FR2522520A1 - Appareil et procede de distillation continue de liquides aqueux - Google Patents

Abstract

APPAREIL ET PROCEDE DE DISTILLATION CONTINUE DE LIQUIDES AQUEUX, UTILISABLES NOTAMMENT POUR LA DESSALINISATION DE L'EAU DE MER. ON PREVOIT UN MODULE DE DISTILLATION A MEMBRANE, COMPORTANT UNE MEMBRANE MICROPOREUSE FLEXIBLE 16 DISPOSEE CONTRE UNE FEUILLE IMPERMEABLE FORMANT CONDENSATEUR 12 QUI EST PLUS RIGIDE VIS-A-VIS DE LA FLEXION QUE LA MEMBRANE, LA VAPEUR DE DISTILLATION SE DIFFUSANT A TRAVERS CETTE MEMBRANE DEPUIS UNE ALIMENTATION CHAUDE CIRCULANT RAPIDEMENT LE LONG DE CELLE-CI, ET SE CONDENSANT ENTRE CETTE MEMBRANE 16 ET LA FEUILLE 12, LE DISTILLAT CONDENSE ETANT EXTRAIT PAR LES FORCES EXERCEES PAR L'ALIMENTATION CHAUDE AGISSANT SUR LE DISTILLAT EN TRAVERS DE LA MEMBRANE, ET S'ECOULANT DANS LE MEME SENS QUE LA CIRCULATION D'ALIMENTATION CHAUDE, VERS UNE SORTIE DE DISTILLAT 40.

Description

"Appareil et procédé de distillation continue de liqui-

des aqueux"

La présente invention est relative à un pm -

cédé et à un appareil pour la distillation de liquides aqueux et elle est particulièrement intéressante dans la distillation de l'eau de mer pour produire de l'eau douce.

La distillation est un procédé de vaporisa-

tion d'un liquide et de condensation ensuite de la va-

peur Elle est intéressante pour séparer les parties

volatiles d'un mélange par rapport aux composants non vo-

latils ou moins volatils.

Un dispositif pratique de distillation doit réaliser cette séparation à un faible coût à la fois

du point de vue énergétique et du point de vue inves-

tissement Ce n'est que lorsque ces deux éléments économiques sont faibles qu'un dispositif ou procédé de distillation peut dtre intéressant Le rendement énergétique est habituellement mesuré par le "rapport de performance", qui est la somme de chaleur latente récupérée, divisée par la somme de chaleur appliquée au système Un rapport de performance élevé dans un dispositif signifie un faible coût énergétique Des rapports typiques de performance pour des installations

industrielles de distillation sont de l'ordre de 6 à 12.

Le coût d'investissement dépend du coût des matières composantes, de la somme de matièresnécessaireset de

la complexité Les systèmes de distillation normale-

ment disponibles sont coûteux car ils exigent des alliages coûteux et sont complexes du point de vue mé- canique. On a essayé de construire des appareils de

distillation en utilisant des matière poreuses à tra-

vers lesquelles la vapeur peut diffuser, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n* 3 340 186 décrivant un

exemple de ce genre, utilisant une membrane micro-

poreuse, hydrophobe,en polytétrafluoréthylène Pour

un tel appareil de 'distillation à membrane", l'in-

vestissement peut être mis en rapport avec la quantité de distillat produit par surface unitaire de membrane

et par unité de temps On désigne cela par "produc-

tivité" du dispositif ou du procédé.

Il est difficile de concevoir un procédé de distillation qui soit à la fois productif et efficace

du point de vue énergétique Dans tout procédé quel-

conque de ce genre, une augmentation de la producti-

vité par un accroissement de la différence de tempéra-

ture entre l'eau salée chaude s'évaporant et l'eau

salée plus froide se trouvant dans le condenseur amè-

nera une diminution du rapport de performance Le but est par conséquent de diminuer cette différence

de température, tout en entretenant la même producti-

vité Ceci peut être atteint en diminuant l"'inter-

valle de vapeur",c'est-à-dire la distance que la va-

peur doit parcourir depuis le point d'évaporation jusqu'au point de condensation, ou en diminuant

l'épaisseur de la couche de distillat, ou en amélio-

rant le mélange de l'eau salée à l'intérieur des con-

duits, et/ou en utilisant une meilleure matière con-

ductrice de la chaleur pour le condenseur.

On a essayé de construire des dispositifs du type "sandwich" ou à effet multiple, à titre de

moyens de récupération de la chaleur latente du con-

densat mais, dans um grande mesure, ces essais n'ont pas donné de dispositif pratique de distillation Le mélange à l'intérieur des conduits d'eau salée peut

être pauvre car l'obtention de différencesde tempéra-

ture à travers les membranes dépend du maintien de la circulation de l'eau salée à une allure relativement lente Le mauvais mélange résultant donne des chutes importantes de température à travers les couches d'eau

salée, qui se soustraient des chutes utiles de tem-

pérature à travers les membranes De plus, un mauvais

mélange donne des couches stagnantes d'eau salée con-

centrée à l'interface existant entre la membrane et l'eau salée chaude Ces couches abaissent la pression de vapeur de l'eau salée à l'interface et diminuent

la productivité Elles peuvent en outre devenir sur-

saturées et "imprégner" la membrane, en souillant

de la sorte le distillat par l'eau d'alimentation.

Un autre inconvénient important des dispo-

sitifs antérieurs de distillation à effet multiple est qu'ils ne comportent pas de moyens efficaces pour

la séparation du distillat afin de maintenir une épais-

seur minimale des couches de ce distillat Du fait que les chutes de température à travers les couches

de distillat se soustraient des différences de tem-

pérature à travers les membranes, elles diminuent la

productivité ou le rapport de performance.

Suivant la présente invention, on prévoit

un appareil de distillation continue d'une alimenta-

tion formée d'un liquide aqueux chaud contenant un sel ou un autre produit dissous de faible volatilité, cet appareil comprenant une feuille imperméable à la vapeur d'eau et conductrice de la chaleur, formant une paroi longitudinale d'une chambre de récupération de distillat, une membrane microporeuse hydrophobe

formant une paroi longitudinale opposée de cette cham-

bre, celle-ci comportant une sortie d'écoulement pour le distillat, un système assurant la circulation de l'alimentation aqueuse chaude le long de la surface de cette membrane microporeuse, en contact intime avec celle-ci, à l'opposé de la chambre de récupération

de distillat, de manière que la vapeur d'eau prove-

nant de l'alimentation chaude puisse se diffuser à travers la membrane microporeuse vers la chambre de

récupération de distillat, et un système pour refroi-

dir la surface de la feuille imperméable,à l'opposé de la chambre de récupération de distillat, de sorte qu'une condensation de la vapeur d'eau diffusée peut

se réaliser dans la chambre de récupération, cet ap-

pareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un sys-

tème pour l'extraction du distillat condensé hors de

la chambre de récupération de distillat, ce distillat-

condensé étant en contact intime à la fois avec la feuille imperméable et avec la membrane, ce système

d'extraction comprenant des moyens utilisant les for-

ces exercées par l'alimentation chaude en circulation, agissant en travers de la membrane microporeuse, sur

le distillat compris entre cette membrane et la feuil-

le imperméable pour provoquer ainsi la circulation du

distillat dans le sens de la circulation d'alimenta-

tion chaude vers l'ouverture d'écoulement. Le système de refroidissement comprend de

préférence des moyens pour faire circuler l'alimenta-

tion froide dans un sens opposé à celui de la circula-

tion d'alimentation chaude, le long de la surface de

-10 la feuille imperméable à l'opposé de la chambre de ré-

cupération, la température de l'alimentation froide

étant basse par rapport à celle de l'alimentation chau-

de circulant le long de la membrane microporeuse, l'appareil comprenant en outre un dispositif chauffant

connecté entre les moyens de circulation de l'alimen-

tation froide et les moyens de circulation de l'ali-

mentation chaude, ce dispositif chauffant étant des-

tiné à recevoir l'alimentation froide après que celle-

ci a refroidi la membrane imperméable, l'alimentation

froide ainsi reçue étant réchauffée jusqu'à la tempé-

rature de l'alimentation chaude circulant le long de

la membrane microporeuse, l'alimentation ainsi ré-

chauffée étant ensuite libérée pour circuler le long

de la membrane microporeuse.

Il est également préférable que le système

d'extraction de distillat comprenne une feuille imper-

méable qui est plus rigide vis-à-vis d'une flexion dans la direction perpendiculaire à la surface de la feuille, que la membrane microporeuse, la feuille

imperméable et la membrane microporeuse étant dispo-

sées pour entrer en contact superficiel lorsqu'il n'y

a pas de distillat liquide dans la chambre de récupé-

ration, un gradient de pression étant entretenu dans la circulation d'alimentation chaude le long de la membrane avec une diminution de la pression dans le sens de la circulation, la membrane microporeuse se déformant localement dans la direction perpendiculaire

à la feuille imperméable durant l'opération de distil-

lation pour permettre une accumulation et un passage

de distillat liquide.

L'invention prévoit également un procédé de

distillation continue d'une alimentation aqueuse chau-

de contenant un sel ou un produit dissous de faible

volatilité, ce procédé comprenant les phases opéra-

toires suivantes: (a) la circulation de l'alimentation chaude le long d'une face d'une membrane microporeuse, en contact intime avec celle-ci,

(b) la diffusion de la vapeur d'eau à tra-

vers la membrane, et

(c) la condensation de la vapeur d'eau dif-

fusée dans une chambre de récupération existant entre la membrane susdite et une feuille imperméable prévue du côté de la membrane microporeuse, qui est opposé à l'alimentation chaude, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend

(d) le maintien du distillat en contact in-

time à la fois avec la membrane et avec la feuille imperméable, et (e) l'extraction du distillat condensé et

récupéré, hors de la chambre de récupération, en uti-

lisant les forces exercées par la circulation d'ali-

mentation chaude agissant en travers de la membrane

microporeuse sur le distillat compris entre cette mem-

brane et la feuille imperméable, ces forces amenant le distillat à circuler vers une sortie de décharge dans le même sens que la circulation d'alimentation chaude. L'invention sera décrite plus complètement encore ci-après, à titre d'exemple seulement, avec

référence aux dessins non limitatifs annexés.

La Figure l A est une vue en coupe schémati-

que d'un module de distillation linéaire suivant la

présente invention.

La Figure 1 B illustre schématiquement un dé-

tail d'une partie de la forme de réalisation représentée par la Figure l A, cette vue étant prise suivant les lignes l B-l B de la Figure l A.

La Figure 2 A est une vue en coupe schémati-

que d'une partie d'un module de distillation en forme

de spirale, suivant la présente invention.

La Figure 2 B est une vue schématique de la partie du module en spirale, qui n'est pas illustrée par la Figure 2 A.

La Figure 3 présente schématiquement un dé-

tail d'une partie du module en spirale illustré par la Figure 2 A. Comme illustré par les dessins, l'appareil de distillation continue d'une alimentation de liquide aqueux contenant un sel ou un autre produit dissous non volatil comprend une feuille imperméable à la vapeur d'eau et conductrice de la chaleur, formant une paroi longitudinale d'une chambre de récupération de distillat La Figure l A illustre un appareil de

distillation linéaire 10, dans lequel une feuille im-

perméable à la vapeur d'eau 12 est prévue d'un côté d'une chambre de récupération de distillat 14 de ma- nière à former une paroi de cette chambre Cette feuille 12 est de préférence faite en tôle métallique ou en une pellicule plastique mince, par exemple en polyéthylène de haute densité, d'une épaisseur allant

d'environ 0,025 à environ 0,125 mm Cette gamme d'épais-

seurs apportera une robustesse suffisante à la feuille,

tout en lui donnant une résistance thermique suffi-

samment faible au passage de la chaleur Une faible résistance thermique est importante car la feuille 12

agit comme élément condenseur pour l'unité de distil-

lation 10.

Une membrane microporeuse hydrophobe 16 est prévue pour former une paroi longitudinale opposée de

la chambre de récupération de distillat 14 Cette mem-

brane microporeuse 16 est de préférence constituée par une membrane microporeuse en polytétrafluoréthylène (PTFE), d'une épaisseur d'environ 0,025 à environ

0,125 mm et comportant une proportion de vides d'en-

viron 80 à environ 90 % Une membrane microporeuse satisfaisante en PTFE a été décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 953 566, bien que l'on

puisse utiliser d'autres matières de membrane micro-

poreuses hydrophobes, par exemple du polypropylène microporeux.

On prévoit un système pour assurer une cir-

culation rapide de l'alimentation aqueuse chaude le long de la surface de la membrane microporeuse, en

contact intime avec celle-ci, à l'opposé de la cham-

bre de récupération de distillat Dans le cas illus-

tré, une paroi longitudinale opposée 18 fait face à la membrane microporeuse 16 et forme avec celle-ci

la chambre de circulation d'alimentation chaude 20.

La paroi longitudinale 18 peut être faite en n'importe quelle matière présentant une rigidité suffisante

pour contenir et canaliser la circulation d'eau chaude.

Dans certaines applications de distillation, la paroi longitudinale 18 peut être remplacée par une autre paroi microporeuse, semblable à la paroi 16, cette paroi 18 pouvant former, avec une feuille associée formant condenseur, une autre chambre parallèle de récupération de distillat, l'alimentation chaude

étant la même que celle circulant dans la chambre 20.

L'appareil de distillation en spirale, illustré par

la Figure 2 A, utilise essentiellement ce type de cons-

truction. Dans la forme de réalisation de la Figure l A,

on a prévu une pompe 22 connectée pour fournir une cir-

culation d'alimentation chaude en direction longitu-

dinale à travers une entrée 24 vers la chambre 20, cette alimentation chaude passant alors rapidement le long de la membrane microporeuse 16 (de la gauche vers la droite sur la Figure l A, comme montré par les flèches) Il est important que l'alimentation chaude entre en contact intime avec la surface de la membrane 16 Il résulte de la circulation provoquée par la pompe 22 que l'alimentation aqueuse chaude se déplace dans la chambre 20 et passe rapidement le long de la membrane microporeuse 16 La vapeur d'eau s'évaporant

depuis cette alimentation se diffuse à travers la mem-

brane microporeuse 16 vers la chambre de récupération

de distillat 14, o elle est condensée et récoltée.

Le système prévu pour le refroidissement de

la feuille imperméable comprend une paroi longitudina-

le 28 qui fait face à la feuille formant condenseur 12, du côté opposé à la membrane microporeuse 16, cette paroi longitudinale 28 formant, avec la feuille 12, une chambre 30 destinée à contenir un fluide froid utilisé pour refroidir la feuille formant condenseur 12. Pour permettre une récupération de chaleur latente depuis le distillat en cours de condensation, le fluide froid est de préférence constitué par une

alimentation aqueuse se trouvant à une température in-

férieure à celle de l'alimentation chaude circulant dans la chambre 20, l'alimentation froide circulant

en sens inverse de celui de la circulation d'alimenta-

tion chaude existant dans la chambre 20 Du fait du

refroidissement continu de la feuille formant conden-

seur 12, la vapeur se diffusant à travers la membrane microporeuse 16 se condense, au moins au départ, sur cette feuille 12 Après la formation d'une pellicule de distillat liquide, la vapeur peut se condenser

dans cette pellicule de distillat liquide mais la cha-

leur de vaporisation est destinée à être transférée finalement à travers la feuille formant condenseur 12 vers l'alimentation froide circulant dans la chambre 30 Il doit en outre être entendu que le distillat condensé se trouvant dans la chambre de récupération 14 1 l est toujours physiquement en contact, d'un côté avec la membrane 16 et, de l'autre côté, avec la

feuille formant condenseur 12, de sorte que ce distil-

lat est en fait pris en "sandwich" entre cette membra-

ne 16 et cette feuille 12. Dans l'appareil de la Figure l A, unepompe 32 est disposée de manière à recevoir l'alimentation froide depuis une source (non illustrée) et elle est connectée à l'unité de distillation 10 pour introduire l'alimentation froide dans la chambre 30 à travers une ouverture d'admission 34 Après passage le long de

la feuille formant condenseur 12, l'alimentation froi-

de (qui est alors devenue chaude) quitte la chambre 30

par une sortie 36 L'alimentation froide ainsi réchauf-

fée, quittant la chambre 30 par la sortie 36, est

ensuite chauffée, par exemple par un dispositif chauf-

fant 38, et utilisée pour augmenter ou fournir la quantité totale d'alimentation chaude destinée à 8 tre

introduite dans la chambre 20 par la pompe 22 et l'ou-

verture d'admission 24.

On comprendra qu'une série d'unités ou modu-

les de distillation 10, tels qu'illustrés par la Fi-

gure l A, peuvent 9 tre utilisés sous forme d'étages

en série ou en parallèle dans des appareils de distil-

lation présentant diverses configurations A titre d'exempl, comme illustré schématiquement par les

traits interrompus sur la Figure l A, il peut etre avan-

tageux de former une paroi longitudinale 28 en pré-

voyant le m 9 me type de matière que celle utilisée pour la feuille formant condenseur -12 et d'utiliser la paroi 28 comme feuille formant condenseur dans un autre module de distillation, refroidi par le même

courant de circulation d'alimentation froide On com-

prendra que diverses interconnexions d'écoulement peu-

vent être envisagées entre les divers étages suivant les températures relatives des circulations d'alimen- tation chaude et d'alimentation froide, quittant et

entrant dans les unités individuelles, afin d'arri-

ver à une utilisation et une conservation efficaces

de l'énergie therm:ique utilisée pour vaporiser le li-

quide aqueux.

Un système est prévu pour extraire le dis-

tillat condensé et récolté depuis la chambre de récu-

pération de distillat en utilisant les forces exercées par l'alimentation chaude en circulationagissant en travers de la membrane microporeuse sur le distillat compris entre cette membrane microporeuse et la feuille imperméable, ces forces amenant une circulation du

distillat dans le même sens que celui de l'alimenta-

tion chaude Dans le cas illustré, la membrane micro-

poreuse 16 est montée de manière qu'elle soit en con-

tact avec la surface de la feuille formant condenseur 12 lorsqu'il n'y a pas de distillat dans la chambre 14, par exemple lors du démarrage ou lorsque la pellicule de distillat a été momentanément enlevée d'un endroit particulier sur la feuille formant condenseur 12 par l'action de l'alimentation chaude en circulation En outre, les matières et les épaisseurs de la membrane microporeuse 16 et de la feuille 12 sont choisies de

telle sorte que cette feuille 12 soit plus rigide vis-

à-vis d'une flexion dans la direction perpendiculaire à la surface de la feuille formant condenseur 12, que la membrane microporeuse 16 La différence existant entre leurs rigidités relatives à la flexion amène la membrane microporeuse à se déformer localement dans

une direction perpendiculaire à la surface de la feuil-

le formant condenseur 12 pour permettre d'accepter une accumulation de distillat condensé, tandis que la feuille formant condenseur 12 reste relativement sans déformation à partir de la position qu'elle occupe

avant cette accumulation de distillat condensé.

Pour des unités de distillation utilisant une matière en feuille rigide, par exemple une tôle métallique, pour la feuille formant condenseur 12, les rigidités relatives désirées à la flexion peuvent facilement être satisfaites La plupart des matières

convenant pour la membrane microporeuse 16, en parti-

culier la matière PTFE expansée que l'on préfère

sont très flexibles et souples dans la gamme d'épais-

seurs allant d'environ 0,025 à environ 0,125 mm, et ces matières peuvent aisément ttre choisies parmi les matières d'épaisseurs appropriées convenant pour des

applications de distillation.

En liaison avec les caractéristiques relati-

ves mentionnées ci-dessus et les positions relatives de la membrane 16 et de la feuille formant condenseur 12, le système d'extraction comprend, comme illustré dans le cas présent, la prévision d'un gradient de

pression dans la direction de circulation de l'alimen-

tation chaude à l'intérieur de la chambre 20, la pres-

sion diminuant depuis le conduit d'entrée 24 jusqu'à

la sortie 26 Les dimensions transversales de la cham-

bre 20 peuvent gtre choisies en considérant le débit volumétrique désiré d'alimentation chaude à travers la chambre 20,et la capacité de la pompe 22 choisie

pour assurer l'obtention du gradient désiré de pression.

Des moyens sont de préférence prévus dans la chambre 20 pour créer une turbulence et un mélange supplémentai- res dans l'alimentation chaude en circulation, par exemple un élément d'espacement 50 tel qu'illustré par la Figure 1 B. L'élément d'espacement 50 comprend un réseau de brins longitudinaux 52 et de brins transversaux 54 reliés entre eux Les brins longitudinaux 52 servent à séparer la membrane 16 par rapport à la paroi 18 de

manière à créer des espaces de circulation pour l'ali-

mentation à l'intérieur de la chambre 20, tandis que

les brins 54 servent à la mise en place des brins 52.

Les brin transversaux 54 sont d'un diamètre nettement plus petit que celui des brins 52 La dimension réduite des brins 54 est nécessaire pour permettre la formation d'une chambre de récupération 14 par déformation de la membrane 16, tout en accroissant simultanément la turbulence le long de la chambre 20 Evidemment, les dimensions de l'élément d'espacement 50 devraient être choisies pour ne pas augmenter indûment le gradient de pression car il pourrait en résulter une diminution globale de rendement du fait de la nécessité d'une puissance accrue de pompage et d'une épaisseur plus grande pour la feuille formant condenseur 12 pour que celle-ci résiste à tout désiquilibre quelconqoe de

pression statique entre les chambres 20 et 30 L'élé-

ment d'espacement 50 agit également pour augmenter le mélange à l'intérieur de la chambre 20 et empêcher

252252 C

l'accumulation de couches froides stagnantes d'alimen-

tation au voisinage de la membrane 16.

Les éléments d'espacement traditionnels

utilisés dans l'osmose inversée et dans l'ultrafiltra-

tion,ne conviennent pas bien car ils ne permettent pas à la membrane 16 de se séparer de la feuille formant condenseur 12 suivant une ligne continue le long de la chambre 20 Du distillat reste emprisonné et ne

peut pas circuler sous la membrane 16 vers la sortie 40.

Un élément d'espacement à canaux, qui, d'après ce que l'on a constaté, agit de manière appropriée dans

des modules de distillation réalisés suivant la pré-

* sente invention, est un élément formé de couches

adossées de treillis Conwed XN 2170 (Conwed est une -

marque déposée), une construction de ce genre présen-

tant en coupe transversale l'allure illustrée par la Figure 1 B Les circulations d'alimentation chaude

et de distillat se font dans une direction perpendicu-

laire au plan de la section de la Figure 1 B.

Le distillat circulant dans la chambre de ré-

cupération est évacué dans le sens de la circulation d'alimentation chaude Comme illustré par la Figure l A, une sortie 40 est prévue pour l'écoulement du

distillat hors de la chambre de récupération 14 Cet-

te sortie 40 est prévue à l'extrémité longitudinale de la chambre de récupération de distillat 14 si on considère le sens de circulation de l'alimentation chaude dans la chambre 20 On a comr taté que cette localisation pour l'écoulement du distillat hors de la chambre de récupération 14 agit, en même temps que

l'agencement et la construction de la membrane micro-

poreuse 16, la feuille formant condenseur 12 et le sens d'écoulement de l'alimentation chaude dans

la chambre 20, pour assurer une productivité surpre-

nante et d'un niveau inattendu, en ce qui concerne la quantité de distillat produit, l'énergie thermique

dépensée pour la vaporisation et les dimensions glo-

bales de l'unité de distillation Bien que le phéno-

mène physique responsable de la productivité élevée ne soit que partiellement compris à l'heure actuelle, la discussion suivante permettra aux spécialistes en ce domaine d'apprécier le phénomène et de comprendre

l'importance de ces caractéristiques pour le fonction-

nement suivant l'invention.

Lorsqu'on met en marche un appareil réalisé d'après l'unité de distillation 10, la membrane 16 et la feuille 12 sont en contact De la vapeur d'eau se condensera au départ, non pas dans le distillat mais sur cette feuille 12 Au fur et à mesure que le distillat s'accumule dans la chambre de récupération

14, il prend place entre la membrane 16 et la feuil-

le 12 en créant son propre espace Ensuite, une cour-

te pellicule continue de distillat séparera la membra-

ne 16 de la feuille formant condenseur 12 La deman-

deresse a découvert, par des essais effectifs, que les forces provoquées par la circulation rapide de l'alimentation chaude dans la clambre 20 agissent

apparemment en travers de la membrane 16 pour entrai-

ner ou évacuer le distillat vers la sortie 40 prévue à l'extrémité basse pression de la chambre 20 On a constaté que cette évacuation du distillat, lorsque des quantités relativement importantes de distillat sont produites, prend la forme d'une série de rides

ou d'ondulations dans la membrane 16 que l'on peut ob-

server en réalité si la paroi 18 est transparente.

Le distillat s'accumule ainsi à l'extrémité basse pres-

sion de la chambre 20 et s'écoule par la sortie 40.

L'alimentation "chaude" refroidie et quelque peu con-

centrée quitte le module de distillation 10 par la sor-

tie 26 et est soit rejetée,soit partiellement recyclée

au conduit d'entrée 34.

Le procédé et l'appareil permettant l'enlève-

ment du distillat par une extraction utilisant les forces créées par l'alimentation en circulation sont importants dans la détermination-de la praticabilité

du dispositif de distillation de la présente invention.

L'appareil et le procédé suivant la présente invention donnent une couche de distillat mince minimale Une mince couche de distillat assure un bon transfert de la chaleur latente vers la feuille formant condenseur 12, ce qui augmente ainsi la chute de température à travers la membrane 16 et augmente la productivité Comme le distillat est toujours en contact intime avec la feuille formant condenseur 12, ce distillat sort lui-même du dispositif à l'état froid, en ayant cédé son énergie thermique à l'alimentation froide circulant dans la chambre 30 Des rapports très élevés de performance sont ainsi possibles avec des dispositifs réalisés

suivant la présente invention. Un autre avantage du procédé et de l'appareil suivant la présente

invention assurant l'écoulement du distillat est que la membrane microporeuse 16 est en suspension entre deux masses de liquide (c'est-àdire l'alimentation chauffée et le distillat) qui ont des pressions statiques essentiellement égales en travers de la membrane 16 en tout point donné quelconque dans la direction de la circulation d'alimentation chaude, bien qu'un gradient de pression existe suivant cette

direction de la circulation d'alimentation chaude, com-

me on l'a expliqué précédemment Ceci donne une con-

trainte mécanique minimale sur la membrane microporeuse 16, car celle-ci n'est pas résistante à une pression

hydrostatique importante Bien que, d'une manière gé-

nérale,les pressions statiques à l'intérieur des cham-

bres 30 et 20 ne soient pas égales, toute charge quel-

conque créée par des pressions inégales est supportée presque totalement par la feuille formant condenseur 12

du fait du mou existant dans la membrane 16.

L'utilisation d'une mince feuille flexible formant condenseur 12, conjointement à une membrane microporeuse très flexible 16, peut créer un certain

bombement ou déplacement de la feuille formant conden-

seur 12 à la suite de toute différence quelconque de pression statique entre la chambre 20 et la chambre 30 dans l'unité de distillation illustrée par la Figure l A Dans un tel cas, les extrémités de la feuille 12 et de la membrane 16 sont généralement maintenues de force à l'encontre de tout déplacement par l'agencement de montage (non illustré), avec pour résultat que les forces créées par la pression doivent être supportées par la feuille 12 mise en tension La feuille

formant condenseur 12 supporte essentiellement la to-

talité de la charge hydrostatique, en laissant la mem-

brane 16 relativement sans tension et comparativement

souple et flexible.

En résumé, la membrane hydrophobe microporeu-

se 16 devrait être mince et très poreuse afin de faci-

liter la diffusion de la vapeur d'eau Elle devrait présenter une faible conductivité thermique pour ré-

duire au minimum la conduction de chaleur depuis l'ali-

mentation chauffée vers le distillat refroidi La taille des pores devrait être suffisamment petite pour

résister à l'entrée d'eau aux pressions statiques d'ali-

mentation sur de longues périodes de temps à des tem-

pératures élevées La membrane devrait être robuste et résistante à l'abrasion, même à des températures

de 1000 C, et elle devrait résister aux attaques chi-

miques et biologiques La flexibilité est nécessaire pour que cette membrane puisse se déplacer afin de

s'accommoder du courant de distillat.

La feuille formant condenseur 12 devrait être imperméable, conductrice de la chaleur, résistante à

la corrosion par l'eau salée et aux attaques biologi-

ques, et d'un faible cott Il peut s'agir d'une ma-

tière stratifiée, telle qu'une feuille d'aluminium

enrobée de polyéthylène Comme la feuille formant con-

denseur 12 doit supporter virtuellement la totalité de la charge résultant des différences de pression à l'intérieur du dispositif, elle doit présenter une

haute résistance à la traction.

Exemple 1

Le phénomène d'évacuation décrit précédemment a été exploré expérimentalement par utilisation d'une alimentation d'eau salée dans une unité de distillation linéaire d'une configuration semblable à celle illustrée

par la Figure l A Une feuille transparente de plexi-

glas forme les parois longitudinales 18 et 28 du dis-

positif et les chambres d'alimentation 20 et 30 sont garnies d'éléments d'espacement semblables à celui illustré par la Figure 1 B, en étant formés d'un treil-

lis Conwed XN 2170 (Conwed est une marque déposée).

La feuille formant condenseur 12 de la Figure l A est faite de polyéthylène de haute densité d'une épaisseur de 0,075 mm et la membrane microporeuse 16 est faite d'une pellicule de PTFE hydrophobe, d'une épaisseur

de 0,1 mm, présentant des pores de 0,45 Il, cette ma-

tière étant disponible auprès de la société W L Gore

& Associates, Inc, sous la dénomination 5 C 2.

L'appareil d'essai différait de celui de la Figure l A par le fait qu'une lumière supplémentaire d'écoulement de distillat a été prévue à l'extrémité haute pression de la chambre 20, entre la sortie 36 et l'ouverture d'admission 24 Lorsque cet appareil de distillation a été mis en fonctionnement avec ses

deux lumières pour le distillat, on avait un écoule-

ment de 98 % du distillat par la lumière correspondant à la sortie 40, qui est la plus proche de la sortie

d'alimentation chaude 26 Lorsqu'on bloquait délibé-

rément la lumière correspondant à la sortie 40, la production de distillat du dispositf diminuait de 12,4 ml/mn à 4,7 ml/mn En regardant à travers les parois plastiques transparentes du dispositif, la

membrane microporeuse apparaissait boursouflée L'ou-

verture de la lumière bloquée amenait un jaillissement de distillat sortant sous pression Il est surprenant

de découvrir ainsi l'importance de l'écoulement du dis-

tillat dans le même sens que celui de la sortie de l'ali-

mentation chaude d'eau salée.

Cette expérience a démontré que, même lors-

que la feuille formant condenseur 12 est une feuille en matière plastique flexible, relativement mince, le sens de l'écoulement ou de l'évacuation du distillat dépend de celui de la circulation d'alimentation chaude le long de la membrane microporeuse 16, et non pas du sens de la circulation d'alimentation froide existant

de l'autre côté de la feuille formant condenseur 12.

On pense que ceci résulte du fait que, même si la feuille formant condenseur 12 est assez flexible, elle se trouve à l'état tendu du fait des différences de

pression statique entre la chambre d'alimentation chau-

de 20 et la chambre d'alimentation d'eau salée froide Du fait de la plus haute tension existant dans la

feuille 12 comparativement à la membrane 16, pratique-

ment la totalité de la charge est supportée par la feuille formant condenseur 12; ceci laisse la membrane libre de se déformer localement sous les forces créées

par la circulation de l'alimentation et par le distil-

lat destiné à être évacué par la sortie 40.

Un désavantage principal d'un dispositif li-

néaire, tel que celui illustré par la Figure l A, est

que des longueurs d'environ 30,5 mètres ou plus de-

viennent embarrassantes et conteuses à isoler De

plus, les pressions nécessaires pour entraîner l'ali-

mentation et assurer un bon mélange peuvent nécessiter

un entretoisement compliqué dans la forme de réalisa-

tion linéaire de l'invention Pour ces raisons, un module préféré de distillation suivant l'invention utilise une géométrie en forme de spirale, telle que celle désignée d'une manière générale par le numéro de référence 110 et illustrée par la Figure 2 A Dans la discussion suivante, les éléments du module en spirale 110, qui correspondent du point de vue fonctionnel aux éléments du module linéaire 10 précédemment décrit (Figure LA) ont reçu les mêmes numéros de référence augmentés de 100, par rapport aux numéros de la Figure l A.

L'alimentation froide est pompée dans le mo-

dule à l'entrée 134 et se déplace en spirale vers le

centre à travers la chambre 130, en prenant de la cha-

leur des feuilles formant condenseurs 112 a et 112 b, au fur et à mesure que cette alimentation circule Cette alimentation froide, qui est ainsi chauffée par la chaleur latente récupérée de condensation du distillat, quitte le module par la sortie 136, elle est chauffée

encore par un dispositif chauffant 138 et elle est en-

suite renvoyée à la chambre 420 par le conduit d'entrée 124 Une pompe 122, illustrée sur la Figure 2 B, peut être localisée dans la connexion existant entre la sortie 136 et le conduit d'entrée 124 pour créer une force d'entratnement pour les alimentations chaude et froide La circulation de l'alimentation chaude se fait alors en spirale vers l'extérieur à travers la chambre 120, qui est garnie de chaqoe côté par des

membranes microporeuses hydrophobes 116 a, 116 b.

Durant son passage dans la chambre 120, une

partie de l'alimentation s'évapore à travers les mem-

branes 116 a, 116 b et le distillat se récolte dans les chambres de distillat parallèles 114 a, 114 b, formées

par les membranes 116 a, 116 b et par les feuilles adja-

centes correspondanis formant condenseurs 112 a, 112 b.

Ce distillat se déplace en spirale vers l'extérieur en deux minces courants, il est entrainé ou évacué grâce à la circulation d'alimentation chaude dans la chambre et il est récolté dans les collecteurs de distillat a, 140 b, depuis lesquels il est retiré du module en spirale 110 L'alimentation chaude, refroidie et quelque peu concentrée, s'en allant par la sortie 126, est rejetée, ou pompée à titre d'alimentation pour un

autre module, ou encore partiellement recyclée au con-

duit d'entrée 134.

Des configurations d'unités de distillation

a deux membranes et à deux condenseurs, telles qu'illus-

trées par la Figure 2 A, peuvent permettre des économies

d'espace, car la moitié seulement du nombre des con-

duits est nécessaire pour une surface donnée de mem-

brane microporeuse De plus, la longueur des conduits nécessaire pour arriver à un rapport de performance donné ne doit être que d'environ la moitié de celle à prévoir pour des modules de distillation, tels que le module 10 illustré par la Figure l A. La hauteur du module en spirale, telle que mesurée le long de l'axe de la spirale, n'influence pas de façon appréciable le rapport de performance mais seulement la quantité d'alimentation nécessaire, la somme de chaleur requise et la quantité de distillat

produit, toutes ces caractéristiques augmentant linéai-

rement avec la hauteur Le rapport de performance

augmente pour une gamme donnée de températures opéra-

toires et pour un débit donné d'alimentation lorsqu'on ajoute des spires supplémentaires au module Toutefois, ces spires supplémentaires augmentent la longueur,

ce qui a pour effet de diminuer la quantité de distil-

lat produit par surface unitaire de membrane et par unité de temps L'augmentation du débit d'alimenta-

tion pour un module donné travaillant entre des tempé-

ratures déterminées accroit la productivité au détri-

ment du rapport de performance Ces variantes de ca-

ractéristiques doivent être soupesées lorsqu'on con-

çoit un module de distillation afin d'arriver à la

meilleure performance pour un besoin donné Les va-

riantes de productivité et de rapport de performance permettent d'arriver à une certaine flexibilité de fonctionnement du module de sorte que des périodes

inhabituelles de demande de distillat peuvent être tem-

porairement satisfaites sans dépenses importantes d'in-

vestissement.

D'une façon générale, la pression de l'ali-

mentation chaude dans la chambre 120 n'est pas la même

que celle de l'alimentation froide dans la chambre 130.

Pour empêcher un affaissement de la chambre à plus bas-

se pression, des éléments d'espacements, tels que l'élé-

ment 150 illustré dans la section de chambre d'alimen-

tation chaude 120, représentée par la Figure 3, peuvent de préférence être utilisésdans l'une ou de préférence

dans les deux chambres de circulation d'alimentation.

Comme dans le cas de la forme de réalisation illustrée par les Figures l A et 1 B, ces éléments d'espacement

assurent la fonction supplémentaire d'éléments favori-

sant la turbulence En outre, on obtient un meilleur

mélange avec un tel élément d'espacement 150.

L'élément d'espacement 150 comprend un réséau de brins longitudinaux 152 et de brins transversaux 154 qui sont reliés entre eux Les brins longitudinaux

152 servent à maintenir à l'écart les membranes micro-

poreuses 116 a, 116 b et les feuilles formant condenseurs 112 a, 112 b, afin de créer des espaces d'écoulement pour

la circulation dans la chambre 120 Les brins trans-

versaux 154 sont d'un diamètre nettement plus petit que celui des brins longitudinaux 152, et ils servent en même temps à maintenir les brins longitudinaux 152 à leurs places, à laisser ainsi de la place pour une déformation locale des membranes 116 a, 116 b en vue de la formation des chambres de distillat 114 a et 114 b,

à augmenter la turbulence dans la chambre 120 et à fa-

voriser un mélange de l'alimentation d'eau salée dans

la chambre de circulation d'alimentation chaude 120.

Ce mélange empêche la formation de couches épaisses et relativement froides d'alimentation chaude concentrée le long des membranes 116 a, 116 b On a constaté qu'un

élément d'espacement composé,utilisant des couches ados-

sées de treillis Conwed XN 2170 (Conwed est une marque

déposée) agit de manière satisfaisante à titre d'élé-

ment d'espacement 150.

Les éléments d'espacement pour la chambre d'alimentation chaude devraient de préférence être

réalisés en des matières, telles que des matières plas-

tiques, qui sont résistantes à la corrosion et qui ne

s'hydrolysent pas ou ne s'affaissent pas dans des solu-

tions aqueuses chaudes Les brins longitudinaux 152

devraient être caoutchouteux ou très lisses afin d'évi-

ter une perforation des membranes 116 a, 116 b.

Les éléments d'espacement de la chambre d'ali-

mentation froide (non représentés), qui n'entrent pas en contact avec les membranes 116 a, 116 b peuvent avoir la configuration de l'élément d'espacement 150 illustré par la Figure 3 ou la configuration d'éléments d'espa- cement traditionnels, par exemple celle du produit Vexar (marque déposée) de la société Dupont Co.

Exemple 2

On a construit un module de distillation à membrane, d'une configuration semblable à celle du module en spirale 110 des Figures 2 et 3, en utilisant de l'eau salée comme alimentation, et des chambres , 130 d'une longueur de 19,5 mètres Les membranes microporeuses et les feuilles formant condenseurs sont

d'une largeur de 15,2 cm, de sorte que la hauteur glo-

bale du module est d'environ 15,2 cm Les feuilles formant condenseurs 112 a, 112 b sont faites en aluminium H-19, alliage 1145, d'une épaisseur de 0,2 mm, et les membranes 116 a, 116 b sont faites de PTFE poreux, d'une épaisseur de 0,1 mm, ces membranes ayant chacune une taille effective des pores d'environ 0,45 i, de telles membranes étant disponibles auprès de la société W L.

Gore & Associates, Inc, sous la désignation 5 C 2.

Les chambres d'alimentations chaude et froide utilisent

toutes deux à titre d'élément d'espacement, deux cou-

ches adossées d'un treillis Conwed XN 2170 (Conwed est une marque déposée) Les chambres d'alimentations chaude et froide sont chacune d'une épaisseur de 4,3 mm et le diamètre global du module atteint 50,8 cm Pour assembler le module, une bande simple de membrane en PTFE est d'abord réunie suivant ses bords à une feuille simple d'aluminium en utilisant une bande adhésive sur les deux faces Les bandes temporairement réunies sont alors repliées pour que la membrane se fasse face à elle-même, l'ensemble replié est enroulé de manière lâche pour former la spirale, et les connexions de collecteurs sont faites La base et le haut du module sont ensuite plantés dans une résine époxy de manière que la couche introduite dans cette dernière s'étende sur 1,27 cm au haut et à la base, ce qui laisse 12,7 cm

de largeur effective de membrane et de condenseur.

Dans un essai, on a utilisé 3,78 1/mn d'une alimentation d'eau salée à 4 % à 27,60 C dans le module d'essai, cette alimentation étant amenée à l'entrée 134 de la Figure 2 A L'alimentation quittait la sortie

136 à 81,70 C, puis elle était chauffée par des ré-

chauffeurs à résistances électriques jusqu'à 85,60 C et

repompée dans le module par le conduit d'admission 124.

L'eau salée sortait de la chambre d'alimentation chaude par la sortie 126 à une température de 31,60 C Sur une période de fonctionnement de 3 minutes du système stabilisé, on obtenait un écoulement de 659 ml de distillat, montrant une conductivité de 15 micromhos/

cm,à partir des collecteurs de distillat 140 a, 140 b.

La productivité était de 63,5 1/m 2/jour ou de 316 1/

jour Le rapport de performance était de 11 Ce rap-

port de performance pouvait être augmenté en utilisant

de plus longs conduits ou canaux pour la circulation.

La productivité et le rapport de performance pouvaient être tous deux augmentés en augmentant la température du dispositif chauffant La combinaison de la haute productivité et du rapport de performance élevé, que l'on rencontre dans ce cas, se situe bien au-delà de celle présentée par la technique antérieure dans la distillation à membrane, de sorte que la distillation

à membrane suivant l'invention fournit un moyen in-

téressant pour la désalination de l'eau de mer. En résumé, il y a quatre éléments importants

pour une forme de réalisation à conservation de cha-

leur latente suivant la présente invention: ( 1) circulation à contrecourant de l'eau salée entrante froide par rapport à la circulation d'eau

salée chaude Ceci est nécessaire pour assurer une con-

servation maximale de l'énergie de chaleur latente.

( 2) Circulation rapide de l'eau salée chaude

pour créer un mélange et une turbulence, ce qui amé-

liore le transfert de chaleur et empêche des concentra-

tions élevées de sel à la surface de la membrane micro-

poreuse hydrophobe Cette circulation rapide assure

également l'expulsion rapide du distillat.

( 3) Membrane microporeuse hydrophobe mince en contact direct à la fois avec l'alimentation d'eau salée chaude et avec le distillat, ce qui permet une circulation maximale de vapeur d'eau en empêchant en

outre une souillure du distillat par l'eau d'alimen-

tation.

( 4) Circulation du distillat, qui est en-

trainée par la circulation d'eau salée chaude, de sorte

que ces deux circulations se font dans le même sens.

Ceci est nécessaire pour obtenir une mince couche de distillat et, de la sorte, une barrière minimale pour

chauffer la circulation Ceci amène également le dis-

tillat à céder sa chaleur sensible Des rapports de

performance très élevés ne peuvent etre atteints que.

par des dispositifs qui fournissent un distillat froid.

En plus de ces éléments primaires, deux au-

tres éléments semblent 9 tre très intéressants: ( 1) Eléments d'espacement pour les conduits

ou canaux d'eau salée, ces éléments améliorant le mé-

lange, assurant une résistance à la compression des canaux ou conduits et permettant, pour les canaux ou conduits d'eau salée chaude, une libre circulation

du distillat dans le même sens que celui de la circu-

lation d'eau salée chaude.

( 2) Configuration en spirale, permettant d'obtenir de grandes longueurs de canaux ou conduits dans un faible volume, assurant aussi une résistance à des pressions modérées d'eau et n'exigeant que peu

d'isolation thermique.

On peut donc voir que la présente invention

peut être adaptée à de nombreuses applications diffé-

rentes, notamment dans les cas o le colt de l'énergie peut Otre bas, comme par exemple dans les appareils

de chauffage à chaleur solaire ou les systèmes de con-

version d'énergie utilisant des gradients de tempéra-

tures océaniques, ainsi que dans les cas o la chaleur

fournie est coûteuse, comme par exemple avec les appa-

reils chauffant électriques ou la combustion de combus-

tibles fossiles.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1 Appareil pour la distillation continue d'une alimentation formée d'un liquide aqueux chaud contenant un sel ou autre produit dissous de faible volatilité, comprenant une feuille imperméable à la vapeur d'eau, productrice de la chaleur ( 12 ou 112 a)

formant une paroi longitudinale d'une chambre de récu-

pération de distillat ( 14 ou 114 a), une membrane mi-

croporeuse hydrophobe ( 16 ou 116 a) formant une paroi longitudinale opposée de la chambre susdite, celle-ci

comportant une sortie d'écoulement ( 40) pour le dis-

tillat, un système ( 20, 22) assurant la circulation de l'alimentation aqueuse chaude le long de la surface de la membrane microporeuse, en contact avec celle-ci, à l'opposé de la chambre de récupération de distillat,

de sorte que de la vapeur d'eau provenant de l'alimen-

tation chaude peut se diffuser à travers la membrane

microporeuse vers la chambre de récupération de dis-

tillat, et un système ( 30, 32) assurant le refroidis-

sement de la surface de la feuille imperméable à l'op-

posé de la chambre de récupération de distillat, de sorte qu'une condensation de la vapeur d'eau diffusée peut se réaliser dans la chambre de récupération, cet

appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un sys-

tème pour extraire le distillat condensé hors de la chambre de récupération de distillat, ce distillat condensé étant en contact intime à la fois avec la feuille imperméable et avec la membrane, ce système d'extraction comprenant des moyens utilisant les forces

exercées par l'alimentation chaude en circulation agis-

sant en travers de la membrane microporeuse susdite sur le distillat compris entre la membrane poreuse ( 16 ou

116 a) et la feuille imperméable ( 12 ou 112 a) pour pro-

voquer une circulation de distillat dans le même sens que celui de la circulation d'alimentation chaude vers la sortie d'écoulement.

2 Appareil suivant la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que le système de refroidissement com-

prend une chambre ( 30) dont une paroi est formée par la

feuille imperméable ( 12) et à travers laquelle l'ali-

mentation aqueuse froide peut circuler en contact avec la surface de la feuille ( 12), qui est opposée à la chambre de récupération, à une température basse par rapport à celle de l'alimentation chaude circulant le long de la membrane microporeuse, et un dispositif ( 32) provoquant le circulation de l'alimentation froide à travers la chambre sur la feuille imperméable dans

le sens opposé à celui de la circulation de l'alimen-

tation chaude sur la membrane microporeuse.

3 Appareil de distillation d'une alimenta-

tion chaude de liquide aqueux contenant un sel ou autre produit dissous de faible volatilité, comprenant une première et une seconde feuille imperméable ( 112 a, 112 b) imperméables à la vapeur d'eau et conductricesde la chaleur, disposées côte à côte mais à l'écart l'une de l'autre, cette première et cette seconde membrane

microporeuse ( 116 a, 116 b) étant prévues entre les feuil-

les imperméables susdites, chacune des membranes micro-

poreuses formant, avec la feuille imperméable voisine correspondante, les parois longitudinales opposées d'une première et d'une seconde chambre de récupération de distillat ( 114 a, 114 b), ces chambres comportant une ou plusieurs sorties de décharge ( 140 a, 140 b), des

moyens ( 120, 122) pour assurer la circulation de l'ali-

mentation chaude entre la première et la seconde mem-

brane microporeuse, en contact intime avec ces mem-

branes, de sorte que de la vapeur d'eau provenant de l'alimentation chaude peut se diffuser à travers ces

membranes vers les chambres de récupération correspon-

dantes, et des moyens ( 130, 132) permettant de refroi-

dir la première et la seconde feuille imperméable pour assurer la condensation de la vapeur diffusée et la récolte de celle-ci dans les chambres de récupération correspondantes, cet appareil étant caractérisé en ce que les chambres de récupération sont formées de telle sorte que le distillat condensé soit en contact

intime à la fois avec la membrane et la feuille imper-

méable formant la chambre de récupération correspondan-

te, et un système est prévu pour extraire le distillat

condensé depuis les chambres de récupération, ce sys-

tème d'extraction comportant des moyens utilisant les

forces exercées par l'alimentation chaude en circula-

tion agissant en travers de la première et de la se-

conde membrane microporeuse sur le distillat compris respectivement entre la première et la seconde membrane

microporeuse et la première ou la seconde feuille im-

perméable correspondante pour provoquer une circulation

du distillat dans le sens de la circulation d'alimen-

tation chaude vers les sorties de décharge.

4 Appareil suivant l'une ou l'autre des

revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend

un dispositif chauffant ( 38) destiné à recevoir l'ali-

mentation froide après qu'elle a refroidi la ou les feuilles imperméables et à chauffer l'alimentation

froide ainsi reçue jusqu'à la température de l'alimen-

tation chaude avant sa circulation le long de la ou

des membranes microporeuses.

5 Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que le sys-

tème d'extraction est prévu pour être efficace en vue

d'empocher la formation de couches épaisses de distil-

lat dans la ou les chambres de récupération de distil-

lat.

6 Appareil suivant la revendication 3, ca-

racté-risé en ce que les feuilles imperméables et les membranes sont conformées en spirale, les portions

adjacentes se recouvrant de la première et de la secon-

de feuille imperméable étant espacées et formant le

parcours de circulation pour l'alimentation froide.

7 Appareil suivant l'une quelconxque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que,

dans le système d'extraction du distillat, la ou cha-

que feuille imperméable est plus rigide vis-à-vis de la flexion dans une direction perpendiculaire à sa surface, que la membrane microporeuse associée, une telle feuille imperméable plus rigide et une telle membrane microporeuse moins rigide étant disposées de manière que leurs surfaces soient en contact lorsqu'il n'y a pas de distillat dans la chambre de récupération, la membrane microporeuse moins rigide étant déformable localement à l'écart de la feuille imperméable plus

rigide durant l'opération de distillation pour permet-

tre le passage du distillat liquide.

8 Appareil suivant la revendication 7, ca-

ractérisé en ce que les dimensions et les matières sont choisies de telle sorte que la feuille imperméable soit plus rigide vis-à-vis de la flexion que la membrane microporeuse. 9 Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les bords respectifs de la ou de

chaque feuille imperméable et de la membrane micropo-

reuse associée sont maintenus à l'encontre d'un dépla-

cement, la membrane microporeuse comportant moins de tension dans la direction perpendiculaire à celle de

la circulation d'alimentation que la feuille imperméa-

ble associée; cet appareil étant caractérisé en outre en ce que, durant le fonctionnement, une différence

de pression statique est entretenue en travers de cha-

que feuille imperméable pour mettre celle-ci sous ten-

sion par rapport à la membrane microporeuse associée, cette feuille mise sous tension relative devenant ainsi plus rigide vis-à-vis de la flexion que la membrane associée.

10 Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce qu'un gra-

dient de pression est entretenu dans la circulation

d'alimentation chaude de manière que la pression sta-

tique diminue dans le sens de cette circulation d'alimen-

tation chaude.

11 Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce qu'il com-

prend des moyens localisés dans le courant de l'alimen-

tation chaude circulant le long de chaque membrane pour

créer une turbulence et un mélange.

12 Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce qu'il com-

prend une chambre ( 30) formée entre la membrane et une paroi opposée de cette chambre,l'alimentation chaude étant amenée à circuler à travers celle-ci, et un élément d'espacement ( 52, 54) prévu dans cette chambre pour espacer la membrane susdite à l'écart de la paroi

opposée de la chambre et pour aider au mélange de l'ali-

mentation chaude.

13 Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d'espacement ( 52, 54) maintient la feuille imperméable à l'écart de la paroi

opposée de la chambre en des endroits espacés inter-

mittents dans la direction transversale.

14 Appareil suivant l'une ou l'autre des re-

vendications 12 et 13, caractérisé en ce que l'élément d'espacement comprend une série de premiers brins ( 52)

s'étendant longitudinalement dans la direction de cir-

culation de l'alimentation, et une série de seconds brins ( 54) s'étendant transversalement à la direction

de circulation de l'alimentation et attachés aux pre-

miers brins susdits, tout en étant espacés en direc-

tion transversale, ces premiers brins étant d'une

dimension et d'une forme propres à assurer la sépara-

tion requise, les seconds brins étant d'une forme et d'une dimension propres à assurer une turbulence et à provoquer le mélange de l'alimentation circulant le

long des seconds brins.

Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque membrane microporeuse est faite en PTFE expansé, présentant un volume de vides d'environ 80 à environ 90 %

252252 Q

et une épaisseur d'environ 0,025 à 0,125 mm.

16 Appareil suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que la ou

chaque feuille imperméable est constituée par une feuil-

le en polyéthylène d'une épaisseur d'environ 0,025 à

0,125 mm.

17 Procédé de distillation continue d'une

alimentation aqueuse chaude contenant un sel ou un au-

tre produit dissous de faible volatilité, comprenant les phases opératoires suivantes: (a) la circulation de l'alimentation chaude le long d'une face d'une membrane microporeuse et en contact intime avec celle-ci, (b) la diffusion de vapeur d'eau à travers la membrane, et

(c) la condensation de la vapeur d'eau diffu-

sée dans une chambre de récupération formée entre la membrane susdite et une feuille imperméable disposée du côté de la membrane microporeuse, qui est opposé à l'alimentation chaude, ce procédé étant caractérisé par les phases opératoires suivantes:

(d) le maintien du distillat en contact in-

time à la fois avec la membrane et avec la feuille im-

perméable, et (e) l'extraction du distillat condensé et récolté depuis la chambre de récupération en utilisant

les forces exercées par l'alimentation chaude en cir-

culation agissant en travers de la membrane microporeu-

se sur le distillat compris entre la membrane et la

feuille, ces forces provoquant une circulation du dis-

tillat vers une sortie de décharge dans le m 4 me sens

que celui de la circulation de l'alimentation chaude.

18 Procédé suivant la revendication 17, ca-

ractérisé en ce qut 'il comprend les phases préliminaires de raidissement de la feuille imperméable par rapport

à la membrane, vis-à-vis de la flexion, dans la direc-

tion perpendiculaire à la feuille, afin de provoquer une déformation se produisant essentiellement dans la membrane durant l'accumulation de distillat dans la chambre de récupération, et de mise en place de la feuille imperméable et de la membrane de manière que leurs surfaces soient en contact lorsqu'il n'y a pas

de distillat liquide dans la chambre de récupération.

19 Procédé suivant l'une ou l'autre des re-

vendications 17 et 18, caractérisé en ce qu'il comprend la phase opératoire consistant à maintenir un gradient de pression dans l'alimentation chaude en circulation,

la pression statique diminuant dans le sens de la cir-

culation de cette alimentation.