BE652537A - - Google Patents

Description

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  "Procédi et dispositif pour la rectification de mélanges de en, tel* qt )t<thM</ 
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 air" 
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 Llinvention est -relative à un procédé et 1 un dispositif pour la ràotitioa- tion de mélaffle de erM, tel# que méthane/air et qui sont de nature tolte qu'on court de la rectification il le forme des mélaffle gaze  tonnantoj la yMtifiot- 
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 tion étant exécut44 dans des colonnes équipées de plateaux.

   Daas ces aaé, la rsa- tifiottion a été conduit jmqu't présent de tapon que la concentration du udtha- 
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   des utürer gueute à bu pointe d'<b<tllitieat enrichie@ ait e't et m azote et MOMilH''N daao la tite de la aoloaar, dtaît mwon npisi i la - awatrottion du withaai oorrwrpondant à la liait* d'alltsragit sup4rieune 80 fait, une proportion notable du ithaas était perdue avec le produit de t4t*. ]Par extik- 

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 Pl*# lors de la séparation du méthane du grisou suivant les procédés connus et lorsque la teneur en 0,94était de 5f dans le mélange des gas, il n'a été po4ai. b,o d'extraire que W,4.

   L'extraction était récluite"k 55% lorsque le mélange des .gaz as contenait que µQ6 de mdtbane- à ce moment cependant l' lxtrsotiari du méthane n'ast plue rentable daan0aiquemeats 1,'invsntïan vio. à procurer un proaddi et undispouitif au noyea desquels ll est possible d'obtenir une extraction supérieure à celle pouvant étre atteinte actuellement lors de la rectification de mélange* de gaz dont la. nature *et analo.. à celle du grisou et qui, au cours de la rectification, tonnent lieu à la for- 
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 cation de mélangée tonnants. 
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  Gotarmdareat à l'invention, 00 problème eat réaoli- du fait que lors de la 
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 rectification, tant la limite supérieure que la limite inférieure des explosions 
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 de ju ph38 gazeuse est traversée et qu'on utilisé une colonne de rectification dans Isquells l'enpace libre entre les plateaux de la zone do la colonne ou la phazo gueuse peut présenter une composition tonnante, est rempli d'une matière de atande surfaoe, conduisant bien la chaleur, telle que de la laine de métal, un/ tioau de file métalliques ou du métal fritte. 
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  1*ntormément à l'invention, en tant que matière de grande surface et oondui-â saut bien la clelourg il est particu.iraaent avrt*geux d'utiliser un tissu en filt platx d'acier ayant une densité de µce g/da ! les fils ayant une largeur de j #,7 va et une épaisseur de 0,08 Ne. 
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  ! inapouition des mélangea de liquides qui-sont en équilibre avec les  41an. des de Cas tonnante ne formant lors de la rectification, se situe en dehors de la limite d'allwqe des mélarwfo ainsi qu'il rrsrort don diagrammeo d'ebullition correeondante. La protection contre les explosion  ne 
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 ' doit donc pas retendre à la phase liquide. 
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  Ïtâ probabilité du déclenchement d'une explosion est de toute façon déjà très faible dane la zone à températures très bas**@ en tenant compte de l'uniforaite circulations du gas et de la wiee à la terre électrostatique ijt.peoeable de tout 1* système. Des essai# d'explosions au moyen de cartouches et entrepris tompératuros uarmalva et basses dans des reoipienttt remplie d'un tieeu en file d'acier du type cité plue haut, prouvent# en outre, que bien que le mélange t'en" j flanmo & proximité immédiate d'un point dlallu ffl, l'explosion ne et propage oo- pendant pas z la quantité principale du gss, mai e'éteint chaque foie dans le tiacu, tandis que la quantité principale du gas n'est pas fractionnée.

   Ceci doit 
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 tire attribué au fait quar les matières de grande surface, tlond1Ù.....t bien la oha. leur, absorbent et évacuent   la   quantité de chaleur   développée   par les réactions locales des oxydations, de manier* que ces réactions soient limitées au lieu de leur naissance et ne puisent pas se propager aux   zones   voisines. 
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 grâce aux mesures diorites ci-dessus, la sont de la colonne de rectifica- tion dans laquelle la phase liquide   non-tonnante   est en équilibre   avec   une   phase   
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 gueuse tonnante, est protégée contre toute explosion.

   Conforedaent à un dive- :   loppement   de l'invention, on veille   additionnellement   que les   mélanges,   apte.   @   
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 exploaïonny ne puissent pgndtrsr ni dans les conduite et échangeur. de bzz leur prévue derrière la colonne de rectification, ni dans les espaons située mto la zone remplie de laine de métal, et ae, du fait qu'au-dessus et   en-dessous   de 
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 la sone remplie de matière de grande surfyco conduisant bien la chaleur, on prélevé en permanence des échantillons de gaz qui sont exsainea au point de vue de leur aptitude à l'explosion. Le pxoaddé le plua simple consiste à envoyer un* étincelle électrique à travers l'échantillon de Sa-- prélorit un &co1'Ol..e..at de la température indiquant, dans ce cas, qu'une explosion a eu lien.

   Ust aeowoioooment de la température déclenche un processus de réglage de manière que la reotia t3,oatian des mélangea tonnants ne déroule à nouveau dans la sono rowlio de <MK tière de grande surface, conduisant bien la chaleur. 



   En tant qu'exemple pour un   processus   de réglage, il convient de mentionne 
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 l'élévation de la zone de la rectification d6 mélangea aptes aux oxpldaiona jus- que dans la zone remplie de laine de métal de la colonne de   rectification,   et ce, par un ohauffage plus intense du carter et la réduction qui en découle de la 
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 quantité de méthane produit.

   En principe, lea processus de dgl.,., 1. dielonch  suivant les   constatation*   faites, sont identiques à ceux   d'un*     rectification   aa cours de laquelle la pureté des matières à bas point d'ébullition doit   tire   main- 
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 tenue aonatante, ou bien où une concentration déterminée d'une troisième matière, par exemple de   l'arien,   dans une installation de fractionnement   l'air   doit être maintenue sur un plateaux déterminé. 
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  La colonne de rectification pour la aise en oeuvre du procède caafors 1' invention ce caractérise du fait qu'elle est constituée par =  colon  1 pliteaux dans laquelle ltespaou libre entre lea plateaux de la sono de la oolonnt dans laquelle la   phaae   gazeuse peut présenter une   composition   tonnante, eat rem- 
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 pli d'une matière de grande surface, conduiuant bien la chaleur, telle que de la laine de métal, un tissu de fila métalliques ou un métal fritte. 

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  Ci-après invention sera expliquée à l'appui d'un exemple de mise en oeu- vre. à l'inatalla.tion de rectification, représentés schématiquement à la. fïg.*191 on amène 4000 it3/b d'un mélange de 50% CE 4 et 50% d'air. ce I1Ganee est ot.'8pra4 j à 10 ata. dans le compreaeeur 7, il est d'barrual du C02 dana la lessive 9, il est doM dans Iladaorbour 10, il est refroidi à basse température dans les 4chaagtur8 de chaleur 1 et 2, il est partiellement liquéfié dan. 1. serpentin ya *t il est détendu dans la soupape d'étranglement 11 à le pression dtenriron 1.2 ata. )de la colonne de rectification 6.

   En outre, la colonne de rectifioa- tion 6  et chauffée par Itazote en circuit dans le serpentin 3b, et ce, par la liquéfaction de l'azote oomp:-18' à environ f30 ato. et cette colonne est cofroi- 
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 die pevr le serpentin 4, et ces par une évaporation de l'azote resté liquide dans 
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 la soupape d'Itr&Il8le1l18nt 12 lors de la détente à environ 2 atmog la températu-   de la tête de 1. colonne étant de 86*rt tandis que la température de son carter cet de 113*X. La compression de l'azote en circuit cet obtenue par le oonpresseur 8, tandis que pour l'échange de chaleur de la quantité détendue de 1' azote on circuit on utilise 1"oh seux de chaleur 5. 



  Dans le carter de la coloaae .de rectification 6 le trouve du n?4thane pur liquide. La quantité d..éthane, 1 prélever en tant que produit, est évaporée dans l'échangeur 2 et est réohautfé. 1 température ambiante dans léohangeur 1. 



  Ltairg sortant de la tête de la colonne de rectification, présente une teneur en CE4 de 4,5%- Dans la colonne de rectification, il ne présente donc des 041ugels dont la teneur en méthane ne situe entre 100$ et .,5'v, tandis que les ten.un en oxygène et en azote varient entre 10 et 3cri d'oxygène le long de la 
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 colonne de rectification. 
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  La colonne 6 est équipée de plateaux à cloche. Dans la sono de la colonne oh ce présentent des mélangea tonnante, l'espace indiqué par les hachures et ettu4 au-dessus des plateaux à cloche est reupli d'un tissu en fila plats d' acier d'une largeur de 0,7 mm, d'une épaisseur de 0,08 ma et d'une densité de 300 6/<ho. ira tige 2 repreaente le diagramme à trois matières Cx4/D2/02 avec le champ ! . 1 double hachure des mélanges tonnants et le champ nanti hachure dqo mélanges 
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 non-tonna te. Dans la partie supérieure de la colonne de rectification, la rec tïfication ont sassntialismant orientée euivant la ligne AD, elle pénètre donc : 
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 aux 13% CII , 16% 0.

   (point 3) à la. lirile supérieure des explosions (droite CrH) dans la sont des Mélangea tonnants et quitte cette dernière avec z CE 49 190 

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 0 ( vint 0) à, la limite inférieure des explosions (droite 0-1). Le melen<* quitte lt colonne de rectification avec ,596 CE., le restant de l'air (point D). t'extraotion, pouvant être obtenue au moyen du procède conforme à 19invontison ont de l'ordre de 95fio R E V E N D 1 C T 1 0 W 3 .

   le- Procède pour la rectification de mélanges de gaz tels que mdtb6*/"r dont la nature est telle qu'au cours de la rectification il et font d<A Mlanges tonnants gaseuxi la rectification étant exécutés en utilisant des âiomws munies de plateaux, caractério4 en ce que lors de la rectification, tant li li mite   supérieurs   que la limite   inférieurs   des explosions de la   phase   gasêuse est traversée en   utilisant à   cette fin une colonne de rectification   dans   laquelle 
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 l'espace libre situé tntre les plateaux de la zone de la colonne dans lqwllt la phase éçazouse peat.pretent"r ui.9 composition tannanta, est rempli d'taK as- tibre de grande surtaôo, conduisant bien la oheleur, telle que de la laias de métal, un tienu de file métalliques ou un métal fritte.

   



  2.- Procède auivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on tettt que matière de grande eurtaoe, conduisant bien la chaleur, on utilise un tikou à file plate d'une doniité de 300 9/dml; les file ayant une largeur de 0, m et une   épaisseur   de 0,08 mm.
3.- Procédé suivant les   revendications  1 ou 2,   caractérisé   en ce   qu'au-   
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 dessus et en-dessous de la. sont remplie d'une matière de grande aurtaoe" conduit sent bien la chaleur,.

   on prélevé en permanence des échantillons de gaz qui sont examinée au point de vue de leur aptitude aux   explosions   et en ce que,   dans   le   cas   de la   présence   d'un mélange tonnant, un processus de réglage est   déclenche!   dans ces zones de manière que la rectification des mélanges tonnante ce déroule      à nouveau dans la   moue   remplie de matière de grande surface, conduisant bien la chaleur.      
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  4*- Procède sulieot la revendication 3, caraoteriee en et que llozamm per.r    mont   au point de vue pouvoir tonnant est effectue de   manière     qu'un*   étincelle 
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 électrique soit envoyée à travers l'échantillon de gas prélevé et que la. ohalmw      engendrée soit mesurée. 
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  5.- Colonne de rectification équipée de plateaux pour le fr*atiMMM)Mnt df      

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 mélanges de gaz tols que le grisou et dont la nature cet telle qu'au court de la   rectification   il se forme des mélangea gazeux tonnante,   caractérisée   en ce que l'espace libre entre   les   Plateaux de la zone de la oolonne due laquelle la phase gazuse peut présenter une composition tonnante, est rempli d'une ma- tièr de grande surface, conduisant bien la   chaleur,   telle que de la laine de métal, un tissu de fil* métallique$, ou un métal fritte. 



   6. - Colonne de rectification suivant la rovendication 5, caractérisée en      ce   flue   la   matière   de grande surface,   conduisant   bien la chaleur, est constituée par un tisau en fils plats d'acier ayant une densité de 300 g/dm3 et dont les   fil*   on% une largeur de 0,7 mm et une   épaisseur,de   0,08 mm.