FR2499865A1

FR2499865A1 - Concn. and distn. plant - using compressor, evaporators, and condensers to replace fossil fuels

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Publication number: FR2499865A1
Application number: FR8103487A
Authority: FR
Original assignee: SAINT LAUMER DANIEL DE
Current assignee: SAINT LAUMER DANIEL DE
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1982-08-20

Abstract

The plant uses two operations (E1,E2); operation (E1) employs a sealed tank (a) and condenser (b); whereas operation (E2) uses another sealed tank (c) and condenser (d). The pressure (P1) in (E1) is higher than the pressure (P2) in (E2). A pipe transports vapour from (E1) to condenser (d). The vapour leaving tank (c) is compressed to a pressure (P3) higher than (P1), and is fed to a de-superheating tank (e) in which the pressure (P4) equals (P3), but the temp. (T4) is equal to the temp. of the vapour satd. at pressure (P4). The object of the invention is to use a compressor driven by electricity as a replacement for fossil fuels which continuously rise in cost and become scarcer. The cost per kg of liq. evaporated is reduced.

Description

La présente invention a pour objet des dispositifs de concentration de Matière
Sèchen et de distillation de liqides.The present invention relates to devices for concentration of matter
Sèchen and liquids distillation.

Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des appareils de concentration et distillation.The technical sector of the invention is that of the construction of concentration and distillation apparatus.

Dans l'êtat actuel de la technique on dispose pour la concentration et la distil ]ation d'appareils à simple on à multipleseffets et d'appareils à thermocompressi
Nous verrons que ces appareils présontent chacun des inconvénients auxquels il es palié par le présent brevet.In the present state of the art it is possible for the concentration and the distillation of single-action and multi-effect apparatus and thermocompression apparatus.
We will see that these devices have each of the drawbacks to which it is affected by this patent.

Pour apprécier la portée de celui ci, il convient de rappeler quelques notions élémentaires de thermodynamique, Les exemples feront référence à l'eau.To appreciate the scope of this one, it is advisable to recall some elementary notions of thermodynamics, the examples will refer to the water.

Il faut savoir que pour chaque corps à l'être liquide, il existe, pour une pres sion donnée à laquelle ce corps est soumis, une température à laquelle celui ci se vaporise. A titre d'exemple, le tableau ci joint (annexe I) donne pour l'eau les pressions et les températures correspondant à la vaporisation. On peut lire que pour une pression 1 bar, la température de vaporisation est de 99,6 C
Les colommes H 1 et H 2 indiquent l'énergie contenne dans 1 Kg d'eau à l'êtat 11, quide et à l'être de vapeur par rapport à 1 Kg d'eau à l'être liquide à 0 C.It is necessary to know that for each body to be liquid, there exists, for a given pressure to which this body is subjected, a temperature to which this one vaporizes. By way of example, the attached table (Annex I) gives for the water the pressures and the temperatures corresponding to the vaporization. It can be read that for a pressure of 1 bar, the vaporization temperature is 99.6 ° C.
Columns H 1 and H 2 indicate the energy contained in 1 kg of water in the state 11, quide and the vapor being compared to 1 kg of water to be liquid at 0 C.

La différence entre ces deux chiffres est la chaleur de vaporisation de l'eau, antrement dit la quantité d'énergie nécessaire pour faire passer 1 Kg d'eau de l'êtat liquide à l'être gazeux.The difference between these two figures is the heat of vaporization of the water, which is the amount of energy required to pass 1 kg of water from the liquid state to the gaseous state.

O t X différence est donnée dans la colonne L . Where X difference is given in column L.

On voit aussi que la plus grande partie de l'énergie dépensée pour transformer 1 Kg d'eau liquide en 1 Kg d'eau vapeur à une température usuelle par exemple 99,6 C, n'est pas dépensée pour porter ce Kg d'eau à sa température d'ébulition, mais pour faire passer cette eau de l'être liquide à l'être gazeux.It can also be seen that most of the energy expended to transform 1 kg of liquid water into 1 kg of steam water at a usual temperature, for example 99.6 ° C., is not spent on carrying this Kg. water at its boiling temperature, but to pass this water from being liquid to being gaseous.

Cette réflexion est trés importante pour la mise en évidence de l'originalité du présent brevet.This reflection is very important for highlighting the originality of this patent.

Afin que celle ci soit intangible et clairement exposée aux yeux de tous, il con vient de rappeler les principes généraux des appareils de concentration et de dis tillation utilisés à ce jour.In order for it to be intangible and clearly visible to all, the general principles of the concentrating and distilling apparatus used to date must be recalled.

Pour les appareils mono ou multipleseffets sans thermocompression (schéma annexe 2), on dispose de ouves, chacune représentant un effet, dans lesquelles le liquide à concentrer est déposé. A l'intèrieur de cette cuve on a disposé un é changeur du type serpentin dans lequel on fait circuler un fluide à une températu re supèrieure à celle de la température de vaporisation du liquide à évaporer ou à distiller, compte tenu de la pression à laquelle ce liquide est soumis.
For single or multi-effect devices without thermocompression (diagram Appendix 2), there are openings, each representing an effect, in which the liquid to be concentrated is deposited. Inside this tank there is arranged a changer of the coil type in which a fluid is circulated at a temperature higher than that of the vaporization temperature of the liquid to be evaporated or distilled, taking into account the pressure at which this liquid is subject.

Supposons que ce liquide soit de l'eau, soumise à la pression de 1 bar (pression atmosphérique). On fera circuler dans le serpentin un fluide à la température de 120 C, qui en tramsmettant sa chaleur et par conséquent en faisant s'élever la température du liquide au dessus de 99,6 C, le fait s'évaporer.Suppose this liquid is water, subjected to the pressure of 1 bar (atmospheric pressure). A fluid will be circulated in the coil at a temperature of 120 ° C., which, by transmitting its heat and consequently raising the temperature of the liquid above 99.6 ° C., causes it to evaporate.

Par ailleur pour que le fluide circulant à l'intèrieur du serpentin cède le maxi mun d'énergle, on utilisera en général de la vapeur d'eau sous une pression telle qu'elle se condense à une températeur supèrieure à la température de vaporisation de l'eau du liquide.In order for the fluid circulating inside the coil to yield the maximum energy, steam will generally be used under a pressure such that it condenses at a temperature above the vaporization temperature of the coil. the water of the liquid.

Par exemple , s l'on envoit dans le serpentin de la vapeur d'eau sous une pressie de 2 bars, dont la température de vaporisation est de 120,22 C, alors que la température d'évaporation du liquide à concentre@ ou à distiller est de 99,6 C sou la pression de 1 Bar, on pourra retirer de 1 Kg de vapeur 2 bars, à condition
que l'échangeur soit bien conçu et rejete de l'e@@ liquide à 99, 6 C ;
646 - 99,68 = 546,32 KCal/Kg de vapeur f2 bars
ce qui est considérable
On a alors envisagé d'utiliser la vapeur d'eau sortant du 1er effet et de la con denser dans l'échangeur d'un 2 éme effet, où bien entendu la pression réguant dans la cuve devrait être infèreleure à 1 bar, pour que la température de vapori sation du liquide soit infèrieure 99,6 C.Il fallait pour oelà que la vapeur émanant du 2 éme effet soit aspirée par un système quelconque fonctionnant comme une pompe à vide. En augmentant progressivement le nombre d'effets, on est ar rivé à réaliser des appareils à sextuple effet.For example, steam is sent into the coil under a pressure of 2 bar, the vaporization temperature of which is 120.22 C, whereas the evaporation temperature of the liquid to be concentrated or distiller is 99.6 C under the pressure of 1 Bar, it will be possible to remove 1 Kg of steam 2 bars, provided
that the exchanger is well designed and rejected from the liquid at 99.6 C;
646 - 99.68 = 546.32 KCal / Kg of vapor f2 bars
which is considerable
It was then considered to use the water vapor leaving the 1st effect and con denser in the exchanger a 2 nd effect, where course the pressure in the tank should be less than 1 bar, so that the vaporisation temperature of the liquid is less than 99.6 C. It was necessary for the vapor emanating from the second effect to be sucked by any system functioning as a vacuum pump. By progressively increasing the number of effects, we have come to realize devices with a sixfold effect.

On doit cependant remarquer qu'en tont êtat de cause, la vapeur issus du dernier effet se perd dans le système d'aspiration final, On en déduit en conséquence qu'aux déparditions par rayonnement de l'appar@il prés, l'énergie entrée dans un appareil à multiple effets ressort de l'appar@il dans le dernier effet. It should be noted, however, that, in any event, the vapor from the last effect is lost in the final suction system. Therefore, it is deduced that, by radiation from the surface, the energy entry into a multi-effect device is apparent from the appar @ il in the last effect.

On voit aussi que dans l'appareil ronceffet, L'énergie de 1 Kg de vapeur a permis de vaporiser approximativement 1 Kg de vapeur et que dans un appareil à n effets, l'énergie de 1 Kg de vapeur @ per@is de v@@eriser approximativement n Kg de vapeur
Les dépenses d'énergie par Kg d'eau évap@@é@ sont done, @@@@ant le @@@bre d'ef fets et en tenant compte d'uns augmentation de température @@ 30 C dans le 1er effet, approximativement les suivantes ::
Nombre d'effets Fénergie dépensés
1 580 @ KCal/Kg
2 580/2 = 290 KCal/Kg
3 580/3 = 193 KCal/Kg
4 580/4 = 145 KCal/Kg
5 580/5 = 116 KCal/Kg
6 580/6 = 96 KCal/Kg
A l'heure actuelle les performances techniques des appareile d'espiration de la vapeur après le dernier effet ne @ermettent pas de réaliser des conoentrateurs comprenant plus de 6 effets.It can also be seen that in the jet engine, the energy of 1 kg of vapor allowed to vaporize approximately 1 kg of vapor and that in an apparatus with n effects, the energy of 1 kg of steam Approximately n kg of steam
The energy costs per kg of water evap @ @ e @ are therefore, @@@@ ant e @ ffects and taking into account a temperature increase @@ 30 C in the 1st effect , approximately the following ::
Number of energy effects spent
1,580 @ KCal / Kg
2 580/2 = 290 KCal / Kg
3 580/3 = 193 KCal / Kg
4 580/4 = 145 KCal / Kg
5,580/5 = 116 KCal / Kg
6,580/6 = 96 KCal / Kg
At the present time, the technical performance of the steam suction apparatus after the last effect does not make it possible to produce converters comprising more than 6 effects.

Par ailleurs, pour aspirer la vapeur @esue du dernier effet, on utilise souvent des appareils qui condensent cette vapeur en limettant en présence d'eau à basse température, par exemple des con enseurs à eau ou des pompes à anneau liquide.On the other hand, in order to suck steam from the last effect, apparatuses are often used which condense this steam by lilting in the presence of water at low temperature, for example water con-seurs or liquid ring pumps.

Les concentreurs de ce type sont @n conséquence souvent gros consommateurs d'eau.Concentrators of this type are often heavy consumers of water.

Pour les appareils à thermocompre sion, le principe général est le sivant. La vapeur sortant d'un effet est envoyée dans un compresseur où sa pression est aug mentée de façon à ce qu'elle puisse être utilisée dans l'échangeur de l'effet dont elle sort ou d'un autre effet.For thermocomputer appliances, the general principle is the sive. The steam exiting an effect is sent to a compressor where its pressure is increased so that it can be used in the exchanger of the effect from which it exits or other effect.

les' appareils existants à l'heure actuelle sont de deux types
les appareils multiples effets modifiés auxquels on ajoute un compresseur @@ vapeur, qui compresse une partie de la vapeur surwant @@ @er effet, @@@@@@
annere 3). existing devices at present are of two types
the modified multiple effects apparatus to which a steam compressor is added, which compresses a portion of the steam to the effect,
year 3).

Dans ce type d'appareil, l'énergie correspondant à la chaleur latente de vaporisation de l'eau finit par sertir par l'intermédiaire du condenseur. Le compres seur ne sert que d'appoint pour @méliorer les performances de l'appareil.In this type of apparatus, the energy corresponding to the latent heat of vaporization of the water finally crimped through the condenser. The compressor serves only as a backup to improve the performance of the device.

. les appareils mono ou multiple effets à compression totale de la vapeur (schéma annexe 4 et 5), qui représentent trois caractéristiques par rapport au présent brevet. . the single or multiple effects devices with total steam compression (Appendix diagram 4 and 5), which represent three characteristics with respect to this patent.

En premier, la totalité de la vapeur est recompressée ; ce qui implique des com presseurs @@tés d'un trés @@s d@bit et dans le cas d'un appareil à multiple ef fets de compresseurs à trés fort taux de compression.First, all the steam is recompressed; This involves compressors of a very high d @ bit and in the case of a device with multiple effects of compressors very high compression ratio.

En second, si le liquide à concentrer contient des gaz incondensables ( Oxygène ,
Co 2 ...) entrés par ac@dent dans l'appareil, ceux ci même en quantité minime font chuter de manière trés importante le rendement de l'appareil.Secondly, if the liquid to be concentrated contains incondensable gases (Oxygen,
Co 2 ...) entered by ac @ dent in the device, those themselves in a minimal amount dropping dramatically the performance of the device.

En troisième, le compresseur recevant une grande quantité d'énergie sous forme de vapeur et y ajoutant l'énergie mécanique qu'il amène produirait en fait tro@ d'énergie, si l'on voulait en plus réoupérer ses pertes thermiques, qui éveluent entre 25 et 50 % de l'énergie consommée par le compresseur,
Les OBJECTIFS de la présente invention sont donc, par rapport aux concentreurs distillateurs existants, les suivants.In the third, the compressor receiving a large amount of energy in the form of steam and adding the mechanical energy that it brings would in fact produce three energy, if one wanted to moreover rewire its thermal losses, which bring out between 25 and 50% of the energy consumed by the compressor,
OBJECTIVES of the present invention are therefore, compared to existing distiller concentrators, the following.

L@ premier veut supprimer l'utilisation de vapeur produite par une chaudière classique, fonctionnant aux combustibles fossiles de plus en plus rares et che@ ea utilisait un compresseur de vapeur fonctionnant à l'électricité . The first wants to eliminate the use of steam produced by a conventional boiler, running on increasingly scarce fossil fuels, and using an electric steam compressor.

Le second consiste à diminuer la consommation d'énergie par Kilo de liquide évaporé.The second is to reduce the energy consumption per kilo of evaporated liquid.

Le troisième , tend à diminuer la taille , la puissance et le taux de compres sien , donc le prix du compresseur par Kilo de liquide évaporé . The third, tends to decrease the size, the power and the rate of compres hers, thus the price of the compressor per Kilo of evaporated liquid.

Le quatrième s vent utiliser la pins grande partie de l'énergie consommé par le compresseur en récupérant ses pertes thermiques.The fourth uses most of the energy consumed by the compressor to recover its thermal losses.

Le cinquième, est de permettre la réalisation d'un concentrateur distillateur peuvant travailler sur des produite thermosensibles , c'est à dire des produits dégr@dables par un excés de chaleur, sans risque de cet ordre.The fifth is to allow the realization of a distiller concentrator can work on thermosensitive products, ie products degr ~ dable by excess of heat, without risk of this order.

Le sixième, élimine l'injection de gas incondensables dans le Compresseur.The sixth eliminates the injection of incondensable gas into the compressor.

le septième , vite la consommation d'eau pour condenser la vapeur , comme celà se fait dans les appareils mono ou multiple effets sans thermocompression
Ces objectifs sont atteints an moyen du DISPOSITIF suivant z
Deux effets E 1 et E 2, travaillent à des pressions et températures, qui sont d'une part P 1 et T 1, d'autre part P 2 et T 2.the seventh, quickly the consumption of water to condense the vapor, as it is done in single or multiple effects without thermocompression devices
These objectives are achieved by means of the following DEVICE z
Two effects E 1 and E 2 work at pressures and temperatures, which are on the one hand P 1 and T 1, on the other hand P 2 and T 2.

a toujours P I > P 2 , de telle sorte que l'on a aussi T I > T 2
La vapeur issue de l'effet E I va se condenser dans le condenseur C 2 de l'eff@ 1 2 @ Le condensat qui en résulte est ramené la pression atmosphérique , soit par une colonne barométrique , soit par une pompe P 2 @ soit par une soupape
La vapeur, issue de l'effet E 2 est @@pirée par un compresseur de vapeur fonc tionnant en pompe à vide en amont et maintenant une pression P 2 dans l'effet 1 2 , l vapeur sortant du compresseur , sort a une pression P 3 , telle que
P 3 gt; P 1.always has PI> P 2, so that we also have TI> T 2
The vapor resulting from the effect EI will condense in the condenser C 2 of the eff @ 1 2 @ The resulting condensate is brought back to atmospheric pressure, either by a barometric column, or by a pump P 2 @ or by a valve
The steam resulting from the effect E 2 is pumped by a steam compressor operating as a vacuum pump upstream and maintaining a pressure P 2 in the effect 1 2, the steam leaving the compressor, comes out at a pressure P 3, as
P 3 gt; P 1.

le compression des gaz , la vapeur en est un , se fait selon une courbe isentro pique (diagramme annexe 6), Sa température T 3 est en conséquence élevée For exemple , si P I s 0,5 bar , T I s 8I C et P 3 - I bar , on a T 3 - 150 la vapeur sortant du compresseur est dite surchauffée. Il convient de la désur chauffer, ce qui est réalisé par une canalisation branchés sur la sortie des
condensats de l'effet E 1 et qui amène une partie de ces condensats directement dans le compresseur où ils abstrbent l'excés d'énergie de la vapeur compressée
pour la ramener à une température plus basse .Une autre partie des condensats est amenée par un branchement ur la canalisation précédente dans une cuve de désurchauffe où , il règne une pression P 4 , telle que
= P 3 > P 1
La température est amenée à la température T 4 de vapeur saturante sous la provo
sion P 4 . la vapeur passe alo @s dans l'effet E I , où elle se condense dans le
condenseur X I de effet E I
Les condensats sortant da l'effet E 1 sont alors répartie dans la canalisation
e net ur a@ compresseur et à a cuve de désurchauffe et dans une canalisation
br@@ch@@ aus une colonne barom trique ou un pompe P 1, qui les ramènent à la pression setmosphérique.the compression of the gases, the steam is one, is done according to an isentropic curve (diagram annex 6), its temperature T 3 is consequently elevated For example, if PI s 0,5 bar, TI s 8I C and P 3 - I bar, we have T 3 - 150 the steam leaving the compressor is said to be overheated. It is advisable to heat it, which is realized by a pipe connected to the exit of the
condensates of the effect E 1 and which brings some of these condensates directly into the compressor where they abstract the excess energy of the compressed steam
to bring it back to a lower temperature. Another part of the condensates is brought by a connection to the preceding pipe in a desuperheating tank where there is a pressure P 4, such that
= P 3> P 1
The temperature is brought to the temperature T 4 of saturating vapor under the provo
P 4. the steam passes alo @s in the EI effect, where it condenses in the
EI effect condenser XI
The condensates leaving the effect E 1 are then distributed in the pipe
e net ur a @ compressor and has a desuperheating tank and in a pipe
They are connected to a barometer column or a pump P 1, which brings them back to atmospheric pressure.

Zen condensats des effets E I et Z 2 se rejoignent pour passer dans un système d'échangeur et de pompe à chaleur, qui permet de porter le liquide entrant à la température la plus haute possible, compatible avec la technologie des échangeurs et des pompes à chaleur d'une part et avec la thermosensibilité du liquide entrant dans l'appareil d'antre part t
Le système échangeur et pompe à chaleur n'est pas obligatoire, si la tempéta turc da liquide entrant est suffisant.. 12 n'est pas non plus brevetable il est indépendant du dispositif comprenant les deux effets , le compreuseur , la cuve de désurchauffe , le canalisations décrites ci dessus et parceque les montages de pompes à chaleur et dëchangeurs en vue de transférer l'énergie d'un liquide à l'autre sont connus depuis longtemps
Le dispositif , objet de la présente invention , dispose aussi que le liquide entrant dans l'appareil passe d'abord dans l'effet E I s puis ensuite dais fet E 2. Zen condensates effects EI and Z 2 come together to go into a system of heat exchanger and heat pump, which allows to bring the incoming liquid to the highest possible temperature, compatible with technology exchangers and heat pumps on the one hand and with the thermosensibility of the liquid entering the apparatus of the other part t
The heat exchanger and heat pump system is not obligatory, if the incoming Turkish liquid temperature is sufficient. It is also not patentable, it is independent of the device comprising the two effects, the compressor, the desuperheating tank, the pipes described above and because heat pump and heat exchanger assemblies for transferring energy from one liquid to another have been known for a long time
The device, object of the present invention, also provides that the liquid entering the device first goes into the EI effect s and then dais fet E 2.

Les objectifs fixés sont alors atteints, puisque : le premier objectif prévoyait la suppression de la vapeur, issue d'une chaudière classique, ce qui est le cas ; le deuxième objectif prévoyait de diminuer la consommation d'énergie . Un tel dispositif consomme de 20 à 60 KCal/Kg d'eau évaporée suivant la température de fonctionnement ss la troisième objectif prévoyait de diminuer la taille s la puissance et le taux de compression donc le prix du,du compresseur .Il est atteint perceque see la vapeur issue de l'effet E 2 passe par le compresseur et non pas la vapeur issue de l'effet I I . C'est ainsi que le présent dispositif implique la com - pression de 40 à 45 % de la vapeur produite .1. taille du compresseur est di minués d'autant . Par ailleurs les pressions P I s P 2 et P 3 peuvent être trés proches l'und de l'autre, ce qui permet un faible taux de compression.Cet ensemble de caractéristiques du dispositif selon l'invention autorise une dimmution maximale du prix du compresseur ; le @ lame objectif était d'utiliser la p).us grande partie possible de l'éner- gie absorbée par le compresseur, L'utilisation des condensats pour la désurchauffe du compresseur permet d'abaisser la température de fonctionnement de ce dernier et de diminuer ses pertes theriques. En fait les condonsats injectés dans le compresseur agissent comme un véritable circuit de refroidissement de ce dernier en récupérant ainsi le maximum de l'énergie consommée par le conpresseur ; le cinquième objectif était de permettre de réaliser un concentrateur distillateur pouvant travailler sur des produits thermosonsibles sans risque de les dégrader .La ouve de désurchauffe répond à cet objectif , puisque la vapeur a sort en direction de l'effet E I , qui est @d la la vapeur saturants w dont la tes- pérature est fonction de la pression de la @apeur . Ainsi , si
P 4 = P 3 = 0,4 bar on a automatiquement T 4 P 760C ; le sixième objectif était de ne pas injecter de gaz incondensables dans le compresseur. Celui ci est @@tein@ par le cheminement du liquide entrant, qui doit passer d'abord dans l'effet E, puis dans l'effet E 2.The objectives set are then achieved, since: the first objective provided for the removal of steam, from a conventional boiler, which is the case; the second goal was to reduce energy consumption. Such a device consumes 20 to 60 KCal / Kg of water evaporated according to the operating temperature ss the third objective was to reduce the size s the power and the compression ratio so the price of the compressor .It is achieved pierque see the steam resulting from the effect E 2 passes through the compressor and not the vapor resulting from the effect II. Thus the present device involves the com- pression of 40 to 45% of the vapor produced. compressor size is di minués all the same. Moreover the pressures PI s P 2 and P 3 can be very close und und of the other, which allows a low rate of compression.This set of features of the device according to the invention allows a maximum dimmution of the price of the compressor ; the objective blade was to use as much as possible of the energy absorbed by the compressor. The use of condensates for the desuperheating of the compressor makes it possible to lower the operating temperature of the compressor and reduce its thermal losses. In fact the condonsates injected into the compressor act as a real cooling circuit of the latter thus recovering the maximum energy consumed by the compressor; the fifth objective was to make it possible to build a distiller concentrator able to work on thermosonsibles products without the risk of degrading them. The desuperheating work fulfills this objective, since the steam has escaped towards the EI effect, which is @d la saturating steam w whose temperature is a function of the pressure of the jet. So, if
P 4 = P 3 = 0.4 bar is automatically T 4 P 760C; the sixth objective was not to inject incondensable gas into the compressor. This is @@ tein @ by the path of the incoming liquid, which must pass first in the effect E, then in the effect E 2.

Le produit entrant dans leffet E I est soumis à une température et à une pres sien où tous les incondensable, qu'il aurait pu dissoudre ont tendance k se volatiliser et s'échapper par - a canalisation de vapeur vers le condenseur
de l'effet E 2, en compagnie de cette vapeur et des autres gaz incondensables
qui auraient pu entrer accidentellement dans l'appareil.C'est donc un produi qui toutes chances d'être déchargé de tous gaz incindensables qui se présent
dans l'effet E 2 , alimentant le compresseur alors que l'effet E I n'alimonte
po le compresseur t
le septième objectif est également réalisé puisque le dispositif selon l'inven
tion n'a pas besoin de condenseur aprés le dernier effet et par conséquent ne
consomme pas d'eau.The product entering the EI effect is subjected to a temperature and pressure where all the incondensable, which it could have dissolved, tend to volatilize and escape through a vapor pipe to the condenser.
of the E 2 effect, in the company of this vapor and other incondensable gases
that could have accidentally entered the device.Therefore, it is a product that is likely to be unloaded from all incinnable gases that presents itself
in effect E 2, feeding the compressor while the EI effect does not
in the compressor t
the seventh objective is also realized since the device according to the invention
It does not require a condenser after the last effect and therefore
consume no water.

La DESCRIPTIoN auivante se réfère au dessin annexe 7 , qui représente sans au
oua caractère limitatif un eremple de réalisation d'un dispositif de l'inven tien
Le dispositif comporte le premier effet E 1, composé d'une cuve étanche 1 et
d'un condenaeur de vapeur représenté par exemple par un serpentin 2. Une ca
malisation 3 permet le transfert de la vapeur issue de l'effet E 1 vers l'ef
fet E 2, lui même composé d'une cuve étanche 4 et d'un condenseur de vapeur
représenté par exemple par un serpentin 5. Une canalisation 6 parmet le trans
fert de la vapeur issue de l'effet E 2 vers le compresseur 7.The following DESCRIPTIoN refers to the attached drawing 7, which represents without
ora limiting character an exemplary embodiment of a device of invention
The device comprises the first effect E 1, composed of a sealed tank 1 and
of a steam condener represented for example by a coil 2. A
malization 3 allows the transfer of steam from the effect E 1 to the ef
fet E 2, itself composed of a sealed tank 4 and a steam condenser
represented for example by a coil 5. A pipe 6 parmet the trans
the steam from the E 2 effect to the compressor 7.

Une canalisatgion 8 permet le transfert de la vapeur du compresseur 7 à la cuve
de désurchauffe 9. Une canalisation 10 permet le transfert de la vapeur de la
cuve de désurchauffe 9 vers le condenseur 2. Une canalisation 11 permet de ré
supérer les condensats à la sortie du condenseur 2. Une pomps ou une colonne
barométrique ou une soupape 12 ramène les condensate à la pression atmosphérique. Une canalisation 13 trauporte les condensats vers le compresseur et le
cuve de désurchauffe au moyen d'une pompe 14.A channel 8 allows the transfer of steam from the compressor 7 to the tank
desuperheating 9. A pipe 10 allows the transfer of steam from the
desuperheater tank 9 to the condenser 2. A pipe 11 allows re
exceed the condensate at the outlet of the condenser 2. A pump or a column
Barometric or a valve 12 brings the condensate back to atmospheric pressure. A pipe 13 traps the condensates to the compressor and the
desuperheating vessel by means of a pump 14.

Un système de vanne 15 commandée par la régulation 16 dirige les condensats
soit vere la comprèsseur 7 par la canalisation 13 @, soit vers la cuve de dé
surchauffe 9 par la canalisation 13 b. soit vers les deux à la fois.A valve system 15 controlled by the regulation 16 directs the condensates
either the compressor 7 through the pipe 13 @, or to the tank dice
overheating 9 via line 13 b. either to both.

Une canalisation 17 receuille les condensats issuadu condenseur de l'effet E 2
Sur cette canalisation 17 on trouve , soit une pompe , soit une colonne baromé
trique, soit une soupape 18, qui ramène les condensats à la pression stmos
phérique.A pipe 17 collects the condensates from the condenser of the effect E 2
On this pipe 17 there is either a pump or a barometer column
a valve 18, which brings back the condensates to the pressure stmos
pheric.

Les deux canalisations 11 et 17 se rejoignent on une canalisation 19, qui amème
les condensats au système échangeur - pompe à chaleur 20.The two pipes 11 and 17 join one pipe 19, which ameme
the condensates in the exchanger - heat pump system 20.

Le produit à traiter arrive par une canalisation 21 a système échangeur PLC
il en repart vers l'effet E I par une canalisation 22 , puis il passe de l'ef -
fet X 1 dans l'effet E 2 par une canalisation 23 , puis ressort de l'effet B a
par une canalisation 24 .The product to be treated arrives via a pipe 21 a system exchanger PLC
it goes back to the EI effect by a pipe 22, then it goes from the ef -
fet X 1 in the effect E 2 by a pipe 23, then comes out of the effect B a
by a pipe 24.

La régluation 16 commande :
. le fonctionnement du compresseur en fonction de pression de consigne
. le fonctionnement de la pompe 14, en fonction de pression de consi
gne à la sortie
le . le fonctionnement des pompesI2 & 18en fonction de pression de consi
gne
e l'ouverture du système vanne 15 vers le compresseur par l'intermé
divine de la canalisation I3 a , en fonction de la température de ce dernier ,
donc par l'intermédiaire d'une sonde de température 25
l'ouverture du système de vanne 15 vers la cuve de surchauffe 9 en
fonction du niveau de condensats dans oette dernière, donc par l'intermédiaire
de den sondes 26 et 27 le niveau haut et bas des condensats dans la cuve
NOTA BENE - A partir de l'invention telle que décrite ci dessus , on peut concevoir des ooncentrateurs distillateurs multipleseffets , dont les effets B 3 , E 4,.. E n seraient placés en aval de l'effet E I ( schéma annexe 8 ) et dont l'effet E n alimenterait en vapeur l'effet E 2 de la présente invention , k condition que , Si P n est la pression de vapeur issue de l'effet E n s on ait
P n > P 2
I1 s'agit en fait d'adjoindre un appareil multiple effet à l'invention . The regulation 16 command:
. Compressor operation according to set pressure
. the operation of the pump 14, depending on the pressure of
exit
the . the operation of pumps I2 & 18 as a function of pressure
gne
e the opening of the valve system 15 to the compressor through
of the channel I3 a, depending on the temperature of the latter,
therefore via a temperature probe 25
the opening of the valve system 15 to the overheating tank 9 in
function of the condensate level in this last, so via
of den probes 26 and 27 the high and low level of the condensates in the tank
NOTA BENE - From the invention as described above, it is possible to design multi-effect distilling concentrators whose effects B 3, E 4,... E n would be placed downstream of the EI effect (diagram Annex 8). and whose effect E would supply the effect E 2 of the present invention with steam, provided that, if P n is the vapor pressure resulting from the effect E ns
P n> P 2
It is in fact to add a multiple effect device to the invention.

l'appareil multiple effet est Depuis longtemps du domaine public . Cette md jonction n'est donc pas brevetable
Néanmoins tout appareil multiple effet s qui comporterait deux effets fonction nant selon le dispositif décrit relèverait de la présente invention , an moins pour les deux effets ainsi disposés .The multiple effect camera has long been public domain. This junction is therefore not patentable
Nevertheless, any multiple effect device which would have two effects depending on the described device would fall within the scope of the present invention, unless for the two effects so arranged.

Par ailleurs le dispositif de canalisations de transfert du liquide à traiter serait modifié de telle manière que ce dernier passe d'abord par les effets
E 3, E 4, .. E n quelqu'en soit l'ordre atin que le produit soit séparé de tout gazincondensable , puis le produit serait envoyé dans l'effet E 2 et en fin dans l'effet E I , où il arriverait avec Une forte concentration , donc un écart ébulicscopique important, qui serait compensé par l'énergie fournie par le compresseur Moreover, the device for transferring pipes of the liquid to be treated would be modified in such a way that the latter passes first through the effects
E 3, E 4, .. E n any order that the product is separated from any gas nondensable, then the product would be sent in effect E 2 and end in effect EI, where it would happen with a high concentration, so a large ebulicscopic gap, which would be offset by the energy provided by the compressor

Claims

then ver the condenser 2 of the effect E 1

the effect E 2 to the compressor 7, then to the desuperheating tank 9,

. A piping system 6, 8 and 10 transferring the steam of

sounds the pressure P 4

reduced to the temperature T 4 equal to the temperature of the saturating vapor

P 4 - P 3, but where the temperature of the vapor of the compressor is

.A desuperheating tank 9 where the pressure P 4 is such that

P 3> P 1

than

E 2 and compressing the steam resulting from the effect E 2 at a pressure P 3, such

. A compressor 7 now upstream the pressure P 2 in the effect

the condenser 5 of the effect E 2, we have

. A pipeline 3 carrying

E1 and if P2 is the pressure in the effect E 2, we have PI P2

5, operating in such a way that, if P 1 is the pressure in the effect

che 1 and a condenser 2, for the effect E 2 a sealed case 4 and a condenser

. For effects E 1 and E 2 comprising, for the effect E 1, a stell

doors

I - Concentration and distillation device characterized in that it con

2 - Device according to claim 1, characterized in that it comprises a

pipe system 11, 13 13 a, 13 b, and a pump 14 and a

valve system 15, which can bring the condensates from the ef

fet E 1 in the compressor 7 and the desuperheating tank 9 for the purpose of re

recover the thermal losses of the compressor and produce a vapor, of which

the features are compatible with temperature-sensitive products.

3 - Device according to claims 1 and 2 characterized in that only the va

fear from the effect E 2 goes through the compressor, which allows dimi

the size and the flow rate, so the price of the compressor.

4 - Device according to claims I, 2 and 3, characterized in that the pro

duit to be treated is brought to the device in such a way that it passes first

by the tank 1 of the effect E 1, whose steam which is issued does not pass

by the compressor and only after the tank 4 of the effect E 2, whose

The resulting vapor passes through the compressor, coci in order to avoid

the injection of incondensables into the compressor.

5 - Device according to revendi @ ations 1, 2, 3 and 4 characterized in that all

the steam produced in tanks 1 and 4 of the effects E 1 and E 2 is conden

born in the condense @ ss 5 e 2 in said effects, which removes the consonant

water for condensation from the last effect

6 - Device according to claims I, 2, 3, 4 and 5, characterized in that

that @@@ multiple effects devices with n effects, two effects of which work

according to the device of the inv intion, are only the addition of a device

multiple effect n - 2 effect to the present invention.

7 - Device according to claims I, 2, 3, 4, 5, characterized in that

only for multiple effects devices with n - 2 effects, called K 3 w E 4 t K E n adjuncts to the present invention, whose effects are called

E I and E 2, the product 8 to be processed first passes through the effects E 3, E 4,

... E n, so that all the unchargeable gases are separated, then by

the effect E 2 and anfin by the effect E 1, where the energy supplied by the compres

it allows to compensate for its ebulioscopic difference.