Georges Claude

[invite37d2fab0]

Yo
Physique ou chimie?

Je voudrais refaire l’expérience de Georges Claude sur la liquéfaction de l’air (1902).
Je connais le procédé mis en œuvre pour avoir lu tout ce que j’ai pu trouvé sur le sujet (plutôt maigre) mais il me manque des infos pratiques concernant le diamètre et longueur des tubes, la cylindré du piston de décompression, sa course…etc
Pas moyen de mettre la main sur le moindre croquis. Son livre « L’air liquide, sa production… » n’est pas numérisé et n’a jamais été réédité.
J’ai un compresseur 40 bar débit 14 M3 h et de quoi tourner piston, cylindre et embiellage dans le matériau de mon choix. (si ça peut m’éviter une lubrification difficile)
Pour assécher l’air je prévois de le faire passer dans une colonne d’oxyde de calcium, ou par barbotage H2SO4.
Pour le CO2 dans une colonne de cristaux de soude ou par barbotage dans de l'eau de chaux.
Assécher l'air je comprends, mais le CO2 pourquoi l’enlever ?
Pourquoi un piston pour la décompression et pas le système frigo ?

Si vous avez des réponses, infos ou des sites pouvant m’aider merci de me les communiquer
Pierre
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[chatelot16]

eau ou CO2 même probleme : pendant le refroidissement il ne vont pas seulement se liquéfier mais se solidifier , donc bon a tout boucher

une absorbtion chimique avant compression n'est pas une mauvaise idée

la chaux vive absorbe l'eau , et une fois eteinte absorbe le CO2

la solution classique pour absorber le CO2 c'est la chaux sodé : quelques % de soude caustique et de la chaux

je ne sais pas si la chaux vive est suffisante pour deshydrater l'air completement : le plus classique est le chlorure de calcium

voir aussi
http://www.usinages.com/divers/tres-froid-t51086.html

[chatelot16]

Pourquoi un piston pour la décompression et pas le système frigo ?

dans un frigidaire c'est un gaz liquefiable seulement par la pression ... l'energie de la dtente du gaz est assez faible et il est inutile de la recuperer

pour l'air il est impossible de la liquefier par la pression : la machine de claude est principalement une machine frigorifique a air ... et le froid produit en liquefie une petite partie

si il n'y a pas de moteur recuperatuer de l'energie de detente , c'est une detente de joule kelvin ... la detente refroidi mais l'energie mecanique perdue chauffe , le resultat est quand même un refroidissement mais moins efficace : c'est pourquoi la methode de linde demande a comprimer a 200bar

[invite37d2fab0]

Merci pour les explications, le chlorure de calcium et la « chaux sodé ».
Les infos concernant cette invention sont très succinctes. Très éclatés. Je ne trouve même pas trace de dépôt de brevet.
Difficile aussi de trouver un matériaux pouvant m’éviter le graissage du piston à l’essence G. Le téflon m’a été suggéré mais sa T° limite d’utilisation est de –150 ° (dixit wiki)

Il y a certainement une bonne raison pour que Georges Claude n’aie pas utilisé cette possibilité…L’énergie de détente pourrait elle être récupérée par une turbine?

Si oui, c’est tout bénéf. La vitesse de rotation est facile à contrôler.
Des roulements en céramique éviteraient le graissage….coef. de dilatation rikiki…
A ton avis ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[chatelot16]

claude est un cachotier ... il a gardé ses secret et il faut tout retrouver autrement

turbine ? pour des forte pression ça ne marche bien qu'en grande dimension ... 40bar et petit pas la peine de chercher une turbine

j'ai l'impression que le procedé linde est plus souvent utilisé , même si ça consomme plus d'energie c'est plus simple

il est possible aussi de faire avec une turbine simplifié qui recupère l'energie quelle peut ... même si elle ne recupère pas tout ça ferait un intermediaire entre linde et claude ... il faudrait plus que 40 bar mais moins que 200bar

l'air liquide est a une temperature inferieure a la temperature minimum conseillé du teflon ... mais que peut il devenir ? il ne va pas s'autodetruire en dessous d'une certaine temperature ! en plus les segment d'un piston frottent et chauffe un peu donc se trouvent a une temperature superieure au gaz qui passe dans le piston

dans un moteur a explosion ou il passe du gaz a 1000°C on arrive bien a refroidir les culindre pour maitenir les segment en dessous de 200°C ... on peut aussi dans une machine motrice a la temperature de l'air liquide chauffer un peu le cylindre pour maintenir les segment un peu moins froid ... il ne faudra pas un gros cylindre tournant doucement avec trop d'echange de chaleur entre le gaz et la surface du cylindre , mais un petit cylindre tournant très vite , donc de faible surface

autre voie interessante le stirling

les tube concentrique echangeur de chaleur de claude ou linde sont remplacé par un long deplaceur , avec jeux entre deplaceur et cylindre servant de regenerateur

l'avantage du stirling est que le deplaceur n'a pas besoin d'etre etanche donc sans frottement et sans lubrification

il ne faut un piston etanche que du coté a temperature ambiante du stirling ... aucune etanchéité a frottement du coté froid : ni piston ni distributeur , soupape ou tiroir