FR2502969A1

FR2502969A1 - Combined condenser and separator - handles mixts. of immiscible liquids contg. non-condensable gas

Info

Publication number: FR2502969A1
Application number: FR8106564A
Authority: FR
Inventors: Jean Vieville
Original assignee: APP REGENERATION ECONOMIQ
Current assignee: APP REGENERATION ECONOMIQ
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1982-10-08

Abstract

A combined condenser and separator for handling mixt. of steam, organic vapours and non-condensible gases comprises a conventional condenser mounted within a chamber directly above a separator consisting principally of a baffle and constant level device. Vapours not condensed by the condenser are forced to bubble through the liquid in the separator to promote condensation. Used in the recovery of solvent in the processing of filter cartridges in the dry-cleaning industry.

Description

La présente invention concerne les dispositifs condenseurs/séparateurs pour séparer, en phase liquide, deux fluides mélangés à l'état de vapeur, notamment pour la récupération d'un solvant dans un dispositif de séchage de cartouches de filtrage d'une installation de nettoyage à sec. The present invention relates to condenser / separator devices for separating, in the liquid phase, two fluids mixed in the vapor state, in particular for recovering a solvent in a device for drying filter cartridges of a cleaning installation using dry.

On connaît, notamment dans de tels dispositifs de séchage de cartouches d'installations de nettoyage à sec, des moyens de condensation et de séparation du solvant, typiquement du perchloréthylène et de la vapeur haute pression utilisée pour le séchage des cartouches. Dans la majorité des dispositifs connus, le condenseur et le séparateur sont constitués de deux entités différentes couplées en série avec les inconvénients afférents de confits, de perte d'efficacité et d'occupation d'espace dans l'installation de nettoyage à sec.On a également proposé de superposer directement un dispositif condenseur sur un dispositif séparateur présentant une cuvette supérieure recevant le dispositif condenseur et formée d'un trou central pour l'écoulement du condensat dans le vase de séparation, lequel est lui-même pourvu d'une première sortie de liquide au centre du fond de la cuvette et d'une deuxième sortie de liquide dans la paroi du vase. Cet assemblage présente toutefois une efficacité réduite et le vase de séparation doit présenter un volume très important pour permettre une complète condensation des vapeurs non condensées par le dispositif condenseur entrant dans le vase de séparation. Are known, in particular in such devices for drying cartridges of dry cleaning installations, means for condensing and separating the solvent, typically perchlorethylene and high pressure steam used for drying the cartridges. In the majority of known devices, the condenser and the separator consist of two different entities coupled in series with the attendant drawbacks of confits, loss of efficiency and occupancy of space in the dry cleaning installation. also proposed to directly superimpose a condenser device on a separator device having an upper bowl receiving the condenser device and formed by a central hole for the flow of condensate in the separation vessel, which is itself provided with a first liquid outlet in the center of the bottom of the bowl and a second liquid outlet in the wall of the vase. However, this assembly has reduced efficiency and the separation vessel must have a very large volume to allow complete condensation of the vapors not condensed by the condenser device entering the separation vessel.

La présente invention a pour objet de proposer un dispositif condenseur/séparateur de construction simple et ramassée, permettant une efficacité de condensation et de séparation améliorée dans un volume hors tout notablement réduit. The object of the present invention is to provide a condenser / separator device of simple and compact construction, allowing improved condensation and separation efficiency in a significantly reduced overall volume.

Selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif condenseur/séparateur, comprenant une entrée de mélange gazeux, un moyen de condenseur, une chambre de séparation recevant le mélange de fluide refroidi par le moyen de condenseur et des sorties de liquides séparées, comporte un boitier allongé, fermé, définissant une chambre supérieure dans laquelle est disposé un condenseur compact et une chambre inférieure de réception et de séparation, les deux chambres étant séparées par une cloison transversale, au moins un passage de fluide s'étendant depuis la cloison jusqu'au voisinage du fond de la chambre inférieure pour établir une communication entre les deux chambres, et deux sorties de liquide étagées ménagées dans la paroi de la chambre inférieure. According to a characteristic of the present invention, the condenser / separator device, comprising a gas mixture inlet, a condenser means, a separation chamber receiving the mixture of fluid cooled by the condenser means and separate liquid outlets, comprises a elongated, closed housing, defining an upper chamber in which is disposed a compact condenser and a lower receiving and separation chamber, the two chambers being separated by a transverse partition, at least one fluid passage extending from the partition to in the vicinity of the bottom of the lower chamber to establish communication between the two chambers, and two stepped liquid outlets formed in the wall of the lower chamber.

Selon une autre caractéristique plus particulière de l'invention, le boitier est parallélépipédique et le passage de fluide est défini entre une paroi latérale du boi- tier et une plaque formée d'une seule pièce avec la cloison de séparation, un moyen de chicane étant agencé au voisinage de l'extrémité inférieure de la plaque. According to another more particular characteristic of the invention, the housing is parallelepipedic and the fluid passage is defined between a side wall of the housing and a plate formed in one piece with the partition, a baffle means being arranged in the vicinity of the lower end of the plate.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif condenseur/séparateur selon l'invention; et
La figure 2 représente schématiquement un dispositif de séchage de cartouche de filtrage d'une installation de nettoyage à sec utilisant le dispositif condenseur/séparateur selon l'invention. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of an embodiment, given by way of illustration but in no way limiting, made in relation to the appended drawings in which
Figure 1 is a longitudinal sectional view of a condenser / separator device according to the invention; and
FIG. 2 schematically represents a device for drying the filter cartridge of a dry cleaning installation using the condenser / separator device according to the invention.

Comme représenté sur la figure 1, le dispositif condenseur/séparateur 1 comprend un boîtier parallélépipédique allongé 2, par exemple en tôle métallique fermé par une plaque de fond 3, et comprenant une collerette périphérique su périeure 4 pour le montage étanche d'un couvercle 5 présentant une tubulure centrale 6 d'admission du mélange gazeux à condenser et à séparer. Une cloison transversale 7, montée sur un support intérieur 8 avantageusement en forme de U, sépare le volume interne du boîtier 2 en une chambre supérieure 9 et une chambre inférieure 10. Selon une caractéristique de l'invention, la cloison de séparation 7 est constituée par une partie d'une plaque coudée dont une partie de plaque 11 s'étend jusqu'au voisinage du fond 3 du boîtier à distance d'une paroi latérale adjacente 12 du boîtier 2.Cette partie de plaque 11, s'étendant sur toute la largeur de la chambre inférieure 10, définit avec la paroi latérale adjacente 12 un passage de fluide 13 établissant une communication entre la chambre supérieure 9 et la chambre inférieure 10. Pour favoriser la collecte du condensat de la chambre supérieure 9 dans le passage 13, le support 8 et la cloison 7 associée s'étendent suivant un angle d'environ 8 à 120 par rapport à l'horizontale, l'angle d'ouverture a entre la partie de plaque de cloison 7 et la partie de plaque de passage 11 étant compris entre environ 90 et 980, typiquement de l'ordre de 950. As shown in FIG. 1, the condenser / separator device 1 comprises an elongated parallelepipedic box 2, for example made of metal sheet closed by a bottom plate 3, and comprising a peripheral flange on the top 4 for the tight mounting of a cover 5 having a central pipe 6 for admitting the gas mixture to be condensed and separated. A transverse partition 7, mounted on an internal support 8 advantageously in the form of a U, separates the internal volume of the housing 2 into an upper chamber 9 and a lower chamber 10. According to a characteristic of the invention, the separation partition 7 is constituted by a part of a bent plate of which a plate part 11 extends to the vicinity of the bottom 3 of the housing at a distance from an adjacent side wall 12 of the housing 2. This part of plate 11, extending over all the width of the lower chamber 10, defines with the adjacent side wall 12 a fluid passage 13 establishing communication between the upper chamber 9 and the lower chamber 10. To promote the collection of condensate from the upper chamber 9 in the passage 13, the support 8 and the associated partition 7 extend at an angle of about 8 to 120 relative to the horizontal, the opening angle a between the partition plate part 7 and the passage plate part 11 being understood between around 90 and 980, typically around 950.

Dans la chambre supérieure 9, est disposé un condenseur compact 14, maintenu par un dispositif de fixation latéral 15 fixé au couvercle 5 et par ses canalisations d'amenée et de sortie de fluide réfrigérant 16 traversant le couvercle. Le mélange gazeux introduit verticalement par la tubulure d'alimentation 6 est quasi-totalement condensé dans la chambre supérieure 9, le condensat et les vapeurs résiduelles s'écoulant par le passage 13 jusqu'au niveau du fond du boI- tier où s'effectue, par différence de gravité,la séparation entre les deux liquides condensés. In the upper chamber 9, a compact condenser 14 is arranged, held by a lateral fixing device 15 fixed to the cover 5 and by its coolant inlet and outlet pipes 16 passing through the cover. The gaseous mixture introduced vertically through the supply pipe 6 is almost completely condensed in the upper chamber 9, the condensate and the residual vapors flowing through the passage 13 to the level of the bottom of the housing where the , by difference in gravity, the separation between the two condensed liquids.

La chambre inférieure 10 comprend, dans sa paroi 17 opposée à la paroi latérale 12 définissant partiellement le passage 13, une première sortie supérieure de liquide 18, typiquement pour la récupération de l'eau, et une seconde sortie de liquide inférieure 19 pour la récupération du liquide le plus dense, typiquement du perchloréthylène.La chambre inférieure 10 comprend également à sa partie supérieure, une prise d'air 20 avantageusement équipée d'un clapet de surpression 21. The lower chamber 10 comprises, in its wall 17 opposite the side wall 12 partially defining the passage 13, a first upper liquid outlet 18, typically for the recovery of water, and a second lower liquid outlet 19 for the recovery the densest liquid, typically perchlorethylene. The lower chamber 10 also includes, at its upper part, an air intake 20 advantageously equipped with a pressure relief valve 21.

Selon un aspect de l'invention,une fenêtre rectangulaire 22 est ménagée dans la partie de plaque 11 au voisinage de l'extrémité inférieure de celle-ci, un élément de plaque en forme d'étrier 23 étant rapporté sur la partie de plaque 11 en regard de la fenétre 22 et à distance de celleci. En variante, ou additionnellement, une autre plaque de chicane 24 peut être ménagée sur le fond 3 en regard de la restriction de passage formée entre l'extrémité inférieure de la partie de plaque 11 et ce fond 3. Ces moyens de chica ne amènent ainsi les vapeurs résiduelles non condensées 8 s'écou- lant dans le passage 13 à barboter plus intensément dans le liquide occupant le fond du bottier, et favorisent ainsi une condensation effective plus complète de ces vapeurs ré siduelles. According to one aspect of the invention, a rectangular window 22 is formed in the plate part 11 in the vicinity of the lower end thereof, a stirrup-shaped plate element 23 being attached to the plate part 11 next to window 22 and at a distance from it. As a variant, or additionally, another baffle plate 24 can be provided on the bottom 3 opposite the passage restriction formed between the lower end of the plate part 11 and this bottom 3. These chica means thus do not bring about the non-condensed residual vapors 8 flowing in the passage 13 to be bubbled more intensely in the liquid occupying the bottom of the boot, and thus promote a more complete effective condensation of these residual vapors.

Selon un autre aspect de l'invention, la seconde sortie inférieure de liquide séparé 19 est formée par une tubulure 25, traversant la paroi 17 du bottier et débouchant dans une zone intermédiaire sensiblement médiane d'un élé- ment tubulaire vertical 26 s'étendant sur une majeure partie de la hauteur de la chambre inférieure 10 jusqu'au voisinage immédiat du fond 3 du boîtier. Cet agencement garantit ainsi la récupération avec une grande pureté du liquide le plus dense en exploitant au mieux les surpressions créées à l'intérieur du boîtier. According to another aspect of the invention, the second lower outlet for separated liquid 19 is formed by a tube 25, passing through the wall 17 of the case and opening into a substantially median intermediate zone of a vertical tubular element 26 extending over most of the height of the lower chamber 10 to the immediate vicinity of the bottom 3 of the housing. This arrangement thus guarantees recovery with high purity of the densest liquid by making the best use of the overpressures created inside the housing.

Dans un mode de réalisation particulier, le boîtier 2 a pour dimensions approximatives : hauteur 380 mm pour une section 160 x 24O,la chambre supérieure ayant des hauteurs variant entre environ 120 mm et 130 mm de la paroi 17 à la paroi 12, la partie de plaque 11 et l'élément tubulaire vertical 26 s'étendant jusqu'à environ 15 mm du fond 3 du bot- tier. La fenêtre 22 a une hauteur de 30 mm, la plaque de chicane 23 ayant une hauteur de 90 mm. L'élément tubulaire 26 a une hauteur d'environ 200 mm pour un diamètre interne d'environ 22 mm. Les sorties 18 et 19 sont étagées å 125 et 100 mm, respectivement, du fond 3. In a particular embodiment, the housing 2 has the approximate dimensions: height 380 mm for a 160 × 240 section, the upper chamber having heights varying between approximately 120 mm and 130 mm from the wall 17 to the wall 12, the part of plate 11 and the vertical tubular element 26 extending up to approximately 15 mm from the bottom 3 of the housing. The window 22 has a height of 30 mm, the baffle plate 23 having a height of 90 mm. The tubular element 26 has a height of approximately 200 mm for an internal diameter of approximately 22 mm. The outlets 18 and 19 are stepped at 125 and 100 mm, respectively, from the bottom 3.

On a représenté sur la figure 2 le dispositif con denseurjséparateur 1 intégré à un dispositif de séchage de cartouches de filtrage d'une installation de nettoyage à sec. FIG. 2 shows the device densifier / separator 1 integrated into a device for drying filter cartridges of a dry cleaning installation.

L'installation comprend typiquement une batterie d'au moins deux filtres 30 et 31, équipés chacun d'une cartouche de filtrage amovible du type comprenant du charbon de bois actif et de l'argile ou de la terre de diatomées, ces filtres étant insérés dans un circuit de filtrage de solvant 32, avec ses canalisations d'amenée 33 et de sortie 34.Conformément à un aspect de l'invention, pour accélérer le séchage des cartouches de filtre 30 et 31 entre deux phases de filtrage, on achemine à contre-courant, dans les filtres 30 et 31, de la vapeur sous pression en provenance d'une tubulure d'amenée 35, un jeu de vannes, telles que 36, occultant certaines parties du circuit du solvant pour que le mélange de vapeur et de perchloréthylène extrait des cartouches imbibées gagne un circuit de sortie 38 du mélange gazeux lequel est adressé au dispositif condenseur/évaporateur 1, un jeu de vannes, telles que 37,mettant hors-circuit une partie du circuit de sortie de mélange gazeux lors des phases normales de filtrage du solvant. Le circuit d'amenée de vapeur haute tension 35 comprend typiquement une vanne d'arrêt 39, deux clapets de sécurité 40 et 41 de part et d'autre d'un régulateur/ détendeur 42, et un manomètre 43 de contrôle de la pression de la vapeur détendue pénétrant dans les filtres par les canalisations d'amenée de vapeur de séchage 44 et 45.The installation typically comprises a battery of at least two filters 30 and 31, each equipped with a removable filter cartridge of the type comprising active charcoal and clay or diatomaceous earth, these filters being inserted in a solvent filtering circuit 32, with its inlet 33 and outlet 34 pipes. In accordance with one aspect of the invention, to accelerate the drying of the filter cartridges 30 and 31 between two filtering phases, against the current, in the filters 30 and 31, steam under pressure coming from a supply pipe 35, a set of valves, such as 36, obscuring certain parts of the solvent circuit so that the mixture of steam and of perchlorethylene extracted from the soaked cartridges gains an outlet circuit 38 of the gas mixture which is addressed to the condenser / evaporator device 1, a set of valves, such as 37, bypassing part of the outlet circuit of the gaseous mixture during the phases norma solvent filtering. The high voltage steam supply circuit 35 typically comprises a stop valve 39, two safety valves 40 and 41 on either side of a regulator / expander 42, and a pressure gauge 43 for controlling the pressure of the expanded steam entering the filters through the drying steam supply lines 44 and 45.

Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. Although the present invention has been described in relation to particular embodiments, it is not limited thereto but is on the contrary subject to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.

Claims

1 - Condenser / separator device, comprising a gas mixture inlet, a condenser means, a separation chamber receiving the mixture of fluids cooled by the condenser means, and separate liquid outlets, characterized in that it comprises a elongated, closed housing (2) defining an upper chamber (9), in which a compact condenser (14) is arranged, and a lower receiving and separation chamber (10), the two chambers being separated by a transverse partition (7 ), at least one fluid passage (13) extending from the partition (7) to the vicinity of the bottom (3) of the lower chamber (10) and establishing communication between the two chambers, and two liquid outlets stepped (18; 19) formed in a wall (17) of the lower chamber (10).

2 - Device according to claim 1, characterized in that it comprises a baffle means (23; 24) arranged in the vicinity of the lower end of the passage (13).

3 - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that one of the liquid outlets (19) comprises a hollow tubular element (26), extending vertically in the lower chamber aO), up to the vicinity of the bottom (3) thereof, and a tube (25) opening into an intermediate zone of the tubular element (26) and passing through the side wall (17) of the lower chamber.

4 - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the passage (13) extends along a part of the side wall (12) of the lower chamber (10) being partially delimited by this part of wall.

5 - Device according to claim 4, characterized in that the liquid outlets (18, 19) are provided in an area of the side wall (17) of the lower chamber (10) opposite to said side wall portion (12) partially defining the passage (13).

6 - Device according to claim 4 or claim 5, characterized in that the housing (2) is pa rallélépipédique, and in that the passage (13) is delimited internally by a plate (11) occupying the entire width of the lower chamber (10).

7 - Device according to claim 6, charac terized in that the partition (7) and the plate (11) are formed in one piece.

8 - Device according to claim 7, characterized in that the angle (a) between the partition (7) and the plate defining the passage (11) is between 90 and 980.

9 - Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the plate (11) comprises, in the vicinity of its lower end, a through lumen (22) in front of which extends a plate element (23), away from the plate towards the interior of the lower chamber (10).

10 - Device for drying the filter cartridge of a dry cleaning installation, comprising a solvent circuit and a circuit for circulation of drying steam against the current in the filter cartridges, characterized in that the output of the circuit steam circulation (38) is connected to a condenser / separator device (1) according to one of the preceding claims.