Читать книгу Évolution des procédés - la séparation de l'air atmosphérique en ses éléments, l'oxygène et l'azote - Raoul Pictet - Страница 12
ОглавлениеAppareil à rectification Coumpound
Dans son article de 1900 (août), von Linde a prétendu que mon système de 1899 était incapable de produire de l’azote pur.
J’ai répondu dans le même numéro qu’en utilisant des appareils Compound, c’est-à-dire en travaillant les gaz obtenus par un appareil rectificateur et séparateur des éléments de l’air, de la même façon qu’on a travaillé l’air atmosphérique, on pouvait obtenir de l’azote aussi pur qu’on le voulait.
Je n’ai cependant pas pris de brevet pour cette invention, car répéter les mêmes opérations sur les gaz sortant avec un deuxième appareil identique au premier, me paraît une chose si simple et enfantine qu’on ne saurait y voir une invention!
En 1902 et 1903 von Linde dépose son brevet sur l’appareil Compound.
Il est évident que le but de l’appareil rectificateur Compound ne vise pas la production plus grande de l’oxygène, il ne s’adresse qu’à l’amélioration de la pureté de l’azote.
Puisque nous allons, dans un appareil Compound, utiliser un appareil en tout semblable à celui que nous avons décrit, il va s’y passer les mêmes séries de phénomènes physiques.
Au lieu de comprimer de l’air atmosphérique nous comprimerons les gaz sortant de la colonne par le haut. Nous savons que par le haut s’échappent:
Il faut donc liquéfier ces 443,2 mètres cubes de gaz, les comprimer à 5,5 atmosphères, car il n’y a que 7% d’oxygène dans ce mélange au lieu de 21 % comme dans l’air. On laissera jaillir au haut de la colonne le liquide ainsi obtenu et ce liquide ne donnera que 2,8% d’oxygène au lieu de 7% dans le premier appareil. Par contre le liquide formé dans le serpentin noyé dans l’oxygène à — 182° développe instantanément sur le plateau du haut une grande quantité de gaz pour abaisser sa température à — 195°,5, et de ce fait seul le titre l’oxygène dans le plateau supérieur de la colonne remonte un peu au-dessus de 2,8 % d’oxygène.
Le maximum de pureté de l’azote que l’on peut donc obtenir avec le premier appareil Compound sera de 97,2 %. C’est déjà de l’azote assez pur, mais pas assez pur pour certains besoins industriels pour lesquels les traces d’oxygène sont déjà du poison.
Le travail de compression qu’exige l’appareil Compound est très voisin du travail absorbé par le premier appareil.
Ici encore la colonne n’est chauffée dans ses plateaux que par des vapeurs d’oxygène qui viennent d’en bas.
Or il faut envoyer dans la colonne dès le bas 423 mètres cubes d’oxygène dont 35,35 mètres cubes ne seront pas retenus et seront comprimés et liquéfiés à nouveau dans l’appareil Compound avec les 414,2 mètres cubes d’azote.
Il faudra donc chasser simultanément au bas de la colonne à rectifier:
Ainsi la colonne d’en bas laissera passer à l’état gazeux 837,2 mètres cubes d’oxygène à retenir par dissolution entre les deux colonnes rectificatives placées l’une au-dessus de l’autre.
Le seul avantage obtenu avec cette énorme augmentation du prix du matériel, du prix du travail de compression, c’est qu’on gagnera de 4 à 5 mètres cubes d’oxygène en plus et qu’on retirera du haut de la colonne un volume de 416 mètres cubes d’azote ayant 2,8 % d’oxygène. Ce procédé donne évidemment de l’azote plus pur que sans l’emploi de l’appareil Compound mais il est encore primitif.
Tous ces rendements sont également modifiés par l’énorme apport de la chaleur ambiante dans des appareils à surface extérieure colossale.
Ce facteur prend des proportions excessives aux moindres temps d’arrêt dans le fonctionnement constant des appareils.
