208 



L. MARCHIS — LE PREMIER CONGRÈS INTERNATIONAL DU FROID 



La teneur de la phase liquide est, dans Télat 

 d'équilibre, toujours supérieure à la teneur de la 

 phase gazeuse. 



Lorsque, à température constante, ht pression 

 augmente, les teneurs des deux phases liquide et 

 gazeuse vont en diminuant jusqu'à liquéfaction 

 complète du mélange. 



Ainsi, quand on liquéfie de l'air (teneur volumé- 

 Irique 21 °/o d'oxygène), la première goutte de 

 liquide qui se forme contient de l'oxygène et de 

 l'azote, et sa teneur est égale à 47 °/o. Ces teneurs 

 vont en diminuant à mesure que le volume de la 

 phase liquide augmente; c'est ainsi que du liquide 

 à 34 % ne peut être en équilibre qu'avec du gaz à 

 12,5 °/o. Mais, tant qu'il existe une phase gazeuse, 

 sa teneur est bien différente de zéro ; elle reste su- 

 périeure à 7 °/o. 



On voit donc que, si l'on maintient en contact les 

 deux phases liquide et gazeuse obtenues par la 

 liquéfaction progressive de l'air, il est impossible 

 de préparer Fazote gazeux à un degré suffisant de 

 pureté. 



Il n'en est plus de même lorsque, maintenant la 

 pression constante, on élimine la phase liquide au 

 fur et à mesure de sa formation. On se trouve en 

 présence du phénomène inverse de celui que l'on 

 obsei\e lorsqu'on distille de ïair liquide sous 

 pression constante. Dans ce cas, les teneurs des 

 phases liquide et gazeuse vont en augmentant ; ces 

 phases tendent à être constituées par de l'oxygène 

 pur; en même temps, la température d'ébuUition 

 s'élève d'une valeur voisine de celle de l'azote pur à 

 la température d'ébuUition de l'oxygène pur. Inver- 

 sement, si, sous pression constante, on condense 

 progressivement de l'air, en éliminant la phase 

 liquide au fur et à mesure de sa production, on 

 obtient des liquides et des résidus gazeux de moins 

 en moins riches en oxygène; en même temps, la 

 température de condensation s'abaisse et tend vers 

 la température d'ébuUition de l'azote pur sous la 

 pression considérée. On obtient ainsi, beaucoup 

 plus rapidement que dans le procédé étudié plus 

 haut, un mélange gazeux plus riche en azote. 



Toutefois, pour obtenir un résidu gazeux sensi- 

 blement exempt d'oxygène, il faut encore, dans 

 cette méthode, liquéfier presque totalement l'air. 

 On parvient à un meilleur résultat en employant 

 le dispositif désigné par M. Claude sous le nom de 

 retour en arrière. 



Imaginons que le liquide, en se séparant du gaz, 

 rencontre une masse gazeuse plus riche en oxygène. 

 Le liquide est plus froid par suite de la forte pro- 

 portion d'azote qu'il contient; une partie d(; l'oxy- 

 gène plus condensable du mélange gazeux va donc 

 se liquéfier et prendre dans le liquide la place de 

 1 azolc qui se vaporisera. Ainsi, p,ii- circulation en 



sens opposés du liquide et du gaz de teneurs diffé- 

 rentes, on obtient d'une part un liquide très riche 

 en oxygène et de l'autre de l'azote gazeux pratique- 

 ment pur; celui-ci provient, d'ailleurs, d'une grande 

 partie de fair traité qui n'a pas eu besoin d'être 

 Hquétié. 



M. Claude a réalisé de la manière suivante ce 

 principe du retour en arrière : 



Une sorte de petite chaudière tubulaire est dis- 

 posée de manière que son axe soit vertical. Les 

 tubes sont entourés extérieurement d'air liquide; à 

 leur partie inférieure arrive intérieurement un 

 courant d'air comprimé et froid. Celui-ci se liquéfie 

 progressivement en donnant des liquides de plus 

 en plus pauvres en oxygène. Ces liquides, en 

 retombant dans un récipient inférieur, rencontrent 

 des gaz riches en oxygène et produisent l'épuise- 

 ment méthodique dont nous avons donné le prin- 

 cipe. Il se dégage finalement, à la partie supérieure 

 du faisceau tubulaire, de l'azote pratiquement pur, 

 tandis que du liquide suroxygéné est continuelle- 

 ment soutiré à la partie inférieure. 



Une deuxième étape reste à franchir. Au lieu 

 d'air suroxygéné ayant une teneur voiumétrique 

 d'environ 47 "/„, il faut obtenir de l'oxygène prati- 

 quement pur. On y parvient grâce aux procédés de 

 rectification calqués sur ceux qu'on emploie dans 

 l'industrie de l'alcool. 



Dans une colonne circulent : 1° de bas en haut, 

 des vapeurs d'oxygène pratiquement pur : 2° de 

 haut en bas, des liquides à forte proportion d'azote. 

 Ceux-ci, plus froids, condensent l'oxygène et 

 laissent échapper leur azote à l'état gazeux, suivant 

 le processus que nous venons de développer à 

 propos du retour en arrière. 



L'appareil se compose d'une .sorte de chaudière 

 tubulaire à axe vertical; elle est prolongée à sa 

 partie supérieure par un cylindre à plateaux du 

 type de ceux que l'on emploie dans l'industrie de 

 l'alcool. Les tubes verticaux de la , chaudière 

 baignent dans de l'oxygène liquide pratiquement 

 pur. k l'intérieur des tubes, on fait arriver de l'air 

 froid à la pression de 5 atmosphères. Comme nous 

 l'avons expliqué plus haut, cet air se liquéfie en 

 donnant, à la partie inférieure du faisceau, de l'air 

 liquide suroxygéné et à la partie supérieure de 

 l'azote gazeux pratiquement pur; celui-ci, ramené 

 au travers de l'oxygène liquide, se liquéfie à son 

 tour. Le liquide suroxygéné est envoyé, grâce à sa 

 pression, se déverser d'une façon continue à la 

 partie médiane de la colonne de rectification ; l'azote 

 liquide est déversé au sommet de la colonne. 

 L'oxygène vaporisé dans la chambre tubulaire, 

 grâce à la condensation de l'air à l'intérieur des 

 tubes, rencontre donc dans la colonne de rectifica- 

 tion (l(>s liquides do plus en plus riches en a/.ole. Il 



