La présente description concerne un distributeur de liquide, prévu pour usage dans une colonne d'échange de masse et de chaleur, par exemple une colonne de distillation. Un distributeur connu de FR-A-2676371 comprend une série d'éléments profilés parallèles adjacents définissant des espaces alternés de gaz et de liquide, chaque élément profilé présentant une section générale en forme de U et comportant au moins une portion de paroi inférieure horizontale munie d'une rangée de trous et des ailes sensiblement verticales comportant chacune une partie terminale s'écartant vers l'extérieur et se raccordant avec une partie terminale de l'aile d'un élément profilé adjacent pour définir un des espaces de gaz, une rangée d'ouvertures étant formée dans la partie supérieure de l'aile, les éléments profilés étant fixés par les extrémités de leurs fonds à une couronne périphérique délimitant un canal périphérique qui communique avec tous les espaces de liquide. Le distributeur combiné comprend : un étage inférieur de grand diamètre, comprenant une couronne extérieure portant une série de profilés en U parallèles à fond perforé ; un étage supérieur qui comprend une série d'éléments profilés parallèles adjacents définissant des espaces alternés de gaz et de liquide, chaque élément profilé présentant une section générale en forme de U et comportant au moins une portion de paroi inférieure horizontale et des ailes sensiblement verticales comportant chacune une partie terminale s 'écartant vers l'extérieur et se raccordant avec une partie terminale de l'aile d'un élément profilé adjacent pour définir l'un des espaces de gaz, une rangée d'ouvertures étant formée dans la partie supérieure de l'aile, et une couronne secondaire disposée autour de cet étage supérieur, la virole du tronçon supérieur étant prolongée vers le bas et s'emboîtant à l'intérieur de cette couronne secondaire, l'espace entourant cette virole communiquant librement avec l'espace situé sous le distributeur et des moyens pour faire descendre le liquide desdits espaces de liquide dans les profilés en U. The present description relates to a liquid dispenser, intended for use in a mass and heat exchange column, for example a distillation column. A known distributor of FR-A-2676371 comprises a series of adjacent parallel profiled elements defining alternating spaces of gas and liquid, each profiled element having a U-shaped general section and comprising at least a horizontal lower wall portion provided with a row of holes and substantially vertical wings each having an end portion extending outwardly and connecting with an end portion of the wing of an adjacent profiled member to define one of the gas spaces, a row; opening being formed in the upper part of the wing, the profiled elements being fixed by the ends of their bottoms to a peripheral ring delimiting a peripheral channel which communicates with all the spaces of liquid. The combined dispenser comprises: a large diameter lower stage comprising an outer ring carrying a series of parallel U-shaped profiles with a perforated bottom; an upper stage which comprises a series of adjacent parallel profiled elements defining alternating spaces of gas and liquid, each profiled element having a U-shaped general section and comprising at least a horizontal lower wall portion and substantially vertical wings comprising each an end portion extending outwardly and connecting with an end portion of the flange of an adjacent profiled member to define one of the gas spaces, a row of openings being formed in the upper portion of the wing, and a secondary ring disposed around this upper stage, the ferrule of the upper section being extended downwards and fitting inside this secondary ring, the space surrounding this shell communicating freely with the space located below the dispenser and means for lowering the liquid from said liquid spaces in the U-shaped sections.
La fonction principale des distributeurs est de récupérer tout le liquide d'une section supérieure de colonne et de redistribuer d'une manière le plus homogène possible sur toute une section inférieure de la colonne. Pour ce faire, le distributeur est percé d'une multitude de trous d'un même diamètre et d'un pas régulier (dans les deux axes) sur toute la section. Ainsi, le moindre retour de liquide par une tuyauterie ou un écoulement à grand jet (contrairement à un filet ou goutte à goutte) perturbe la colonne de liquide au dessus des trous de distribution. Ceci a pour conséquence de modifier le débit des trous dans la zone du jet. Un but de l'invention est de briser efficacement les jets de liquide tombant juste au-dessus d'une goulotte de distributeur et ainsi d'éviter une perturbation de débit dans la zone des jets. Cette perturbation est neutralisée à l'aide de brise-jets installés en dessous du jet. The main function of the dispensers is to recover all the liquid from an upper section of the column and redistribute as homogeneously as possible over an entire lower section of the column. To do this, the dispenser is pierced with a multitude of holes of the same diameter and a regular pitch (in both axes) throughout the section. Thus, the slightest return of liquid by piping or large jet flow (unlike a net or drip) disrupts the liquid column above the distribution holes. This has the effect of modifying the flow rate of the holes in the jet zone. An object of the invention is to effectively break the jets of liquid falling just above a distributor chute and thus avoid a flow disturbance in the jet zone. This disturbance is neutralized by means of jet baffles installed below the jet.
Selon un objet de l'invention, il est prévu un distributeur de fluides pour colonne d'échange de chaleur et de matière, notamment à garnissage, comprenant une couronne périphérique, une série de parois verticales fixées à la couronne à chaque extrémité et s'étendant parallèlement entre elles; des moyens d'obturation étanche délimitant entre les parois verticales des espaces alternés de passage de gaz et de passage de liquide; des moyens permettant l'évacuation, vers le haut ,du gaz contenu dans les espaces de passage de gaz ; et un fond perforé disposé à la base de chaque espace de collection de liquide et relié à joint étanche à la ou à chaque paroi verticale adjacente et à la couronne caractérisé en ce qu'il comprend dans au moins une espace de passage de liquide des moyens pour absorber l'énergie d'un liquide tombant dans l'espace de collection de liquide, ces moyens étant reliés aux parois verticales et/ou à la couronne. Selon d'autres caractéristiques optionnelles : - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide s'étendent sur toute la surface de l'espace de collection de liquide. - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide sont disposés à mi-hauteur des parois latérales. - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide comprennent une onde ont une direction générale principale d'ondulation, et comprennent un ensemble de jambes d'onde reliées alternativement par un sommet d'onde et par une base d'onde . - les jambes d'onde, les sommets et les bases d'onde forment, en section transversale par rapport à la direction principale d'ondulation, des segments rectilignes ou courbes, les sommets et les bases étant parallèles entre eux. - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide (50) sont constitués par des garnissages structurés ou en vrac. - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide sont constitués par au moins une plaque en métal déployé. - les moyens pour absorber l'énergie d'un liquide sont constitués par une pluralité de tôles perforées superposées, de sorte que les perforations d'une tôle sont décalées horizontalement par rapport à celles de la tôles en-dessous. Selon l'invention, il est prévu une colonne d'échange de chaleur et de matière comprenant au moins un distributeur tel que décrit ci-dessus. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 représente en perspective, avec arrachement partiel, un distributeur de fluides selon l'art antérieur ; la Figure 2 est une coupe transversale partielle en élévation d'un distributeur selon l'invention, la Figure 3 est une vue de dessus d'un brise-jets destiné à être incorporé dans un distributeur selon l'invention, la Figure 4 est une vue latérale du brise-jets dans le sens de la flèche A de la Figure 3, la Figure 5 est une coupe sur la ligne B-B de la Figure 3, la Figure 6 est une coupe sur la ligne C-C de la Figure 4 et la Figure 6 est une variante de la Figure 4. Le distributeur 29 représenté à la Figure 1 est constitué d'une couronne périphérique 30 et d'une série de profilés en U 31. La couronne 30 comprend elle-même un profilé périphérique circulaire 33 à section en L comportant une aile horizontale inférieure 34 et une bordure extérieure 35 dirigée vers le haut. Sur cette dernière est fixée hermétiquement une jupe cylindrique 36 en saillie vers le haut. According to an object of the invention, there is provided a fluid dispenser for heat exchange column and material, including packed, comprising a peripheral ring, a series of vertical walls attached to the ring at each end and s' extending parallel to each other; sealing means delimiting between the vertical walls alternate spaces for gas passage and liquid passage; means for evacuating, upwardly, the gas contained in the gas passage spaces; and a perforated bottom disposed at the base of each liquid collection space and sealingly connected to the or each adjacent vertical wall and the crown characterized in that it comprises in at least one liquid passage space means to absorb the energy of a liquid falling into the liquid collection space, these means being connected to the vertical walls and / or the crown. According to other optional features: the means for absorbing the energy of a liquid extend over the entire surface of the liquid collection space. - The means for absorbing the energy of a liquid are arranged at mid-height of the side walls. the means for absorbing the energy of a liquid comprise a wave have a main general direction of undulation, and comprise a set of wave legs alternately connected by a wave-top and by a wave-base. - The wave legs, the vertices and the wave bases form, in cross section relative to the main direction of undulation, rectilinear or curved segments, the vertices and the bases being parallel to each other. the means for absorbing the energy of a liquid (50) consist of structured or loose packings. the means for absorbing the energy of a liquid consist of at least one expanded metal plate. - The means for absorbing the energy of a liquid are constituted by a plurality of superimposed perforated sheets, so that the perforations of a sheet are offset horizontally relative to those of the sheet below. According to the invention, there is provided a heat exchange column and material comprising at least one distributor as described above. Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows in perspective, partially broken away, a fluid dispenser according to the prior art; FIG. 2 is a partial cross-section in elevation of a dispenser according to the invention, FIG. 3 is a top view of a breeze-breaker intended to be incorporated in a dispenser according to the invention, FIG. side view of the breaker in the direction of arrow A of Figure 3, Figure 5 is a section on the line BB of Figure 3, Figure 6 is a section on the line CC of Figure 4 and Figure 6 is a variant of FIG. 4. The distributor 29 shown in FIG. 1 consists of a peripheral ring 30 and a series of U-shaped sections 31. The ring 30 itself comprises a circular peripheral section section 33 L-shaped having a lower horizontal flange 34 and an outer rim 35 directed upwards. On the latter is hermetically fixed a cylindrical skirt 36 projecting upwards.
Chaque profilé 31 est constitué d'un fond horizontal perforé 38 bordé par deux parois verticales parallèles 39. Chaque paroi 39 comporte, le long de son bord supérieur, une rangée horizontale d'orifices oblongs 40 à grand axe vertical, les orifices d'une paroi 39 étant décalés d'un demi-pas par rapport à ceux de la paroi 39 opposée. Chaque paroi 39 se prolonge en oblique vers le haut et vers l'extérieur du profilé 31 en un demi toit 41 qui se termine par une étroite bordure verticale 42 dirigée vers le haut. Les profilés 31 sont disposés côte à côte, de sorte que leurs demi toits 41 se rejoignent, les bordures 42 adjacentes s'appliquant l'une contre l'autre sur toute leur longueur et étant fixées ensemble par des moyens appropriés (non représentés) étanches au liquide mais non nécessairement étanches au gaz, par exemple par des points de soudure ou par agrafage. Chaque fond 38 comporte une rangée de trous 43 le long de chaque paroi 15 39. Chaque profilé 31 est coupé à longueur, transversalement ou obliquement, de façon à s'appuyer par chaque extrémité sur l'aile 34 de la couronne 30. Ainsi, le distributeur définit un certain nombre d'espaces 49 de collection de liquide délimités par un fond 38 et les deux parois verticales 39 du même profilé, 20 ces espaces 49 alternant avec les espaces 46 précités, qui sont des espaces de passage de gaz. Le distributeur définit également un canal périphérique 50, délimité par la bordure 35 et la jupe 36 de la couronne 30 et communiquant avec l'ensemble des espaces 49. Selon l'invention, comme illustré à la Figure 2, les performances d'un 25 distributeur comme celui de la Figure 1 sont améliorées par le rajout de brise-jets. Dans chaque espace de collection de liquide 49 est fixé un brise-jets 50 orienté substantiellement horizontalement, couvrant de préférence toute la surface de l'espace, de sorte que tout jet de liquide arrivant d'au-dessus du distributeur heurte contre le brise-jets 50, dans un sens perpendiculaire à la surface du brise- jets 50. Le jet est ainsi arrêté et le liquide traverse au moins une partie de la tôle dans un sens horizontal. En usage normal, le niveau de liquide 53 qui se collecte dans l'espace 49 est au-dessus des brise-jets 50. Each profile 31 consists of a perforated horizontal bottom 38 bordered by two parallel vertical walls 39. Each wall 39 comprises, along its upper edge, a horizontal row of oblong orifices 40 with a large vertical axis, the orifices of a wall 39 being offset by a half-step relative to those of the opposite wall 39. Each wall 39 extends obliquely upwardly and outwardly of the profile 31 in a half-roof 41 which terminates in a narrow vertical border 42 directed upwards. The profiles 31 are arranged side by side, so that their half-roofs 41 meet, the adjacent edges 42 applying against each other over their entire length and being fastened together by appropriate means (not shown) sealed to the liquid but not necessarily gastight, for example by welding spots or stapling. Each bottom 38 has a row of holes 43 along each wall 39. Each section 31 is cut to length, transversely or obliquely, so as to bear at each end on the flange 34 of the ring 30. Thus, the dispenser defines a number of liquid collecting spaces 49 delimited by a bottom 38 and the two vertical walls 39 of the same profile, these spaces 49 alternating with the aforementioned spaces 46, which are gas passage spaces. The dispenser also defines a peripheral channel 50 delimited by the border 35 and the skirt 36 of the ring 30 and communicating with all the spaces 49. According to the invention, as illustrated in FIG. distributor as in Figure 1 are improved by the addition of breakers. In each liquid collection space 49 there is attached a substantially horizontally oriented jet baffle 50, preferably covering the entire surface of the space, so that any jet of liquid arriving from above the dispenser strikes against the baffle. jets 50, in a direction perpendicular to the surface of the breaker 50. The jet is thus stopped and the liquid passes through at least a portion of the sheet in a horizontal direction. In normal use, the level of liquid 53 that collects in space 49 is above breakwaters 50.
Comme l'on voit aux différentes Figures, le brise-jets peut prendre la forme d'une plaque de métal déployé (Figure 3), de tôles percées superposées (mais à trous non alignés) avec un espace (Figure 4), ou de la paille métallique posée sur une grille (Figure 5) ou un corps de garnissage (Figure 6). Les garnissages peuvent être en vrac, retenus par une enceinte perméable ou les garnissages peuvent être structurés, de préférence de forme ondulé-croisé, orientés de sorte que le liquide arrive sur la surface ondulée de la première lamelle de garnissage, comme illustrés. Pour améliorer les performances, il est possible de doubler le système, les tôles étant liées par des points de soudure, comme illustré à la Figure 7. As can be seen in the various Figures, the aerator can take the form of an expanded metal plate (Figure 3), pierced sheets superimposed (but with non-aligned holes) with a space (Figure 4), or of the metal straw placed on a grid (Figure 5) or a packing body (Figure 6). The packings may be loose, retained by a permeable enclosure, or the packings may be structured, preferably cross-corrugated, oriented so that the liquid arrives on the corrugated surface of the first packer as illustrated. To improve performance, it is possible to double the system, the sheets being bonded by welding points, as shown in Figure 7.