FR2884730A1 - Procede d'epuration et de refroidissement a recyclage partiel d'eau de refroidissement. installation pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Abstract

Procédé de refroidissement et d'épuration en continu d'un gaz humide comprenant :- une étape (a) de transfert à contre courant de chaleur et de matière entre un flux de gaz humide à refroidir et à purifier (G20) et un flux d'eau de lavage et de refroidissement (L21), pour produire un flux d'eau sortant (L22) et un flux de gaz refroidi et purifié (G21);- une étape (b) de transfert de matière et de chaleur entre une fraction non nulle (L24) dudit flux (L22), et un flux d'air (A20) circulant à un débit DA, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie (L'24) ;- une étape (c) de transfert de chaleur entre ledit flux (L'24) circulant à un débit D'24 ayant une température T'24 et ledit flux (L22-L24). Installations pour la mise en oeuvre du procédé.

Description

L'invention a pour objet un procédé de purification et de refroidissement

de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone commercial est souvent un des produits secondaires de procédés industriels de synthèse d'ammoniac, d'oxyde d'éthylène ou d'éthanol. Les brevets américains US 4,952,223 et US 5,185, 139 décrivent par exemple, des méthodes d'isolation et de purification du dioxyde de carbone obtenu lors de la synthèse d'ammoniac. Cependant, aucune de ces méthodes n'est entièrement satisfaisante, que ce soit en terme de consommation d'énergie ou en terme de qualité du gaz obtenu.

Habituellement on commence, par refroidir le gaz puis par le purifier d'au moins une partie de ses impuretés solubles.

Pour refroidir le gaz chaud jusqu'à une température proche de la température ambiante, on utilise généralement de l'eau de refroidissement pour induire un échange de chaleur, soit par contact direct dans une tour soit dans un échangeur de chaleur. Si nécessaire, on complète cette étape par apport de frigories avec un groupe frigorifique.

Lorsque l'on souhaite obtenir un gaz de qualité alimentaire ou médicale, on évite cependant le contact direct du gaz avec l'eau de refroidissement industrielle, tant pour ne pas le contaminer avec les impuretés contenues dans cette eau que pour ne pas entraîner dans l'eau les impuretés du gaz. En effet, soit celles-ci s'accumuleraient alors dans la boucle d'eau de refroidissement dans le cas d'un circuit fermé, soit elles seraient évacuées dans la purge dans le cas d'un circuit ouvert. C'est pourquoi ce premier refroidissement se fait dans un échangeur de chaleur, par de l'eau refroidissement avec parfois des variantes, comme l'intégration de ce réfrigérant dans la partie basse de la tour de lavage sous la forme d'un serpentin noyé dans le garnissage.

A la sortie de l'échangeur, la température du gaz reste supérieure de quelques de- grés à celle de la température d'entrée de l'eau de refroidissement. Le refroidissement du gaz s'accompagne généralement aussi de la formation d'un condensât pollué par les impuretés provenant du gaz, qui est rejeté dans les égouts, ce qui, suivant les réglementations locales applicables en matière d'eaux usées, peut conduire à l'obligation de prévoir un traitement complémentaire de cet effluent.

Ensuite ou en même temps le gaz est lavé dans une tour de lavage alimentée en eau pure ou déminéralisée, ce qui constitue une première étape de purification.

Lorsqu'il y a une tour de lavage, avec contact direct entre l'eau pure et le gaz, le refroidissement fait par cette tour reste faible car, ou bien la tour travaille en circuit ouvert et le débit d'eau de lavage est trop faible pour avoir un effet notable en termes d'échange thermique, ou bien la tour travaille en circuit semi-fermé et l'eau de lavage n'est alors en contact direct, ni avec l'eau de refroidissement, ni avec l'air atmosphérique.

L'eau de lavage sortant de la tour peut, elle aussi, nécessiter un traitement complémentaire de dépollution en fonction des réglementations applicables sur le site.

Devant être capable de proposer du dioxyde de carbone de qualité alimentaire, la demanderesse a développé un procédé de lavage et de purification du dioxyde de carbone décrit dans la demande de brevet français déposée le 23 octobre 2003 enregistrée sous le numéro 03 50727 et comprenant une étape (a) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant, entre un flux de gaz à refroidir et à purifier et un flux d'eau de lavage et de refroidissement, pour produire un flux d'eau sortant contenant les impuretés provenant du flux de gaz initial et un flux de gaz refroidi et purifié et une étape (b) de transfert de ma-tière et de chaleur à contre-courant, entre ledit flux d'eau sortant issu de l'étape (a), et un flux d'air, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie, apte à constituer la plus grande partie dudit flux d'eau de lavage et de refroidissement mis en oeuvre à l'étape (a) ; ainsi qu'une installation de purification et de refroidissement d'un gaz ou d'un mélange de gaz par contact direct avec une eau dite de lavage et de refroidissement (I1), comprenant: (a) - une tour gaz/eau (A1), permettant le contact direct du gaz à laver et à refroidir avec une eau de lavage et de refroidissement, contenant éventuellement une ou plusieurs sections de plateaux et/ou garnissages permettant d'augmenter le nombre d'unités de transfert et munie: (i) d'au moins une entrée (A11) du gaz à refroidir et à purifier en sa partie inférieure, (ii) au moins une sortie (Al2) d'eau usée en sa partie inférieure; (iii) d'au moins une entrée (A13) d'eau dite de lavage et de refroidissement, en sa partie supérieure et (iv) d'au moins une sortie (A15) du gaz traité en sa partie supérieure; (b) - une tour atmosphérique (A'1), permettant le refroidissement et la purification de l'eau usée sortant de la tour gaz/eau par échange thermique et massique avec l'atmos- phère, et contenant éventuellement une ou plusieurs sections de plateaux et/ou garnissages permettant d'augmenter le nombre d'unités de transfert et munie: (i) d'au moins une sortie (A'13) d'eau dite de lavage et de refroidissement en sa partie inférieure; (ii) d'au un moyen (P13) apte à accélérer le courant ascendant d'air dans la tour A'1, placé en amont ou en aval; (c) - au moins une ligne de circulation (C11) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A'i3) vers l'entrée (A13) ; (d) - au moins une ligne de circulation d'eau (C'11) apte à dériver une partie du flux circulant dans (C11) vers une purge; (e) - au moins une ligne de circulation (C12) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (Al2) vers la bouche de la tour A'1; (f) - au moins un moyen de refoulement P11 ou P12 apte à faire circuler les flux d'eau respectivement dans les lignes (C11) et (C12), en fonction de la pression du gaz et des différences de hauteur entre les cuves des deux tours; (g) - au moins une entrée (A14) d'eau dite d'appoint et, comprenant éventuellement: (h) - au moins une ligne de circulation C13 de gaz apte à permettre le transfert du gaz de la sortie (A15) vers la suite de l'installation, le lieu d'utilisation et/ou de condition- nement dudit gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide; (j) - au moins un moyen de refroidissement apte à refroidir le flux d'eau circulant dans la ligne (Cil) ; et/ou (k) - au moins un moyen (M1) inséré dans la ligne (C11) apte à soumettre le flux (L'11) à une exposition à un rayonnement ultra- violet.

Une telle installation selon l'état de la technique est illustrée par la figure 1.

Dans un soucis d'économie de l'eau d'appoint des circuits de refroidissement à effet évaporatif (tours atmosphériques et/ ou réfrigérants à effet évaporatif) et de limiter les polluants sous forme liquide sur un site où l'on cherche à refroidir un gaz humide, la demanderesse a développée le nouveau procédé décrit ci - après.

Selon un premier aspect l'invention a pour objet un procédé de refroidissement et d'épuration en continu d'un gaz humide comprenant: une étape (a) de transfert à contre courant de chaleur et de matière avec un nombre d'unités de transfert NUTa, entre un flux de gaz humide à refroidir et à purifier (G20) circulant à un débit D20 ayant une température égale à T20 et une température de saturation adiabatique égale à T25, et un flux d'eau de lavage et de refroidissement (L21) circulant à un débit D21 ayant une température T21 inférieure ou égale à T25, pour produire un flux d'eau sortant (L22) circulant à un débit D22 supérieur ou égal à D21 et ayant une température T22 supérieure ou égale à T21 et inférieure ou égale à T25 et un flux de gaz refroidi et purifié (G21) circulant à un débit D73 et une température égale à T23 inférieure à T25 et supérieure ou égale à T21; - une étape (b) de transfert de matière et de chaleur entre une fraction non nulle (L24) dudit flux (L 22) , circulant à un débit (D24), avec un nombre d'unités de transfert NUTb et un flux d'air (A20) circulant à un débit DA et une température égale à TA et une température de saturation adiabatique égale à T26 et inférieure à T22, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie (L'24) circulant à un débit D'24 ayant une température T'24; - une étape (c) de transfert de chaleur entre ledit flux (L'24) circulant à un débit D'24 ayant une température T'24 et ledit flux (L22-L24) pour refroidir ce dernier jusqu'à la température T21 afin de constituer ledit flux (L21) mis en oeuvre à l'étape (a).

Par eau de lavage et de refroidissement, on désigne une eau de qualité suffisante pour ne pas contaminer le gaz à purifier et le rendre impropre à une utilisation dans l'in- dustrie alimentaire.

Selon un aspect particulier de la présente invention, l'eau de lavage et de refroidissement est une eau naturelle soutirée d'une nappe phréatique par un puits de forage ou directement d'une source ou encore une eau déminéralisée.

Dans le procédé tel que défini ci-dessus, il se produit lors de l'étape (a), un trans- fert de chaleur du flux de gaz (G20) vers le flux d'eau (L21), qui induit une baisse de sa température de T20 à T22, la condensation de la vapeur d'eau du flux de gaz (G20), ainsi qu'un transfert des impuretés du flux de gaz (G20) vers le flux d'eau (L21) induisant une lé-gère variation de son débit de par l'entraînement de ses impuretés et notamment des impuretés gazeuses telles que l'ammoniac et/ou le méthanol.

Selon un premier aspect particulier du procédé tel que défini ci-dessus, la différence (T25 - T21) est supérieure ou égale à 10 C; elle est plus particulièrement supérieure ou égale à 40 C.

Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, T21 est inférieure ou égale à 35 C.

Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, T20 est supérieure ou égale à 45 C.

Les nombres d'unité de transfert NUTa et NUTb doivent être suffisants pour per-mettre à la fois un transfert de chaleur efficace et l'entraînement des impuretés du gaz vers l'eau de lavage et de refroidissement et de ladite eau de lavage vers le courant d'air.

Dans le procédé tel que défini ci-dessus, NUTa est généralement compris entre 2 et 10, plus particulièrement entre 3 et 8 et NUTb est généralement compris entre 0,5 et 3, plus particulièrement entre 0,7 et 1, 5.

Le rapport entre le débit de gaz D20 et le débit d'eau de lavage et de refroidisse-ment D21 dépend notamment de la solubilité du gaz dans l'eau du taux d'impuretés qu'il contient, des nombres d'unité de transfert et de l'abaissement de température du gaz.

Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini ci-dessus, le rapport massique D20 / D21 est supérieur ou égal à 0,02 et inférieur ou égal à 1; il est plus particulièrement supérieur ou égal à 0, 05 et inférieur ou égal à 0,2.

Lors de l'étape (b) dudit procédé tel que défini ci-dessus, la plupart des impuretés contenues dans le flux d'eau (L24) est transférée dans le flux d'air (A20), ainsi que, selon l'emploi éventuel d'un groupe frigorifique sur l'eau de lavage et de refroidissement, tout ou partie de la quantité de chaleur récupérée lors de l'échange transfert à contre- courant opéré à l'étape (a).

Selon un premier aspect particulier du procédé tel que défini ci-dessus, l'étape (a) est précédée d'une étape (ao) de refroidissement du gaz d'une température T'20 à la température T20.

Une telle étape (ao) est par exemple réalisée par apport de frigories au flux de gaz (G20).

Selon un deuxième aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, on ajoute en outre, soit préalablement à l'étape (b), soit suite à l'étape (b), un flux (L"24) d'eau d'appoint circulant à un débit D"24 respectivement, soit au flux (L24) avant la mise en ceu-30 vre de l'étape (b), soit au flux (L'24) issu de l'étape (b) Selon un troisième aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, on purge le flux (L'24), d'un flux (L"22) circulant à un débit D"22.

Selon cet aspect particulier, la purge d'une fraction du flux d'eau issue de l'étape (b) a pour objectif de maintenir la concentration en sels de l'eau à un taux acceptable en la remplaçant par un flux (L"24) d'eau plus faiblement minéralisée, tout en compensant la différence, positive ou négative, entre l'eau condensée ou vaporisée dans l'étape (a) et l'eau vaporisée dans l'étape (b).

Selon ces derniers aspects particuliers du procédé tel que définie cidessus, D"24 = D"22 Selon un quatrième aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, l'étape (c) est suivie si nécessaire, d'une étape (ci) de refroidissement du flux d'eau (L22 - L24), par apport de frigories extérieures, pour l'amener à la température T21.

Selon une variante de ce quatrième aspect du procédé tel que définie ci dessus, l'étape (c1) remplace l'étape (c).

Selon un cinquième aspect particulier du procédé tel que définie cidessus, le débit massique D"21 est inférieur à = D21 / 2; il est de préférence inférieur ou égal à D21 / 4 et plus particulièrement inférieur ou égal à D21 / 10.

Selon un sixième aspect du procédé tel que défini précédemment, celui-ci comprend une étape (d) de liquéfaction et/ ou de compression du flux de gaz (G21) issu de l'étape (a).

Selon un septième aspect particulier du procédé tel que défini ci précédemment, on contrôle le pH de l'eau par ajout d'acide ou de base selon les impuretés à éliminer ou on ajoute un réactif qui aide à l'élimination d'une impureté.

Selon une autre variante du procédé tel que défini précédemment, l'étape (c) consiste en une transfert de chaleur entre ledit flux (L'24) et ledit flux (L22), pour refroidir ce dernier jusqu'à la température T21 afin de constituer pour une partie, ledit flux (L21) mis en oeuvre à l'étape (a) et pour une autre partie, ledit flux (L24) mis en oeuvre à l'étape (b) Selon un autre aspect particulier de la présente invention, le gaz à purifier est choisi parmi l'azote, l'oxygène ou le gaz carbonique. Le procédé est plus particulièrement adapté à la purification et refroidissement du dioxyde carbone.

Le procédé tel que défini précédemment, est particulièrement adaptée à la produc- tion de dioxyde de carbone de qualité conforme aux exigences de l'industrie alimentaire et plus particulièrement de l'industrie des boissons gazeuses, pour être utilisé dans ladite in-dustrie. Il encore particulièrement adapté à la production de dioxyde de carbone de qualité conforme aux exigences de qualité requises, pour sa séquestration dans l'écorce terrestre.

L'invention a aussi pour objet une installation (I2) de purification et de refroidisse-ment d'un gaz ou d'un mélange de gaz par contact direct avec une eau dite de lavage et de refroidissement, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) - une tour gaz/eau (A2), permettant le contact direct du gaz à laver et à refroidir avec une eau de lavage et de refroidissement, munie: (i) d'au moins une entrée (A21) du gaz à refroidir et à purifier en sa partie inférieure, (ii) au moins une sortie (A22) d'eau usée en sa partie inférieure; (iii) d'au moins une entrée (A23) d'eau dite de lavage et de refroidissement, en sa partie supérieure et (iv) d'au moins une sortie (A25) du gaz traité en sa partie supérieure; (b) une tour atmosphérique (A'2), permettant le refroidissement et la purification de l'eau usée sortant de la tour gaz/eau par échange thermique et massique avec l'atmos- phère, munie: (i) d'au moins une sortie (A'23) d'eau dite de lavage et de refroidissement en sa partie inférieure; (ii) d'au un moyen (P23) apte à accélérer le courant ascendant d'air dans la tour A'2, placé en amont ou en aval; (c) au moins une ligne de circulation (C21) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A'23) vers la bouche de la tour A'2; (d) au moins une ligne de circulation d'eau (C'21) apte à dériver une partie du flux circulant dans (C21) vers une purge; (e) au moins une ligne de circulation (C22) d'eau apte à dériver une partie du flux d'eau de la sortie (A27) vers la bouche de la tour A'2; (f) au moins une ligne de circulation (C24) d'eau apte à permettre d'une partie du flux d'eau de la sortie (A22) vers l'entrée (A23) de la tour gaz /eau A2; (g) un échangeur ou un ensemble d'échangeurs (E), permettant un transfert de chaleur entre le flux d'eau circulant dans la ligne (C21) et le flux d'eau circulant dans la li- gne (C24) (h) au moins un moyen de refoulement P21 ou P22 apte à faire circuler les flux d'eau dans les lignes (C71), (C22) et (C24), en fonction de la pression du gaz et des différences de hauteur entre les cuves des deux tours; (j) éventuellement au moins une ligne de circulation d'eau (C'22) apte à alimenter le flux circulant dans la ligne (C22) avec de l'eau d'appoint; (k) - éventuellement au moins une ligne de circulation d'eau (C'24) apte à alimenter le flux circulant dans la ligne (C24) avec de l'eau d'appoint; et (1) éventuellement au moins une ligne de circulation C23 de gaz apte à permettre le transfert du gaz de la sortie (A25) vers la suite de l'installation, le lieu d'utilisation et/ou de conditionnement dudit gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide.

Les dimensions des tours de lavage et de refroidissement dépendent essentielle-ment de la charge thermique, caractérisée par le volume de gaz à traiter et la différence de température souhaitée sur le gaz, du nombre d'unités de transfert et des caractéristiques des plateaux ou des garnissages (ordonnés ou désordonnés) utilisés.

A titre d'exemple non limitatif lorsque l'on souhaite traiter un débit 14000 kg par heure de dioxyde de carbone exprimé en gaz sec, saturé en eau, vers 80 C à une pression voisine de la pression atmosphérique, dans une colonne A2 utilisant du garnissage désordonné en 2 ou 3 pouces, la colonne A2 a une hauteur de garnissage comprise entre 3 m et 8 m et un diamètre compris entre 1,5 m et 3 m.

La figure 2 est une représentation schématique d'une telle installation apte à la mise en oeuvre du procédé tel que défini précédemment.

Selon un autre aspect particulier la tour (A2) et/ou la tour (A2') contient une ou plusieurs sections de plateaux et/ou garnissages permettant d'augmenter le nombre d'unités de transfert.

Selon un autre aspect particulier, l'installation I2 comprend en aval de l'échangeur (E), au moins un moyen de refroidissement apte à refroidir le flux d'eau circulant dans la ligne (C21).

Lorsque l'on met en oeuvre la variante du quatrième aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, selon laquelle l'étape (ci) remplace l'étape (c), l'installation (I2) est modifiée de façon à ce que l'échangeur (E) permette le refroidissement du flux d'eau circulant dans la ligne (C24) par un apport de frigories extérieures fournies par tout fluide calo/frigo porteur qu'il s'agisse par exemple d'eau, d'huile, ou gaz froid.

L'invention a aussi pour objet une installation (1 3) pour la mise en oeuvre de la va-riante du procédé tel que défini précédemment, correspondant à l'installation (I2) telle que définie ci-dessus, comprenant à la place des caractéristiques (e) et (f), les caractéristiques (e') et (f) suivantes: (e') au moins une ligne de circulation (C24) d'eau apte à permettre le transfert à travers l'échangeur (E), du flux d'eau de la sortie (A22) vers l'entrée (A23) de la tour gaz /eau A2; (f) au moins une ligne de circulation (C22) d'eau apte à dériver en aval de l'échangeur (E), une partie du flux d'eau de la ligne de circulation (C24) vers la bouche de la tour A'2; Une telle installation (I3) est illustrée par la figure 3.

Lorsque l'on met en oeuvre la variante du quatrième aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, selon laquelle l'étape (ci) remplace l'étape (c), l'installation (I3) est modifiée de façon à ce que l'échangeur (E) permette le refroidissement du flux d'eau circulant dans la ligne (C24) par un apport de frigories extérieures fournies par tout fluide calo/frigo porteur qu'il s'agisse par exemple d'eau, d'huile, ou gaz froid.

L'invention a aussi pour objet une installation (I2) ou une installation (13) pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini précédemment, dans lesquelles l'échangeur (E) est intégré à la tour (A2), sous forme par exemple, d'un faisceau tubulaire noyé dans son gar-nissage, ou fixé sur des tôles servant de surface de ruissellement Selon un dernier aspect particulier, les installations I2 ou I3 telles que définies précédemment, est située sur le site d'utilisation et/ou de conditionnement du gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide.

Les avantages principaux de l'installation telles que définie ci-dessus sont les suivants: - La consommation en eau est plus faible que celles des installations de l'état de la technique, en particulier grâce à la récupération de l'eau condensée.

- on limite la présence de polluants sous forme liquide sur un site où l'on cherche à 30 refroidir un gaz humide

Claims (11)

Revendications

1. Procédé de refroidissement et d'épuration en continu d'un gaz humide comprenant: - une étape (a) de transfert à contre courant de chaleur et de matière avec un nombre d'unités de transfert NUTa, entre un flux de gaz humide à refroidir et à purifier (G20) circulant à un débit D20 ayant une température égale à T20 et une température de saturation adiabatique égale à T25, et un flux d'eau de lavage et de refroidissement (L21) circulant à un débit D71 ayant une température T21 inférieure ou égale à T25, pour produire un flux d'eau sortant (L22) circulant à un débit D22 supérieur ou égal à D21 et ayant une température T22 supérieure ou égale à T21 et inférieure ou égale à T25 et un flux de gaz refroidi et purifié (G21) circulant à un débit D23 et une température égale à T23 inférieure à T25 et supérieure ou égale à T21; - une étape (b) de transfert de matière et de chaleur entre une fraction non nulle (L24) dudit flux (L22), circulant à un débit (D24), avec un nombre d'unités de transfert NUTb et un flux d'air (A20) circulant à un débit DA et une température égale à TA et une température de saturation adiabatique égale à T26 et inférieure à T22, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie (L'24) circulant à un débit D'24 ayant une température T'24; -une étape (c) de transfert de chaleur entre ledit flux (L'24) circulant à un débit D'24 ayant une température T'24 et ledit flux (L22-L24) pour refroidir ce dernier jusqu'à la tempé- rature T21 afin de constituer ledit flux (L21) mis en oeuvre à l'étape (a).

2. Procédé tel que défini à la revendication 1, dans lequel, le rapport massique D20 / D21 est supérieur ou égal à 0,02 et inférieur ou égal à 1; il est plus particulièrement supérieur ou égal à 0,05 et inférieur ou égal à 0,2.

3. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'étape (a) est précédée d'une étape (ao) de refroidissement du gaz d'une température T'20 à la température T20.

4. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on ajoute, soit préalablement à l'étape (b), soit suite à l'étape (b), un flux (L"24) d'eau d'ap- point circulant à un débit D"24 respectivement, soit au flux (L24) avant la mise en oeuvre de l'étape (b), soit au flux (L'24) issu de l'étape (b)

5. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on purge le flux (L'24), d'un flux (L"22) circulant à un débit D"22.

6. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape (c) est suivie d'une étape (ci) de refroidissement du flux d'eau (L22 - L24) par apport de fri- gories extérieures, pour l'amener à la température T21.

7. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 6, comprenant une étape (d) de liquéfaction et/ ou de compression du flux de gaz (G21) issu de l'étape (a).

8. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'étape (ç) consiste en un transfert de chaleur entre ledit flux (L'24) et ledit flux (L22), pour refroi- dir ce dernier jusqu'à la température T21 afin de constituer pour une partie, ledit flux (L21) mis en oeuvre à l'étape (a) et pour une autre partie, ledit flux (L24) mis en oeuvre à l'étape (b)

9. Procédé et sa variante tels que définis à l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le gaz à purifier est le dioxyde carbone.

10. Installation (I2) de purification et de refroidissement d'un gaz ou d'un mélange de gaz pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) une tour gaz/eau (A2), permettant le contact direct du gaz à laver et à refroidir avec une eau de lavage et de refroidissement, munie: (i) d'au moins une entrée (A21) du gaz à refroidir et à purifier en sa partie inférieure, (ii) au moins une sortie (A22) d'eau usée en sa partie inférieure; (iii) d'au moins une entrée (A23) d'eau dite de lavage et de refroidissement, en sa partie supérieure et (iv) d'au moins une sortie (A25) du gaz traité en sa partie supérieure; (b) une tour atmosphérique (A'2), permettant le refroidissement et la purification de l'eau usée sortant de la tour gaz/eau par échange thermique et massique avec l'atmosphère, munie: (i) d'au moins une sortie (A'23) d'eau dite de lavage et de refroidissement en sa partie inférieure; (ii) d'au un moyen (P23) apte à accélérer le courant ascendant d'air dans la tour A'2, placé en amont ou en aval; (c) au moins une ligne de circulation (C21) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A'23) vers la bouche de la tour A'2; (d) au moins une ligne de circulation d'eau (C'21) apte à dériver une partie du flux circulant dans (C21) vers une purge; (e) au moins une ligne de circulation (C22) d'eau apte à dériver une partie du flux d'eau de la sortie (A22) vers la bouche de la tour A'2; (f) au moins une ligne de circulation (C24) d'eau apte à permettre d'une partie du flux d'eau de la sortie (A22) vers l'entrée (A23) de la tour gaz /eau A2; (g) un échangeur ou un ensemble d'échangeurs (E), permettant un transfert de chaleur entre le flux d'eau circulant dans la ligne (C21) et le flux d'eau circulant dans la ligne (C24) ; (h) au moins un moyen de refoulement P21 ou P22 apte à faire circuler les flux d'eau dans les lignes (C21), (C22) et (C24), en fonction de la pression du gaz et des différences de hauteur entre les cuves des deux tours; (j) éventuellement au moins une ligne de circulation d'eau (C'22) apte à alimenter le flux circulant dans la ligne (C22) avec de l'eau d'appoint; (k) - éventuellement au moins une ligne de circulation d'eau (C'24) apte à alimenter le flux circulant dans la ligne (C24) avec de l'eau d'appoint; et (1) éventuellement au moins une ligne de circulation (C23) de gaz apte à permettre le transfert du gaz de la sortie (A25) vers la suite de l'installation, le lieu d'utilisation et/ou de conditionnement dudit gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide.

11. Installation (I3) de purification correspondant à l'installation (I2) telle que définie à la revendication 10, comprenant à la place des caractéristiques (e) et (f), les caractéristiques (e') et (f) suivantes: (e') au moins une ligne de circulation (C24) d'eau apte à permettre le transfert à travers l'échangeur (E), du flux d'eau de la sortie (A22) vers l'entrée (A23) de la tour gaz /eau A2; (f) au moins une ligne de circulation (C22) d'eau apte à dériver en aval de l'échangeur (E), une partie du flux d'eau de la ligne de circulation (C24) vers la bouche de la tour A'2;