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[5][_]
Molecule
(7/ 78)
[6][_]
water
(66)
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ETHANOL
(7)
[8][_]
Bn
(1)
[9][_]
Pen-
(1)
[10][_]
regla
(1)
[11][_]
pilo
(1)
[12][_]
Ce-
(1)
[13][_]
Gene Or Protein
(9/ 46)
[14][_]
Etre
(25)
[15][_]
DANS
(6)
[16][_]
Est A
(6)
[17][_]
Neur
(2)
[18][_]
Tre
(2)
[19][_]
Etha
(2)
[20][_]
Cou
(1)
[21][_]
Thic
(1)
[22][_]
Pro-co
(1)
[23][_]
Physical
(20/ 23)
[24][_]
15 percent
(2)
[25][_]
16 g/m
(2)
[26][_]
765 Kg
(2)
[27][_]
5 percent
(1)
[28][_]
30 percent
(1)
[29][_]
50 percent
(1)
[30][_]
600 kg/h
(1)
[31][_]
50 minutes
(1)
[32][_]
de 270 g/m
(1)
[33][_]
20 minutes
(1)
[34][_]
0,1 percent
(1)
[35][_]
de 98,06 percent
(1)
[36][_]
de 240 kg
(1)
[37][_]
30 m
(1)
[38][_]
800 kg
(1)
[39][_]
de 2,2 percent
(1)
[40][_]
de 3 m
(1)
[41][_]
10 K
(1)
[42][_]
4 bit
(1)
[43][_]
35 percent
(1)
[44][_]
Generic
(3/ 4)
[45][_]
anhydride
(2)
[46][_]
hydrocarbon
(1)
[47][_]
cation
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519879A1
Family ID 2017906
Probable Assignee Schack And Co Rekuperator
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE POUR EXTRAIRE UN PRODUIT DE DESORPTION EN PRATIQUE
ANHYDRE AINSI QUE DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
Abstract
_________________________________________________________________
A.PROCEDE POUR L'EXTRACTION D'UN PRODUIT DE DESORPTION EN PRATIQUE
ANHYDRE.
B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE LE MOYEN DE DESORPTION AVANT SON
ENTREE DANS LE SECHOIR PAR ABSORPTION EST TOUT D'ABORD REFROIDI
JUSQU'AU VOISINAGE DU POINT DE ROSEE DANS LA PHASE INITIALE DE LA
PERIODE DE DESORPTION DANS LE CONDENSATEUR DE PRODUIT DE DESORPTION,
PUIS LE MOYEN DE DESORPTION AINSI REFROIDI ET ETANT FORTEMENT SATURE
EN VAPEUR D'water DANS CETTE PHASE INITIALE, EST AMENE AU SECHOIR PAR
ADSORPTION ET EST ENSUITE, APRES SECHAGE, CHAUFFE, TANDIS QUE DANS LA
PHASE DE DESORPTION SUIVANT LA PHASE INITIALE, LE MOYEN DE DESORPTION
DESORMAIS CHARGE EN PRODUIT DE DESORPTION EST COMPLETEMENT REFROIDI
DANS LE CONDENSATEUR DU PRODUIT DE DESORPTION ET QUE PENDANT LA PHASE
DE REFROIDISSEMENT SUIVANT LA PHASE DE DESORPTION, LE PRODUIT DE
DESORPTION SORTANT DESORMAIS CHAUD DU MATERIAU D'ABSORPTION OU DE
DESORPTION EST AMENE NON REFROIDI AU SECHOIR PAR ADSORPTION.
C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'EXTRACTION DE L'ETHANOL A
PARTIR DE L'AIR EVACUE D'UNE INSTALLATION.
Description
_________________________________________________________________
" Procede pour extraire un produit de desorption en pratique anhydre,
ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre de ce proceden "
L'invention concerne un procede pour extraire un produit de
desorption, en pratique anhydride, lors de la desorption de materiaux
d'absorption ou d'adsorption charges en solvants a l'aide d'un moyen
de desorption gazeux cir- culant en circuit ferme, procede dans lequel
le moyen de d 6 sorption, avant d'entrer dans le materiau d'absorption
ou d'adsorption ainsi charge, est chauffe dans un premier echangeur
thermique, puis on extrait du moyen de desorp- tion ainsi charge en
produit de desorption, apres sa sortie du materiau d'absorption ou de
desorption, le produit de desorption par refroidissement dans un
second echangeur thermique revetant la forme d'un condenseur de
produit de desorption, ainsi qu'au moins partiellement la vapeur
d'water par absorption dans un sechoir par adsorption, le moyen de
desorption ainsi refroidi et seche etant ensuite transporte a nouveau
vers le premier echangeur thermique par une soufflerie en circuit
ferme.
L'invention concerne en outre, un dispositif pour la mise en oeuvre du
procede ci-dessus, avec un conte- neur de moyens d'absorption ou
d'adsorption qui, pendant la periode d'adsorption est branche pour
l'epuration d'un cou- rant d'evacuation d'air ou de gaz et qui, pour
la desorption, est branche dans le circuit d'un moyen de desorption en
meme 2.- temps qu'un condenseur de produit de desorption, un se- choir
par adsorptiorn, un puits de chaleur, une soufflerie en circuit ferme
et un premier echangeur thermique.
Par le document DE-OS 29 42 959, on connait un procede pour
l'extraction de substances adsorbees sur du charbon actif, de
preference pour l'extraction de sol- vants, par desorption avec un
moyen de desorption gazeux circulant en circuit ferme, procede dans
lequel le moyen de desorption charge en produit de desorption sortant
de l'ad- sorbeur soumis a la desorption est libere de sa vapeur
d'water dans un sechoir par adsorption branche a la suite de
l'adsorbeur dans le circuit de desorption, et est ensuite refroidi
dans un condenseur de produit de desorp- tion jusqu'a la condensation
du reste de ce produit de desorption Ce procede implique pour
l'extraction d'un produit de desorption avec une faible teneur en
water, que le sechoir par adsorption soit en mesure de prelever la
water parvenant dans le circuit de desorption.
Cette water provient d'une part, de la production d'un gaz inerte par
combustion, par exemple, d'un hydrocarbon, et, d'autre part, lors de
l'epuration au moyen de charbon actif des gaz evacues, l'water
presente dans ces gaz est adsorbee par le charbon actif, et elle est
ulterieurement, au moins partiellement, chassee a nouveau par les
impure- tes -a-adsorber Ces deux parties d'water jouent un r 8 le de-
terminant lors de l'appreciation de la production d'water pendant la
desorption En consequence, selon ce procede, le sechoir par adsorption
doit presenter une extension telle qu'il capte la water apparaissant
dans le systeme et liberee lors de la desorption Pour cette extension,
on doit en outre tenir compte que la temperature du moyen de
desorption s'eleve vers la fin de la phase de desorption Du fait de
cette elevation de temperature, la capacite d'accumulation en vapeur
d'water du sechoir par adsorption, est reduite Dans 3.- le cas d'une
extension insuffisante, et donc d'une charge trop elevee, la vapeur
d'water est de facon non souhaitable, liberee a nouveau prematurement
Comme d'apres cette de- mande de brevet, l'water accumulee dans le
sechoir par adsorp- tion doit etre utilisee dans la phase de
refroidissement apres l'achevement de la desorption pour humidifier a
nouveau le charbon actif, cela exige de ce fait, une ex- tension
importante.
En consequence, le probleme se pose de develop- per un procede du type
initialement mentionne, dans lequel le sechoir par adsorption peut
etre reduit aux dimensions necessaires pour la rehumidification des
materiaux d'ab- sorption ou de desorption, et qui permette de facon
sure et sans technique de regulation onereuse, une extraction en
pratique anhydridedu produit de desorption, tout en etant susceptible
d'etre mis en oeuvre de facon economique.
Il se pose en outre le probleme de creer un dispositif a l'aide duquel
le procede puisse tre avantageusement mis en oeuvre.
Pour resoudre ces problemes il est propose, conformement a
l'invention, quele moyen de desorption avant son entree dans le
sechoir par adsorption, est tout d'abord refroidi Jusqu'au voisinage
du point de rosee dans la phase initiale de la periode de desorption
dans le condenseur de produit de desorption, puis le moyen de
desorptaon ainsi refroidi et etant fortement sature en vapeur d'water
dans cette phase initiale, est amene au sechoir par adsorption et est
ensuite apres sechage, chauffe, tan- dis que dans la phase de
desorption suivant la phase ini- tiale, le moyen de desorption
desormais charge en produit de desorption est completement refroidi
dans le conden - saur du produit de desorption et que, pendant la
phase ue refroidissement suivant la phase de desorption, le produit de
desorption sortant desormais chaud du materiau d'absorp- tion ou de
desorption, est amene non refroidi au sechoir par 4.- adsorption Grace
a cette conduite du procede, on ob- tient que, non seulement un
deplacement de l'water dans la phase initiale de la periode de
desorption, s'effectue du charbon actif vers le sechoir par
adsorption, mais qu'en outre, grace a la desorption du sechoir par
adsorption a l'aide de la chaleur emmagasinee dans les materiaux
d'absorption ou d'adsorption, l'water accumulee dans le sechoir par
adsorption soit a nouveau deplacee pendant la phase de refroidissement
pour permettre l'humidification du char- bon actif Ce processus
presente deux avantages essentiels: En premier lieu, grace au
pre-refroidissement du moyen de desorption charge en water pendant la
phase initiale, on obtient une humidifioation relativement elevee et
le se- choir par adsorption est exploite a basse temperature Dans ces
conditions, la separation et la capacite d'accumulation sont tres
elevees Bn outre, grace au chauffage qui fait suite, l'humidite
relative du moyen de desorption est abaissee Grace a cette humidite
relativement basset l'ex- traction de l'water des materiaux
d'absorption ou de desorp- tion, est favorisee Apres l'achevement de
cette phase initiale, s'effectue la desorption proprement dite le
condenseur du produit de desorption fonctionne alors a pleine
puissance de refroidissement La temperature du moyen de d 6 sorption
arrivant au sechoir par adsorption est ainsi reduite La reduction de
la temperature a pour consequence que l'water accumulee dans le
sechoir par ad- sorption y est retenue de facon sdre Apres achevement
de la desorption commence la phase de refroidissement Pen- dant cette
phase de refroidissement, la temperature du moyen de eesorption
sortant des materiaux d'absorption ou de desorption, s'eleve Le
condenseur du produit de desorption ne refroidit pas davantage le
moyen de desorp- tion dans cette phase et il arrive chaud au sechoir
par adsorption Grace a cette transmission de la chaleur, l'water liee
par adsorption est extraite du sechoir par adsorption 5.- et amenee
aux materiaux d'absorption ou d'adsorption Comme dans cette phase le
chauffage du moyen de desorption ne se produit pas, ce moyen de
desorption arrive refroidi aimma- teriaux d'absorption ou de
desorption, qui, en ce qui les concerne, deviennent alors
progressivement plus froids Ces materiaux d'absorption ou
d'adsorption, captent alors l'water extraite du sechoir par adsorption
Comme les mate- riaux d'absorption ou d'adsorption ne sont pas du tout
charges, une charge en water depassant l'humidification nor- male de 3
a 5 percent peut intervenir sans difficulte L'adsorp- tion n'est ainsi
pas perturbee, l'water en exces est evacuee des materiaux d'absorption
ou d'adsorption, avec l'air ou le gaz evacue.
Selon une autre forme de l'invention, il est propose que pour modifier
la puissance de refroidissement du condenseur du produit de
desorption, le debit du moyen de refroidissement traversant ce
condenseur, soit re- glable Il est en outre propose que l'ecoulement
du moyen de d 6 sorption puisse etre derive en totalite ou partielle-
ment di condenseur du produit de desorption, au moyen d'une derivation
reglable Il est enfin propose que le debit du moyen de refroidissement
a travers le conden- saur du produit de desorption et/ou a travers la
derivation pour contourner le condenseur du produit de desorption,
soit reglable ou soient ieglables Grace aux dispositions ainsi
proposees, on est assure que grace a l'adaptation de la puissance de
refroidissement, ou bien grace au regla- ge de l'ecoulement du produit
de desorption a travers le cogdenseur du produit de desorption, une
puissance de refroidissement reduite soit disponible ou bien prelevee
pendant la phase initiale, et que pendant la phase de refroidissement,
il ne se produise plus de refroidisse- ment Il est alors judicieux
d'adapter aux differentes con- ditions, les interventions sur le debit
du moyen de refroi- dissement et/ou sur l'ecoulement de derivation du
moyen de 6.- desorption, grace a une regulation.
Il est en outre propose que l'ajustement ou la regulation du debit du
moyen de refroidissement a travers le condenseur de produit de
desorption et/ou le debit du moyen de desorption a travers la
derivation, s'effectue en fonction de la teneur en water du moyen de
desorption Il est de plus propose, que l'elevation de temperature du
moyen de desorption apres la sortie du materiau d'absorption ou d'ad-
sorption, soit utilisee comme indicateur pour la teneur en water du
moyen de desorption La prise en compte de la teneur en water du moyen
de desorption, comme grandeur pilo- te pour l'ajustement ou la
regulation, constitue un moyen avantageux pour l'extraction d'un
produit de desorption anhydre lorsque dans le cas de processus
quasi-stationnai- rest les intervalles de temps determines une
premiere fois pour la phase initiale, la phase de desorption et la
phase de refroidissement, ne peuvent pas etre maintenus.
L'elevation de temperature du moyen de desorp- tion apres sa sortie du
materiau d'absorption ou d'adsorp- tiont s'est averee etre un
indicateur plus simple pour la teneur en water de ce moyen de
desorption.
Il est en outre propose que le moyen de de- sorption soit a nouveau
refroidi entre l condenseur du produit de desorption et le sechoir par
adsorption dans un autre echangeur thermique, et soit pre-chauffe dans
un echangeur thermique branche a la suite du sechoir par ad- sorption,
notamment dans un echangeur thermique branche a la suite de la
soufflerie en circuit ferme, auquel cas le transfert de chaleur depuis
le refroidissement a nouveau du moyen de desorption vers le
pre-echauffement de ce mo- yen de desorption, s'effectue au moyen
d'une pompe a cha- leur avec un circuit de moyensde refroidissement
ferme La disposition ainsi proposee est particulierement avantageu- se
lorsque la chaleur de condensation du produit de desorp- tionu qui
autrement serait evacuee par le refroidissement du 7.condenseur du
produit de desorption, peut etre mise en oeuvre pour le prechauffage
apres sechage du moyen de desorption refroidi Dans ce cas, il apparait
naturelle- ment du condensat dans cet autre echangeur thermique fonc-
tionnant comme refroidisseur, ce condensat etant evacue avec le
condensat en provenance du condenseur e pro- duit de desorption Le
transfert de la production de con- densat peut alors s'effectuer par
reduction de la puis- sance de refroidissement du condenseur de
produit de desorption et/ou par contournement du zondenseur du produit
de desorption.
Pour la mise en oeuvre du procede, il est propose un dispositif
caracterise en ce que le conden de produit de desorption est dispose
entre le conte- neur du moyen d'absorption ou d'adsorption et le
sechoir par adsorption, le conteneur du moyen d'absorption ou
d'adsorption etant muni de charbon actif en vrac, tandis que le puits
de chaleur revet la forme d'un accumulateur de chaleur muni de gravier
en vrac La disposition du con- denseur de produit de desorption entre
le conteneur du moyen d'absorption ou d'adsorption et le sechoir par
ad- sorption a normalement pour consequence que de l'water ap- parait
de facon non souhaitable dans le condenseur du produit de desorption
Grace a la conduite speciale du procede, on parvient cependant dans
cette disposition, a obtenir d'une facon surprenante, un produit de
desorption en pratique anhydre Ceci est du a ce que le sechoir par
adsorption est maintenu a un bas niveau de temperature pen- dant les
phases decisives et presente ainsi une capacite elevee d'accumulation
pour l'water Le moyen de desorption circulant en circuit ferme est
alors seche dans de bon- nes conditions Son humidite relative est deja
considera- blement abaissee' dans l'accumulateur de chaleur En outre,
l'energie calorifique emmagasinee dans l'accumulateur de chaleur est
rendue utilisable.
2519879.
8.- Il est en outre propose que dans le sechoir par adsorption, des
tamis moleculaires Neolithiques soient de preference mis en oeuvre
comme moyens d'absorption ou d'adsorption pour absorber
preferentiellement l'water De plus, il est propose que le volume du
moyen d'absorption ou d'adsorption adsorbant preferentiellement
l'water dans le sechoir par adsorption, soit de 18 a 15 percent du
volume du charbon actif mis en oeuvre pour l'epuration de l'air ou des
gaz evacues, et que le volume de la couche de gravier en vrac dans
l'accumulateur de chaleur corresponde a en- viron 15 a 30 percent du
volume du charbon actif mis en oeuvre.
L'utilisationde tamis moleculaires zeoli- thic dans le sechoir par
adsorption en tant que moyens d'absorption ou d'adsorption adsorbant
preferentiellement l'water, presente l'avantage essentiel que l'water
se trouve liee du fait de la structure poreuse de ce moyen d'absorp-
tion ou d'adsorption Les molecules plus largement dimen- sionnees des
produits orgapiques de desorption, ne peuvent en consequence pas
chasser les molecules d'water ainsi intro- duites Lee limites
d'extension en outre indiquees pour le sechoir par adsorption ou bien
pour l'accumulateur de chaleur, sont respectivement rapportees au
volume du charbon actif mis en oeuvre L'utilisation des rapports de
volumes se Jus- tifie en ce que la densite du charbon actif et la
densite du tamis moleculaire mis en oeuvre dependent de la charge.
Lors de l'indication de rapport de masses, ceci est a pren- dre en
consideration Il s'avere que grace a cette conduite du procede, le
sechoir par adsorption peut etre reduit d'environ 50 percent par
rapport a son dimensionnement selon le document DE-OS 29 42 959.
La configuration du puits de chaleur utilise comme accumulateur de
chaleur correspond a la configuration de l'accumulateur de chaleur
selon le document DE-OS 29 52 127 Dans l'un et l'autre cas, cet
accumulateur de chaleur joue le role de source de chaleur pendant la
phage 9.- de desorption, car il est decharge pendant cette phase.
Apres l'achevement de la phase de desorption, l'accumula- teur de
chaleur se presente a l'etat decharge, c'est-a- dire refroidi Dans cet
etat, il constitue pour le moyen de desorption qui y arrive avec une
temperature plus ele- vee, un puits de chaleur: le moyen de desorption
cede en se refroidissant de la chaleur a l'accumulateur de chaleur.
Si l'on renonce a utiliser la chaleur transportee pour la desorption
des materiaux d'absorption ou de desorption, l'accumulateur thermique
est remplace par un refroidisseur.
Dans ce cas, la chaleur introduite dans le systeme en vue de la
desorption est evacuee par l'intermediaire de ce re- froidisseur
pendant la phase de refroidissement Le moyen de desorption qui, dans
cette phase doit refroidir les ma- teriaux d'absorption ou
d'adsorption, est refroidi.
La nature de l'invention va etre exposee en se referant aux dessins
cijoints dans lesquels: les figures 1 a 3 sont des representations
schematiques du procede sur lesquelles les points A et B re-
presentent respectivement le raccordement au conteneur du materiau
d'absorption ou d'adsorption, la figure 4 illustre le deroulement du
procede dans le cas d'une desorption d'ethanol.
De facon plus detaillee, la figure 1 montre le parcours du moyen de
desorption gazeux qui, en prove- nance du materiau d'absorption ou
d'adsorption, penetre en A dans le systeme Le moyen de desorption
arrive tout d'abord au condenseur de produit de desorption 1 Une
derivation 2 avec une soupape d'etranglement reglable 2 1 permet le
contournement dl condenseur le produit de de- sorption, le debit
contournant le condenseur du produit de desorption etant alors
reglable Naturellement, au lieu de la canalisation de contournement,
il peut etre egale- ment prevu un ajustement de la puissance de
refroidissement d condenseur de produit de desorption, par reglage du
10.- debit du moyen de refroidissement traversant le condenseur ou
bien de la temperature de circulation du moyen de re- froidissement Le
moyen de desorption arrive ensuite au se- choir par adsorption 4 dans
lequel se trouve un moyen d'absorption ou d'adsorption fixant de
preference la vapeur d'water, tel que du silicagel ou un tamis
moleculaire.
Apres sa sortie du sechoir par adsorption 4, le moyen de desorption
maintenant seche, arrive dans le puits de chaleur 5 qui revet ici la
forme d'un accumulateur de chaleur du genre decrit dans le document
DE-OS 29 51 127.
Cet accumulateur de chaleur est charge dans la phase initia- le de
desorption, c'est-a-dire que de la chaleur peut etre amenee au moyen
de desorption dans l'accumulateur de chaleur.
La soufflerie en circuit ferme 8 transporte ensuite le moyen de
desorption gazeux vers le premier echangeur thermique 9, dans lequel
l'energie calorifique necessaire pour la desorp- tion est amenee Le
moyen de desorption chauffe arrive ensuite au point de raccordement B
et penetre dans les ma- teriaux d'absorption ou d'adsorption devant
etre soumis a la desorption, pour revenir a nouveau au point A Le con-
denseur 1 du produit de desorption est en outre muni de l'evacuation 3
pour le produit de desorption condense.
Pour l'evacuation de l'water condensee dans le puits de cha- leur 5,
il est prevu une evacuation 7.
La figure 2 montre une representation analogue, simplement le puits de
chaleur revet ici la forme d'un re- froidisseur 6 Il va de soi que ce
refroidissement ne peut etre mis en oeuvre que lorsque, dans la phase
de refroidis- sement, les materiaux d'absorption ou d'adsorption
doivent etre refroidis et que le chauffage du premier echangeur
thermique 9 est coupe Comme lors de cette conduite du pro- cede, de
l'water se condense dans le refroidisseur, il est recommande ici de
prevoir le retour de l'water evacuee par l'intermediaire de
l'evacuation de condensat 7 vers le conteneur du moyen d'absorption ou
d'adsorption o cette 11.- water peut etre pulverisee au moyen de buses
pour l'humidifi- cation du charbon actif.
Le troisieme schema de procede represente sur la figure 3 correspond
pour l'essentiel a ceux qui prece- dent Simplement ici, pour pouvoir
egalement utiliser l'ener- gie de condensation du produit de
desorption, un nouveau refroidisseur 10 est branche a la suite du
condenseur de produit de desorption 1, le c 8 te primaire de ce
refroidis- seur prenant totalement ou partiellement en charge le re-
froidissement du moyen de desorption pendant la phase de desorption
tandis que le condensat du produit de desorption apparaissant dans ce
cote primaire en est retire par l'in- termediaire de l'evacuation 3 Le
cote secondaire de cet echangeur thermique 10 est branche dans un
circuit ferme de moyens de refroidissement a une pompe a chaleur fonc-
tionnant comme evaporateur le moyen de refroidissement vaporise dans
l'evaporateur est amene par un compresseur
12 a l'echangeur thermique 11 branche en tant que rechauf- feur Dans
le cote secondaire de cet echangeur thermique 11, le moyen de
refroidissement est condense en cedant de la chaleur, et il en est
evacue sous forme liquide vers la soupape de detente 13 Ainsi detendu,
le moyen de re- froidissement revient a nouveau dans le cote
secondaire du rechauffeur 10, o il peut se vaporiser en captant de la
chaleur.
Cette chaleur est liberee dans le rechauffeur
11 en tant que chaleur de condensation et elle est trans- mise au
moyen de desorption Il est d'une importance parti- culiere dans ce
developpement du procede, que le moyen de desorption puisse etre
refroidi jusqu'a des temperatures de 5 C puisque la teneur en vapeur
d'water residuelle cor- respond a une temperature de point de rosee se
situant tres au-dessous de 5 C Grace a cet abaissement de tempera-
ture, l'extraction par condensation du produit de desorp- tion est
notablement amelioree ainsi que la capacite d'ac-
12.- cumulation du sechoir par adsorption 4.
Pour expliquer plus en detail le procede, on va decrire, a titre
d'exemple de ce procede, l'epuration d'un courant d'air d'evacuation
de 80 000 m 3/h avec une charge en substance nuisible constituee par
600 kg/h d'etha nol Une installation a deux adsorbeurs comportant
chacun m 3 de charbon actif, est mise en oeuvre Les adsorbeurs sont
alternativement en adsorption ou bien en desorption.
En vue de la desorption, les adsorbeurs sont respectivement raccordes
a un circuit de desorption constitue d'un con- denseur de produit de
desorption, d'un accumulateur ther- mique, d'une soufflerie en circuit
ferme et d'un premier echangeur thermique Cette disposition correspond
au sche- ma du procede represente sur la figure 1 Un cycle d'ad-
eorption/desorption dure alors 6 heures La periode d'ad- sorption et
la periode de desorption sont de meme duree, et dure chacune 3 heures.
La figure 4 montre l'evolution des tempera- ttures en differents
emplacements du circuit de desorption.
La courbe 1 reproduit l'evolution de temperature du moyen de
desorption sortant di condenseur de produit de de- sorption La courbe
2 montre l'evolution de la temperature de moyen de desorption en aval
du sechoir par adsorption, la courbe 3 en aval de l'accumulateur de
chaleur, la cour- be 4 avant l'entree dans les materiaux d'absorption
ou d'adsorption et enfin la courbe 5 apres la sortie de ces materiaux
Ces evolutions de la temperature peuvent etre interpretees en detail
comme suit: Au debut de la periode de desorption, le systeme est au
debut rendu inerte et le chauffage du premier echangeur thermique est
alimente avec de la vapeur saturee a 170 C La temperature du moyen de
deeorption entrant dans les materiaux d'absorption ou d'ad- sorption,
(courbe 4), s'eleve rapidement a environ 1550 et reste constante a ce
niveau Pendant la phase initiale, il est tout d'abord extrait des
materiaux d'absorption ou 13.- d'adsorption de l'water La
concentration en water atteint alors en amont du sechoir par
adsorption, la valeur maximale d'en- viron 16 g/m 3 Apres 50 minutes,
la concentration en water a disparu La phase initiale est terminee
Pendant cette phase initiale, la temperature du moyen de desorption
sor- tant des materiaux d'absorption ou d'adsorption (courbe 5), s'est
faiblement accrue, et elle atteint? la fin de la phase initiale
environ 50 C Dans le condenseur du pro-
* duit de desorption, le moyen de desorption issu des mate- riaux
d'absorption ou d'adsorption et contenant de l'water, n'est que
faiblement refroidi, si bien que la temperature a la fin de la phase
initiale atteint environ 160 C La temperature du moyen de desorption
reste alors aux envi- rons de 18 C, tandis qu'intervient le maximum de
production d'water avec environ 16 g/m 3 Le point de rosee se situe
alors au-dessous de 18 00 et il n'est pas franchi vers le bas Dans le
sechoir par adsorption, l'water extraite des materiaux d'absorption ou
d'adsorption, est adsorbee avec liberation de la chaleur d'adsorption
correspondante Ce- la implique que la temperature du moyen de
desorption sortant du sechoir actif (courbe 2) s'eleve dans la phase
initiale Cette temperature atteint alors une valeur de c 00 Vers la
fin de la phase initiale, lorsqu'il n'y a plus de chaleur d'adsorption
liberee, cette temperature tom- be au niveau de celle du produit de
desorption sortant des materiaux d'absorption ou d'adsorption, et la
courbe 2 de- bouche dans la courbe 1 Dans cette phase initiale,
l'accu- mulateur de chaleur est charge, et il delivre de la chaleur au
moyen de desorption L'evolution de la temperature est donnee par la
courbe 3 Comme l'accumulateur de chaleur n'est pas completement charge
par la desorption precedente, la temperature du moyen de desorption
qui en sort, s'eleve tout d'abord d'environ 95 C a environ 1350 C,
pour retom- ber ensuite La chaleur d'adsorption liberee retarde alors
la decharge de l'accumulateur de chaleur Vers la
2519879.
14.- fin de la phase initiale, l'accumulateur de chaleur est decharge
et la temperature de sortie du moyen de desorption est retombee au
niveau de la temperature du moyen de de- sorption sortant dr
condenseur du produit de desorption.
La courbe 3 debouche dans la courbe 1. Apres que l'water ait ete
extraite des materiaux d'absorption ou d'adsorption, la phase initiale
est termi- nee La fin de cette phase initiale peut en regle generale,
etre determinee dans les installations par le temps ecoule.
Dans le cas d'une production d'water tres differente, la sur-
veillance de la temperature du moyen de desorption sortant des
materiaux d'absorption ou d'adsorption, constitue une solution
adequate Tant que l'water est en cours de desorption, cette
temperature s'eleve lentement pour faire un coude aux environs de 50 O
C et s'elever ensuite rapidement Ce coude marque la fin de la phase
initiale, tout comme la chute de la teneur en water, qui peut etre
determinee analytiquement par exemple par une surveillance IR A la
phase initiale se raccorde la phase de desorption proprement dite,
pendant laquelle le produit de desorption, c'est-a-dire ici l'etha-
nol emmagasine, est extrait Les concentrations de l'ethanol dans le
moyen de desorption avant l'entree dans le conden- seur de produit de
desorption, atteignent alors des va- leurs de 270 g/m 3 La phase de
desorption dure 1 heure 20 minutes Pendant ce temps, le condenseur du
produit de desorption est exploite a pleine puissance de refroidisse-
ment La temperature du moyen de desorption sortant du condenseur de
produit de desorption, s'abaisse jusqu'au voisinage de + 8 C Grace a
cet abaissement de la tempera- ture pendant la phase de desorption,
l'water emmagasinee dans le sechoir par adsorption se trouve maintenue
avec certitude Une sortie de cette water et son arrivee dans le
condenseur de desorption sont exclues Pendant la phase de desorption,
la temperature du moyen de desorp- tion entrant dans les materiaux
d'absorption ou d'adsorp-
251 879
15.- tion reste constante a environ 155 C La temperature du cote
sortie qui s'est elevee tout d'abord rapidement a environ 1300 C,
commence au voisinage de la production ma- ximale de produit de
desorption, et en consequence, de l'energie de desorption a apporter,
a s'elever lentement pour se rapprocher finalement de facon
correspondante a la courbe 5 de la temperature d'environ 15500 du
moyen de desorption cote entree Apres que le produit de desorp- tion
ait ete completement extrait, la fin de la phase de desorption est
atteinte Le chauffage du premier echangeur thermique est coupe La
phase de refroidissement commence, dans laquelle les materiaux
d'absorption ou d'adsorption doivent etre a nouveau amenes a la
temperature d'adsorp- tion. La temperature du moyen de desorption
entrant dans les materiaux d'absorption ou de desorption, baisse
rapidement dans la phase de refroidissement de facon cor- respondante
a la courbe 4, pour atteindre finalement le ni- veau de la temperature
d'adsorption Le moyen'de desorption sortant des materiaux d'absorption
ou d'adsorption a au de- but de la phase de refroidissement, du fait
de la chaleur emmagasinee dans ces materiaux, une temperature qui
corres- pond a la temperature du moyen de desorption entrant dans les
materiaux d'absorption ou d'adsorption pendant la phase de desorption,
c'est-a-dire d'environ 1550 C (courbe 5).
Ce n'est qu'avec un certain retard dans le temps que cette temperature
commence a tomber tout d'abord lentement et ensuite rapidement La
courbe 5 representant cette evolu- tion de temperature, debouche alors
dans la courbe 1 re- presentant l'evolution de la temperature dans le
moyen de desorption en aval du condenseur de produit de desorption,
temperature qui apres coupure du refroidissement, ou bien apres
ouverture complete de la derivation, s'eleve rapide- ment et apres un
temps court conditionne par la cession de la chaleur non deviee aux
masses environnantes, s'egalise 16.- necessairement a la temperature
du moyen de desorption sortant des materiaux d'absorption ou
d'adsorption Avec le refroidissement progressif des materiaux
d'absorption ou d'adsorption, la temperature tombe ensuite pour fina-
lement se situer vers la fin de la phase de refroidisse- lent,
conformement a la courbe 1, au-dessous de 100 00.
Le moyen de desorption entrant a cette temperature dans le sechoir par
adsorption extrait de ce sechoir de l'water, l'energie de desorption
necessaire etant couverte par la chaleur qu'il contient Pour cette
raison, le moyen de desorption sortant du sechoir par adsorption a,
conforme- ment a la courbe 2, une temperature plus reduite qui, vers
la fin de la phase de refroidissement et donc vers la fin de la
desorption d'water, se rapproche de la temperature du moyen de
desorption entrant dans le sechoir par adsorp- tion Grace a cette
chaleur latente du moyen de desorption, l'accumulateur de chaleur a
ete chauffe pendant la phase de refroidissement, et le moyen de
desorption qui a cede sa chaleur a la masse de l'accumulateur de
chaleur, sort re- froidi, conformement a la courbe 3, de
l'accumulateur de chaleur et atteint vers la fin de la phase de
refroidis- sement, egalement le niveau de la temperature d'adsorp-
tion L'water extraite pendant la phase de refroidissement, et
representee en tirets en etant mesuree en aval du se- choir par
adsorption, correspond en quantite a l'water ac- cumulee pendant la
phase initiale Cette water extraite est entierement retransmise sur le
charbon actif.
A cette temperature, 1 765 Kg d'ethanol avec une teneur en water
inferieure a 0,1 percent, ont ete recuperes.
Ceci correspond a une recuperation de 98,06 percent L'ethanol ainsi
extrait est pratiquement anhydre En comprenant la perte correspondant
a l'emission sur le debit d'air epure, il en resulte une charge
moyenne residuelle inferieure a mg/m 3 La charge en water de 240 kg du
moyen d'absorp- tion ou d'adsorption, a ete pratiquement totalement
17.- reportee sur le charbon actif mis en oeuvre comme moyen
d'absorption ou d'adsorption Pour 30 m 3 de charbon actif avec une
masse seche d'environ 10 800 kg, cela correspond a une
rehumidification a une teneur en water de 2,2 percent.
Pour cela, un volume de tamis moleculaire de 3 m 3 est suf- fisant.
Cette recuperation n'aurait pas pu 8 tre sen- siblement augmentee par
l'utilisation supplementaire d'une pompe a chaleur Toutefois, au moins
une partie notable de l'energie de condensation des 1 765 Kg d'ethanol
aurait pu etre rendue disponible comme energie de chauffage pour le
pre-chauffage du moyen de desorption froid La diffe- rence essentielle
par rapport au deroulement decrit du procede, reside alors en ce que
pendant la concentration d'ethanol, le chauffage du premier echangeur
thermique aurait pu etre reduit, tandis que la temperature de con-
densation dans le condenseur u produit de desorption, aurait pu etre
abaissee d'environ 10 K La temperature du moyen de desorption sortant
du pre-chauffeur, se serait situee dans le cas de l'utilisation de la
pompe a chaleur dans cet exemple, a 52 55 C La quantite de chaleur
ainsi apportee, y compris celle provenant de l'entrainement de la
pompe a chaleur, correspond a la quantite de chaleur dont la puissance
de chauffe du premier echangeur thermi- que aurait pu Otre reduite.
18._ 18 _
Claims
_________________________________________________________________
1.REVEND ICA T ION SProcede pour extraire un produit de desorp-tion,
en pratique anhydre, lors de la desorption de ma-teriaux d'absorption
ou d'adsorption charges en solvants a l'aide d'un moyen de desorption
gazeux circulant en cir- cuit ferme, procede dans lequel le moyen de
desorption,avant d'entrer dans le materiau d'absorption ou
d'adsorp-tion ainsi charges est chauffe dans un premier echangeur
thermique, puis on extrait du moyen de desorption ainsicharge en
produit de desorption, apres sa sortie du ma-teriau d'absorption ou de
desorption, le produit de de-sorption par refroidissement dans un
second echangeur ther-mique revetant la forme d'u' condenseur de
produit de desorption, ainsi qu'au moins partiellement la vapeur
d'water par absorption dans un sechoir par adsorption, le moyende
desorption ainsi refroidi et seche etant ensuite trans-porte a nouveau
vers le premier echangeur thermique par une soufflerie en circuit
ferme, procede caracterise en ce que le moyen de desorption avant son
entree dans le sechoir par adsorption est tout d'abord refroidi
jusqu'au voisinage du point de rosee dans la phase initiale de la
periode de desorption dans le condenseur je produit de desorption,
puis le moyen de desorption ainsi refroidi et etant fortement sature
en vapeur d'water dans cette phase initiale, est amene au sechoir par
adsorption et est ensuiteapres sechage, chauffe, tandis que dans la
phase de desorp-tion suivant la phase initiale, le moyen de desorption
desormais charge en produit de desorption est completement refroidi
dans le condenseur du produit de desorption et que pendant la phase ue
refroidissement suivant la phase de desorption, le produit de
desorption sortant desormais chaud du materiau d'absorption ou de
desorption est amenenon refroidi au sechoir par adsorption.2. Procede
selon la revendication 1, caracte-rise en ce que pour modifier la
puissance de refroidissement 19- du condenseur de produit de
desorption, le debit du moyende refroidissement traversant ce
condenseur Jst reglable.3. Procede selon l'une quelconque des
reven-dications 1 et 2, caracterise en ce que l'ecoulement du moyen de
desorption peut etre derive en totalite ou partiel- lement du
condenseur de produit de desorption au moyend'une derivation
reglable.4. Procede selon l'une quelconque des reven-dications 2 et 3,
caracterise en ce que le debit du moyen de refroidissement traversant
le condenseur le produit de desorption et/ou le i 4 bit traversant la
derivation pour contourner le conden eur ue produit de desorption,
peutou peuvent etre regles.5. Procede selon l'une des revendications
2,3 ou 4, caracterise en ce que l'ajustement ou la regulationdu debit
du moyen de refroidissement traversant le conden-seur du produit de
desorption et/ou du debit de deriva-tion du produit de desorption a
travers la derivation,s'effectue en fonction de la teneur en water du
moyen de de-sorption6. Procede selon la revendication 5, carac-terise
en ce que l'elevation de temperature du moyen de desorption apres sa
sortie du materiau d'absorption ou de desorption est utilisee comme
indicateur de la teneur en water du moyen de desorption7. Procede
selon l'une quelconque des re-vendications 1 a 6, caracterise en ce
que le moyen de desorption est a nouveau refroidi dans un autre
echangeur thermique entre l I condenseur u produit de desorption et le
sechoir par adsorption, et est prechauffe dans un autre echangeur
thermique branche a la suite du sechoir par adsorption, notamment dans
un echangeur thermique branche a la suite de la soufflerie en circuit
ferme, le transport de chaleur depuis le refroidissement a nouveau du
moyen de desorption jusqu'au preechauffement du moyen - de d 6
esorption s'effectuant au moyen d'une pompe a chaleurave mun circuit
ferme de moyen de refroidissement.8. Dispositif pour la mise en oeuvre
du pro-co M selon les revendications 1 a 7, avec un conteneur demoyens
d'absorption ou d'adsorption qui pendant la periode d'ad and orption
est branche pour l'epuration d'un courant d'evacuation d'air ou de gaz
et qui, pour la desorption, est branche dans le circuit d'un moyen de
desorption en mie temps qu'un condenseur de produit de desorption,un
echoir par adsorption, un puits de chaleur, une souf-flerie en circuit
ferme et un premier echangeur thermique, disposlitif caracterise en ce
que le condenseur de produit de d 6 sorption (1) est dispose entre le
conteneur du moyen d'absorption ou d'adsorption et le sechoir par
adaorption (4), le conteneur du moyen d'absorption ou d'adsorption
etant muni de charbon actif en vrac, tandis que le puits de chaleur
(5) revet la forme d'un accumulateur de chaleurmuni de gravier en
vrac.9. Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce que
dans le sechoir par adsorption, est mis en oeuvre, comme moyen prefere
d'adsorption d'water, untamis moleculaire geolithique.10. Dispositif
selon l'une quelconque des revexiications 7 et 8, caracterise en ce
que le volume dumoyen prmfere d'adsorption d'water dans le sechoir par
ad-sorption, correspond a environ 10 a 15 percent du volume du
char-bone actif mis en oeuvre pour l'epuration de l'air ou du gaz
vacoe, tandis que le volume de la couche de gravier miseen oeuvre dans
l'accumulateur de chaleur, correspond a en-viron 15 a 35 percent du
volume du charbon actif mis en oeuvre.
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