WO2001068239A1 - Module de garnissage, son procede de fabrication, et appareil de traitement de fluide(s) comportant un garnissage correspondant - Google Patents

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packing
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Jean-Yves Lehman
Etienne Werlen
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L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Definitions

  • the present invention relates to a packing module, of the type comprising a set of deflectors which define a set of horizontal layers of fixed circulation fans.
  • packing is intended to mean a device intended for mixing a phase and / or for bringing several phases flowing in co-current or counter-current into contact.
  • lining in particular, there may be an exchange of heat and / or material and / or a chemical reaction.
  • a particular application of the invention resides in air distillation columns.
  • the packing modules or "packs” of the aforementioned type are three-dimensional effect structures vis-à-vis the gas which rises in the column. They ensure, by multiple rotation of the gas, a high turbulence of this gas, and the resulting stirring improves the exchange of heat and / or material with the descending liquid.
  • the structure comprises pyramids with open bases, and with alternately open and closed side faces, connected by their points so as to constitute a multitude of fan blades putting the gas in rotation to intensify the contact between the gas and the liquid.
  • a particularly interesting characteristic of this structure is that it can be obtained by stacking perforated or cut and folded metal sheets having general vertical planes. The perforation allows the gas to pass through the stacked folded strips, the perforation rate being of the order of 50%. These perforations reduce the pressure drop and create fans promoting the mixing of gas.
  • the object of the invention is to reduce, or even eliminate, this additional pressure drop and the premature congestion at the interfaces between the packs.
  • the subject of the invention is a packing module of the aforementioned type, characterized in that, in at least one axial end zone of the module, the deflectors constitute transition deflectors defining at least one layer of fixed fans transition whose mixing effect is reduced compared to that of current fans of the layers located in the current part of the module.
  • the subject of the invention is also a flat strip cut from sheet material, in particular from thin sheet metal, intended to be folded and / or curved, twisted or stamped, then juxtaposed with other similar strips with a general vertical plane turned over alternately to constitute a packing module as defined above.
  • This strip of the type defining a plurality of horizontal rows of deflectors, is characterized in that, in at least one marginal zone of the strip, the deflectors have a configuration different from that of the current deflectors, defining said transition deflectors.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a packing module as defined above. According to this process, a series of cut out flat strips as defined above are folded and / or bent, twisted or stamped, so as to form an accordion structure, the strips are placed in parallel planes, turning them alternately, and they are stacked by aligning the corresponding deflectors to form the fans.
  • the invention also relates to a fluid treatment device (s), characterized in that it comprises a plurality of packing modules as defined above.
  • the modules can be offset angularly from one module to the next around the central axis of the device.
  • This device can in particular be a column for exchanging material and / or heat, in particular a column for separating a mixture of gases, and in particular an air distillation column.
  • FIG. 1 is a perspective view of part of a packing pack according to the invention
  • FIG. 2 is a similar view of a variant
  • FIG. 3 is a view of a cut out flat strip intended for producing the pack of FIG. 1,
  • FIG. 4 is a view of the same strip after folding accordion.
  • Figures 5 and 6 are views corresponding respectively to Figures 3 and 4 but relating to the variant of Figure 2.
  • FIG. 1 There is shown in Figure 1 the lower part of a vertical section 1 of a packing pack 2 for an air distillation column not shown.
  • Section 1 defines a superposition of fans, namely a current fan 3 surmounted by other identical fans not shown, and two transition fans, intermediate 4 and extreme 5, which are part of a lower end zone 6 of the pack .
  • Fans 3 to 5 have a common vertical axis X-X.
  • the fan 3 consists of four planar blades or deflectors 7, inclined at the same angle ⁇ on the horizontal.
  • each blade has the shape of a diamond extended downwards by a triangular point 8, adjacent to a lower side of the rhombus, as described in the aforementioned EP-A-845,293.
  • the fan 4 consists of four blades or deflectors 9 similar to the blades 7 but more inclined more horizontally, by an angle ⁇ greater than ⁇ . It is seen, seen along the axis XX, in the same perimeter as the fan 3, so that the vertical height of each blade 9 is greater than that of each blade 7.
  • the upper tips of the blades 9 are each connected to a lower point of the rhombus of a corresponding blade 7 by a thin connecting zone 10.
  • the fan 4 has a rotation effect, and therefore stirring, positive but less than that of the fan 3, and directed in the same direction, which is the direction anti-clockwise in the example shown.
  • the fan 5 consists of four vertical blades or deflectors 11 of rectangular shape, with a horizontal lower edge 12 and an upper edge 13 hollowed out in V.
  • the points of the V's are connected to the lower points of the respective blades 9 by a thin connecting zone 14.
  • Section 1 is repeated a large number of times over the entire section of pack 2.
  • the diameter of this section is typically between 1 and 4 cm.
  • the pack 2 can be autonomous and provided with a cylindrical strapping optionally provided in its upper edge with several vertical slots to define a relative sealing brush adapted to cooperate with the inner wall of the column, as known per se.
  • the pack can be produced by bricks assembled in situ, also as known per se.
  • the pack 2 in all cases, therefore comprises at its base a layer without mixing effect consisting of fans 5, then an intermediate layer consisting of fans 4, with low mixing effect, then a plurality of layers of fans 3 common to strong brewing effect.
  • the upper end zone of the pack is constituted by a transition zone identical to zone 6 but turned over.
  • the other packs in the column are made in the same way.
  • FIG. 2 represents a variant 2A of the pack in which the blades 7A and 9A are devoid of the lower tip such as 8.
  • the increase in inclination of the blades 9A is obtained by folding these blades along a diagonal line 15 of orientation close to the horizontal.
  • Each blade 9A thus comprises a triangular upper part 16 of inclination ⁇ and a triangular lower part 17 of inclination ⁇ greater than ⁇ .
  • the lower fans 5A are identical to the fans 5 in FIG. 1, with four vertical blades 11A.
  • the blades 9A can be at least partially curved to define the increased inclination of their lower part.
  • Figure 3 shows a flat strip 18 of thin sheet metal intended for producing the pack 2 of Figure 1.
  • This strip is cut or perforated so as not to keep only the blades 7, 9 and 11.
  • the strip 18 is folded in an accordion around the lines 19, which leads, in front view, to the configuration of FIG. 4.
  • the pack 2 consists of a plurality of bands 18 thus obtained, each arranged in a general vertical plane, turned alternately around a vertical axis and stacked with alignment and interpenetration of the blades so as to constitute the fans 3, 4 and 5
  • the two blades located in the foreground belong to a first band 18 and those located in the second plane belong to a second band 18.
  • Figures 5 and 6 show a strip 18A cut so as to keep only the blades 7A, 9A and 11A of Figure 2.
  • the folding accordion is similar to the previous one, but with in addition, with each folding step along a broken line 19A, additional folding along the diagonal 15, initially horizontal, of the adjacent blade 9A.
  • the upper and / or lower axial end zone of the progressive-stirring packs can comprise any suitable number of layers, and, in this zone, the intensity of the stirring can be varied either from one layer to next, from one group of layers to another group of layers.

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Abstract

Ce module de garnissage (2) est du type comprenant un ensemble de déflecteurs (7, 9, 11) qui définissent un ensemble de couches horizontales de ventilateur fixes (3, 4, 5) de brassage. Dans au moins une zone d'extrémité axiale (6) du module, les déflecteurs constituent des déflecteurs de transition (9, 11) définissant au moins une couche de ventilateurs fixes de transition (4, 5) dont l'effet de brassage est réduit par rapport à celui des ventilateurs (3) des couches situées dans la partie courante du module. Application aux colonnes de distillation d'air.

Description

MODULE DE GARNISSAGE, SON PROCEDE DE FABRICATION, ET APPAREIL DE TRAITEMENT DE FLUIDE (S) COMPORTANT UN
GARNISSAGE CORRESPONDANT
La présente invention est relative à un module de garnissage, du type comprenant un ensemble de déflecteurs qui définissent un ensemble de couches horizontales de ventilateurs fixes de brassage.
On entend par garnissage un dispositif destiné au mélange d'une phase et/ou à la mise en contact de plusieurs phases circulant à co-courant ou à contre-courant. Dans le garnissage peut en particulier se produire un échange de chaleur et/ou de matière et/ou une réaction chimique. Une application particulière de l'invention réside dans les colonnes de distillation d'air.
Les modules ou « packs » de garnissage du type précité sont des structures à effet tridimensionnel vis-à- vis du gaz qui monte dans la colonne. Elles assurent, par mise en rotation multiple du gaz, une forte turbulence de ce gaz, et le brassage résultant améliore l'échange de chaleur et/ou de matière avec le liquide descendant.
Des exemples de tels packs de garnissage sont décrits dans le WO-A-86/06 296. Dans ces packs connus, la structure comprend des pyramides à bases ouvertes, et à faces latérales alternativement ouvertes et fermées, raccordées par leurs pointes de manière à constituer une multitude de pales de ventilateurs mettant le gaz en rotation pour intensifier le contact entre le gaz et le liquide. Une caractéristique particulièrement intéressante de cette structure est de pouvoir être obtenue par empilage de feuilles métalliques perforées ou découpées et pliées ayant des plans généraux verticaux. La perforation permet au gaz de passer à travers les bandes pliées empilées, le taux de perforation étant de l'ordre de 50%. Ces perforations permettent de réduire la perte de charge et de créer des ventilateurs favorisant le brassage du gaz.
D'autres packs du type précité sont décrits dans le WO-A-90/10 497 et dans le EP-A-845 293. L'invention s'applique en particulier à tous ces dispositifs connus.
Lorsqu'on réalise une colonne de traitement de fluide (s) avec de tels packs, les ventilateurs supérieurs d'un pack ne sont pas exactement superposés aux ventilateurs inférieurs analogues du pack situé juste au-dessus. De même, les ventilateurs inférieurs d'un pack ne sont pas exactement superposés aux ventilateurs supérieurs analogues du pack sous-jacent. Ceci est d'autant plus vrai que, d'un pack au suivant, les plans généraux des bandes pliées sont généralement décalés angulairement par rapport à l'axe central de la colonne, généralement de 90° d'un pack à 1 ' autre .
Par suite, l'écoulement ascendant du gaz subit des changements de direction à l'interface entre deux packs, ce qui produit une perte de charge additionnelle à cet emplacement . Cette perte de charge provoque à son tour un engorgement en liquide de la région inférieure du pack supérieur, alors que la partie centrale de ce pack n'est pas engorgée. Ce phénomène diminue la capacité de traitement de la colonne.
L'invention a pour but de réduire, voire de supprimer, cette perte de charge additionnelle et l'engorgement prématuré aux interfaces entre les packs.
A cet effet, l'invention a pour objet un module de garnissage du type précité, caractérisée en ce que, dans au moins une zone d'extrémité axiale du module, les déflecteurs constituent des déflecteurs de transition définissant au moins une couche de ventilateurs fixes de transition dont l'effet de brassage est réduit par rapport à celui des ventilateurs courants des couches situées dans la partie courante du module.
L'invention a également pour objet une bande plane découpée de matière en feuille, notamment en tôle mince, destiné à être pliée et/ou cintrée, vrillée ou emboutie, puis juxtaposée à d'autres bandes analogues à plan général vertical retournées alternativement pour constituer un module de garnissage tel que défini ci -dessus. Cette bande, du type définissant une pluralité de rangées horizontales de déflecteurs, est caractérisée en ce que, dans au moins une zone marginale de la bande, les déflecteurs ont une configuration différente de celle des déflecteurs courants, définissant lesdits déflecteurs de transition.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un module de garnissage tel que défini ci- dessus. Suivant ce procédé, on plie et/ou on cintre, vrille ou emboutit une série de bandes planes découpées telles que définies ci-dessus, de façon à former une structure en accordéon, on dispose les bandes dans des plans parallèles en les retournant alternativement, et on les empile en alignant les déflecteurs correspondants pour former les ventilateurs .
L'invention a encore pour objet un appareil de traitement de fluide (s), caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de modules de garnissage tels que définis plus haut. Les modules peuvent être décalés angulairement d'un module au suivant autour de l'axe central de l'appareil.
Cet appareil peut notamment être une colonne d'échange de matière et/ou de chaleur, notamment une colonne de séparation d'un mélange de gaz, et en particulier une colonne de distillation d'air.
Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un pack de garnissage conforme à l'invention ;
- la Figure 2 est une vue analogue d'une variante ;
- la Figure 3 est une vue d'une bande plane découpée destinée à la réalisation du pack de la Figure 1,
- la Figure 4 est une vue de la même bande après pliage en accordéon ; et
- les Figures 5 et 6 sont des vues correspondant respectivement aux Figures 3 et 4 mais relatives à la variante de la Figure 2.
On a représenté sur la Figure 1 la partie inférieure d'un tronçon vertical 1 d'un pack de garnissage 2 destiné à une colonne de distillation d'air non représentée. Le tronçon 1 définit une superposition de ventilateurs, à savoir un ventilateur courant 3 surmonté d'autres ventilateurs identiques non représentés, et deux ventilateurs de transition, intermédiaire 4 et extrême 5, qui font partie d'une zone d'extrémité inférieure 6 du pack. Les ventilateurs 3 à 5 ont un axe vertical commun X-X. Le ventilateur 3 est constitué de quatre pales ou déflecteurs plans 7, inclinés d'un même angle α sur l'horizontale. Les orientations de ces pales se déduisent l'une de l'autre par une rotation de 90° autour de l'axe X- X, et chaque pale a la forme d'un losange prolongé vers le bas par une pointe triangulaire 8, adjacente à un côté inférieur du losange, comme décrit dans le EP-A-845 293 précité .
Le ventilateur 4 est constitué de quatre pales ou déflecteurs 9 analogues aux pales 7 mais plus fortement inclinés sur l'horizontale, d'un angle β supérieur à α. Il s'inscrit, vu suivant l'axe X-X, dans le même périmètre que le ventilateur 3, de sorte que la hauteur verticale de chaque pale 9 est supérieure à celle de chaque pale 7. Les pointes supérieures des pales 9 sont reliées chacune à un point inférieur du losange d'une pale 7 correspondante par une mince zone de liaison 10.
Par suite, vis-à-vis du flux de gaz ascendant, le ventilateur 4 a un effet de mise en rotation, et donc de brassage, positif mais inférieur à celui du ventilateur 3, et dirigé dans le même sens, qui est le sens anti-horaire dans l'exemple représenté.
Le ventilateur 5 est constitué de quatre pales ou déflecteurs 11 verticaux de forme rectangulaire, à bord inférieur 12 horizontal et à bord supérieur 13 évidé en V.
Les pointes des V sont reliées aux pointes inférieures des pales 9 respectives par une mince zone de liaison 14.
Ainsi, le ventilateur 5 a un effet de mise en rotation nul . Le tronçon 1 se répète un grand nombre de fois sur toute la section du pack 2. Le diamètre de ce tronçon est typiquement compris entre 1 et 4 cm.
Le pack 2 peut être autonome et muni d'un cerclage cylindrique éventuellement pourvu dans son bord supérieur de plusieurs fentes verticales pour définir une balayette d'étanchéité relative adaptée pour coopérer avec la paroi intérieure de la colonne, comme connu en soi.
Si le diamètre de la colonne est grand, on peut réaliser le pack par briques assemblées in situ, également comme connu en soi.
Le pack 2, dans tous les cas, comporte donc à sa base une couche sans effet de brassage constitué des ventilateurs 5, puis une couche intermédiaire constituée des ventilateurs 4, à faible effet de brassage, puis une pluralité de couches de ventilateurs 3 courants à fort effet de brassage. De préférence, la zone d'extrémité supérieure du pack est constituée par une zone de transition identique à la zone 6 mais retournée. Les autres packs de la colonne sont constitués de la même manière .
Ainsi, le gaz montant dans la colonne, mis en rotation intense au sein d'un pack 2 par les ventilateurs 3, voit sa rotation ralentie au passage des ventilateurs 4, puis stoppée au passage des ventilateurs 5.
Il sort donc du pack sensiblement verticalement, et pénètre dans les ventilateurs 5 du pack supérieur sans changer de direction. Puis il est mis en rotation lente par les ventilateurs 4 de ce pack supérieur, puis en rotation intense par les ventilateurs 3.
La perte de charge au passage d'un pack au suivant est ainsi pratiquement éliminée, de même par conséquent que l'engorgement prématuré de la région inférieure des packs. Au total, on obtient un gain à la fois sur la perte de charge totale de la colonne et sur la capacité de traitement de celle-ci.
La Figure 2 représente une variante 2A du pack dans lequel les pales 7A et 9A sont dépourvues de la pointe inférieure telle que 8. De plus, l'augmentation d'inclinaison des pales 9A est obtenue par pliage de ces pales le long d'une ligne diagonale 15 d'orientation voisine de l'horizontale. Chaque pale 9A comporte ainsi une partie supérieure triangulaire 16 d'inclinaison α et une partie inférieure triangulaire 17 d'inclinaison β supérieure à α. Les ventilateurs inférieurs 5A sont identiques aux ventilateurs 5 de la Figure 1, avec quatre pales 11A verticales .
En variante, les pales 9A peuvent être au moins partiellement courbes pour définir l'inclinaison accrue de leur partie inférieure.
La Figure 3 représente une bande plane 18 de tôle mince destinée à la réalisation du pack 2 de la Figure 1. Cette bande est découpée ou perforée de manière à ne conserver que les pales 7, 9 et 11. En suivant le bord de gauche de ces pales, on définit un grand nombre de lignes de pliage brisées telles que 19, avec, pour chacune de ces lignes, un premier coude au point de liaison 10 et un second coude au point de liaison 14.
La bande 18 est pliée en accordéon autour des lignes 19, ce qui conduit, en vue de face, à la configuration de la Figure 4.
Le pack 2 est constitué d'une pluralité de bandes 18 ainsi obtenues, disposées chacune dans un plan général vertical, retournées alternativement autour d'un axe vertical et empilées avec alignement et interpénétration des pales de façon à constituer les ventilateurs 3, 4 et 5. Ainsi, sur la Figure 1, pour chaque ventilateur, les deux pales situées au premier plan appartiennent à une première bande 18 et celles situées au second plan appartiennent à une seconde bande 18.
De même, les Figures 5 et 6 représentent une bande 18A découpée de manière à ne conserver que les pales 7A, 9A et 11A de la Figure 2. Le pliage en accordéon est analogue au précédent, mais avec en plus, à chaque pas de pliage le long d'une ligne brisée 19A, un pliage supplémentaire le long de la diagonale 15, initialement horizontale, de la pale 9A adjacente. Comme on le comprend, la zone d'extrémité axiale supérieure et/ou inférieure des packs à brassage progressif peut comporter tout nombre approprié de couches, et, dans cette zone, l'intensité du brassage peut être modifiée soit d'une couche à la suivante, soit d'un groupe de couches à un autre groupe de couches.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module de garnissage, du type comprenant un ensemble de déflecteurs (7, 9, 11 ; 7A, 9A, 11A) qui définissent un ensemble de couches horizontales de ventilateurs fixes (3, 4, 5) de brassage, caractérisé en ce que dans au moins une zone d'extrémité axiale (6) du module (2) , les déflecteurs (9, 11 ; 9A, 11A) constituent des déflecteurs de transition définissant au moins une couche de ventilateurs fixes de transition (4, 5) dont l'effet de brassage est réduit par rapport à celui des ventilateurs courants (3) des couches situées dans la partie courante du module .
2. Module de garnissage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une couche de ventilateurs de transition (4) a un effet de brassage positif.
3. Module de garnissage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ventilateur (4) de ladite couche de transition à effet de brassage positif s'inscrit, suivant son axe (X-X) , dans le même périmètre que les ventilateurs courants (3) du module situés au-dessus ou au- dessous .
4. Module de garnissage suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, dans ladite zone d'extrémité (6) , les déflecteurs de transition (9, 11 ; 9A, 11A) définissent plusieurs couches de ventilateurs fixes de transition (4, 5) dont l'effet de brassage est progressivement réduit d'une couche à l'autre en allant vers la tranche d'extrémité du module.
5. Module de garnissage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite zone d'extrémité (6) comporte une couche d'extrémité (5) à effet de brassage nul.
6. Module de garnissage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les déflecteurs de transition (9, 11 ; 9A, 11A) comportent au moins une partie plus fortement inclinée sur l'horizontale que les déflecteurs courants (7 ; 7A) .
7. Module de garnissage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les déflecteurs
(7, 9, 11) sont plans et, dans ladite zone d'extrémité (6), sont plus fortement inclinés sur l'horizontale.
8. Module de garnissage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des déflecteurs de transition (9A) comportent une partie (17) côté extérieur du module plus fortement inclinée sur l'horizontale que leur partie (16) côté intérieur du module.
9. Module de garnissage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des déflecteurs de transition (9A) présentent une ligne de pliage intermédiaire (15) entre lesdites parties (16 et 17) .
10. Module de garnissage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des déflecteurs de transition présentent au moins une partie courbe. 11. Bande plane découpée de matière en feuille, notamment en tôle mince, destinée à être pliée et/ou cintrée, vrillée ou emboutie, puis juxtaposée à d'autres bandes analogues à plan général sensiblement vertical, retournées alternativement, pour constituer un module de garnissage (2 ; 2A) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, du type définissant une pluralité de rangées horizontales de déflecteurs (7, 9, 11 ; 7A, 9A, 11A) , caractérisée en ce que, dans au moins une zone marginale de la bande (18 ; 18A) , les déflecteurs ont une configuration différente de celle des déflecteurs courants (7 ; 7A) , définissant lesdits déflecteurs de transition (9,
11 ; 9A, 11A) .
12. Bande suivant la revendication 11, caractérisée en ce que les bords situés d'un même côté des déflecteurs courants (7 ; 7A) et des déflecteurs de transition (9, 11 ;
9A, 11A) définissent des lignes de pliage (19 ; 19A) dont l'angle par rapport à la direction longitudinale de la bande
(18 ; 18A) est augmenté dans ladite région marginale de la bande .
13. Bande suivant la revendication 12, caractérisée en ce que lesdites lignes de pliage (19 ; 19A) forment une ligne brisée.
14. Procédé de fabrication d'un module (2 ; 2A) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on plie et/ou on cintre, vrille ou emboutit une série de bandes planes découpées suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, de façon à former une structure en accordéon, on dispose les bandes dans des plans parallèles en les retournant alternativement, et on les empile en alignant les déflecteurs correspondants (7, 9, 11 ; 7A, 9A, 11A) pour former les ventilateurs (3, 4, 5).
15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'on forme les structures en accordéon par pliage des bandes (18 ; 18A) le long des lignes de pliage (19 ;19A) définies par les bords situés d'un même côté des déflecteurs courant (7 ; 7A) et des déflecteurs de transition (9, 11 ; 9A, 11A) .
16. Appareil de traitement de fluide (s), caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de modules de garnissage
(2 ; 2A) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.
17. Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en ce que les modules sont décalés angulairement d'un module au suivant autour de l'axe central de l'appareil.
18. Appareil suivant la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'il constitue une colonne d'échange de matière et/ou de chaleur, notamment de séparation d'un mélange de gaz et en particulier une colonne de distillation d'air.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109348726A (zh) * 2016-06-06 2019-02-15 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于构造或修改物质和/或热量交换装置的方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274401C (zh) * 2001-07-06 2006-09-13 液体空气乔治洛德方法利用和研究的具有监督和管理委员会的有限公司 用于填充模块的带、相应的模块和设备
FR3059914B1 (fr) * 2016-12-14 2020-03-20 IFP Energies Nouvelles Nouveau garnissage pour ameliorer le contact entre une phase gaz et une phase solide dispersee s'ecoulant a contre courant
FR3059913B1 (fr) 2016-12-14 2020-12-11 Ifp Energies Now Nouveau garnissage a structure tridimensionnelle pour ameliorer le contact entre une phase gaz et une phase solide dispersee s'ecoulant a contre courant
DE102017110084B4 (de) 2017-02-03 2019-07-04 Josef Meissner Gmbh & Co. Kg Verfahren und Anlage zur adiabatischen Nitrierung von Aromaten
GB2587394A (en) * 2019-09-26 2021-03-31 Edwards Ltd Packed tower
CN115682197B (zh) * 2022-10-09 2023-10-13 江苏夏威宜环保科技有限公司 一种蒸发式水冷空调冷却设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707885A1 (fr) * 1994-10-04 1996-04-24 Praxair Technology, Inc. Garnissage organisé à capacité accrue pour systèmes de rectification
WO1997016247A1 (fr) * 1995-10-31 1997-05-09 Sulzer Chemtech Ag Element de remplissage structure
EP0845293A1 (fr) * 1996-11-28 1998-06-03 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif d'échange de matière et de chaleur

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014962A (en) * 1972-03-23 1977-03-29 Del Notario Pedro Perez Heat and/or mass exchanger operating by direct contact between a liquid and a gas
JPS55159803A (en) * 1979-06-01 1980-12-12 Nagaoka Kinmo Kk Building method of fluid-fluid contact apparatus
US4411942A (en) * 1980-11-18 1983-10-25 Bayer Aktiengesellschaft Packing for technical processes
CH655787A5 (fr) * 1983-12-30 1986-05-15 Engetra Sa Dispositif de garnissage d'une installation de mise en contact de liquide et de gaz et son procede de fabrication.
DE3515300A1 (de) * 1985-04-27 1986-10-30 Gerd Dr Wilhelm Pyramidenpackung fuer die verfahrenstechnik
DE3907573A1 (de) * 1989-03-09 1990-09-20 Sulzer Ag Mehrzuegige wirbelpackung
EP0671207B1 (fr) * 1994-03-09 2000-05-03 Sulzer Chemtech AG Elément de structure plat et garnissage à partir de cela
US6478290B2 (en) * 1999-12-09 2002-11-12 Praxair Technology, Inc. Packing for mass transfer column

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707885A1 (fr) * 1994-10-04 1996-04-24 Praxair Technology, Inc. Garnissage organisé à capacité accrue pour systèmes de rectification
WO1997016247A1 (fr) * 1995-10-31 1997-05-09 Sulzer Chemtech Ag Element de remplissage structure
EP0845293A1 (fr) * 1996-11-28 1998-06-03 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif d'échange de matière et de chaleur

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109348726A (zh) * 2016-06-06 2019-02-15 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于构造或修改物质和/或热量交换装置的方法

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