réservoirs 17 et 20.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante : on,introduit de l'eau dans les cuves 24 25 jusquau niveau nécessaire; on la porte à la. températu- re voulue par une arrivée de vapeur et à l'aide des robi- nets 34 et 35 prévus à Cet effet.
On met ensuite en marche la pompe de circulation d'huile chaude pour alimenter'en huile le réchauffeur 8, le sur- chauffeur 7 et la doubla enveloppe du récipient I. un met également en marche, la pompe à vide et on ouvre le robi- netde vapeur 33. La vapeur qui s'échappe par ce robinet passe dans le surchauffeur 7, dans le récipient 1, dans le condenseur 16n dans le réservoir 17, dans le condenseur 19 et dans le réservoir 20 .elle vient se condenser dans l'é-
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changeur thermique 22 dont on a ouvert le robinetd'arrivée d'eau 38.
La vapeur, en se condensant, dans les tubes de l'échangeur de température 22, cède les calories, dues à la chaleur de vaporisation et à la surchauffe, à l'eau qui entoure ces tubes et qui, à son tour, entre en ébullition, produisant de la vapeur d'eau; celle-ci arrive par les tuyauteries 29 et 30 au surchauffeur 7 qu'elle traverse pour pénétrer dans l'enceinte I.
Le circuit étant ainsi établi, on peut fermer les ro- binets d'arrivée de vapeur, robinets destinés à la mise en marche de l'installation; les calories apportées par la surchauffe de la vapeur et par l'auto-évaporation de la matière à traiter compensent amplementles calories perdues dans l'êchangeur.
L'eau contenue dans la cuve 24 entre égalementen êbullition et la vapeur ainsi produite se rend également. par la tuyauterie 30, au surchauffeur età l'ehceiinte I. la cuve 24 et l'échangeur 22 étant en communication par les tuyauteries 29 et 30 avec l'enceinte 1 se trouvant sous la même dépression que celle-ci, moins les pertes de charges des tuyauteries. Les robinets 31 et 32 permettent de régler, par la perte de charge, la dépression dans la cuve 24, et, par conséquent, la température d'ébullition de/ll'eau qu'elle contient , de même qu'ils perms ttent de régler la température du condenseur 16, lundis que la température du condenseur 19 est réglée par l'arrivée d'eau froide dans la cuve 25.
Le dispositif étant ainsi mis en état de marche,il ne reqte plus qu'à ouvrir le robinet mettant en commu- nication le tube 6 avec le réchauffeur 8.
En rai son de la dépression qui existe dans l'encein- te I et de la pression sous laquelle est maintenu le li-
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quide à traiter dans le réchauffeurs,, ce liquide passant par le tube 6, dont l'obturateur 9 aura été convena- blement réglé, pénétrera sous forme de gouttelettes fines dans l'enceinte 1.
Par suite des calories emmagasinées dans le liquide, et de@a grande différence de pression à laquelle il est brusquement soumis, les gouttelettes entreront en êbullition etse mélangerontà la vapeur surchauffée qui, ar- rivant par le .tube 5, apporte le complément de calories nécessaire pour produire le phénomène d'évaporation instantanee décrit plus haut.
Les vapeurs, en passantdans les condenseurs 16 et19 se condenseront suivant leurs températures de condensation et les liquides plus ou moins purs se déposeront dans les réservoirs 17 et 20; s'il s'agit par exemple de liquide glycérineux, le réservoir 17 contiendra de la glycérine pure et le réservoir 20 un mélange de/glycérine etd'eau. Les vapeurs légères autres que la vapeur de gly- cérine sé condenseront en même temps que la vapeur d'au dans l'échangeur de température 22 ou dans la pompe à vide à air humide.
Les matières séchées s'accumuleront dans le fond de l'enceinte I d'où elles seront extraites après arrêt de la pompe à vide. Les liquides amenés aux réservoirs 17 et 20 seront extraits également pendant l'arrêt de la: pompe à vide. Il est bien entendu que le nombre de conden' seurs et de réservoirs peut varier suivant le nombre de fractionnements qu'on désire obtenir.
Le dispositif qui vient d'être décrit n'est donné qu'à titre d'exemple, mais on peut toutefois y apporter des modifications de détail sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. Ainsi, on peut faire varier, à Volonté, le nombre de condenseurs que comporte l'installation; on peut se servir pour- le réchauffage
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du liquide à distiller et pour la surchauffage de la vapeur, au lieud'huile de tout autre liquideapproprié.