BE337072A - - Google Patents

Description

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  Procédé et dispositif pour la fabrication simul- tanée de carbure de calcium, de coke et de pro- duits synthétiques. 



   La fabrication du carbure de calcium, lorsqu'elle utilise le coke comme matière première (ce qui est le cas le plus fréquent) exige théoriquement, pour la production de 1000 kilos de carbure pur la consommation d'environ 800 kilogrammes de coke (y compris la quantité nécessaire à la production de 1000 kilogrammes de chaux vive) et met en liberté environ 350 mètres cubes d'oxyde de carbone. 



  Dans la pratique généralement en usage, les fabricants de carbure achètent leur coke à d'autres industriels ou, en tous cas, n'utilisent les gaz dégagés par la transformation de la houille en coke, de même que l'oxyde de carbone, dé- gagé par la réaction qui donne naissance au carbure (lors- que exceptionnellement, ce dernier est recueilli} que com- mecombustibles et non comme produits chimiques capables 

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 d'entrer en combinaison et de fournir d'autres produits chimiques. 



   Or on a trouvé, par la présente invention, qu'il y avait un avantage industriel considérable à combiner entre elles et à opérer simultanément en liaison la production du carbure de calcium et celle du coke de façon à réduire les frais incombant à chacune de ces opérations respectives et à appliquer rationnellement et en combinaison leurs sous-produits gazeux à la formation d'autres produits chimi- ques de grande valeur. 



   L'invention repose sur les observations suivantes: 
1 - La fabrication des 800 kilogrammes de coke, néces- saires à la production de 1000 kilos de carbure de calcium, exige la distillation à haute température de 1. 100 à 1.200 kilos de houille. Si cette distillation est faite à proxi- mité immédiate du four à carbure et en liaison avec le fonc- tionnement de celui-ci, on peut utiliser, au profit de ce dernier, la chaleur sensible du coke rouge au moment de son déchargement et économiser ainsi 200 à 250. 000 calories par tonne de carbure produit 4soit 7% environ de l'énergie élec- trique consommée quand on ne recourt pas à cet artifice). 



   2 - les 348 mètres cubes d'oxyde de carbone qui se dé- gagent à très haute température du four à carbure en fonc- tionnement, peuvent être utilisés à la distillation de la houille car on sait à quel point cette opération est faci- litée et devient plus économique si la distillation s'opère en présence d'un courant de gaz qui traverse d'une façon continue les cornues ou les fours et entraine physiquement les parties gazéifiées de la uasse charbonneuse chauffée au fur et à mesure de leur dégagement. 



   3 - les 320 à 360 mètres cubes de gaz dégagés par la distillation de 1100 à 1200 kilos de houille contiennent de 160 a 180 mètres cubes d'hydrogène qui peuvent être 

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 combines à uhe partie de l'oxyde de carbone dégagé par la fabrication du carbure par catalyse sous pression pour la production synthétique d'alcool méthylique ou de compo- sés organiques dérivés du carbone (aldéhydes, cétones, al- cools supérieurs, acides, esters, hydrocarbures,   etc....)   que l'on peut obtenir de mélanges gazeux de ce genre, par exemple par les procédés décrits dans le brevet français 
N  594621 du 23 Février 1925 et dans la demande de brevet français déposée le 9 avril 1925 pour "Procédé et disposi- tif pour la production des alcools supérieurs et leur sépa- ration". 



   4 - L'oxyde de carbone en excès sur la quantité néces- saire aux réactions susvisées, s'il est recueilli séparé - ment, peut également servir à réduire la vapeur d'eau, par des procédés connus, et produire ainsi une quantité d'hydro- gène supplémentaire qui sera combinée à une autre fraction dé l'oxyde de carbone pour obtenir les mêmes produits syn- thétiques ou d'autres comme l'ammoniaque synthétique. 



   5 - Le méthane, contenu dans les gaz de distillation de la houille, pourra en être extrait et utilisé, suivant le procédé du brevet français ? 593650 du 7 Février 1925 ou bien, suivant la présente invention, ramené soit dans les fours ou cornues de distillation de la houille soit (mieux encore) dans le four à carbure   où,   sous l'action des tempé- ratures très élevées qui y règnent normalement, il se dé- compose en hydrogène qui se mélange aux autres gaz et en carbone, d'un degré de pureté élevé, qui se déposera dans la cornue ou dans le four et servira à la production du carbure. 



   L'invention consiste dans la mise en oeuvre totale ou partielle de ces récupérations ou utilisations de même que de celles qui suivent. 



  Il pourra, en effet, être avantageux, suivant   l'inven-   

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 tion, de produire la chaux en même temps que le coke, soit dans des fours ou cornues distincts mais semblables, chauf- fés de la même façon et dans le même massif soit en traitant dans chaque four ou cornue un mélange en parties convenables de houille et de carbonate de chaux. L'acide carbonique ainsi dégagé, s'il est mélangé aux autres gaz, pourra en être éli- miné, dans la suite des opérations de synthèse comme il est indiqua dans la demande de brevet français en date du 9 avril 1925 pour "Procédé et dispositif pour la production des alcools supérieurs et leur séparation". 



   Une fraction de l'oxyde de carbone ou des gaz de dis- tillation de la houille ou   simultanément   de l'un et des autres pourra, suivant l'invention, être employée comme com- bustible mais pour le chauffage des fours ou cornues où s'opère la distillation de la houille ou la calcination du carbonate de chaux, avec ou sans récupération de chaleur par le réchauffage de l'air secondaire; mais étant donnée la haute valeur chimique de ces gaz, il sera généralement plus avantageux de se procurer le supplément de chaleur nécessaire au chauffage des fours ou cornues au moyen d'un autre combustible solide mis en oeuvre de toute façon con- venable (gazogène, combustible solide brulé sur grille ou pulvérisé). 



   Le four à carbure devra être spécialement étanche et les électrodes n'y pénétreront qu'à travers des manchons soigneusement établis et au besoin refroidis. 



   Les fours et cornues servant à la distillation de la houille et, éventuellement à la production ou au réchauffa- ge de la chaux, pourront être de tous les types connus (horizontaux, inclinés, verticaux etc...) à fonctionnement continu ou discontinu. Ils seront disposéssuivant la pré- denté invention, de façon que leurs orifices de décharge-   @   

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 ment débouchent directement dans le four à carbure ou soient en communication directe avec lui de manière à ce que les produits sortant des fours ou cornues passent dans le four à carbure sans subir de refroidissement notable. 



   EXEMPLE. Pour préciser le mode de fonctionnement du procédé et du dispositif de mise en oeuvre, on décrira ci-après un mode d'exécution qui n'est d'ailleurs donné qu'à titre d'exemple et ne saurait limiter la portée de l'inven- tion. 



   Ce mode d'exécution, qui est représenté sur la feuille de dessin unique jointe à la présente description suppose l'emploi, pour la carbonisation de la houille, de cornues horizontales à déchargement discontinu, mais périodique. 



   En (1) est représenté le four à carbure avec ses élec- trodes (2) coulissant à travers les manchons étanches (3) reposant sur la cloison supérieure du four. Les cornues de carbonisation, supposées horizontales, sont représentées en   (4-4-4).   Sur leurs têtes antérieures elles portent les colonnes montantes   (5)   par lesquelles les gaz de distilla  tion se dégagent pour aboutir au barillet (6). Leurs faces postérieures débouchent dans le canal vertical (12) par lequel le coke (ou le mélange de coke et de chaux), après carbonisation, est refoulé par la défourneuse et vient tomber, à l'état incandescent, dans le four à carbure (les flèches en trait continu indiquant la direction de chute du produit de la carbonisation).

   L'oxyde de carbone, engen- dré par la formation du carbure, se dégage par l'orifice (7), placé à la partie supérieure du four à carbure, et peut être dirigé ; soit par (8) dans les carnaux de combus- tion pour le chauffage des cornues, soit par (9) dans le conduit vertical (12) d'où il peut soit s'échapper   à la   partie supérieure par la colonne montante (5') dans le 

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 barillet (6') soit traverser les cornues (4) pour   s'échap-   per par les colonnes montantes (5) dans le barillet   (6)   en mélange avec les gaz de carbonisation. En règlant la pression régnant respectivement dans les barillets (6) et (6'), on peut diriger un e proportion quelconque de l'oxyde de carbone et des gaz de distillation de la houille soit dans le barillet (6'} soit dans le barillet (6).

   Des re- gistres non représentés sur la figure permettent d'obstruer totalement ou partiellement la tête postérieure des cornues débouchant dans le canal vertical (12). En (10-10) peuvent être installés les appareils de récupération de chaleur pour le chauffage de l'air secondaire au moyen de la chaleur em- portée par les gaz de chauffage des cornues aboutissant au carneau de cheminée (11). Le méthane à décomposer en carbone et hydrogène peut être réintroduit dans le four à carbure près de l'orifice (7) de façon à être mis en contact avec le coke incandescent du four à. carbure et celui contenu dans les cornues de distillation arrivées à la température maxima, par un jeu convenable de registres. 
 EMI6.1 
 RZ;VEIJ)ICATIO71-s . 



   1 - Procédé de fabrication du carbure de calcium carac- térisé en ce qu'il consiste à combiner cette fabrication avec celle du coke entrant comme matière première dans la préparation du carbure, et avec la production de composés organiques synthétiques au moyen des sous produits gazeux de ces deux opérations. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2 - Procédé suivant 1 caractérisé en. ce que le coke est préparé par carbonisation de la houille dans des fours ou cornues en communication directe avec le four à carbure, de façon que le coke puisse être déchargé dans le four à EMI6.2 Joarbure à sa température maxima cSélaboration. <Desc/Clms Page number 7>

   3 - Procédé suivant 1 caractérisé en ce Que-la chaux est préparée par calcination dans des fours ou cornues chauf- fés intérieurement ou extérieurement en communication direc- te avec le four à carbure , de telle façon que la chaux soit déchargée dans le four à carbure à température très élevée.

   4 - Procédé suivant 2 et 3 caractérisé en ce que la houille et la chaux (ou éventuellement le carbonate de chaux) préalablement intimement mélangés en proportions convenables sont chauffés simultanément dans les fours ou cornues .

   5 - Procédé suivant 1 caractérisé en ce que l'oxyde de carbone, dégagé par le four à carbure, maintenu à haute température, traverse, en totalité ou en partie, les fours ou cornues de distillation de la houille et se mélange aux gaz de distillation.

   6 - Procédé suivant 1 caractérisé en ce que les gaz de distillation de la houille mélangés d'une proportion convenable d'oxyde de carbone venant du four à carbure, avec ou sans extraction préalable du méthane, sont soumis à la catalyse sous pression, par tous procédés connus, en vue de la préparation synthétique d'alcool méthylique ou d'autres composés hydrogénés ou oxy-hydrogénés du carbone.

   7 - Procédé suivant 6 caractérisé en ce que le méthane extrait par des procédés connus des gaz de distillation de la houille, est réintroduit dans les régions les plus chau- des du four , carbure ou des cornues de distillation pour fournir de l'hydrogène et du carbone, employés respectivement dans l'une ou l'autre des fabrications ci-dessus visées ;

   8 - Un dispositif pour la mise en pratique du procédé suivant les revendicationsprécédentes caractérisé en ce que la houille et la chaux (et éventuellement le carbonate de chaux) sont carbonisés simultanément dans des cornues hori- zontales chauffées extérieurement, le produit ainsi obtenu tant déchargé à intervalles réguliers dans un large conduit <Desc/Clms Page number 8> vertical qui débouche à sa partie inférieure dans le four à carbure, les gaz de distillation de la houille, l'acide carbonique (éventuellement) de la décomposition du carbonate de chaux et l'oxyde de carbone provenait du four à carbure pouvant être recueillie séparément ou ensemble, une frac- tion de l'oxyde de carbone ou des gaz de distillation de la houille servant au chauffage des cornues.

   9 - Le carbure de calcium et les composes synthétiques obtenus par le procédé suivant 1 .

   10 - Procédé de fabrication simultané de carbure de calcium, de coke et de produits synthétiques en substance comme décrit.

   11 - Installation pour la fabrication combinée du carbure de calcium ,du coke,et de produits. organiques, en substance comme décrit et comme représenté au dessin annexé.