EP0130122B2 - Dispositif pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide et installation de distillation d'air comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide et installation de distillation d'air comprenant un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
EP0130122B2
EP0130122B2 EP84401284A EP84401284A EP0130122B2 EP 0130122 B2 EP0130122 B2 EP 0130122B2 EP 84401284 A EP84401284 A EP 84401284A EP 84401284 A EP84401284 A EP 84401284A EP 0130122 B2 EP0130122 B2 EP 0130122B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
passages
heat exchanger
liquid
exchanger according
openings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP84401284A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0130122B1 (fr
EP0130122A1 (fr
Inventor
Pierre Petit
Maurice Grenier
Jean-François Deschamps
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9290142&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0130122(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to AT84401284T priority Critical patent/ATE37229T1/de
Publication of EP0130122A1 publication Critical patent/EP0130122A1/fr
Publication of EP0130122B1 publication Critical patent/EP0130122B1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0130122B2 publication Critical patent/EP0130122B2/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0068Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/04Down-flowing type boiler-condenser, i.e. with evaporation of a falling liquid film
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/32Details on header or distribution passages of heat exchangers, e.g. of reboiler-condenser or plate heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00Refrigeration
    • Y10S62/902Apparatus
    • Y10S62/903Heat exchange structure

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger intended for the vaporization of a liquid by heat exchange with a second fluid, as defined in the preamble of claim 1. It applies in particular to installations for the distillation of l 'air.
  • the liquid oxygen which is in the bottom of the low pressure column is vaporized by heat exchange with the nitrogen gas taken off at the head of the medium pressure column.
  • the temperature difference between oxygen and nitrogen made necessary by the structure of the heat exchanger imposes the operating pressure of the medium pressure column. It is therefore desirable that this temperature difference is as small as possible, in order to minimize the expenses linked to the compression of the air to be treated injected into the medium pressure column.
  • a heat exchanger of the type comprising a parallelepiped body formed by an assembly of parallel vertical plates defining between them a multitude of flat passages, means for distributing the liquid in two stages in a first set of passages, provided at the upper end of each of these passages, and means for sending the second fluid into the remaining passages (FR-A-2 007 887).
  • the two distribution stages are obtained the first thanks to an oblique wave, the second thanks to holes.
  • a double distribution of the liquid comprising a final distribution by means of holes is also provided in FR-A-2 017 807.
  • the object of the invention is to provide a heat exchanger of the same type which is better suited to the actual operating conditions of air distillation installations.
  • the subject of the invention is a heat exchanger of the aforementioned type as defined in claim 1.
  • Another subject of the invention is an installation for separating air by distillation, of the type comprising a first distillation column operating under relatively high pressure, a second distillation column operating under relatively low pressure, and a heat exchanger allowing to put the liquid oxygen in the tank of the second column in heat exchange relation with the nitrogen gas at the top of the first column, characterized in that the heat exchanger is as defined above, and in that that the installation comprises supply means for supplying liquid oxygen to said predistribution openings, and means for supplying gaseous nitrogen to said remaining passages.
  • FIG. 1 illustrates a possibility of installing an oxygen-nitrogen heat exchanger in an air distillation installation of the double column type.
  • This installation comprises a medium pressure column 1 at the bottom of which the air to be treated is injected, under a pressure of the order of 6 bars absolute.
  • the oxygen-enriched liquid which is collected in the tank of column 1 is sent under reflux in the middle of the height of a second column (not shown), called the low pressure column, which operates slightly above atmospheric pressure.
  • the nitrogen gas which is at the head of column 1 is brought into heat exchange relationship with the liquid oxygen collected in the bottom of the low pressure column; the resulting condensed nitrogen serves as reflux in column 1 and in the low pressure column, while the resulting vaporized oxygen is returned to the bottom of the low pressure column.
  • the exchanger 2 consists of a sealed envelope 3, the main height of which contains a set of parallel plates 4 of shape rectangular aluminum, with a length of the order of 1 to 1.5 m and a height of the order of 3 to 6 m, between which waves also made of aluminum are fixed by brazing.
  • the space located above the plates 4 contains a liquid oxygen bath 5 supplied by a line 6 coming from the tank of the low pressure column and provided with a pump (not shown).
  • the latter can be controlled by a level regulator of the bath 5, which is shown diagrammatically by a level measurement tube 6A, or, as a variant, by a flow regulator.
  • a pipe 7 for returning oxygen vaporized above the bath 5 to the bottom of the low pressure column, resulting from the heat inputs at the pump and the pipes.
  • the set of plates 4 is supplied at its upper part with gaseous nitrogen by a horizontal feed box 8 which communicates by a pipe 9 with the head of the medium pressure column 1.
  • the evacuation of the condensed nitrogen takes place at the base of the plates 4 by a horizontal collecting box 10 which communicates by a pipe 11 with a guarded channel 12 disposed at the head of the column 1.
  • On the box 10 is stuck a pipe 13 for discharging the incondensable rare gases.
  • a pipe 14 connects the tank of the low pressure column to the space located in the casing 3 below the plates 4. This pipe penetrates vertically into this space through the bottom point of the casing 3, and its upper end is surmounted by a conical deflector 15. Also from the bottom of the casing 3 there is a pipe 16 intended to bring excess liquid oxygen to the bottom of the low pressure column.
  • the casing 3 has a parallelepiped shape.
  • the plates 4 define a multitude of passages intended alternately for the flow of oxygen (passages 17) and for the flow of nitrogen (passages 18). Over most of their height, the passages 17 and 18 each contain a wave 19 consisting of a corrugated perforated aluminum sheet with vertical generators.
  • the waves 19 of the nitrogen passages end, at the top as well as the bottom, before the waves 19 of the oxygen passages.
  • these waves of the passages 18 are extended by oblique waves of nitrogen collection (not shown) which lead to the entry of the manifold 10.
  • these same waves 19 are extended by oblique waves 20 of nitrogen distribution which emerge at the outlet of the feed box 8.
  • the nitrogen passages 18 are closed by horizontal bars 21.
  • each nitrogen passage comprises a liquid oxygen tank 22 containing a vertical wave 23 made of perforated aluminum sheet, with vertical generators, the thickness and pitch of which are clearly greater than those of waves 19.
  • the waves 23 have only a function of spacers between the plates 4, so as to allow the assembly of the exchanger by a single brazing operation.
  • the tanks 22 are open upwards to communicate with the liquid oxygen bath 5.
  • the waves 19 of the oxygen passages 17 extend downwards to the lower end of the plates 4, so that these passages are open down. These waves extend upwards to the upper edge of the bars 21, then are extended by a lining 24.
  • the latter consists of a wave of the "serrated" type which is illustrated in more detail in FIG. 6.
  • the wave 24 is an unperforated aluminum sheet with horizontal generators (so-called "hard way” arrangement with respect to the flow of liquid oxygen).
  • each horizontal or pseudo-horizontal facet 25 of the wave 24 is provided with a puncture 26 offset upwards by a quarter of a wave step.
  • the width of the punctures 26, measured along a generatrix of the wave, is of the same order as the distance which separates each of them from the two adjacent punctures located on the same facet 25.
  • each plate 4 comprises, above the lining 24, a horizontal row of holes 27 arranged at regular intervals over the entire length of the exchanger, the holes of the successive plates being arranged at the same height but in a staggered arrangement. As a variant, these holes could moreover be provided only in every second plate.
  • the oxygen passages are closed by horizontal bars 28, arranged at the upper end of the plates 4. To avoid the risk of obstruction of certain holes 27 by waves 23, these are interrupted for a short height at the level of said holes.
  • the regulating device of the pump for supplying the exchanger 2 with liquid oxygen maintains above the plates 4 a level of the bath 5 sufficient to overcome the various pressure drops which oppose the flow of oxygen.
  • the height of liquid oxygen above the plates 4 is for example of the order of 20 cm.
  • Liquid oxygen fills the reservoirs 22 and passes through the holes 27, at a flow rate defined by the passage section of the latter and by the height of liquid which overcomes it. As this height is constant in steady state, the flow of liquid oxygen is that supplied by the pump for raising this liquid.
  • the holes 27 therefore ensure a rough predistribution of the liquid oxygen all along the passages 17, and the liquid oxygen thus pre-distributed reaches the lining 24, which ensures a fine distribution over the entire length of each passage 17.
  • Liquid oxygen thus enters waves 19 by flowing perfectly uniformly over all the walls (waves 19 and plates 4) of the passages assigned to it, that is to say by forming on these walls a continuous descending film.
  • the nitrogen gas arrives in the exchanger through the box 8 and the distribution waves 20, then flows down along the passages 18. In so doing, it gradually gives up heat to the oxygen. liquid which is in the adjacent passages 17, so that the oxygen vaporizes and that, simultaneously, the nitrogen condenses.
  • the condensed nitrogen is collected in the box 10 and flows through the pipe 11 into the channel 12.
  • this liquid overflows from the channel and falls into reflux in the medium pressure column after a portion has been withdrawn through a pipe 11A to ensure the reflux of the low pressure column. This creates suction in the passages 17, which ensures the circulation of nitrogen.
  • the liquid oxygen flow rate is adjusted so as to guarantee an excess of liquid oxygen over the entire height of the plates 4.
  • a total vaporization of the oxygen in a region of the passages 17 would lead to this location at a concentration of acetylene dissolved in liquid oxygen, which could cause a local explosion.
  • this risk of explosion it would also result in a drop in performance of the exchanger by neutralization of the non-wetted surface. This risk is limited thanks to the high efficiency of the fine distribution provided by the lining 24.
  • the bars 21 which upper limit the passages 18 are arranged at the upper end of the plates 4, like the bars 28.
  • the holes 27 are removed and replaced by vertical holes 29 drilled at regular intervals in the bars 28, all along these.
  • the liquid oxygen in the bath 5 flows through the holes 29, at a flow rate corresponding to that of the pump for raising the liquid oxygen, and is thus predistributed over the entire length of the passages 17; these liquids then fall onto the lining 24 located just below (this lining has been shown very schematically in FIG. 3).
  • the lining 24 ensures a uniform fine distribution of the liquid oxygen over the entire length of the passages 17, and this liquid then flows along the waves 19 and the corresponding walls 4.
  • the heat exchange between oxygen and nitrogen begins during the passage of liquid oxygen through the linings 24, which are at the same level as the nitrogen gas distribution waves 20.
  • the holes 29 of the bars 28 instead of being of a constant diameter over the entire height of these bars, can have a diameter widened in the greater part of their height by a counterbore 29A made from the bottom.
  • FIG. 5 shows that similar holes can also be obtained by perforating the upper core 30 of U-shaped profiles constituting the bars 28.
  • the advantage of these two embodiments lies in the fact that the useful part of the holes 29, which defines the liquid oxygen passage section is short and therefore less subject to the appearance of blockages or undesirable vaporization.
  • the vaporized oxygen is evacuated from below at the same time as the excess liquid oxygen.
  • the vaporized oxygen is free to escape both from the top and from the bottom.
  • the exchanger of FIG. 6 is identical to that of FIG. 2 from the bottom of the plates 4 to the level of the upper edge of the bars 21 which limit the nitrogen passages 18 above.
  • each plate 4 has a horizontal row of holes 31. Above these, the plates 4 extend over a significant height, up to a level higher than that of the surface free from the liquid oxygen bath 5.
  • waves - spacers 32 with vertical generators similar to waves 23 in FIG. 2.
  • a free space 33 is provided at the holes 31, above the waves 19, and this space is surmounted, from bottom to top by the lining 24 previously described, by a bar 28 with holes 29 similar to those of FIG. 3, and by a wave-spacer 34 similar to waves 32 but with horizontal generatrices .
  • the bath 5 is fed laterally by a feed box 35 located above the box 8 and opening into the spaces occupied by the waves 34.
  • the bars 36 which close on this side the oxygen passages 17 extend upwards only up to the level of the upper edge of the bars 28.
  • the bath 5 overcomes the bars 28 and, as in FIG. 1, the liquid oxygen flows through the holes 29 in the lining 24, which distributes it uniformly in a fine manner, then trickles through the passages 17 in exchange for heat with the nitrogen contained in the passages 18.
  • the vaporized oxygen can be evacuated either downwards, as previously, or upwards through the holes 31 and the spaces containing the waves 32, as indicated by arrows on the figure 6.
  • the nitrogen circuit is conventional. It can therefore be replaced by other known types of nitrogen circuits, in particular by those described in patent FR-A-2 431 103 of the applicant.
  • one or more heat exchangers according to the invention can be installed inside a double air distillation column whose low pressure column is superimposed on the medium pressure column.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un échangeur de chaleur destiné à la vaporisation d'un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide, tel que défini dans la préambule de la revendication 1. Elle s'applique en particulier aux installations de distillation de l'air.
  • Dans les installations de distillation de l'air du type à double colonne, l'oxygène liquide qui se trouve en cuve de la colonne basse pression est vaporisé par échange de chaleur avec l'azote gazeux prélevé en tête de la colonne moyenne pression. Pour une pression de fonctionnement donnée de la colonne basse pression, l'écart de température entre l'oxygène et l'azote rendu nécessaire par la structure de l'échangeur de chaleur impose la pression de fonctionnement de la colonne moyenne pression. Il est donc souhaitable que cet écart de température soit le plus faible possible, afin de minimiser les dépenses liées à la compression de l'air à traiter injecté dans la colonne moyenne pression.
  • Pour atteindre ce but, on a proposé d'alimenter l'échangeur de chaleur en oxygène liquide par le haut, en assurant le ruissellement de ce liquide le long de tubes de grande longueur (jusqu'à 6 m environ).
  • Des performances remarquables ont ainsi été obtenues du point de vue de l'échange de chaleur, mais ceci au prix de sérieuses difficultés technologiques. En effet, notamment lorsque des débits d'oxygène importants doivent être traités, il se pose des problèmes de réalisation d'une multitude de longs tubes résistant à la pression extérieure de l'azote, ainsi que d'autres problèmes liés à la présence de plaques d'extrémité en acier inoxydable de forte épaisseur.
  • On connaît par ailleurs, dans un domaine technique voisin, un échangeur de chaleur du type comprenant un corps parallélépipédique formé d'un assemblage de plaques verticales parallèles définissant entre elles une multitude de passages plats, des moyens de distribution du liquide en deux étapes dans un premier ensemble de passages, prévus à l'extrémité supérieure de chacun de ces passages, et des moyens pour envoyer le deuxième fluide dans les passages restants (FR-A-2 007 887). Dans ce document, les deux étapes de distribution sont obtenues la première grâce à une onde oblique, la seconde grâce à des trous. Une double distribution du liquide comprenant une distribution finale au moyen de trous est également prévue dans le FR-A-2 017 807.
  • L'invention a pour but de fournir un échangeur de chaleur du même type qui soit mieux adapté aux conditions réelles de fonctionnement des installations de distillation d'air.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un échangeur de chaleur du type précité tel que défini dans la revendication 1.
  • L'invention a encore pour objet une installation de séparation d'air par distillation, du type comprenant une première colonne de distillation fonctionnant sous une pression relativement élevée, une deuxième colonne de distillation fonctionnant sous une pression relativement faible, et un échangeur de chaleur permettant de mettre l'oxygène liquide de cuve de la deuxième colonne en relation d'échange thermique avec l'azote gazeux de tête de la première colonne, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur est tel que défini ci-dessus, et en ce que l'installation comprend des moyens d'alimentation pour fournir l'oxygène liquide auxdites ouvertures de prédistribution, et des moyens d'alimentation en azote gazeux desdits passages restants.
  • Plusieurs exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés. Sur ces dessins:
    • la figure 1 est un schéma partiel d'une installation de distillation d'air conforme à l'invention;
    • la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective, avec arrachement, d'un échangeur de chaleur équipant l'installation de la figure 1.
    • la figure 3 est une vue analogue d'une variante de l'échangeur de chaleur de la figure 2;
    • les figures 4 et 5 représentent respectivement en perspective deux variantes d'un détail de l'échangeur de la figure 3; et
    • la figure 6 est une vue partielle en perspective, avec arrachements, d'un autre échangeur de chaleur conforme à l'invention.
  • Dans les différents modes de réalisation qui vont être décrits ci-dessous, on désignera par les mêmes références les éléments identiques ou correspondants.
  • La figure 1 illustre une possibilité d'implantation d'un échangeur de chaleur oxygène-azote dans une installation de distillation d'air du type à double colonne. Cette installation comprend une colonne moyenne pression 1 au bas de laquelle est injecté l'air à traiter, sous une pression de l'ordre de 6 bars absolus. Le liquide enrichi en oxygène qui est recueilli en cuve de la colonne 1 est envoyé en reflux au milieu de la hauteur d'une deuxième colonne (non représentée), dite colonne basse pression, qui fonctionne légèrement au-dessus de la pression atmosphérique. L'azote gazeux qui se trouve en tête de la colonne 1 est mis en relation d'échange de chaleur avec l'oxygène liquide recueilli en cuve de la colonne basse pression; l'azote condensé résultant sert de reflux dans la colonne 1 et dans la colonne basse pression, tandis que l'oxygène vaporisé résultant est renvoyé au bas de la colonne basse pression.
  • L'échange de chaleur entre l'oxygène et l'azote s'opère dans un échangeur 2 qui est monté au-dessus de la colonne 1, tandis que la colonne basse pression est juxtaposée à cette dernière.
  • L'échangeur 2 est constitué d'une enveloppe étanche 3 dont l'essentiel de la hauteur contient un ensemble de plaques parallèles 4 de forme rectangulaire en aluminium, d'une longeur de l'ordre de 1 à 1,5 m et d'une hauteur de l'ordre de 3 à 6 m, entre lesquelles des ondes également en aluminium sont fixées par brasage.
  • L'espace situé au-dessus des plaques 4 renferme un bain d'oxygène liquide 5 alimenté par une conduite 6 provenant de la cuve de la colonne basse pression et munie d'une pompe (non représentée). Cette dernière peut être commandée par un régulateur du niveau du bain 5, que l'on a schématisé par un tube 6A de mesure de niveau, ou, en variante, par un régulateur de débit. Au sommet de l'échangeur 2 est prévue une conduite 7 de renvoi au bas de la colonne basse pression de l'oxygène vaporisé au-dessus du bain 5, résultant des entrées de chaleur au niveau de la pompe et des tuyauteries.
  • L'ensemble de plaques 4 est alimenté à sa partie supérieure en azote gazeux par une boîte d'alimentation horizontale 8 qui communique par une conduite 9 avec la tête de la colonne moyenne pression 1. L'évacuation de l'azote condensé s'effectue à la base des plaques 4 par une boîte collectrice horizontale 10 qui communique par une conduite 11 avec une rigole gardée 12 disposée en tête de la colonne 1. Sur la boîte 10 est piqué un tuyau 13 d'évacuation des gaz rares incondensables.
  • Une conduite 14 relie la cuve de la colonne basse pression à l'espace situé dans l'enveloppe 3 au-dessous des plaques 4. Cette conduite pénètre verticalement dans cet espace par le point bas de l'enveloppe 3, et son extrémité supérieure est surmontée d'un déflecteur conique 15. Du fond de l'enveloppe 3 part également une conduite 16 destinée à ramener en cuve de la colonne basse pression l'oxygène liquide en excès.
  • La structure de la partie active de l'échangeur 2, c'est-à-dire de l'ensemble de plaques 4, va maintenant être décrite en regard de la figure 2.
  • Dans cette région de l'échangeur, l'enveloppe 3 a une forme parallélépipédique. Les plaques 4 définissent une multitude de passages destinés alternativement à l'écoulement de l'oxygène (passages 17) et à l'écoulement de l'azote (passages 18). Sur la majeure partie de leur hauteur, les passages 17 et 18 contiennent chacun une onde 19 constituée d'une tôle d'aluminium perforée ondulée à génératrices verticales.
  • Les ondes 19 des passages d'azote se terminent, en haut comme en bas, avant les ondes 19 des passages d'oxygène. En bas des plaques 4, ces ondes des passages 18 sont prolongées par des ondes obliques de collection d'azote (non représentées) qui aboutissent à l'entrée de la boîte collectrice 10. A leur extrémité supérieure, ces mêmes ondes 19 sont prolongées par des ondes obliques 20 de distribution d'azote qui débouchent à la sortie de la boîte d'alimentation 8. Au-dessus des ondes 20, les passages 18 d'azote sont fermés par des barres horizontales 21.
  • Des barres analogues ferment l'extrémité inférieure des passages d'azote au-dessous des zones de collection de l'azote. Au-dessus des barres 21, chaque passage d'azote comporte un réservoir d'oxygène liquide 22 contenant une onde verticale 23 en tôle d'aluminium perforée, à génératrices verticales, dont l'épaisseur et le pas sont nettement supérieurs à ceux des ondes 19. Les ondes 23 ont uniquement une fonction d'entretoises entre les plaques 4, de façon à permettre l'assemblage de l'échangeur par une unique opération de brasage. Les réservoirs 22 sont ouverts vers le haut pour communiquer avec le bain d'oxygène liquide 5. Les ondes 19 des passages d'oxygène 17 s'étendent vers le bas jusqu'à l'extrémité inférieure des plaques 4, de sorte que ces passages sont ouverts vers le bas. Ces ondes s'étendent vers le haut jusqu'au bord supérieur des barres 21, puis sont prolongées par un garnissage 24. Ce dernier est constitué par une onde du type «serrated» qui est illustrée plus en détail sur la figure 6.
  • Comme on le voit sur cette figure 6, l'onde 24 est une tôle d'aluminium non perforée à génératrices horizontales (disposition dite en «hard way» par rapport à l'écoulement de l'oxygène liquide). A intervalles réguliers, chaque facette horizontale ou pseudo-horizontale 25 de l'onde 24 est pourvue d'un crevé 26 décalé vers le haut d'un quart de pas d'onde. La largeur des crevés 26, mesurée le long d'une génératrice de l'onde, est du même ordre que la distance qui sépare chacun d'eux des deux crevés adjacents situés sur la même facette 25.
  • En revenant à la figure 2, chaque plaque 4 comporte, au-dessus du garnissage 24, une rangée horizontale de trous 27 disposés à intervalle régulier sur toute la longueur de l'échangeur, les trous des plaques successives étant disposés à la même hauteur mais en quinconce. En variante, ces trous pourraient d'ailleurs être prévus seulement dans une plaque sur deux. Juste au-dessus de ces trous, les passages d'oxygène sont fermés par des barres horizontales 28, disposées à l'extrémité supérieure des plaques 4. Pour éviter le risque d'obstruction de certains trous 27 par des ondes 23, celles-ci sont interrompues sur une courte hauteur au niveau desdits trous.
  • En fonctionnement, le dispositif de régulation de la pompe d'alimentation de l'échangeur 2 en oxygène liquide maintient au-dessus des plaques 4 un niveau du bain 5 suffisant pour vaincre les diverses pertes de charge qui s'opposent à l'écoulement de l'oxygène. La hauteur d'oxygène liquide au-dessus des plaques 4 est par exemple de l'ordre de 20 cm.
  • L'oxygène liquide remplit les réservoirs 22 et passe par les trous 27, à un débit défini par la section de passage de ces derniers et par la hauteur de liquide qui le surmonte. Comme cette hauteur est constante en régime établi, le débit d'oxygène liquide est celui fourni par la pompe de remontée de ce liquide. Les trous 27 assurent donc une prédistribution grossière de l'oxygène liquide tout le long des passages 17, et l'oxygène liquide ainsi pré-distribué parvient sur le garnissage 24, lequel en assure une distribution fine sur toute la longueur de chaque passage 17. L'oxygène liquide aborde ainsi les ondes 19 en ruisselant de façon parfaitement uniforme sur toutes les parois (ondes 19 et plaques 4) des passages qui lui sont affectés, c'est-à-dire en formant sur ces parois un film continu descendant.
  • En même temps, l'azote gazeux parvient dans l'échangeur par la boîte 8 et les ondes de distribution 20, puis s'écoule vers le bas le long des passages 18. Ce faisant, il cède progressivement de la chaleur à l'oxygène liquide qui se trouve dans les passages adjacents 17, de sorte que l'oxygène se vaporise et que, simultanément, l'azote se condense.
  • L'azote condensé est recueilli dans la boîte 10 et s'écoule dans la conduite 11 jusque dans la rigole 12. Lorsque la hauteur d'azote liquide dans la conduite 11 est suffisante pour vaincre la pression qui règne dans la colonne moyenne pression 1, ce liquide déborde de la rigole et tombe en reflux dans la colonne moyenne pression après qu'une partie ait été prélevée par une conduite 11A pour assurer le reflux de la colonne basse pression. Il se crée ainsi une aspiration dans les passages 17, ce qui assure la circulation de l'azote.
  • Le débit d'oxygène liquide est réglé de façon à garantir un excès d'oxygène liquide sur toute la hauteur des plaques 4. En effet, une vaporisation totale de l'oxygène dans une région des passages 17 conduirait à cet emplacement à une concentration de l'acétylène dissous dans l'oxygène liquide, ce qui pourrait provoquer une explosion locale. Indépendamment de ce risque d'explosion, il en résulterait aussi une baisse de performance de l'échangeur par neutralisation de la surface non mouillée. Ce risque est limitée grâce à la grande efficacité de la distribution fine assurée par le garnissage 24. Cependant, par sécurité, on préfère travailler avec un excès d'oxygène liquide, généralement du même ordre que le débit d'oxygène vaporisé.
  • Par conséquent, un mélange diphasique oxygène gazeux-oxygène liquide sort par l'extrémité inférieure des passages 17; ce mélange se sépare dans la partie inférieure de l'enveloppe 3, les phases liquide et vapeur retournant respectivement à la cuve de la colonne basse pression par les conduites 16 et 14.
  • La demanderesse a constaté qu'un tel échangeur peut fonctionner de façon parfaitement fiable avec un écart de température très faible, de l'ordre de 0,5°C, entre l'azote et l'oxygène, ce qui permet par conséquent de comprimer l'air entrant dans l'installation de distillation dans des conditions très économiques.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 2, on voit que la distribution de l'oxygène liquide est entièrement réalisée lorsque le fluide arrive dans la zone d'échange de chaleur avec l'azote. Dans la variante de la figure 3, au contraire, l'oxygène est mis en relation d'échange thermique avec l'azote dès le début de l'opération de distribution fine.
  • Pour cela, les barres 21 qui limitent supérieurement les passages 18 sont disposées à l'extrémité supérieure des plaques 4, comme les barres 28. De plus, les trous 27 sont supprimés et remplacés par des trous verticaux 29 percés à intervalles réguliers dans les barres 28, tout le long de celles-ci.
  • Dans cette variante, l'oxygène liquide du bain 5 s'écoule par les trous 29, à un débit correspondant à celui de la pompe de remontée de l'oxygène liquide, et est ainsi prédistribué sur toute la longueur des passages 17; ces liquides tombent alors sur le garnissage 24 situé juste au-dessous (ce garnissage a été représenté très schématiquement sur la figure 3). Comme précédemment, le garnissage 24 assure une distribution fine uniforme de l'oxygène liquide sur toute la longueur des passages 17, et ce liquide ruisselle ensuite le long des ondes 19 et des parois 4 correspondantes. L'échange de chaleur entre l'oxygène et l'azote commence pendant le passage de l'oxygène liquide à travers les garnissages 24, lesquels se trouvent au même niveau que les ondes 20 de distribution de l'azote gazeux.
  • Comme illustré à la figure 4, les trous 29 des barres 28, au lieu d'être d'un diamètre constant sur toute la hauteur de ces barres, peuvent avoir un diamètre élargi dans la plus grande partie de leur hauteur par un contre-alésage 29A réalisé à partir du bas.
  • La figure 5 montre que des trous analogues peuvent également être obtenus par perforation de l'âme supérieure 30 de profilés en U constituant les barres 28. L'avantage de ces deux réalisations réside dans le fait que la partie utile des trous 29, qui définit la section de passage de l'oxygène liquide, est de courte longueur et donc moins sujette à l'apparition de bouchages ou de vaporisation indésirable.
  • Dans les échangeurs de chaleur des figures 2 et 3, I'oxygène vaporisé s'évacue par le bas en même temps que l'oxygène liquide en excès. Dans le mode de réalisation de la figure 6, au contraire, I'oxygène vaporisé est libre de s'évacuer à la fois par le haut et par le bas.
  • L'échangeur de la figure 6 est identique à celui de la figure 2 du bas des plaques 4 jusqu'au niveau du bord supérieur des barres 21 qui limitent supérieurement les passages d'azote 18.
  • Juste au-dessus de ces barres 21, chaque plaque 4 comporte une rangée horizontale de trous 31. Au-dessus de ceux-ci, les plaques 4 s'étendent sur une hauteur importante, jusqu'à un niveau supérieur à celui de la surface libre du bain 5 d'oxygène liquide. Dans les intervalles situés au-dessus des barres 21 sont disposées des ondes - entretoises 32 à génératrices verticales analogues aux ondes 23 de la figure 2. Dans les intervalles restants, un espace libre 33 est prévu au niveau des trous 31, au-dessus des ondes 19, et cet espace est surmonté, de bas en haut par le garnissage 24 précédemment décrit, par une barre 28 à trous 29 analogue à celles de la figure 3, et par une onde-entretoise 34 analogue aux ondes 32 mais à génératrices horizontales.
  • L'alimentation du bain 5 s'effectue latéralement par une boîte d'alimentation 35 située au-dessus de la boîte 8 et débouchant dans les espaces occupés par les ondes 34. Pour cela, les barres 36 qui ferment de ce côté les passages 17 d'oxygène ne s'étendent vers le haut que jusqu'au niveau du bord supérieur des barres 28.
  • En fonctionnement, on maintient dans la boîte 35 un niveau d'oxygène liquide constant approprié. Le bain 5 surmonte les barres 28 et, comme à la figure 1, I'oxygène liquide s'écoule par les trous 29 dans le garnissage 24, qui le distribue uniformément de façon fine, puis ruisselle dans les passages 17 en échange de chaleur avec l'azote contenu dans les passages 18. L'oxygène vaporisé peut s'évacuer soit vers le bas, comme précédemment, soit vers le haut en passant par les trous 31 et les espaces contenant les ondes 32, comme indiqué par des flèches sur la figure 6.
  • Dans ce mode de réalisation, on peut également, en variante, fermer les passages 17 à leur extrémité inférieure et recueillir l'oxygène liquide au moyen d'une onde oblique de collection et d'une boîte collectrice horizontale reliée par une conduite au bain d'oxygène liquide situé en cuve de la colonne basse pression. Dans ce cas, la totalité de l'oxygène vaporisé sort de l'échangeur par le haut, de la façon décrite ci-dessus.
  • Dans chaque mode de réalisation de l'échangeur suivant l'invention, le circuit d'azote est classique. On peut donc le remplacer par d'autres types connus de circuits d'azote, notamment par ceux décrits dans le brevet FR-A-2 431 103 de la demanderesse.
  • Par ailleurs, un ou plusieurs échangeurs de chaleur suivant l'invention peuvent être installés à l'intérieur d'une double colonne de distillation d'air dont la colonne basse pression est superposée à la colonne moyenne pression.

Claims (16)

  1. Echangeur de chaleur à ruissellement de liquide pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide, du type comprenant un corps parallélépipédique formé d'un assemblage de plaques verticales parallèles (4) définissant entre elles une multitude de passages plats (17, 18) contenant chacune une onde (19) à génératrices verticales, des moyens de distribution du liquide en deux étapes dans un premier ensemble de passages (17), prévus à l'extrémité supérieure de chacun de ces passages, et des moyens pour envoyer le deuxième fluide dans les passages restants (8), caractérisé en ce que lesdits moyens de distribution comprennent des ouvertures (27; 29, 29A) de prédistribution du liquide dans les passages (17) dudit premier ensemble et sur toute leur longueur horizontale, ces ouvertures laissant tomber le liquide sur un garnissage (24) de distribution fine du liquide sur toute la longueur horizontale des mêmes passages (17), ce garnissage étant situé au-dessus de l'onde (19) à génératrices verticales.
  2. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites ouvertures (27; 29, 29A) comprennent une rangée horizontale de trous
  3. Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de retenue (21, 28) pour former un bain de liquide (5) au-dessus desdites ouvertures.
  4. Echangeur de chaleur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent des barres (21) limitant les passages (18) dudit deuxième ensemble à leur extrémité supérieure, à une certaine distance de l'extrémité supérieure des plaques verticales (4), lesdites ouvertures (27) étant percées dans les plaques au-dessus de ces barres.
  5. Echangeur de chaleur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent des barres (28) limitant les passages (17) dudit premier ensemble à leur extrémité supérieure, lesdites ouvertures (29, 29A) étant ménagées verticalement dans ces barres.
  6. Echangeur de chaleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque ouverture (29, 29A) est constituée par un trou contre-alésé.
  7. Echangeur de chaleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque barre (28) est un profilé en U ouvert vers le bas et comportant dans son âme (30) une série de trous (29).
  8. Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (31) pour faire communiquer une région des passages (17) dudit premier ensemble située au-dessous du garnissage de distribution fine (24) avec un espace libre situé au-dessus du bain (5).
  9. Echangeur de chaleur suivant les revendications 5 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que les plaques (4) s'étendent jusqu'au-dessus du niveau du bain (5), en ce que des barres supplémentaires (21) limitent vers le haut les passages (18) dudit deuxième ensemble, et en ce que lesdits moyens de communication comprennent des ouvertures (31) ménagées dans les plaques (4) au-dessus de ces barres supplémentaires et au-dessous du garnissage de distribution fine (24).
  10. Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le garnissage (24) est constitué par une onde à génératrices horizontales et à décalage vertical partiel.
  11. Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le garnissage de distribution fine (24) est disposé au même niveau qu'un dispositif (20) de répartition du deuxième fluide dans les passages (18) dudit deuxième ensemble.
  12. Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le garnissage de distribution fine (24) est disposé entièrement au-dessus d'un dispositif (20) de répartition du deuxième fluide dans les passages (18) dudit deuxième ensemble.
  13. Installation de séparation d'air par distillation, du type comprenant une première colonne de distillation (1) fonctionnant sous une pression relativement élevée, une deuxième colonne de distillation fonctionnant sous une pression relativement faible, et un échangeur de chaleur (2) permettant de mettre l'oxygène liquide de cuve de la deuxième colonne en relation d'échange thermique avec l'azote gazeux de tête de la première colonne, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur est tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12, et en ce que l'installation comprend des moyens d'alimentation (6, 6A; 35) pour fournir l'oxygène liquide auxdites ouvertures de prédistribution (27; 29, 29A), et des moyens (8) d'alimentation en azote gazeux desdits passages restants (18).
  14. Installation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation (6, 6A; 35) comprennent des moyens pour créer un bain (5) d'oxygène liquide au sommet de l'échangeur (2).
  15. Installation suivant la revendication 14, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation (6, 6A; 35) comprennent des moyens (6A) de régulation du niveau dudit bain.
  16. Installation suivant l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisée en ce que les ouvertures (27; 29, 29A) sont adaptées pour fournir un excès d'oxygène liquide du même ordre que le débit de liquide vaporisé.
EP84401284A 1983-06-24 1984-06-21 Dispositif pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide et installation de distillation d'air comprenant un tel dispositif Expired - Lifetime EP0130122B2 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT84401284T ATE37229T1 (de) 1983-06-24 1984-06-21 Apparat zum verdampfen einer fluessigkeit durch waermeaustausch mit einem zweiten fluid und luftdestillationsanlage mit einem solchen apparat.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8310472A FR2547898B1 (fr) 1983-06-24 1983-06-24 Procede et dispositif pour vaporiser un liquide par echange de chaleur avec un deuxieme fluide, et leur application a une installation de distillation d'air
FR8310472 1983-06-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0130122A1 EP0130122A1 (fr) 1985-01-02
EP0130122B1 EP0130122B1 (fr) 1988-09-14
EP0130122B2 true EP0130122B2 (fr) 1994-04-06

Family

ID=9290142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84401284A Expired - Lifetime EP0130122B2 (fr) 1983-06-24 1984-06-21 Dispositif pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide et installation de distillation d'air comprenant un tel dispositif

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4599097A (fr)
EP (1) EP0130122B2 (fr)
JP (1) JPS6017601A (fr)
KR (1) KR850000658A (fr)
AT (1) ATE37229T1 (fr)
AU (1) AU566656B2 (fr)
BR (1) BR8403038A (fr)
CA (1) CA1245627A (fr)
DE (1) DE3474059D1 (fr)
ES (1) ES8600489A1 (fr)
FR (1) FR2547898B1 (fr)
IN (1) IN160739B (fr)
PT (1) PT78780A (fr)
ZA (1) ZA844598B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102792117A (zh) * 2010-03-08 2012-11-21 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 热交换器

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8719349D0 (en) * 1987-08-14 1987-09-23 Boc Group Ltd Liquefied gas boilers
FR2649192A1 (fr) * 1989-06-30 1991-01-04 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de transfert simultane de matiere et de chaleur
USRE36435E (en) * 1989-07-28 1999-12-14 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Vaporization-condensation apparatus for air distillation double column, and air distillation equipment including such apparatus
FR2650379B1 (fr) * 1989-07-28 1991-10-18 Air Liquide Appareil de vaporisation-condensation pour double colonne de distillation d'air, et installation de distillation d'air comportant un tel appareil
JPH0336401U (fr) * 1989-08-11 1991-04-09
FR2665755B1 (fr) * 1990-08-07 1993-06-18 Air Liquide Appareil de production d'azote.
US5122174A (en) * 1991-03-01 1992-06-16 Air Products And Chemicals, Inc. Boiling process and a heat exchanger for use in the process
US5233839A (en) * 1991-03-13 1993-08-10 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for operating a heat exchanger
FR2685071B1 (fr) * 1991-12-11 1996-12-13 Air Liquide Echangeur de chaleur indirect du type a plaques.
FR2690231B1 (fr) * 1992-04-17 1994-06-03 Air Liquide Echangeur de chaleur a ruissellement et installation de distillation d'air comportant un tel echangeur.
US5438836A (en) * 1994-08-05 1995-08-08 Praxair Technology, Inc. Downflow plate and fin heat exchanger for cryogenic rectification
FR2724011B1 (fr) 1994-08-29 1996-12-20 Air Liquide Procede et installation de production d'oxygene par distillation cryogenique
FR2733039B1 (fr) * 1995-04-14 1997-07-04 Air Liquide Echangeur de chaleur a plaques brassees, et procede correspondant de traitement d'un fluide diphasique
US5730209A (en) * 1995-04-28 1998-03-24 Air Products And Chemicals, Inc. Defrost and liquid distribution for plate-fin heat exchangers
GB2302044A (en) * 1995-06-12 1997-01-08 William Harrold Aitken Liquid-vapour contact apparatus
GB9515492D0 (en) * 1995-07-28 1995-09-27 Aitken William H Apparatus for combined heat and mass transfer
US5667643A (en) * 1995-12-18 1997-09-16 The Boc Group, Inc. Heat exchanger and double distillation column
US5699671A (en) * 1996-01-17 1997-12-23 Praxair Technology, Inc. Downflow shell and tube reboiler-condenser heat exchanger for cryogenic rectification
US5709264A (en) * 1996-03-18 1998-01-20 The Boc Group, Inc. Heat exchanger
US5755279A (en) * 1996-03-29 1998-05-26 The Boc Group, Inc. Heat exchanger
GB9705889D0 (en) * 1997-03-21 1997-05-07 Boc Group Plc Heat exchange method and apparatus
FR2774755B1 (fr) * 1998-02-09 2000-04-28 Air Liquide Condenseur a plaques brasees perfectionne et son application aux doubles colonnes de distillation d'air
US6186223B1 (en) 1998-08-27 2001-02-13 Zeks Air Drier Corporation Corrugated folded plate heat exchanger
US6244333B1 (en) 1998-08-27 2001-06-12 Zeks Air Drier Corporation Corrugated folded plate heat exchanger
JP4592125B2 (ja) * 1998-10-05 2010-12-01 大陽日酸株式会社 流下液膜式凝縮蒸発器
FR2786858B1 (fr) * 1998-12-07 2001-01-19 Air Liquide Echangeur de chaleur
ATE246790T1 (de) * 1999-03-17 2003-08-15 Linde Ag Vorrichtung und verfahren zur zerlegung eines gasgemischs bei niedriger temperatur
FR2798599B1 (fr) * 1999-09-21 2001-11-09 Air Liquide Vaporiseur-condenseur a thermosiphon et installation de distillation d'air correspondante
FR2807826B1 (fr) 2000-04-13 2002-06-14 Air Liquide Echangeur vaporisateur-condenseur du type a bain
FR2793548A1 (fr) 2000-07-21 2000-11-17 Air Liquide Vaporiseur-condenseur a plaques fonctionnant en thermosiphon, et double colonne de distillation d'air comportant un tel vaporiseur-condenseur
US6349566B1 (en) 2000-09-15 2002-02-26 Air Products And Chemicals, Inc. Dephlegmator system and process
US7266976B2 (en) * 2004-10-25 2007-09-11 Conocophillips Company Vertical heat exchanger configuration for LNG facility
FR2891901B1 (fr) * 2005-10-06 2014-03-14 Air Liquide Procede de vaporisation et/ou de condensation dans un echangeur de chaleur
JP4704928B2 (ja) * 2006-02-15 2011-06-22 大陽日酸株式会社 熱交換型蒸留装置
JP4818044B2 (ja) * 2006-09-28 2011-11-16 三洋電機株式会社 熱交換器の製造方法
US8161771B2 (en) 2007-09-20 2012-04-24 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for separating air
FR2938904B1 (fr) * 2008-11-24 2012-05-04 Air Liquide Echangeur de chaleur
WO2011110782A1 (fr) * 2010-03-08 2011-09-15 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Echangeur de chaleur
CN102650492A (zh) * 2012-05-10 2012-08-29 西安交通大学 空分板翅型降膜式冷凝蒸发器
CN102650491B (zh) * 2012-05-10 2013-10-16 西安交通大学 空分板翅型膜式主冷液体分布器
US20140318175A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 Hamilton Sundstrand Corporation Integral heat exchanger distributor
FR3032521B1 (fr) 2015-02-06 2017-02-17 Air Liquide Echangeur de chaleur comprenant un dispositif de distribution de liquide frigorigene
FR3035202B1 (fr) * 2015-04-16 2017-04-07 Air Liquide Echangeur de chaleur presentant des elements de microstructure et unite de separation comprenant un tel echangeur de chaleur
CN105066745A (zh) * 2015-08-03 2015-11-18 中冶焦耐工程技术有限公司 一种酸汽冷凝器
CN105546935A (zh) * 2016-02-05 2016-05-04 江苏建筑职业技术学院 空分膜式主冷液体分布器
FR3065795B1 (fr) 2017-04-27 2019-06-14 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Echangeur de chaleur a jonction d'ondes amelioree, installation de separation d'air associee et procede de fabrication d'un tel echangeur
DE102018005505A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Linde Aktiengesellschaft Wärmeübertrager mit Block als Fallfilmverdampfer und Verfahren zur indirekten Wärmeübertragung
EP3653983A1 (fr) * 2018-11-13 2020-05-20 Linde Aktiengesellschaft Échangeur de chaleur à plaques, procédé de fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques et procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur à plaques
US11774189B2 (en) * 2020-09-29 2023-10-03 Air Products And Chemicals, Inc. Heat exchanger, hardway fin arrangement for a heat exchanger, and methods relating to same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1675501C3 (de) * 1968-03-12 1975-10-23 Deggendorfer Werft Und Eisenbau Gmbh, 8360 Deggendorf Einrichtung zum gleichmässigen Verteilen von Wärmetauschmedien bei Reaktionsapparaten mit einem Rohrbündel
US3992168A (en) * 1968-05-20 1976-11-16 Kobe Steel Ltd. Heat exchanger with rectification effect
FR2008887B1 (fr) * 1968-05-20 1973-12-07 Kobe Steel Ltd
FR2017807A1 (fr) * 1968-09-11 1970-05-22 Kobe Steel Ltd
BE789479A (fr) * 1971-10-01 1973-03-29 Air Liquide Echangeur de chaleur et sa mise en oeuvre
FR2431103A1 (fr) * 1978-07-12 1980-02-08 Air Liquide Colonne de separation de melanges gazeux par fractionnement a basse temperature

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102792117A (zh) * 2010-03-08 2012-11-21 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 热交换器
CN102792117B (zh) * 2010-03-08 2015-05-13 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 热交换器

Also Published As

Publication number Publication date
US4599097A (en) 1986-07-08
ES533634A0 (es) 1985-09-16
EP0130122B1 (fr) 1988-09-14
EP0130122A1 (fr) 1985-01-02
KR850000658A (ko) 1985-02-28
PT78780A (fr) 1984-07-01
BR8403038A (pt) 1985-05-28
AU566656B2 (en) 1987-10-29
JPH0531042B2 (fr) 1993-05-11
ES8600489A1 (es) 1985-09-16
FR2547898B1 (fr) 1985-11-29
ATE37229T1 (de) 1988-09-15
DE3474059D1 (en) 1988-10-20
CA1245627A (fr) 1988-11-29
AU2956384A (en) 1985-01-31
FR2547898A1 (fr) 1984-12-28
ZA844598B (en) 1985-02-27
IN160739B (fr) 1987-08-01
JPS6017601A (ja) 1985-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0130122B2 (fr) Dispositif pour vaporiser un liquide par échange de chaleur avec un deuxième fluide et installation de distillation d'air comprenant un tel dispositif
EP0546947B1 (fr) Echangeur de chaleur indirect du type à plaques
EP0566435B1 (fr) Echangeur de chaleur à ruissellement et installation de distillation d'air comportant un tel échangeur
EP0491591B1 (fr) Colonne de distillation d'air à garnissage ondulé-croisé
EP1008826B1 (fr) Vaporiseur à film ruisselant et installations de distillation d'air correspondantes
FR2807504A1 (fr) Colonne pour separation cryogenique de melanges gazeux et procede de separation cryogenique d'un melange contenant de l'hydrogene et du co utilisant cette colonne
FR2865027A1 (fr) Ailette pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur muni de telles ailettes
FR2812935A1 (fr) Echangeur thermique a blocs echangeurs multiples a ligne d'alimentation en fluide a distribution uniforme, et vaporiseur-condenseur comportant un tel echangeur
EP1034019B1 (fr) Distributeur de liquide pour colonne de distillation, et colonne de distillation correspondante
FR2774755A1 (fr) Condenseur a plaques brasees perfectionne et son application aux doubles colonnes de distillation d'air
USRE33026E (en) Process and device for vaporizing a liquid by heat exchange with a second fluid and their application in an air distillation installation
EP2265368A2 (fr) Colonne à garnissage d'échange de chaleur et/ou matière
EP0738862B1 (fr) Echangeur de chaleur à plaques brasées
EP1067344B1 (fr) Vaporiseur-condenseur à bain à plaques brasées et son application à un appareil de distillation d'air
EP2368084B1 (fr) Échangeur de chaleur
EP3105520B1 (fr) Colonne de séparation d'air par distillation cryogénique, appareil de séparation d'air comportant une telle colonne et procédé de fabrication d'une telle colonne
FR2793548A1 (fr) Vaporiseur-condenseur a plaques fonctionnant en thermosiphon, et double colonne de distillation d'air comportant un tel vaporiseur-condenseur
FR2676371A1 (fr) Colonne de distillation d'air a garnissage ondule-croise.
FR2798598A1 (fr) Vaporiseur-condenseur a bain et appareil de distillation d'air correspondant
WO2004102095A1 (fr) Installation de distribution comprenant des colonnes a garnissages structures ondules-croises et procede d’augmentation de capacite d’une installation de distillation
EP4155647B1 (fr) Echangeur comprenant au moins une structure d échange thermique à surface striée
WO2004092670A1 (fr) Procede et installation de traitement d'un bain de liquide riche en oxygene recueilli en pied d'une colonne de distillation cryogenique
FR2895788A1 (fr) Echangeur de chaleur a plaques du type condenseur a drainage preferentiel
BE485500A (fr)
FR2670394A1 (fr) Colonne de distillation a garnissage, et distributeur combine pour une telle colonne.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19840627

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

ITF It: translation for a ep patent filed
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 37229

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19880915

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3474059

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19881020

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS INC.

Effective date: 19890614

NLR1 Nl: opposition has been filed with the epo

Opponent name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS INC.

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19910513

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19910524

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 19910529

Year of fee payment: 8

EPTA Lu: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19920621

Ref country code: AT

Effective date: 19920621

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19920630

Ref country code: CH

Effective date: 19920630

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

ITTA It: last paid annual fee
PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

ITF It: translation for a ep patent filed
27A Patent maintained in amended form

Effective date: 19940406

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

GBTA Gb: translation of amended ep patent filed (gb section 77(6)(b)/1977)

Effective date: 19940413

NLR2 Nl: decision of opposition
NLR3 Nl: receipt of modified translations in the netherlands language after an opposition procedure
EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 84401284.9

APAC Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPO

APAC Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPO

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20010511

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20010517

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20010518

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20010522

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20010523

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20010621

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020621

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020622

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020630

BERE Be: lapsed

Owner name: L'*AIR LIQUIDE S.A. POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION

Effective date: 20020630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030101

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030101

EUG Se: european patent has lapsed
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20020621

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030228

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20030101

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO