Précisions techniques

Précisions techniques

Un évaporateur MED est composé de plusieurs cellules (ou effets) consécutives maintenues à des niveaux de pression et de température décroissants depuis la première cellule chaude jusqu'à la dernière cellule froide.

Chaque cellule est composée principalement d'un faisceau de tubes horizontal. Le sommet du faisceau est arrosé d'eau de mer d'appoint s'écoulant vers le bas d'un tube à l'autre, selon la force de gravité.

Éléments fondamentaux du procédé MED

De la vapeur de chauffe est introduite à l'intérieur des tubes. Les tubes étant refroidis à l'extérieur par un débit d'appoint, la vapeur se condense en un distillat (eau douce) à l'intérieur des tubes. Au même moment, l'eau de mer se réchauffe et s'évapore partiellement en récupérant la chaleur de condensation (chaleur latente). Avec l'évaporation, l'eau de mer se concentre légèrement lorsqu'elle s'écoule dans le faisceau et dépose de la saumure au fond de la cellule. La vapeur engendrée par l'évaporation de l'eau de mer est à une température plus basse que la vapeur de chauffe. Cependant, elle peut quand même être utilisée comme support chauffant pour la prochaine cellule dans laquelle on réitère le processus. La pression décroissante d'une cellule à une autre permet à la saumure et au distillat d'être emmenés vers la prochaine cellule dans laquelle ils détendront et relâcheront des quantités supplémentaires de vapeur à une pression plus faible. Cette vapeur supplémentaire se condensera en un distillat à l'intérieur de la cellule suivante.

Ce processus est répété dans une série d'effets (distillation à multiples effets) (voir le schéma 2 avec les 3 effets). Dans la dernière cellule, la vapeur produite se condense sur un échangeur de chaleur traditionnel à tubes et coque. Cet échangeur, appelé « condenseur de distillat » est refroidi grâce à de l'eau de mer. À la sortie de ce condenseur, une partie de l'eau de mer ainsi chauffée est utilisée comme appoint de l'unité, l'autre partie est rejetée à la mer. La saumure et le distillat sont collectés de cellule en cellule jusqu'à la dernière d'où ils sont extraits par des pompes centrifuges. On peut évaluer le rendement thermique d'un tel évaporateur en calculant le nombre de kilos de distillat produit pour un kilo de vapeur introduite dans le système. Le résultat chiffré ainsi obtenu est appelé le « Gain Output Ratio (GOR) ».

Le GOR de l'évaporateur du schéma 2 peut être augmenté en ajoutant un thermocompresseur entre l'une des cellules et la cellule chaude. En utilisant la vapeur LP ou MP, ce compresseur statique prendra une partie de la vapeur engendrée dans l'une des cellules et la recyclera en une vapeur à pression plus élevée qui pourra être utilisée comme support chauffant pour la première cellule. Le schéma 3 décrit la disposition typique d'un évaporateur MED avec thermocompression (MED-TVC). Tandis que le GOR de l'évaporateur du schéma 2 se trouverait dans la plage 3 (en utilisant la vapeur LLP), le GOR du schéma 3 se trouverait plutôt dans la plage 6 (en utilisant la vapeur LP ou MP).

Lorsqu'il n'y a aucune vapeur disponible, il est encore possible d'utiliser le processus MED à l'aide d'un compresseur de vapeur mécanique (MED-MVC). Dans un tel cas, la vapeur est recyclée depuis la cellule froide vers la cellule chaude à l'aide d'un compresseur centrifuge commandé par un moteur électrique (Schéma 4). La consommation électrique d'un tel système est de 8 à 15 kWh/m3. Étant donné les limites actuelles de la technologie des compresseurs, la capacité maximale des unités MED-MVC est de 5 000 m3/jour.