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On connaît, par exemple, des dispositifs pour évapo- rer ou concetrer des liquides avec chauffage direct ou indirect.
Plus particulièrement, on utilise, pour l'évaporation des lessi- ves résiduelles du traitement au sulfite, des éyaporateurs à dis- ques qui.plongent dans le courant-de lessive et qui entraînent ainsi la lessive à l'aide de ces disques dont une moitié se trou- ve dans le liquide et l'autre moitié dans un courant gazeux.
Ces dispositifs évaporateurs, pour autant qu'il
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s'agit d'évaporateurs à contact direct, ont des surfaces beau- coup trop petites et,pour cette raison ils n'ont pour ainsi dire pas été construits jusqu'ici.
On sait, par la littérature technique, que le coef- ficient de transmission de la chaleur de gaz à des gouttelettes est extrêmement élevé par contact direct.
L'invention a pour objet un procédé pour lequel le liquide à évaporer ou à concentrer est pulvérisé, par des dispo- sitifs aérodynamiques, en gouttelettes extrêmement fines à l'aide du gaz à traiter, le gaz étant mis en contact direct, sous la forme de couches tourbillonnaires, avec les gouttelettes du li- quide. Par un choix convenable du diamètre hydraulique des ori- fices de passage, le gaz peut être mis dans une condition voulue par rapport au liquide qui passe, c'est-à-dire qu'on peut, par exemple; traiter par des quantités de gaz chauds des quantités de liquides froids et par des quantités de gaz froids des quan- tités de liquides chauds.
Quand le dispositif est constitué sous la forme d'un laveur ou évaporateur pur à contre-courant, les gaz chauds vien- nent en contact avec le liquide chaud de sorte que ces instal- lations peuvent être construites d'une manière très compacte.
Un autre avantage de ce dispositif réside dans le fait que l'on peut relier un nombre quelconque de ces étages à couches tourbillonnaires de ce genre, les uns à la suite des autres, ce qui permet d'obtenir avec certitude l'effet voulu.
Les installations peuvent fonctionner avec surpres- sion ou dépression et elles peuvent également être utilisées pour le lavage de gaz en adoptant avantageusement de l'eau comme pro- duit de lavage. Quand le dispositif est utilisé comme laveur de gaz, par exemple de gaz perdus de chaudières, les installations de ce genre conviennent particulièrement bien à cet effet car les gaz perdus sales et chauds, sortant de la chaudière, viennent
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d'abord en contact, à cause du contre-courant, avec l'eau chaude chargée de boues dont la tension superficielle est notablement plus basse que celle de l'eau de lavage froide.
Le dessin ci-annexé sert à expliquer, d'une manière simple, le procédé et le dispositif qui convient à sa mise en oeuvre.
La figure 1 montre, en coupe axiale, un dispositif établi conformément à l'invention.
La figure 2 montre, semblablement, un dispositif éta-. bli selon un autre mode de réalisation de l'invention.
Les deux figures sont schématiques et ne montrent que des exemples de modes de réalisation de, l'invention.
A l'aide du dispositif montré sur la figure 1, on purifie par exemple du gaz chaud qui est admis suivant la flèche
8 dans la partie inférieure du tube 1. L'eau est admise dans le tube 1 en contre-courant suivant la flèche 9. L'eau est débitée par le conduit 5 dans le tube 1 et vient heurter d'abord une pla- que de choc 4 d'où elle est projetée sous la forme d'un voile ou brouillard 10, finement pulvérisé, vers l'extérieur jusque con- tre la face interne de la paroi du tube 1. L'eau projetée contre cette paroi descend le long de celle-ci et s'écoule ainsi vers des organes intérieurs ayant la forme de rebords séparateurs 2 et vers un entonnoir 3 placé centralement. Plus spécialement, à l'ouverture formée entre le rebord séparateur 2 et l'entonnoir central 3, l'eau descendante vient en contact d'échange avec le gaz chaud montant.
De cette manière, le gaz chaud est refroidi et, en même temps, lavé ou dépoussiéré. Le processus décrit se répète à l'étage suivant et ainsi de suite. Dans tous ces étages il se forme des couches tourbillonnaires qui, à cause de l'équi- libre entre le courant gazeux dirigé vers le haut et le liquide qui descend, sont maintenues, en substance, à l'état flottant.
Le gaz, qui sort par le haut, aboutit finalement à un corps de torsion 6 dans lequel le gaz est soumis à un mouve-
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ment de rotation. Dans ce corps, les goutelettes de liquide ou les particules dépoussière les plus fines, qui ont pu être en- traînées par le gaz, sont expulsées par l'effet de la force cen- trifuge et sont ramenées, à l'aide d'un dispositif (non montré) en forme de rigole et muni d'orifices de sortie, suivant les flè- ches 11 vers le courant.
Le fonctionnement est analogue dans le cas du mode de réalisation montré sur la figure 2. Dans ce cas, on constitue, toutefois, les rebords séparateurs 2 par des parties-refoulées annulaires de la paroi du tube 1. Des organes de refoulement 7, placés sur l'axe du tube 1, interviennent pour retenir les cou- ches tourbillonnaires à des niveaux déterminés. Egalement dans ce cas, on peut établir un corps de torsion 6 à la sortie du gaz pu- rifié qui s'échappe par le haut.
L'invention n'est pas limitée aux modes.de réalisa- tion montrés. Dans les installations à cellules multiples,on peut relier en parallèle ou en série plusieurs tubes de ce genre, avec un nombre correspondant d'étages tourbillonnaires. Les tubes eux- mêmes peuvent être à section circulaire ou polygonale. Le dispo- sitif décrit est, de préférence, utilisé pour les applications suivantes : a) laveur (laveur de gaz); nt b) dispositif refroidisseur (refroidisseme par con- tact ou évaporation) ou réchauffeur; c) évaporation ou concentration de liquide, plus spécialement des lessives; d) installation de séchage pour des matières solides/ granuleuses ou pulvérulentes; e) installation de désodorisation.
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Devices are known, for example, for evaporating or concentrating liquids with direct or indirect heating.
More particularly, for the evaporation of the residual liquids from the sulphite treatment, disc evaporators are used which immerse in the washing stream and which thus entrain the detergent using these discs, one of which is half is in the liquid and the other half in a gas stream.
These evaporator devices, provided that
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These are direct contact evaporators, have much too small surfaces and for this reason they have hardly been built so far.
It is known from the technical literature that the heat transfer coefficient from gas to droplets is extremely high by direct contact.
The subject of the invention is a process for which the liquid to be evaporated or concentrated is sprayed, by aerodynamic devices, in extremely fine droplets using the gas to be treated, the gas being brought into direct contact, under the pressure. form of swirling layers, with the droplets of the liquid. By a suitable choice of the hydraulic diameter of the passage orifices, the gas can be brought into a desired condition with respect to the liquid which passes, that is to say that one can, for example; treating with quantities of hot gases quantities of cold liquids and with quantities of cold gases quantities of hot liquids.
When the device is constituted as a pure countercurrent scrubber or evaporator, the hot gases come into contact with the hot liquid so that these installations can be constructed in a very compact manner.
Another advantage of this device lies in the fact that it is possible to connect any number of these stages with swirling layers of this kind, one after the other, which makes it possible to obtain with certainty the desired effect.
The installations can operate with overpressure or underpressure and they can also be used for gas scrubbing, advantageously adopting water as the washing product. When the device is used as a gas scrubber, for example for waste gas from boilers, installations of this type are particularly suitable for this purpose because the dirty and hot waste gases leaving the boiler come in.
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first in contact, because of the counter-current, with hot water laden with sludge whose surface tension is notably lower than that of cold washing water.
The accompanying drawing serves to explain, in a simple manner, the method and the device which is suitable for its implementation.
FIG. 1 shows, in axial section, a device established in accordance with the invention.
Figure 2 shows, similarly, a device eta. bli according to another embodiment of the invention.
The two figures are schematic and only show examples of embodiments of the invention.
Using the device shown in Figure 1, for example hot gas is purified which is admitted according to the arrow
8 in the lower part of the tube 1. The water is admitted into the tube 1 in counter-current according to the arrow 9. The water is delivered through the conduit 5 into the tube 1 and first hits a plate 4 from which it is projected in the form of a veil or mist 10, finely pulverized, outwards towards the internal face of the wall of the tube 1. The water projected against this wall descends the along the latter and thus flows towards internal members having the form of separating flanges 2 and towards a funnel 3 placed centrally. More specifically, at the opening formed between the separating rim 2 and the central funnel 3, the descending water comes into exchange contact with the rising hot gas.
In this way, the hot gas is cooled and, at the same time, washed or dusted. The described process is repeated on the next floor and so on. In all these stages, vortex layers are formed which, because of the equilibrium between the gas flow directed upwards and the liquid which goes down, are maintained, in substance, in a floating state.
The gas, which exits from the top, ultimately ends up in a torsion body 6 in which the gas is subjected to a movement.
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ment of rotation. In this body, the liquid droplets or the finest dust particles, which may have been entrained by the gas, are expelled by the effect of the centrifugal force and are brought back, using a device (not shown) in the form of a channel and provided with outlet openings, following the arrows 11 towards the current.
The operation is similar in the case of the embodiment shown in FIG. 2. In this case, however, the separating flanges 2 are formed by annular upset portions of the wall of the tube 1. Delivery members 7, placed on the axis of the tube 1, intervene to retain the vortex layers at determined levels. Also in this case, a torsion body 6 can be established at the outlet of the purified gas which escapes from the top.
The invention is not limited to the embodiments shown. In multi-cell installations, several such tubes can be connected in parallel or in series, with a corresponding number of vortex stages. The tubes themselves can be of circular or polygonal section. The device described is preferably used for the following applications: a) scrubber (gas scrubber); nt b) cooling device (cooling by contact or evaporation) or heater; c) evaporation or concentration of liquid, more especially lye; d) drying plant for solid / granular or powdery materials; e) deodorization installation.