FR2575672A1 - Systeme de pulsation pour colonne d'extraction liquide-gaz - Google Patents

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FR2575672A1
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Jacques Belmont
Pierre Fremeaux
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CERIES
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CERIES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/04—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour through foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/65—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms the materials to be mixed being directly submitted to a pulsating movement, e.g. by means of an oscillating piston or air column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
    • B01J19/285—Shaking or vibrating reactors; reactions under the influence of low-frequency vibrations or pulsations

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Abstract

LA COLONNE D'EXTRACTION 1 EST ALIMENTEE PERIODIQUEMENT EN PHASE LIQUIDE ET EN PHASE GAZEUSE, LA DISCONTINUITE D'ALIMENTATION ENGENDRANT DES MOUVEMENTS PULSATOIRES QUI FAVORISENT LE CONTACT ENTRE LES DEUX PHASES A L'INTERIEUR DE LA COLONNE. SUR LES DEUX TUBULURES 2, 4 D'ALIMENTATION DE LA COLONNE 1 EN PHASE LIQUIDE ET EN PHASE GAZEUSE SONT INTERPOSEES DEUX VANNES 9, 10 ASSERVIES DIRECTEMENT OU INDIRECTEMENT A UNE MINUTERIE REGLABLE 11 DETERMINANT LA DISCONTINUITE ET LA PERIODICITE D'ALIMENTATION DE LA COLONNE DANS LES DEUX PHASES.

Description

SYSTEME DE PULSATION POUR GALONNE
D 'EXTRACTION LIQUIDE-GAZ
Quelles que soient leurs applications, par exemple lavage d'une phase gazeuse par une phase liquide, aération d'une phase liquide par une phase gazeuse, oxydation d'une phase liquide par une phase gazeuse, les colonnes d'extraction liquide-gaz doivent créer un contact intime entre les deux phases. Pour obtenir ce contact, il faut former une émulsion entre la phase liquide et la phase gazeuse.
Ce but est atteint:
- en aménageant dans la colonne un garnissage interne qui constitue une multitude d'obstacles propres à créer des turbulences et des cisaillements dans l'écoulement des deux phases,
- et en donnant à ces deux phases non pas des mouvements de déplacement continu, mais des mouvements pulsatoires qui imposent aux fluides en présence des ondes de choc dont résultent des mouvements alternatifs et des vitesses d'écoulement saccadées.
Ces mouvements pulsatoires sont habituellement obtenus mécaniquement ou pneumatique ment, ce qui conduit à des aménagements complexes et coûteux, notamment lorsqu'il s'agit d'installations nécessitant de grosses cylindrées, c'est-à-dire dans lesquelles le volume de liquide et de gaz déplacé à chaque pulsation est grand.
L'invention propose un système de pulsation qui est plus simple, donc moins coûteux, et qui est en outre plus efficace, plus fiable et plus robuste.
Selon l'invention, ce système de pulsation est basé sur le principe de l'alimentation périodique de la colonne en phase liquide et en phase gazeuse, la discontinuité d'alimentation engendrant les mouvements pulsatoires qui favorisent le contact entre les deux phases.
Ce but est atteint en interposant sur les deux tubulures d'alimentation de la colonne en phase liquide et en phase gazeuse deux vannes asservies directement ou indirectement à une minuterie réglable déterminant la discontinuité et la périodicité d'alimentation de la colonne dans les deux phases.
Dans une forme d'exécution de ce système de pulsation, un clapet de retenue est monté en aval de la vanne sur chacune des deux tubulures de liquide et de gaz; et en amont de ce clapet, ces deux tubulures sont équipées respectivement d'un amortisseur évitant les coups de bélier et d'un réservoir tampon.
L'invention sera bien comprise d'ailleurs à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant une forme d'exécution de l'ensemble de ce système de pulsation adapté à une colonne d'extraction liquide-gaz, dans laquelle un liquide doit être traité par un gaz.
Dans ce dessin, (1) désigne la colonne d'extraction qui consiste en une colonne à pulvérisation du type habituel recevant à sa base, d'une part, le liquide à traiter, et d'autre part, le gaz de traitement. Le liquide à traiter est admis au travers d'une tubulure (2) par une pompe (3); et le gaz de traitement est admis au travers d'une tubulure (4) après avoir été détendu -par passage dans un détendeur (5). Des clapets de retenue (6) et (7) sont montés respectivement sur la tubulure (2) et sur la tubulure (4) pour éviter tout retour du liquide et du gaz vers l'amont.
A l'ensemble de ces organes, connu en soi, peuvent être adjoints d'autres éléments également connus en soi et destinés à assurer la répartition du gaz dans le liquide, à savoir par exemple un répartiteur ainsi qu'une à plusieurs grilles (8) placées dans la partie - inférieure de la colonne audessus de l'arrivée des tubulures (2) et (4).
Selon l'invention, deux vannes (9) et (10) sont placées respectivement sur la tubulure (2) d'arrivée du liquide et sur la tubulure (4) d'arrivée du gaz, en aval des clapets de retenue correspondants (6) et (7).
Ces deux vannes (9) et (10) sont asservies soit directement, soit par l'intermédiairè d'un fluide moteur auxiliaire, à une minuterie réglable (Il); et un réservoir tampon de volume convenable est interposé sur la tubulure d'alimentation en gaz entre le détendeur (5) et le clapet de retenue (7), cependant qu'un réservoir amortisseur (13) est placé sur la tubulure (2) d'alimentation en liquide, entre la pompe (3) et le clapet de retenue (6).
L'originalité de cette -installation réside dans la présence des deux vannes (9) et (10) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par la minuterie (11). La présence de cette minuterie permet en effet d'alimenter de façon périodique la colonne (1) en liquide à traiter et en gaz de traitement. Cette alimentation périodique, donc discontinue, permet d'obtenir à l'intérieur de la colonne (1) un effet pulsatoire sur le mélange de liquide et de gaz traversant la colonne. Cet effet pulsatoire accélère la division du gaz dans le liquide et améliore ainsi le traitement du liquide par le gaz.
L'effet du réservoir tampon (12) placé sur la tubulure (4) d'alimentation en gaz est d'amortir les à-coups de débit en# gaz; et l'effet du réservoir amortisseur (13) placé sur la tubulure (2) d'alimentation en liquide est d'amortir les à-coups de débit en liquide.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à sa seule forme d'exécution qui a été ci-dessus décrite à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes d'exécution, qu'il s'agisse du traitement d'une phase liquide par une phase gazeuse ou d'une phase gazeuse par une phase liquide, et elle étend son champ d'application aux cas où le déclenchement des vannes contrôlant les deux phases serait décalé l'un par rapport à l'autre et où les temps d'ouverture et de fermeture de ces vannes seraient différents et réglés séparément.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1 - Système de pulsation pour colonne d'extraction liquide-gaz, caractérisé en ce que la colonne d'extraction (13 est alimentée périodiquement en phase liquide et en phase gazeuse, la discontinuité d'alimentation engendrant des mouvements pulsatoires qui favorisent le contact entre les deux phases à l'intérieur de la colonne.
2 - Système de pulsation pour colonne d'extraction liquide-gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur les deux tubulures (2, 4) d'alimentation de la colonne (1) en phase liquide et en phase gazeuse, sont interposées deux vannes (9, 10) ass#ervies directement ou indirectement à une minuterie réglable (11) déterminant la discontinuité et la périodicité d'alimentation de la colonne dans les deux phases.
3 - Système de pulsation pour colonne d'extraction liquide-gaz selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un clapet de retenue (6, 7) est monté en aval de la vanne sur chacune des deux tubulures (2, 4) de liquide et de gaz, et en ce que, en amont de ce clapet, ces deux tubulures sont équipées respectivement d'un amortisseur (13) évitant les coups de bélier et d'un réservoir tampon (12)
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3167395A (en) * 1958-08-26 1965-01-26 Union Carbide Corp Resonating pulse reactor
FR2277610A1 (fr) * 1974-07-08 1976-02-06 Alfa Laval Ab Appareil de contact entre un gaz et un liquide dans lequel le gaz est force a passer dans une mousse contenant ce liquide
FR2509996A1 (fr) * 1981-07-27 1983-01-28 Daicel Chem Appareil pour melanger des liquides a des debits faibles, notamment pour dialyse

Patent Citations (3)

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 90, no. 16, 16 avril 1979, réf. no. 123590h, page 415, colonne 1, Columbus, Ohio, US; & PL - A - 96 443 (POLITECHNIKA WARSZAWSKA) 15.08.1978 *

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