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La présente invention a trait à un dispositif pour mettre en contact intime du gaz avec du liquide et se rapporte plus particulièrement à une colonne perfectionnée du type à pulvérisation pour mettre en contact intime du gaz avec du liquide colonne spécialement adaptable pour le re,- froidissement du gaz de four à coke ou l'absorption de constituants de gaz de four à coke, tels que l'ammoniac et les huiles légères.
L'invention a pour objet un appareil de mise en contact du gaz et du liquide comprenant : enveloppe verticale; une admission de gaz et une sortie de liquide près du fond de cette enveloppe ; unesortie de gaz et une admission de liquide près du sommet de cette enveloppe; et, à l'intérieur de ladite enveloppe, une ou plusieurs chambres de contact espacées ; chacune de ces chambres contient une plaque dentelée à sa partie inférieure ayant des pointes inférieures en dentelures s'étendant à tra- vers la plaque ces pointes inférieures contenant à leur tour dans les par- ties périphériques de la plaque des fentes longitudinales pour permettre le passage des gaz et du liquide mais étant, @u moins partiellement blo- quées contre le passage des gaz dans les parties centrales de la plaque;
un dispositif pour introduire le liquide dans la partie supérieure de la chambre, sous forme d'une pulvérisation sensiblement conique s'étendant jusqu'aux parois de la chambre; et un dispositif de chicane sensiblement tronconique composé de chicanes sensiblement tronconiquesinclinées vers le haut en partant des parois de la chambre vers le bas du dispositif de pul- vérisation pour recevoir la pulvérisation avec un minimum d'interception et diriger les gaz à travers la pulvérisation.
Des dispositifs de mise en contact gaz-liquide utilisant des garnitures des plateaux à chapeau à bulle, des plaques perforées et des agencements complexes de chicanes ont été employés avec des succès divers.
Les inconvénients inhérents à ces dispositifs comprennent : une construc- tion volumineuse, une capacité limitée due au faible espace utile, une mi- se de fonds importante, le bouchage fréquent de l'appareil et, ce qui est très important pour l'industrie des gaz de four à coke, une résistance exa- gérée au flux des gaz. Dans certains cas;, on a utilisé des colonnes., dans lesquelles le liquide introduit au sommet de la colonne était simplement pulvérisé vers le bas à contre-courant d'un flux ascendant de gaz pénétrant par le fond de la colonne. Toutefois il se produisait une répartition i- négale et un contact 'médiocre du gaz et du liquide, ce qui diminuait l'ef- ficacité de fonctionnement.
On peut obtenir un meilleur contact, mais non une meilleure répartition du liquide par l'introduction de grandes quan- tités de liquide, en sacrifiant. naturellement la dilution des composants de gaz absorbés dans le liquide, ce qui entraîne des frais de manipulation de la liqueur diluée dans des opérations de séparation et autres récupéra- tions. Certaines améliorations ont été apportées aux dispositifs du type à pulvérisation par l'emploi d'une pluralité de sections de pulvérisations munies chacune de tuyauteries, de pompes et de moyens de contrôle pour for- cer mécaniquement le liquide à passer de l'une à l'autre.
L'addition de ce matériel auxiliaire augmente sensiblement le prix de revient de l'appareil et en complique le fonctionnement, en rendant nécessaire la manipulation des multiples contrôles; en conséquence, aes dispositifs de ce genre sont
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Un des objets de la présente invention est de fournir une colon- ne améliorée, du type pulvérisation, de construction économique et conçue pour mettre en contact du :liquide et du gaz avec une efficacité de contact accrue.
Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé amé-
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lioré pour mettre en contact du gaz et du liquide, procédé par lequel on obtient une efficacité de contact accrue.
D'autres objets et avantages ressortiront de la description qui va suivre en référence aux dessins qui l'accompagnent
Selon la présente invention, un procédé pour mettre en contact intime un gaz avec un liquide est réalisé en introduisant le gaz dans la partie inférieure d'une zone de contacta en introduisant le liquide sous la forme d'une pulvérisation sensiblement conique depuis la partie supérieure de ladite zoneles parties extérieures de la pulvérisation frappant les parois de la zone de contacta de telle sorte que la majeure partie de ladite pulvérisation passe le long des parties périphériques de ladite zo- ne en faisant passer le gaz en contact intime avec le liquide à travers un espace sensiblement annulaire dans les parties périphériques inférieures de la zone de contacta et en faisant passer le gaz pratiquement à travers le
contour et la forme de la pulvérisation conique.
Un des types de colonne d'absorption ou de refroidissement qui peut être employé dans la mise en pratique de l'invention comporte une cham- bre de contact unique ou bien si on le désire ou si c'est nécessaire un certain nombre de chambres de contact successives. Une des caractéristiques de la présente invention consiste à munir chaque chambre de contact d'une plaque dentelée placée dans la partie inférieure de la chambre. Cette plaque fournit des pointes inférieures en dentelures s'étendant à travers la plaque,, lesdites pointes inférieures fournissant des fentes longitudinales permettant le passage du gaz et du liquide dans les parties périphériques de la plaque; ladite plaque est partiellement bloquée pour restreindre ou empêcher l'écoulement de gaz dans ses parties centrales.
Grâce à une plaque dentelée de cette construction, la majeure partie du gaz passe à travers les fentes longitudinales et à travers les parties périphériques de la. colonne pour entrer en contact intime avec la majeure partie de la pulvérisation qui passe pareillement à travers les parties périphériques de la colonne sous la forme d'une pulvérisation sensiblement conique, et le gaz résiduel s'échappant à travers les parties centrales'de la colonne vient en contact intime avec les petites quantités de pulvérisation dispersées au centre.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste à placer sous chaque dispositif de pulvérisation situé au sommet de chaque chambre de contact un dispositif sensiblement tronconique de chicanes étagées dans lequel les chicanes sont également sensiblement troncpni- ques, ledit dispositif de chicane étant en pente montante depuis les parties extérieures de la colonne en allant vers le fond du dispositif de pulvérisation. Ce dispositif de chicanes reçoit dans ses parties intérieures la pulvérisation sensiblement conique, de préférence avec le minimum de heurt du liquide sur les chicanes,, et dirige le gaz montant vers le haut à travers les portions périphériques de la colonne et sensiblement à travers le contour et la forme de la pulvérisation conique.
La co-action de la plaque dentelée et du dispositif de chicanes sert à augmenter fortement l'efficacité du contact du gaz et du liquide. De plus, en vue d'augmenter encore cette efficacité il est préférable d'installer entre le dispositif de chicane et la plaque dentelée un redistributeur conçu pour répartir à nouveau le liquide comme couche adjacente aux parois de la colonnemais pratiquement sans contact avec elles, de telle sorte que le liquide soit dirigé dans le trajet du gaz s'écoulant à travers les fentes longitudinales de la plaque dentelée.
Dans une réalisation particulière de l'inventions l'appareil comprend : une enveloppe cylindrique ayant une admission de gaz et une sortie de liquide près du fond et une sortie de gaz et une admission de liquide près du sommet., et un certain nombre de chambres de contact espacées disposées sur la hauteur du boîtier entre la sortie du gaz et l'admission
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de liquide se trouvant près au sommet de laaite enveloppe.9 et l'admission ae gaz et la sortie de liquide se trouvant près ae son fonds chaque chambre comportant dans sa partie inférieure une plaque dentelée donnant des poin- tes inférieures en dentelures s'étendant à travers la plaque.,
lesdites poin- tes inférieures formant des fentes longitudinales pour le passage à travers elles du gaz et au liquide dans les parties périphériques de la plaque et étant partiellement bloquées pour empêcher le passage du gaz dans les par- ties centrales de la plaque ; un dispositif sensiblement tronconique ae chi- canes étagées aans lequel les chicanes sont également sensiblement tronco- niques;
enfin un dispositif de pulvérisation qui délivre le liquide sous forme de pulvérisation en direction ce et contre les parois de la chambre et pratiquement entièrement dans un volume conique qui se loge à l'inté- rieur au cone limité par les surfaces intérieures du dispositif de chica- nes,tout en étant écarté de la surface dudit cône. Il est également prévu entre le dispositif ae chicanes et la plaque dentelée, un redistributeur conçu pour répartir à nouveau le liquide comme couche adjacente aux parois de la colonnes mais pratiquement sans contact avec ellesae telle sorte que le liquide soit dirigé dans le trajet du gaz s'écoulant à travers les fentes longitudinales de la plaque dentelée.
Le dispositif de pulvérisation le plus élevé est muni d'un gicleur à pression et un dispositif est relié aux pulvérisateurs suivants, dispositif conçu pour recueillir le liquide de la chambre superposée et pour fournir la hauteur de chute nécessaire pour l'écoulement de la pulvérisation. Grâce à cette construction, la tuyauterie ordinairement nécessaire à la redistribution au liquide absorbant est supprimée.
La figure 1 du dessin annexé est une vue en coupe verticale, partiellement cassée, de la colonne d'absorption perfectionnée au type à pulvérisation, objet de la présente invention;
Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe horizontale respectivement suivant 2-2 et 3-3 de la figure 1;
La figure 4 est une vue détaillée du dispositif de blocage des parties centrales ae la plaque dentelée 7'
En référence au dessin.,, la colonne comprend une enveloppe verticale cylindrique ou bottier 1 ayant une admission ae gaz 2, placée au-aessous au pulvérisateur et à travers laquelle entre le gaz, et une sortie de gaz 3 disposée près du sommet de la colonne et à travers laquelle le gaz s' évacue. La colonne est munie d'une série de chambres de contact superposées 4.
Le gaz introduit par l'aamission 2 passe en montant dans chaque chambre de contact à travers une ouverture annulaire 5 qui s'étend à la périphérie de la colonne. Le liquide d'absorption est introduit aans la chambre de contact 4 la plus élevée, à travers un dispositif de pulvérisation 6 qui délivre la pulvérisation a'absorption sous forme de particules finement di- visées ou ae brouillard de forme sensiblement conique s'étendant vers l'extérieur jusqu'aux parois de l'enveloppe 1. Le milieu d'absorption,, dont la plus grande partie passe vers le bas à travers les parties périphériques de la colonnetombe sur une plaque dentelée 7 fixée à l'enveloppe 1 par une cornière annulaire 31 dans la partie ae la colonne renfermant la plus haute chambre de contact 4.
La plaque 7 a des dents inférieures 8 en dentelures s'étendant à travers la plaque,ces dents inférieures donnant des fentes longitudinales 9 permettant le passage du liquide et au gaz dans les parties périphériques de la plaque et étant partiellement ferméespour empêcher le passage du gaz, par des couvercles 10 fixés à la plaque 7 par des agrafes 11 dans les parties centrales de la plaque.
En utilisant ce type ae construction, la plus grande partie, par exemple plus des deux tiers, au gaz passe par les fentes 9, entre en contact intime avec le liquide y passant au travers et est dirigée vers le haut le long des parties périphériques de la co- lonne, où elle entre en contact intime avec la majeure partie de la pulvérisation passant le long des parties périphériques de la colonne, Le gaz résiduel filtre à travers les ouvertures partielles dans les parties centrales
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de la plaqua 7,entre en contact avec le liquide coulant à travers lesdites parties et monte à travers les parties centrales de la colonne où il entre en contact intime avec les petites quantités de pulvérisation dispersées au centre.
Le redistributeur 12 s'étendant sur la périphérie de l'enveloppe 1, et qui y est de préférence soudée est conçu pour distribuer à nouveau le liquide sous forme de couche adjacente aux parois de la colon- ne mais pratiquement sans contact avec elles de telle sorte que le liquide- est dirigé dans le trajet du gaz s'écoulant à travers les fentes longitudinales de la plaque dentée 7 dans la chambre de contact 4 située en dessous.
Le dispositif de chicanes 13, qui est un dispositif étagé sensiblement tronconique,, dans lequel les chicanes individuelles 28 sont également tronconiques,, est incliné vers le haut en partant des parties extérieures de la colonne en direction du bas du dispositif de pulvérisation et sert à recevoir la pulvérisation sensiblement conique qui se loge à l'intérieur du cône limité par des surfaces intérieures du dispositif de chicanes., tout en étant écartée de la surface du dit cône. Le gaz passant en direction du haut à travers la pulvérisation coniques est ensuite dévié vers l'intérieur par les chicanes, afin de s'écouler à travers l'espace pratiqué entre la pulvérisation et les chicanes généralement à contre-courant de la pulvérisation.
Des quantités mesurées de gaz sont envoyées à travers des ouvertures 14 entre les chicanes 28 du dispositif à chicanes 13, permettant ainsi des vitesses de gaz de préférence sensiblement constantes à l'intérieur de la zone de pulvérisation, vitesse qui approchent de celles se produisant dans les parties non obstruées de la colonne, sans perturber ou modifier la répartition désirée de la pulvérisation à travers la colonne.
Par conséquente ces ouvertures permettent une haute capacité dans la colon- ne,\) en raison de la grande efficacité sur toute le longueur de chaque chambre de contact. Le liquide absorbant tombe jusqu'au fond de la tour à travers l'ouverture annulaire la plus basse 5, entrant en contact avec le gaz arrivant à cet endroitet sort de la colonne à travers la sortie 15.
Le dispositif de pulvérisation le plus élevé 6 est muni d'un gicleur à pression 16, tandis que les dispositifs de pulvérisation suivants 17 sont munis de gicleurs 18 à faible hauteur de chute du type à gravité.
Au-dessus de chacun des dispositifs de pulvérisation 17 sont placés un bassin collecteur 19 et un tube 20 pour recueillir le liquide de la chambre superposée et fournir la hauteur de chute nécessaire pour l'écoulement de la pulvérisation, Chaque ensemble de pulvérisation comprenant le disposi- tif de pulvérisation 17, le bassin collecteur 19 et le tube 20 est soutenu au moyen de consoles 21 fixées à l'enveloppe 1.
Un nombre plus grand ou plus petit de chambres de contact 4 que celui montré dans la figure 1 peut naturellement être employé.;, en fonction des exigences du traitement. L'enveloppe 1 peut être munie de fenêtres et de regards classiques non représentés au dessin., pour la visibilité et l' accès facile à l'intérieur de la colonne.
En bas de la colonne est prévu un distributeur de gaz 22 porté par des consoles 23 fixées à l'enveloppe 1. Ce distributeur 22 couvre sensiblement toute la superficie de la colonne et permet l'introduction du gaz uniquement à la périphérie de l'enveloppe 1 par l'ouverture la plus basse 5. Fixée au fond au distributeur 22 se trouve une pièce ou chicane 24, d'où pend une série de plaques 25 qui servent à répartir le gaz uniformément autour de la périphérie du boîtier. Au sommet de la colonne est prévu un dispositif d'entraînement 26 au type à grillage à deux rangsporté par la cornière annulaire 27 et servant à enlever le liquide absorbant du gaz sortant de la colonne.
Comme le montre la figure 2, les chicanes inaiviauelles 28 au dispositif à chicanes 13 sont réunies ensemble au moyen de brides 29, et la
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chicane la plus basse est réunie par des briaes 29 à une cornière annulai- re de soutien 30 fixée à l'enveloppe 1.