WO2005039740A2 - Procede de lavage et de refroidissement d'un gaz par contact direct avec de l'eau et installation pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Procede de lavage et de refroidissement d'un gaz par contact direct avec de l'eau et installation pour la mise en oeuvre du procede Download PDF

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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 invention relates to a process for the purification and cooling of carbon dioxide.
  • Commercial carbon dioxide is often a by-product of industrial processes for the synthesis of ammonia, ethylene oxide or ethanol.
  • American patents US 4,952,223 and US 5,185,139 describe for example, methods of isolation and purification of the carbon dioxide obtained during the synthesis of ammonia. However, none of these methods is entirely satisfactory, either in terms of energy consumption or in terms of the quality of the gas obtained.
  • cooling water is generally used to induce heat exchange, either by direct contact in a tower or in a heat exchanger.
  • this step is completed by adding frigories with a refrigeration unit.
  • a refrigeration unit When it is desired to obtain a food or medical grade gas, however, direct contact of the gas with the industrial cooling water is avoided, so much so as not to contaminate it with the impurities contained in this water and so as not to entrain in the impurities in the gas. Indeed, either these would then accumulate in the cooling water loop in the case of a closed circuit, or they would be evacuated in the purge in the case of an open circuit. This is why this first cooling is done in a heat exchanger, by water cooling with sometimes variants, such as the integration of this refrigerant in the lower part of the washing tower in the form of a submerged coil. in the filling.
  • the temperature of the gas remains a few degrees higher than that of the inlet temperature of the cooling water.
  • the cooling of the gas is generally also accompanied by the formation of condensate polluted by the impurities from the gas, which is discharged into sewers, which, according to regulations local laws applicable to wastewater, may lead to the obligation to provide for additional treatment of this effluent.
  • the gas is washed in a washing tower supplied with pure or demineralized water, which constitutes a first purification step.
  • the subject of the invention is a process for continuous cooling and purification of a gas comprising: - a step (a) of transfer of material and heat against the current with a number of transfer units NUTa, between a flow of gas to be cooled and to be purified (G 0 ) circulating ,, at a flow rate D 0 having a temperature equal to T 0 and an adiabatic saturation temperature equal to T5, and a flow of washing and cooling water (Lj) circulating at a flow rate Di having a temperature Ti less than or equal to T 5 , to produce an outgoing water flow (L 2 ) circulating at a flow rate D 2 containing the impurities coming from the initial gas flow (Go) and having a temperature T 2 greater than or equal to Ti and less than or equal to Ts, from a cooled and purified gas flow (Gi) circulating at a flow rate D 3 and a temperature equal at T 3 less than T 5 and greater than or equal to Ti; -
  • washing and cooling water water of sufficient quality not to contaminate the gas to be purified and to make it unfit for use in the food industry.
  • the washing and cooling water is natural water drawn from a water table by a borehole or directly from a source or even demineralized water. If this gas is not then purified by a process capable of destroying bacteria, such as for example a sharp rise in temperature during a catalytic oxidation, it may be necessary to treat the washing and cooling water supplying the tower gas-water to eliminate possible bacteria, for example exposure to ultraviolet radiation. These bacteria can come both from atmospheric air in step (b) and from the make-up water in the washing and cooling water circuit.
  • step (a) a heat transfer from the gas flow (G 0 ) to the water flow (L resort), which induces a drop in its temperature from T 0 to T 3 as well as a transfer of the impurities from the gas stream (G 0) to the water flow (Li) inducing a slight variation in its speed from the drive in s and in particular impurities of gaseous impurities such as ainmoniac.
  • gaseous impurities such as ainmoniac.
  • the difference (T 5 - Ti) is greater than or equal to 10 ° C; it is more particularly greater than or equal to 40 ° C.
  • Tj is less than or equal to 35 ° C.
  • T 0 is greater than or equal to 45 ° C.
  • the numbers of transfer units NUT a and NUTfo must be sufficient to allow both efficient heat transfer and entrainment of impurities from the gas to the washing and cooling water and from said washing water to the air flow.
  • NUT a is generally between 2 and 10, more particularly between 3 and 8 and NUT jj is generally between 0.5 and 3, more particularly between 0.7 and 1.5.
  • the ratio between the gas flow rate D 0 and the flow rate of washing and cooling water Di depends in particular on the solubility of the gas in the water, the rate of impurities it contains, the numbers of transfer units and lowering the gas temperature.
  • the mass ratio D 0 / D_ is greater than or equal to 0.02 and less than or equal to 1; it is more particularly greater than or equal to 0.05 and less than or equal to 0.2.
  • step (b) of said process as defined above most of the impurities contained in the water flow (L 2 ) are transferred into the air flow (Ao), as well as, according to the possible use of a refrigeration unit on the washing and cooling water, all or part of the quantity of heat recovered during the exchange against the current transfer carried out in step (a).
  • step (a) is preceded by a step (ao) of cooling the gas from a temperature T ' 0 to the temperature T 0 .
  • a step (ao) is for example carried out by adding frigories to the gas flow
  • the flow (L'i) is purged from a flow (L " 2 ) circulating at a flow rate D" 2 .
  • the purging of a fraction of the water flow from step (b) aims to maintain the salt concentration of the water at an acceptable rate by replacing it with a flow (L " ⁇ ) more weakly mineralized water, while compensating for the difference, positive or negative, between the water condensed or vaporized in stage (a) and the water vaporized in stage (b).
  • step (b) is followed by a step (bi) of cooling the water flow (L'i) or the water flow (L - L “ 2 ) to bring it to the temperature T ⁇
  • this comprises a step (c) of liquefaction and / or compression of the gas flow (Gi) from step (a).
  • the gas to be purified is chosen from nitrogen, oxygen or carbon dioxide.
  • the process is more particularly suited to the purification and cooling of carbon dioxide.
  • the process as defined above is particularly suitable for the production of quality carbon dioxide in accordance with the requirements of the food industry and more particularly of the soft drink industry.
  • the subject of the invention is also an installation for purifying and cooling a gas or a mixture of gases by direct contact with so-called washing and cooling water (I), characterized in that it comprises: ( a) - a gas / water tower (A), allowing direct contact of the gas to be washed and cooled with washing and cooling water, provided: (i) with at least one inlet (Ai) for the gas to be cooled and purifying in its lower part, (ii) at least one outlet (A 2 ) for waste water in its lower part; (iii) at least one inlet (A 3 ) of so-called washing and cooling water in its upper part and (iv) at least one outlet (A 5 ) for the treated gas in its upper part; (b) - an atmospheric tower (A '), allowing the cooling
  • the dimensions of the washing and cooling towers essentially depend on the thermal load, characterized by the volume of gas to be treated and the desired temperature difference on the gas, the number of transfer units and the characteristics of the trays or linings ( ordered or disordered) used.
  • a flow rate of 14,000 kg per hour of carbon dioxide expressed as dry gas, saturated with water, around 80 ° C. at a pressure close to atmospheric pressure in a column A using of the packing disorganized in 5.08 cm (2 inches) or 7.62 cm (3 inches)
  • column A has a packing height between 3 m and 8 m and a diameter between 1.5 m and 3 m.
  • the installation further comprises: (h) - at least one gas circulation line C 3 capable of allowing the transfer of gas from the outlet (A 5 ) to the following installation, the time of use and / or conditioning of said gas in gaseous, liquid or solid form.
  • Figure 1 is a schematic representation of such an installation capable of implementing the method and its variants as defined above.
  • the tower (A) and / or the tower (A ') contains one or more sections of plates and / or linings making it possible to increase the number of transfer units.
  • the installation I comprises at least one cooling means capable of cooling the flow of water circulating in the line (Ci).
  • the installation I comprises at least one means (M) inserted in the line (Ci) capable of subjecting the flux (I) to exposure to ultraviolet radiation.
  • the installation as defined above is located on the site of use and / or conditioning of the gas in gaseous, liquid or solid form.
  • the main advantages of the installation as defined above are as follows: - Thanks to the direct contact between the cooling water and the gas to be cooled and purified, a gas temperature is obtained at the outlet (T 5 ) lower than that obtained in an installation of the state of the art comprising a simple washing tower with a closed or semi-closed upstream cooling circuit. - Water consumption is lower than that of prior art installations, in particular thanks to the recovery of condensed water.

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Abstract

Procédé de refroidissement et d'épuration d'un gaz comprenant une étape (a) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant avec un nombre d'unités de transfert NUTa, d'un flux de gaz (Go) de débit Do, de température To, et de température de saturation adiabati­que T5 avec un flux d'eau (L1) de débit D1 et de température T1 inférieure ou égale à T5, produisant un flux d'eau (L2) de débit D2 et de température T2 supérieure ou égale à T1 et inférieure ou égale à T5, et un flux de gaz (G1) de débit D3 et de température T3 inférieure ou égale à T5 et inférieure ou égale à T1 et une étape (b) de mise en contact à contre­ courant pendant tb, du flux (L2) avec un flux d'air (Ao) de débit D4 et de température T4 in­férieure à T2, produisant un flux d'eau (L'1) de débit D'1 et de température T'1 inférieure ou égale à T1. Installation pour la mise en couvre du procédé.

Description

PROCEDE DE LAVAGE ET DE REFROIDISSEMENT D'UN GAZ PAR CONTACT DIRECT AVEC DE L'EAU ET INSTALLATION POUR LA MISE EN ŒUVRE DU PROCEDE 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 echangeur 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 echangeur 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 degrés 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 effiuent. 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 feit 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 s'est donc attachée à développer un procédé de purification du dioxyde de carbone qui n'ait pas les inconvénients exposés ci-dessus. C'est pourquoi selon un premier aspect, l'invention a pour objet un procédé de refroidissement et d'épuration en continu, d'un gaz comprenant : - une étape (a) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant avec un nombre d'unités de transfert NUTa, entre un flux de gaz à refroidir et à purifier (G0) circulant,, à un débit D0 ayant une température égale à T0 et une température de saturation adiabati- que égale à T5, et un flux d'eau de lavage et de refroidissement (Lj) circulant à un débit Di ayant une température Ti inférieure ou égale à T5, pour produire un flux d'eau sortant (L2) circulant à un débit D2 contenant les impuretés provenant du flux de gaz initial (Go) et ayant une température T2 supérieure ou égale à Ti et inférieure ou égale à Ts, d'un flux de gaz refroidi et purifié (Gi) circulant à un débit D3 et une température égale à T3 inférieure à T5 et supérieure ou égale à Ti ; - une étape (b) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant avec un nombre d'unités de transfert NUT^, entre ledit flux d'eau sortant (IX) issu de l'étape (a), et un flux d'air (AQ) ci_rculant à un débit D et une température égale à T4, et une température de saturation adiabatique égale à Te et inférieure à T2, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie (L'i) circulant à un débit D'i ayant une température j apte à constituer la plus grande partie dudit flux d'eau de lavage et de refroidissement (Lj) mis en œuvre 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'industrie 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. Si ce gaz n'est pas ensuite purifié par un procédé apte à détruire les bactéries, comme par exemple une forte élévation de température lors d'une oxydation catalytique, il pourra être nécessaire de traiter l'eau de lavage et de refroidissement alimentant la tour gaz-eau pour éliminer les éventuelles bactéries, par exemple exposition à des rayonnements ultraviolets. Ces bactéries peuvent provenir tant de l'air atmosphérique à l'étape (b), que de l'eau d'appoint du circuit d'eau de lavage et de refroidissement Dans le procédé tel que défini ci-dessus, il se produit lors de l'étape (a), un transfert de chaleur du flux de gaz (G0) vers le flux d'eau (L„), qui induit une baisse de sa température de T0 à T3 ainsi qu'un transfert des impuretés du flux de gaz (G0) vers le flux d'eau (Li) induisant une légère variation de son débit de part l'entraînement dans des ses impuretés et notamment des impuretés gazeuses telles que l'ainmoniac. Il peut y avoir aus- si soit condensation de vapeur d'eau soit vaporisation d'eau, selon l'humidité relative et la température du gaz. Selon un premier aspect particulier du procédé tel que défini ci-dessus, la différence (T5 - Ti) est supérieure ou égale à 10°C ; elle est plus particulièrement supérieure ou égale à40°C. Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, Tj est inférieure ou égale à 35 °C. Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini précédemment, T0 est supérieure ou égale à 45 °C. Les nombres d'unité de transfert NUTa et NUTfo 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 NUTjj est généralement compris entre 0,5 et 3, plus particulièrement entre 0,7 et 1,5. Le rapport entre le débit de gaz D0 et le débit d'eau de lavage et de refroidissement Di 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 D0/D_ 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 (L2) sont transférées dans le flux d'air (Ao), 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'0 à la température T0. Une telle étape (ao) est par exemple réalisée par apport de frigories au flux de gaz
(Go). Selon une première variante de procédé tel que défini précédemment, on introduit lors de l'étape (a), un flux (L"ι) d'eau d'appoint circulant à un débit D"ι = Dj - D'_ et l'on purge le flux (L'i), d'un flux (L"2) circulant à un débit D"2. Selon cette variante, la purge d'une fraction du flux d'eau issu 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"ι) 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 un aspect particulier de la variante du procédé tel que définie ci-dessus,
D"ι =D"2 Selon une autre variante du procédé tel que défini précédemment l'étape (b) est suivie d'une étape (bi) de refroidissement du flux d'eau (L'i) ou du flux d'eau (L - L"2) pour l'amener à la température T^ Selon un autre aspect particulier de la variante du procédé tel que définie ci-dessus, le débit massique D"ι est inférieur à = Dj / 2 ; il est de préférence inférieur ou égal à Dj / 4 et plus particuhèrement inférieur ou égal à Di / 10. Selon une autre variante du procédé tel que défini précédemment, celle-ci comprend un étape (c) de liquéfaction et/ ou de compression du flux de gaz (Gi) issu de l'étape (a). 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 production de dioxyde de carbone de qualité conforme aux exigences de l'industrie alimentaire et plus particuhèrement de l'industrie des boissons gazeuses. L'invention a aussi pour objet 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 (I), caractérisé en ce qu'elle comprend : (a) - une tour gaz/eau (A), 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 (Ai) du gaz à refroidir et à purifier en sa partie inférieure, (ii) au moins une sortie (A2) d'eau usée en sa partie inférieure ; (iii) d'au moins une entrée (A3) d'eau dite de lavage et de refroidissement, en sa partie supérieure et (iv) d'au moins une sortie (A5) du gaz traité en sa partie supérieure ; (b) - une tour atmosphérique (A'), 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'3) d'eau dite de lavage et de refroidissement en sa partie inférieure; (ii) d'au un moyen (P3) apte à accélérer le courant ascendant d'air dans la tour A', placé en amont ou en aval ; (c) - au moins une ligne de circulation (Ci) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A'3) vers l'entrée (A3) ; (d) — au moins une ligne de circulation d'eau (C'i) apte à dériver une partie du flux circulant dans (Ci) vers une purge ; (e) - au moins une ligne de circulation (C2) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A2) vers la bouche de la tour A' ; (f) — au moins un moyen de refoulement Pi ou P2 apte à faire circuler les flux d'eau respectivement dans les Hgnes (Ci) et (C2), en fonction de la pression du gaz et des différences de hauteur entre les cuves des deux tours et (g) - au moins une entrée ( }) d'eau dite d'appoint. Les dimensions des tours de lavage et de refroidissement dépendent essentiellement de la charge thermique, caractérisée par le volume de gaz à traiter et la différence de température souhaitée sur le gaz, du nombre d'umtés 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 A utilisant du garnissage désor- donné en 5,08 cm (2 pouces) ou 7,62 cm (3 pouces), la colonne A a une hauteur de garnissage comprise entre 3 m et 8 m et un diamètre compris entre 1,5 m et 3 m. Selon un autre mode particulier de l'installation telle que définie précédemment, elle comprend en outre : (h) - au moins une ligne de circulation C3 de gaz apte à permettre le transfert du gaz de la sortie (A5) vers la suite de l'installation, le heu d'utilisation et/ou de conditionnement dudit gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide. La figure 1 est une représentation schématique d'une telle installation apte à la mise en œuvre du procédé et de ses variantes tels que définis précédemment. Selon un autre aspect particulier la tour (A) el/ou la tour (A') contient une ou plu- sieurs sections de plateaux et/ou garnissages permettant d'augmenter le nombre d'unités de transfert. Selon un autre aspect particulier, l'installation I comprend au moins un moyen de refroidissement apte à refroidir le flux d'eau circulant dans la ligne (Ci). Selon un autre aspect particulier, l'installation I comprend au moins un moyen (M) inséré dans la ligne (Ci) apte à soumettre le flux (L'I) à une exposition à un rayonnement ultra-violet Selon un dernier aspect particulier, l'installation telle que définie 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 sui- vants: - Grâce au contact direct entre l'eau de refroidissement et le gaz à refroidir et à purifier, on obtient une température du gaz au niveau de la sortie (T5) plus faible, que celle obtenue dans une installation de l'état de la technique comportant une tour de simple lavage avec un circuit de refroidissement en amont fermé ou semi-fermé. - 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.

Claims

Revendications
1. Procédé de refroidissement et d'épuration en continu, d'un gaz comprenant : - une étape (a) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant avec un nombre d'unités de transfert NUTa, entre un flux de gaz à refroidir et à purifier (G0) circulant à un débit D0 ayant une température égale à T0, et une température de saturation adiabatique égale à T5, et un flux d'eau de lavage et de refroidissement (Li) circulant à un débit Di ayant une température Ti inférieure ou égale à T5, pour produire un flux d'eau sortant (L2) circulant à un débit D2 contenant les impuretés provenant du flux de gaz initial (Go) et ayant une température T2 supérieure ou égale à Ti et inférieure ou égale à T5, d'un flux de gaz refroidi et purifié (Gi) circulant à un débit D3 et une température égale à T3 inférieure à T5 et supérieure ou égale à Ti ; - une étape (b) de transfert de matière et de chaleur à contre-courant avec un nombre d'unités de transfert NUT^-, entre ledit flux d'eau sortant (L^) issu de l'étape (a) et un flux d'air (Ao) circulant à un débit D4, une température égale à T4 et une température de saturation adiabatique égale à T6 et inférieure à T2, pour produire un flux d'eau purifiée et refroidie (L'i) circulant à un débit D'i ayant une température Tι apte à constituer la plus grande partie dudit flux d'eau de lavage et de refroidissement (Li) mis en œuvre 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'industrie alimentaire.
2. Procédé tel que défini à la revendication 1, dans lequel la différence (T5 - Ti) est supérieure ou égale à 10°C et plus particulièrement supérieure ou égale à 40° C.
3. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le rapport massique D0 / Di est supérieur ou égal à 0,02 et inférieur ou égal à 1.
4. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape (a) est précédée d'une étape (ao) de refroidissement du gaz d'une température To à la température To-
5. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on introduit lors de l'étape (a), un flux (L"ι) d'eau d'appoint circulant à un débit D"! = Di - D'i et l'on purge le flux (L'i), d'un flux (L"2) circulant à un débit D"2.
6. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape (b) est suivie d'une étape (bi) de refroidissement du flux d'eau (L'i) ou du flux d'eau (L'i - L"2), pour l'amener à la température Ti.
7. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un étape (c) de liquéfaction et/ou de compression du flux de gaz (Gi) issu de l'étape (a).
8. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 7 dans lequel le gaz à purifier et à refroidir est le dioxyde de carbone.
9. 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 (I), caractérisée en ce qu'elle comprend : (a) - une tour gaz/eau (A), permettant le contact direct du gaz à laver et à refroidir avec une eau de lavage et de refroidissement, comportant : (i) au moins une entrée (Ai) du gaz à refroidir et à purifier en sa partie inférieure ; (ii) au moins une sortie (A2) d'eau usée en sa partie inférieure ; (iii) au moins une entrée (A3) d'eau dite de lavage et de refroidissement, en sa partie supérieure et (iv) au moins une sortie (A5) du gaz traité en sa partie supérieure ; (b) - une tour atmosphérique (A'), 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, comportant : (i) au moins une sortie (A'3) d'eau dite de lavage et de refroidissement en sa partie inférieure et (ii) au un moyen (P3) apte à accélérer le courant ascendant d'air dans la tour A' ; (c) - au moins une ligne de circulation (Ci) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A'3) vers l'entrée (A3) et (d) — au moins une ligne de circulation d'eau (C'i) apte à dériver une partie du flux circulant dans (Ci) vers une purge ; (e) - au moins une ligne de circulation (C2) d'eau apte à permettre le transfert de l'eau de la sortie (A2) vers la bouche de la tour A' ; (f) — au moins un moyen de refoulement Pi ou P2 apte à faire circuler les flux d'eau respectivement dans les hgnes (Ci) et (C2), en fonction de la pression du gaz et des différences de hauteur entre les cuves des deux tours et (g) - au moins une entrée (A4) d'eau dite d'appoint 10. Installation telle que définie à la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : (h) - au moins une ligne de circulation C3 de gaz apte à permettre le transfert du gaz de la sortie (A5) vers la suite de l'installation, le heu d'utihsation et/ou de conditionnement dudit gaz sous forme gazeuse, liquide ou solide. 11. Installation telle que définie à l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un moyen de refroidissement apte à refroidir le flux d'eau circulant dans la ligne (Ci). 12. Installation telle que définie à l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un moyen (M) inséré dans la ligne (Ci) apte à soumettre le flux (L'i) à une exposition à un rayonnement ultraviolet.
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