BE349451A - - Google Patents

Description

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 la Société dite: FENINDQ]J. AIE!QSELSCHAH pour:   @   
Procédé pour la récupération de chaleur et le refroidissement des parois d'appareils destinés à l'exécution de réactions gazeuses exothermiques 
Dans les appareils qui servent à l'exécution de réac- tions gazeuses exothermiques s'effectuant à haute température, notamment de réactions sous pression élevée, telles que par exemple la synthèse de l'ammoniaque à partir de ses éléments, il est de la plus grande importance de préserver les parois des appareils de l'action de la chaleur produite par la réac- tion. 



   On a déjà proposé dans ce but de refroidir extérieure- ment les parois de la chambre de réaction, en transmettant 

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 la chaleur aux gaz froids qui arrivent, et on a déjà fait les propositions les plus diverses pour l'exécution de ce procédé. 



  Ainsi, on a par exemple placé la chambre de réaction dans un vase entouré d'un système tubulaire qui sert à l'échange thermique des gaz et qui maintient en même temps les parois du vase à basse température. Dans d'autres modes d'exécution on a adopté un refroidissement par enveloppe, qui consiste en une série de tubes cylindriques placés   concentriqueleiit   les uns dans les autres, le gaz traversant, en s'acheminant de l'extérieur vers l'intérieur, une enveloppe après l'autre en sens inverse. Mais tous ces procédés présentent des dé- fauts et n'assurent pas toujours une sécurité parfaite. 



   Or, on a trouvé d'après la présente invention qu'on peut réaliser une récupération de chaleur particulièrement efficace et un excellent refroidissement des parois d'appa- reils destinés à l'exécution de réactions catalytiques ga- zeuses exothermiques, en subdivisant la ou les enceintes   contigues     à   la ou aux chambres de réaction par des cloisons séparatrices, de telle façon que le mélange gazeux arrivant, qui traverse cette ou ces enceintes, ou aussi un autre agent refroidisseur, par exemple un gaz indifférent, soit forcé de suivre un parcours contourné, de préférence en sens in- verse des gaz circulant dans la chambre de réaction. on peut aussi utiliser des appareils comprenant plus d'une enceinte de contact et munir les enceintes adjacentes de cloisons séparatrices conformémentà la présente invention. 



   On utilise par exemple un appareil à double paroi, dont l'enceinte intérieure sert de chambre de contact et dont l'enceinte extérieure, comprise entre la chambre de contact et l'enveloppe extérieure, est munie de cloisons qui obligent 

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 le gaz froid arrivant à faire de nombreux tours. Un mode d'exécution avantageux consiste   à   fixer entre la chambre de réaction et la paroi extérieure, sans laisser de jeu, une spirale de fil métallique qui force les gaz arrivants   à   par- courir l'espace entre la chambre de réaction et l'enveloppe extérieure suivant un grand nombre de spires.

   En plus du re- froidissement plus uniforme de l'enveloppe, l'effet de re- froidissement des gaz froids arrivants est multiplié par la vitesse supérieure du courant gazeux, vu qu'un gaz circulant rapidement assure, comme on sait, un échange thermique bien meilleur que la même quantité de gaz animée d'un mouvement lent. Un autre avantage de la construction citée consiste en la facilité avec laquelle la récupération peut être réglée par le nombre de spires de la spirale de fil métallique fixée entre la chambre de réaction et l'enveloppe extérieure, de sorte qu'on réussit ainsi de façon très simple à porter les gaz à une température déterminée, nécessaire pour la réaction. 



   Au lieu du mode d'exécution simple au moyen d'une spira- le de fil métallique, tel qu'il vient d'être décrit, on peut atteindre le même but par n'importe quelle autre construction qui force le gaz à accomplir un grand nombre de tours entre la chambre de réaction et l'enveloppe extérieure, par exemple par la disposition de cloisons fixes etc. 



   Deux modes d'exécution de la présente invention, appli- cables à la synthèse de l'ammoniaque, sont illustrés par les dessins ci-joints: sur la figure 1, le mélange d'azote et d'hydrogène arrive par E et s'élève dans l'espace annulaire Sch en suivant un parcours hélicoïdal, qui lui est imposé par la spirale de fil métallique D. Le gaz pénètre ensuite par le haut dans le tube de contact K et quitte l'appareil par A. Entre le tube de contact K et l'enveloppe M se trouve un calorifuge F. 

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   Sur la figure 2, le mélange d'azote et d'hydrogène arrive par E et s'élève en zigzags autour des tubes de contact. Il est forcé à suivre ce parcours contourné par des tôles S qui sont placées entre les tubes K et qui se recouvrent alternati- vement. Au haut de l'appareil, le mélange gazeux pénètre dans les tubes de contact K, il les traverse de haut en bas et quitte l'appareil par l'orifice A. Entre les tubes de contact K situés à la périphérie et l'enveloppe M se trouve un calori- fuge J. 



   D'après le présent procédé, la chambre de réaction peut ainsi occuper une partie relativement considérable de   l'appa-   reil, ce qui représente un perfectionnement important par rapport aux constructions connues, étant donné, par exemple, des dimensions restreintes qui s'imposent pour un appareil destiné à supporter de fortes pressions. Un autre avantage très important est la facilité de réalisation technique par rapport aux autres procédés cités. Le présent procédé peut naturellement aussi être appliqué en combinaison avec d'au- tres procédés de récupération usuels.

   Il peut trouver emploi notamment pour la synthèse de l'ammoniaque à partir de.ses éléments, pour la production de substances liquides aux dépens des oxydes de carbone et de l'hydrogène, etc., ainsi que pour d'autres réactions gazeuses dans lesquelles des hydrocarbures forment le point de départ ou prennent naissance.

Claims (1)

1. RESUME L'invention a pour objet: 1) Un procédé pour la récupération de chaleur et le re- froidissement des parois d'appareils destinés à llexécution de réactions catalytiques gazeuses exothermiques, procédé <Desc/Clms Page number 5> consistant à subdiviser la ou les enceintes contiguës à la ou aux chambres de réaction, parbdes cloisons, de telle façon que le mélange gazeux arrivant qui traverse cette ou ces enceintes, ou un autre agent refroidisseur soit forcé de sui- vre un parcours contourné, de préférence en sens inverse des gaz circulant dans la chambre de réaction.

   2) Un mode d'exécution du procédé défini sous l), con- sistant à utiliser un appareil comprenant plus d'une enceinte de réaction, les enceintes contigües à ces dernières étant munies de cloisons séparatrices.

   3) Un dispositif pour l'exécution du procédé défini sous 1) et 2), consistant en un appareil à double paroi, dont l'enceinte intérieure forme la chambre de contact, tandis que la circulation des gaz arrivants ou d'un agent refroidisseur est assurée dans l'enceinte extérieure par des cloisons sé- paratrices, avantageusement par des spirales de fil métalli- que.

   4) L'application du procédé et du dispositif définis sous 1) à 3) à la synthèse de l'ammoniaque à partir de ses éléments, à la production de substances, notamment liquides, aux dépens des oxydes de carbone et de l'hydrogène etc., ainsi qu'à d'autres réactions gazeuses dans lesquelles des hydrocarbures servent de point de départ, ou sont produits.