BE429495A - - Google Patents

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BE429495A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50Carbon dioxide

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description


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   MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION procédé et dispositif de conditionnement de dioxyde de carbone destiné à être mis en bonbonne. 



   Deux méthodes différentes sont employées pour remplir les bonbonnes de CO2. La première est surtout employée en   Allemagne,   tandis que la seconde est plus courante en Belgique, France, U.S.A. etc. 



   La première consiste à déverser le CO2, condensé dans le condenseur, dans un récipient d'une assez grande contenance, où il est accumulé temporairement. Les bonbonnes sont alimentées, non pas directement du condenseur, mais du bas du récipient accumulateur, qui peut prendre la forme d'un serpentin plat fixé au mur de la salle de remplissage. Ce récipient-accumulateur présente l'avantage d'effectuer le remplissage avec une seule équipe, quoique l'installation de production de CO2 liquide marche à trois équipes. Dans cette méthode le CO2 qui afflue vers les bonbonnes est toujours à l'état liquide. 



   Dans la deuxième méthode, le CO2 venant du condenseur est 

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 distribué directement aux bonbonnes par un tuyau sur lequel les prises des bonbonnes sont embranchées. Tout liquide qui se forme est aussitôt évacué vers les bonbonnes. Par cette méthode de remplissage, on évite les récipients-accumulateurs dont le prix est relativement élevé. Par contre, si l'installation productrice de CO2 marche continuellement, il faut aussi trois équipes au remplissage. 



   Cette méthode présente encore d'autres inconvénients. Le nombre de bonbonnes, raccordées simultanément au condenseur, doit être relativement grand, pour éviter que, lors d'un accroc à une ou deux bonbonnes, le condenseur ne soit inondé, et que la pression ne monte pas outre mesure. Le temps pendant lequel du C02 afflue vers une bonbonne donnée sous forme de liquide ne doit être qu'une fraction - mettons 2/3 -, du temps pendant lequel cette bonbonne est effectivement en connexion avec le condenseur. 



  Pendant la différence de ces deux temps, - donc le tiers du temps de   connexion   effective, dans notre exemple -, le CO2 peut affluer sous forme de gaz. Il s'ensuit un grand ralentissement du remplissage, parce que l'enthalpie du CO2 entrant dans la bonbonne à l'état gazeux est beaucoup plus grande que celle du C02 entrant à l'état liquide. Cet excès d'énergie doit être dissipé dans   !-'ambiance   par radiation et convection, ce qui demande du temps. 



  La quantité de CO2 gazeux entrant dans la bonbonne est appréciable parce que la différence de pression entre le condenseur d'une part, et l'intérieur d'une bonbonne fraîchement raccordée au condenseur est grande. De plus, la quantité de CO2 gazeux entrant dans les bonbonnes, varie fortement d'une bonbonne à l'autre, suivant la place de la bonbonne au poste de remplissage. 



   L'inconvénient le plus grave est le suivant : le CO2 produit par les installations usuelles n'est jamais pur, mais contient   oujours   des gaz étrangers. Ces gaz sont solubles dans le C02 liquide, mais plusieurs d'entre eux le sont mal. Dans un condenseur, dans lequel le C02 gazeux est admis en haut, et le CO2 liquide 

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 soutiré en bas, les gaz étrangers se dissolvent en partie dans le CO2 liquide, au fur et à mesure que leur pression partielle augmente dans leur acheminement vers le bas du condenseur, mais une partie reste gazeuse, et forme un tampon de gaz entre deux bouchons de liquide.

   Ces gaz étrangers ne sont pas distribués uniformément sur toutes les bonbonnes, mais entrent par à-coups, dans une bonbonne donnée, raccordée au tube de distribution à une place telle qu'elle est exposée à recevoir plus de gaz que les autres. Il en résulte que la bonbonne ayant reçu une dose de gaz étrangers particulièrement grande, sera difficile à remplir on ne pourra pas établir un rythme régulier de remplissage pour toutes les bonbonnes et surtout la quantité de gaz étrangers dans cette bonbonne donnée sera tellement grande, que le contenu de cette bonbonne est impropre pour certains usages. Toute la production de la fabrique acquiert une mauvaise réputation, si chaque sixième ou dixième bonbonne occasionne des troubles lors de son emploi, ce qui n'arriverait pas si les gaz étrangers étaient uniformément répartis sur toutes les bonbonnes. 



   Le remplissage des bonbonnes avec du dioxyde de carbone liquide demande que la pression du liquide soit nettement supérieure à la tension de vapeur correspondant à la température de   l'ambian-   ce de la bonbonne. Si la salle de remplissage est chaude en été, il faut dans les installations usuelles que la pression dans le condenseur soit élevée, nonobstant l'éventualité où l'eau de réfrigération disponible est froide. Avec tout accroissement de la   contrepresaion,   que le compresseur doit surmonter, le débit en poids diminue fortement, et la puissance consommée par unité de débit-poids augmente. 



   Si le dioxyde de carbone entrant dans le condenseur était absolument pur, si l'eau de réfrigération était abondante et froide, si la salle de remplissage était tiède, et si le dioxyde de carbone condensé était éliminé du condenseur au fur et à mesure de sa formation, il serait impossible de créer la pression 

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 élevée requise par le remplissage de bonbonnes dans une ambiance tiède, le CO2 gazeux se condensant à une pression voisine de la tension de vapeur correspondant à la température de l'eau de réfrigération, pression inférieure à la tension de vapeur correspondant à la température de l'ambiance de la bonbonne. Tout liquide pénétrant par hasard dans la bonbonne, s'y évapore dans ces conditions. 



   La haute pression s'établissant dans les condenseurs des installations usuelles est due au fait que le dioxyde de carbone fourni par des installations utilisant le procédé   Ozouf,   ou par des procédés de fermentation, et autres, n'est jamais pure mais contient toujours une proportion assez forte de gaz étrangers, ceux qui donne la contrepression étant, dans le cas du procédé Ozouf, le N2, O2, Ar et CO. Ces gaz étrangers ne peuvent pas s'échapper des condenseurs de construction usuelle.   Au   cours de leur acheminement vers le bas du condenseur leur pression partielle monte, puisque le volume du CO2 gazeux diminue par condensation du CO2, et progressivement ces gaz étrangers sont dissous dans le C02 liquide.

   Dans le cas où la méthode de remplissage permet que du C02 gazeux pénètre dans les bonbonnes, le restant des gaz étrangers y est entraîné à l'état gazeux, et dissous en majeure partie, ce qui ralentit considérablement le remplissage. 



   Vu la relativement forte teneur en gaz étrangers du C02 produit dans les installations usuelles, la somme des pressions partielles, formant la contrepression additionnelle, crée dans le condenseur une pression totale dépassant de beaucoup celle requise par le remplissage aisé des bonbonnes. C'est donc grâce aux gaz   étrangers qu'un remplissage   des bonbonnes peut être effectué dans les installations usuelles, lorsque latempérature de l'ambiance des bonbonnes est tiède ou   chaude,   mais ces mêmes gaz étrangers font dépasser de beaucoup le but, et provoquent des   contrepressions   qui réduisent souvent le débit-poids horaire'de 50 % et plus. 

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   Soulignons enfin que la présence de gaz étrangers dans les bonbonnes ralentit considérablement le remplissage :au début du remplissage, une forte proportion du liquide   admis   dans la bonbonne s'évapore, les gaz étrangers préalablement dissous dans le CO2 liquide passent dans la phase gazeuse, s'échauffent lors de leur compression par le liquide qui continue d'affluer dans la bonbonne, et ne sont redissous vers la fin du remplissage que très lentement, retardant ainsi l'opération de remplissage. Enfin la présence de ces gaz étrangers dans le dioxyde de carbone est indésirable dans une foule d'applications de ce produit. 



   Il est connu de prévoir un séparateur au bas des condenseurs usuels, et de l'éventer périodiquement, dans le but d'éliminer les gaz étrangers. Si la méthode de remplissage - première méthode - consiste à déverser le CO2 condensé dans un récipient-accumulateur, qui lui, à son tour, alimente le poste de remplissage, et si on place le dit séparateur entre le condenseur et le récipient-accumulateur, on arrive effectivement à séparer une partie gazeuse, riche en gaz étrangers, du C02 liquide, à condition de prendre certaines dispositions, ce que l'on néglige de faire. De fait l'arrangement usuel équivaut à éventer le haut du récipient-accumulateur. Il présente l'inconvénient grave de faire perdre beaucoup de CO2 gazeux accompagnant les gaz étrangers. 



  Une bonne partie de ce C02 gazeux provient du récipient-accumulateur, où il s'est évaporé à cause de rentrées de chaleur de l'extérieur. 



   Si la méthode de remplissage - deuxième méthode - consiste à évacuer tout liquide qui se forme aussitôt vers les bonbonnes, sans intercaler un récipient entre le condenseur et le tube distributeur de C02 aux bonbonnes, il est nécessaire de laisser parvenir la phase gazeuse jusqu'aux bonbonnes, si on veut éviter que le condenseur ne soit inondé, ce qui entraîne une forte augmentation de la pression. On prévoit parfois dans des installations devant fonctionner d'après cette deuxième méthode de rem- 

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 plissage, un séparateur au bas du condenseur, qui doit diriger le liquide vers les bonbonnes, et évacuer les gaz étrangers vers l'absorbeur ou l'extérieur. Ce séparateur ne peut pas fonctionner comme prévu, quelques moments fortuits exceptés.

   En effet, puisque la phase gazeuse doit pouvoir parvenir jusqu'aux bonbonnes, c'est du C02 gazeux contenant des gaz étrangers peu concentrés qui s'échappera par le tube d'évacuation. Si d'autre part le condenseur est inondé, les gaz étrangers seront totalement, ou presque, dissous dans le CO2 liquide, avant d'arriver au séparateur. Il y a plus de chance que l'on évacue du C02 liquide par le tube d'évacuation que des gaz étrangers. 



   La présente invention évite les inconvénients des procédés usuels.   vise   à mettre le CO2 dans des conditions telles que le remplissage s'effectue aisément, tout en ayant une pression dans le condenseur aussi basse que possible. Les gaz étrangers sont   élimines   dans la mesure du possible. La composition du contenu de toutes les bonbonnes est uniforme ; le remplissage étant régulier et s'effectuant d'après un rythme régulier, il est ra-   pide,     sans   danger de surremplissage. La consommation d'eau de réfrigération est aussi petite que possible. 



     Suivant   la température de la salle de remplissage quatre cas peuvent se présenter. 



   1) la température de la salle de remplissage dépasse la température critique du CO2, soit   +   31  Cels. J'écarte ce cas limite se présentant dans les pays chauds. 



   2) la température de la salle de remplissage est chaude, mais inférieure à + 31  Cels. Ce cas se présente dans presque toutes les fabriques en été,   c'est-à-dire   au moment de la plus forte demande. Pour les raisons sus-exposées, le remplissage est lent, la pression au condenseur élevée, et la production diminue jusqu'à 50 % et plus. 



   3) la température de la salle de remplissage est normale,   c'est-à-dire   autour de   +   180 C. Tout marche bien, même dans les 

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 installations usuelles, à part l'irrégularité de la composition du contenu des bonbonnes, et l'excès éventuel de gaz étrangers. 



     4)   la température de la salle de remplissage est froide. 



  Il y a danger de sur-remplissage des bonbonnes, surtout sides gaz étrangers ont été éliminés. 



   L'invention comporte des variantes, suivant que l'on emploie la première ou la deuxième méthode de remplissage. 



   Ayant écarté le cas 1 (t > + 31 ), on passe au cas 2 (t < + 31 ). Pour chaque température de la salle de remplissage, il existe une pression au condenseur qu'il faut atteindre, mais qu'il est superflu de dépasser. De même, pour chaque température de la salle de remplissage, il existe une température qui est la plus appropriée pour le CO2 liquide. Il est admis, parce que de règle dans la pratique, que l'eau de réfrigération disponible a une température inférieure à celle de la salle de remplissage. La pression et la température du CO2 se tiennent, et peuvent être variées simultanément dans le même sens, mais puisqu'une augmentation de la pression diminue le débit du compresseur, tandis qu'une augmentation de la température du C02 ne présente guère de gain, il est utile de choisir la pression aussi basse que possible. 



   Le procédé conforme à l'invention va être décrit ci-dessous en se référant au dessin annexé qui représente schématiquement l'ensemble du dispositif de condensation, de sous-refroidissement et de remplissage, la description du procédé allant forcément de pair avec celle de 7.''installation,   Fig.l   est une vue d'ensemble et   Fig.a   est une vue à plus grande échelle du dispositif dis- tributeur pour le remplissage des bonbonnes par la deuxième méthode. 



   A la fig.l, B désigne le condenseur principal, C le séparateur, E un réservoir intermédiaire entre ce séparateur et le distributeur K de remplissage,   A-D-F-G   des chemins de circulation d'eau. Le dioxyde de carbone venant du compresseur arrive par 14 ; 

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 les gaz étrangers séparés sortent par 15. L'eau de réfrigération du condenseur principal entre par le robinet 16, en contre-courant avec le CO2. 



   Suivant l'invention, on ne laisse pas la pression libre de s'établir de soi-même suivant la teneur du CO2 en gaz étrangers et suivant d'autres facteurs non contrôlés, mais cette pression ajustée délibérément par le contre-maître, par une soupape 13, et on force le C02 d'assumer cette pression en diminuant en 16 le débit de l'eau de réfrigération - supposée être à une température appréciablement inférieure à celle de la salle de remplissage -, jusqu'à ce que la température de l'eau de réfrigération quittant le condenseur B, qu'elle traverse en contre-courant avec le C02, atteigne une valeur voisine, mais inférieure, de la température qui correspond a une tension de vapeur du CO2 égale à la pression choisie pour la soupape 13, moins la somme des pressions partielles des gaz étrangers à l'entrée du condenseur principal B.

   (Le "Ueberraschungsmoment" de la théorie des inventions du Patentamt allemand). D'après la présente invention, on fait donc le contraire de ce que l'on fait d'habitude, si en été on se heurte à des difficultés de remplissage à cause de la température élevée de la salle de remplissage : au lieu d'augmenter autant que possible le débit de l'eau de réfrigération, supposée être froide, on le diminue. 



   Pour être sûr que l'eau de réfrigération quittant le condenseur B ait une température qui diffère de peu de celle du CO2 qui se condense dans la première partie du condenseur principal, celui-ci peut être précédé d'un pré-refroidisseur   A   qui enlève au CO2, venant du compresseur par 14, sa surchauffe, et condense même, le cas échéant, une infime partie du C02. Le débit de l'eau de réfrigération, - débit total ou complémentaire - peut être réglé par un régleur automatique 16-16' pour B et 17-17' pour A, réglant d'après la température de sortie de l'eau de réfrigération ; température ajustée par le contre-maître en accord   avec   la pression de la soupape 13. 

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   L'effet de ces mesures est le suivant : dans le bas du condenseur B, où le C02 gazeux et liquide est en rapport thermique avec l'eau de réfrigération froide, la tension de vapeur du CO2 sera notablement plus petite que la pression totale fixée par la soupape 13. La différence entre la pression totale et la tension de vapeur du CO2 est comblée par la somme des pressions partielles des gaz étrangers. La concentration des gaz étrangers dans le mélange gazeux quittant avec le CO2 liquide le condenseur principal B sera donc relativement grande, et la perte de CO2 par l'évacuation de ce mélange gazeux relativement petite. 



   Ce mélange gazeux est évacué par la soupape 13 susmentionnée. 



  (Conduite 18 partant du séparateur C). On peut aussi prévoir un by-pass à côté de cette soupape, et y intercaler un orifice de laminage 19 réglé, par exemple, par un pointeau 20, que l'on ouvre jusqu'à ce que la soupape 13 ne joue plus que de temps en temps.On peut aussi procéder en ordre inverse et laisser échapper par l'orifice de laminage un débit donné de mélange gazeux, mesuré, par exemple, par un ajutage Venturi, choisi d'après la quantité de gaz étrangers à éliminer, puis ajuster le régleur 16-16' de l'eau de réfrigération du condenseur principal, jusqu'à ce que la soupape 13 ne joue plus qu'occasionnellement. 



   Pour que les organes de détente ne se givrent pas, ou soient immobilisés par de la glace d'eau se   déposant   à cause du froid produit par la détente du C02, le mélange gazeux, quittant le séparateur C au bas du condenseur principal B, est réchauffé éventuellement dans un réchauffeur D où circule de l'eau tiède. 



  Le cas échéant, ce réchauffeur D et le pré-refroidisseur A, précédant le condenseur principal, peuvent former un seul appareil, qui reçoit son eau de réfrigération, le cas échéant, du condenseur principal. 



   Dans l'exemple, le réchauffeur D est alimenté en eau par 22 ; si on désire alimenter en eau l'appareil combiné A-D, à partir du condenseur, on raccorde le conduit 23 de sortie du condenseur à l'entrée de cet appareil combiné A-D. 

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   Le liquide et le mélange gazeux sortant du bas du conden-   sa.teur   principal B, sont séparés dans le séparateur C. Dans le cas où la première méthode de remplissage est employée, le liquide est déversé dans le récipient-accumulateur (non représenté). 



  Dans le cas représenté où la deuxième méthode de remplissage est employée, le liquide est déversé d'après la présente invention dans un petit récipient intermédiaire E. Dans les deux cas, le liquide passe, avant d'être distribué aux postes de remplissage, par un sous-refroidisseur F où de l'eau de réfrigération froide le porte à la température propice à un remplissage aisé. Le débit de cette eau de réfrigération peut être réglé par un régleur automatique 24-24', réglant d'après la température de CO2 liquide quittant le sous-refroidisseur. 



   D'après la présente invention, le contre-maître peut donc, tenant compte de la température de la salle de remplissage, ajuster l'appareillage de telle façon que le CO2 liquide possède la température la plus propice à un remplissage aisé, et la pression la plus basse compatible avec le remplissage aisé. La pression requise dans l'appareillage de haute pression est obtenue avant tout par la tension de vapeur du CO2 se condensant dans la première partie du condenseur principal B, et ne repose plus sur l'appoint de pression donné par la pression partielle des gaz étrangers contraints a se dissoudre dans le dioxyde de carbone liquide. 



   Incidemment on peut éliminer une partie des gaz étrangers. 



  La pression partielle des gaz étrangers dans le mélange gazeux sortant du condenseur principal dépendait de la différence de température de l'eau de réfrigération dans le haut et le bas du condenseur principal. Plus cette différence de température est grande, plus la somnie des pressions partielles des gaz étrangers sera élevée, plus de gaz étrangers seront dissous dans le dioxyde de carbone liquide, plus la. contrepression dans les bonbonnes, due aux gaz'étrangers sera forte, plus la pression totale au condenseur devra être élevée, et plus le débit-poids du compres- 

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 seur diminuera. D'autre part, plus de gaz étrangers étant dissous dans le CO2 liquide, moins il en faut évacuer avec le mélange gazeux, dont le volume diminue en outre quand la pression partielle des gaz. étrangers augmente.

   Eloc, plus la pression partielle' des gaz. étrangers augmente, plus d'une part la perte par diminution du débit-poids du compresseur augmente, et d'autre part, la perte par évacuation du mélange gazeux diminue, et vice-versa. 



  Il y a donc une valeur optimum pour la pression partielle des gaz étrangers, qu'il s'agit d'établir. 



   .Pour faire varier la différence de température de l'eau de réfrigération entre le haut et le bas du condenseur principal, il faut, avant tout, agir sur la température d'admission de l'eau de réfrigération en 16. La température la plus basse est donnée par l'eau fraîche. Pour l'augmenter, on peut faire circuler une partie de l'eau en circuit fermé par la pompe 25 et les conduites 26, ou mélanger à l'eau fraîche venant de 16 l'eau provenant du'sous-refroidisseur F (par la conduite 27), ou de l'eau tiède, etc. 



   D'après la présente invention, le bon fonctionnement du séparateur   0 est   obtenu en équilibrant les pressions dans le condenseur B d'une part et d'autre part dans le récipient auxiliaire E dans lequel le liquide séparé par le séparateur est déversé. Le liquide est déversé dans le bas de ce récipient auxiliaire par un tube plongeur 28 toujours noyé par un minimum de liquide qui ne peut quitter le récipient auxiliaire. Le haut de ce récipient auxiliaire est relié, non pas au haut du séparateur, mais d'après la présente invention au haut du condenseur principal par la conduite 29. Puisque le C02 traversant le condenseur y rencontre une résistance hydraulique, le niveau du liquide dans le séparateur C sera plus élevé de la hauteur H que le niveau dans le récipient auxiliaire E. 



   Si la première méthode de remplissage est employée, le récipient auxiliaire peut constituer réservoir-accumulateur. Pour 

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 maintenir un minimum de liquide dans le réservoir, on peut pratiquer une poche en-dessous du tube plongeur 28, ou faire puiser le tuyau de prise 30 à un niveau supérieur à l'embouchure du tube plongeur. Mettre le haut du réservoir-accumulateur en   'communica-   tion avec le haut du condenseur, comme l'indique la présente invention, donne encore l'avantage suivant : le réservoir-accumula-   teur   peut être mis en rapport thermique avec la salle de remplis-   sage,   dont la température est plus élevée que celle de l'eau de réfrigération. Le C02 liquide dans le réservoir-accumulateur va donc s'échauffer.

   Sa tension de vapeur va augmenter, et puisque la pression totale garde sa valeur, la pression partielle des gaz étrangers doit diminuer. Des gaz étrangers, dissous dans le CO2 liquide vont donc se dégager du liquide, et un courant de mélange gazeux allantvers le haut du condenseur (par 29) va s'établir. Le CO2 liquide s'épure donc de lui-même dans une mesure qui dépendra de son temps de séjour dans le réservoir-accumulateur, et de la température qu'il atteint. Puisque le niveau du CO2 varie dans le réservoir-accumulateur, il faut que le séparateur ait une hauteur   correspondante.   



   Si la deuxième méthode de remplissage est employée, le niveau du liquide dans le récipient auxiliaire ; reste plus ou moins constant, puisqu'il dépend du niveau du liquide dans le distributeur K dont il diffère par la hauteur h qui correspond aux résistances hydrauliques du sous-refroidisseur et du réchauffeur. 



   Si la température de la salle de remplissage est normale, l'appareillage fonctionne comme décrit ci-dessus, avec cette différence que le sous-refroidisseur peut être mis hors service. 



   Enfin, si la température de la salle de remplissage est basse, il y a lieu de réchauffer le CO2 liquide avant de le dis-   tribuer   aux bonbonnes. En effet, le danger du sur-remplissage est plus grand si la température du CO2 est inférieure à une valeur donnée, que si la pression totale dépasse quelque peu la valeur la plus propice pour un remplissage aisé. Pour réaliser ce réchauf- 

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   fement   du CO2 liquide, on peut, d'après la présente invention, dériver dans le réchauffeur G une partie ou tout l'eau de réfri- gération quittant le condenseur principal (conduit 31).

   Puisque le sous-refroidisseur F est hors service lorsque le réchauffeur G marche,   et.vice-versa,   on peut réunir ces deux appareils en un   . seul,   les sens des liquides étant renversés par l'ouverture ou la fermeture de robinets placés de façon appropriée. La température du C02 liquide quittant le réchauffeur G peut être réglée automa-   tiquement,   par un régleur 32 qui règle le débit de l'eau de ré-   chauffement.   



   La partie du dispositif servant au remplissage des bonbonnes (deuxième méthode) et dont le distributeur K est représenté à la   fig.l,   est donnée à plus grande échelle à la fig.2. Ce dispositif de remplissage évite les inconvénients de la deuxième méthode de remplissage, à part celui de nécessiter la même durée de marche que celle de l'installation de production du C02. 



   Le C02 liquide et le CO2 gazeux qui affluent vers les bon- bonnes ne sont pas puisés dans la même partie du condenseur, c'est-à-dire dans le bas du condenseur, mais le CO2 gazeux est pris à l'entrée du condenseur (conduite 29) donc dans le haut du condenseur, et seulement le C02 liquide est soutiré dans le bas du condenseur.   Admettons,   à titre d'exemple, que le CO2, provenant de l'installation de production de C02, contient un pour cent de gaz étrangers. C'est de ce gaz, à faible teneur en gaz étrangers, qu'une petite partie est dirigée par la conduite 29 vers le distributeur
K. Le C02 liquide pris par 30 est amené au centre du distributeur, par le bas, par la conduite 3. Le distributeur K contient un bassin central 4 alimenté par la conduite 3.

   De ce bassin central 4, le
CO2 liquide se déverse, par des encoches 5 pratiquées dans le bord du bassin 4, dans des compartiments 6-6'-6"... groupés autour du bassin central 4 en nombre égal au nombre de postes de remplissage raccordés au distributeur. Une conduite 7-7'-7"... amène le C02 de chaque compartiment 6 à un petit réservoir 8 d'où, à travers le 

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 robinet 9, il entre dans la bonbonne 10 placée sur une balance 11. Le tube 12 équilibre la pression entre le distributeur K et la bouteille au bas du condenseur. 



   L'arrangement symétrique des compartiments 6 autour du bassin central 4 dans le distributeur assure une répartition uniforme du CO2 à toutes les bonbonnes. On pourra donc établir un rythme régulier pour le remplissage. 



   Le remplissage, décrit dans ses détails, s'effectue comme suit : lorsqu'une nouvelle boabonne 10, vide, est raccordée, le robinet 9 est fermé, et tous les organes (tuyau entre 9 et 8, récipient 8, tuyau 7 et compartiment 6) jusqu'à l'encoche (5) du compartiment correspondant sont pleins de CO2 liquide. Après raccordement de la bonbonne, on ouvre le robinet 9 et le CO2 liquide,   emmagasiné   entre l'encoche 5 et le robinet 9, entre dans la bonbonne. Cn donne au compartiment 6 et au récipient 8 plus la tuyauterie un volume total tel qu'il correspond environ aux deux siers de la charge d'une bonbonne. Cette quantité de CO2 entre d'abord très vite, puis de plus en plus lentement dans la bonbonne au fur et à mesure que la contrepression dans la   bonbonne   s'élève.

   Cette masse de CO2 étant introduite dans la bonbonne, vient la période pendant laquelle le CO2 liquide déversé par l'encoche 5 passe à la bonbonne accompagné d'un peu de CO2 gazeax provenant du naut du distributeur K. La différence de pression entre le distributeur et la bonbonne   10   devenant de plus en plus petite, la bonbonne ne prend plus le C02 liquide aussi vite qu'il se déverse par l'encoche   b   dans le compartiment 6, du liquide commence à s'accumuler dans le récipient 8, du gaz cesse de parvenir jusqu'à la bonbonne, et à peu près au même temps que la bonbonne a   re'u   son plein de CO2,   'l'espace   entre l'encoche 5 et le robinet 9 est de nouveau rempli de C02 liquide. 



   Un des grands avantages de ce procédé de remplissage est que, sans nécessiter de grands récipients-accumulateurs (première méthode de remplissage) la quantité de CO2 qui.entre dans la bon- 

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 bonne à l'état gazeux est minime, parce que du C02 gazeux ne peut pénétrer dans la bonbonne que lorsqu'elle a déjà reçu une partie substantielle de sa charge, et que la différence de pression entre le distributeur et la bonbonne 10 est devenue petite de ce fait. L'excès d'énergie, provenant de la différence de l'enthalpie du CO2 gazeux et liquide, qui devra être dissipé dans l'ambiance, sera petit, et le remplissage s'effectuera rapidement, soit environ dans la moitié du temps de la deuxième méthode usuelle de remplissage.

   En ce qui concerne la rapidité du remplissage, les petits récipients 8 donnent un remplissage presqu' aussi rapide que des réservoirs-accumulateurs mille fois plus grands. 



   Mentionnons enfin que l'invention évite le grave inconvénient de la première méthode de remplissage, qui réside dans le fait que le C02 n'est jamais bien conditionné : quand on remplit les grands réservoirs-accumulateurs, on ne sait pas encore quelle sera la température de la salle de remplissage le jour suivant la température du CO2 n'est jamais la plus favorable. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. 1. Procédé et dispositif de conditionnement de dioxyde de carbone destiné à être mis en bonbonnes, et contenant à son admission au condenseur des gaz étrangers non condensables individuel- lement aux températures mises en jeu, ce procédé consistant à porter le dioxyde de carbone à la pression et à la température les mieux indiquées pour un remplissage aisé à la température donnée qui règne dans la salle de remplissage, caractérisas comme suit : a. le mélange en phase gazeuse débité par le compresseur est introduit dans le haut d'un condenseur où il circule en contrecourant avec de l'eau de réfrigération et où la majeure partie passe en phase liquide; b.
    Après quoi les deux phases sont séparées dans un séparateur; <Desc/Clms Page number 16> c. le restant de la phase gazeuse est évacué par un ou plusieurs organes de détente dont au moins un est une soupapejouant à la pression totale voulue ajustée suivant la température de la salle de remplissage;
    cette pression totale étant obtenue en réglant la température de sortie de l'eau de réfrigération de telle façon quelle est légèrement inférieure à la températurequi correspond à une tension ae vapeur du dioxyde égale à la pression totale moins la somme des pressions partielles des gaz étrangers dans le mélange gazeux admis dans le condenseur! d. tandis que la phase liquide est portée à la température voulue dans un appareil où elle circule en contre-courant avec de l'eau de conditionnement en réglant le débit de cette eau de conditionnement ; e. la quantité de mélange gazeux résiduel séparée dans le séparateur et évacuée par le ou les organes de détente étant réglée en réglant la température de l'eau de refroidissement entrant dans le bas du condenseur .
    2. Procédé et dispositif suivant revendication 1, caractérisés en ce que, pour enlever la. surchauffe du mélange gazeux vers le condenseur principal, ce dernier est précédé d'un prérefroidisseur, de préférence à débit réglé par la température de sortie de l'eau le parcourant, cette eau pouvant d'ailleurs être prise à la. sortie du condenseur principal.
    3. Procédé et dispositif suivant revendications 1 et (ou) 2, caractérisés en ce que le mélange gazeux quittant le C02 liquide dans le séparateur, après le condenseur, passe au travers d'un réchauffeur susceptible d'être parcouru par de l'eau prise à la sortie du condenseur.
    4. Dispositif suivant revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le C02 séparé dans le séparateur situé en-dessous du condenseur est amené dans un récipient intermédiaire d'où il passe vers le dispositif de remplissage des bonbonnes, en passant d'abord dans un sous-refroidisseur (F) ou un réchauffeur (G). <Desc/Clms Page number 17>
    5. Procédé et dispositif suivant revendication 4, caractérisés en ce que l'eau provenant du sous-refroidisseur (F) est mélangée à l'eau de circulation du condenseur.
    6. Procédé et dispositif suivant revendication 6, caractérisés en ce que l'eau de refroidissement du condenseur est maintenue en partie en circuit fermé.
    7. Procédé et dispositif suivant revendication 5, caractérisés en ce que le réchauffeur (G) est alimenté par de l'eau de sortie du condenseur principal.
    8. Dispositif suivant revendications 1 à 7, caractérisé en ce que tous les condenseurs, sous-refroidisseurs ou réchauffeurs' (A-C-D-F-G) comportent un régleur automatique du débit d'eau influencé par la température de l'eau à la sortie.
    9. Dispositif suivant revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie supérieure du réservoir intermédiaire entre le séparateur et le distributeur (ou le réservoir accumulateur) est reliée par un conduit (29) à la partie supérieure du condenseur principal, tandis que le CO2 liquide est pris dans le bas de ce réservoir intermédiaire et est siphonné dans le bas, par endessous, au distributeur ou accumulateur.
    10. Dispositif suivant revendication 9, caractérisé en ce que le distributeur contient un petit bassin central alimenté par le bas en CO2 liquide, d'où celui-ci sort, par des encoches supérieures, vers des compartiments groupés autour du bassin, chaque compartiment alimentant un poste de remplissage au travers d'un petit réservoir (8) et d'un robinet (9), la partie supérieure de ce distributeur étant reliée à la partie supérieure du condenseur principal.
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