<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION " PERFECTIONNEMENTS A LA PREPARATION DE CORPS DONT LA FORMA- TION RESULTE DE L'ACCOMPLISSEMENT DE REACTIONS FORTEMENT ENDOTHE RMIQUES, TELLE NOTAMMENT LA FABRICATION DU ZINC METAL- LIQUE OU ANALOGUE "
L'invention est relative à la préparation de corps dont la formation résulte de l'accomplissement de réactions -- et par exemple de dissociations fortement endothermiques.
Elle concerne en particulier la fabrication du zinc métallique, et des corps à réaction de formation analogue .
Elle a pour but surtout de réaliser cette préparation d'une manière plus avantageuse que jusqu'à présent.
Elle consiste, dans sa forme la plus générale, à in- troduire le ou les composés du corps à produira, dont la ou les réactions de formation est'ou sont fortement endother- miques, ainsi que les réactifs nécessaires, dans une enceinte chauffée extérieurement, et à faire circuler dans cette enceinte un élément compatible aveo la ou les réactions.*
<Desc/Clms Page number 2>
de préférence gazaux, surchauffe à une température au moins égale à celle nécessaire à l'accomplissement des réactions.
On conçoit que plus sera grand l'excès de la température d'introduction dans l'enceinte dudit élément sur la tempéra- ture nécessaire aux réactions à accomplir et moindre devra Être la quantité mise en oeuvre de ltélément.
On a donc intérêt d'une part à porter à une température aussi élevée que possible l'élément à surchauffer et d'autre part à éviter toute perte de calories dans le passage entre l'espace ou chambre de surchauffe et l'enceinte de réaction.
Industriellement, une surchauffe économique ne peut être réalisée que par contact intime de l'élément à surchauffer et d'un corps de ohauffage présentant une surface très déve- loppée et, conformément à l'invention, on satisfait à cet- te condition en se servant, comme corps de chauffage, 'd'une massa incandescente,par exemple celle d'un gazogène ou son équivalent*
Et pour éviter une perte quelconque de chaleur une fois l'élément surchauffée on dispose, suivant l'invention, l'enceinte de réaction au sein même de la masse incandescente,
Le processus consiste donc à introduire le ou les oom- posés du corps à produire, ainsi que les réactifs nécessaires, dans une enceinte plongée ,dans une masse incandescente, telle celle d'un gazogène ou son équivalent,
et à faire circuler dans cette enceinte un élément y introduit immédiatement après sa surchauffe obtenue par passage dans cette masse inaandes- oente.
Lorsqu'il s'agit en particulier de la fabrication du zino, en partant plus spécialement de produits de grillage de minerais tel par exemple que l'oxyde, l'élément surchauffé peut être un gaz neutre quelconque approprié, mais avantageu- sement on se servira du gaz de gazogène à haute température produit dans la ouve entourant l'enceinte de réaction,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
L<invention consiste doua) dans le cas de la fabrioa- tion du zino, à introduire dans une enceinte de réaction de l'oxyde de zino et les réactifs propres à assurer la xdduotiont à chauffer extérieurement cette enceinte par les chaleurs de la masse incandescente que contient la cuve d'un gazogène entourant ltenceiiite de réaction et à faire parcourir cette enceinte de réaction par le gaz de gazogène haute température produit dans la dite ouve,
Mis à part, le procédé qui vient d'être défini, l'in- vention comprend encore les appareillages propres à en
EMI3.2
permettre l'exécution et dont, en me'me temps que les autres particularités du procédé, les détails d'établis- sement ressortiront plus complètement du complément de
EMI3.3
description qui suit, en se référant au dessin axmoxé,
Comme il est dit, à supposer que l'on désire produire du zino, conformément au procédé de l'invention, on éta-
EMI3.4
blit une cuve de gazoGéne gi, au centre de laquelle on agence une oornue ?, se terminant inférieurement par une partie tronoonique Des dispositifs de ohargement à sont prévus sur le pourtour de la cuve 1, une trémie ± et un distributeur sont montés à la partie supérieure de la cornue 2,
et un
EMI3.5
système oonoassour formé de deux cylindres 7 tournants, munis de dents, ainsi qu'un système d'évacuation, telle
EMI3.6
la vis hélioodale $, sont agencés à la base de la portion conique 3 afin de désagréger et évacuer les résidus et permettre en même temps l'avancement des matières,
Le gazogène est muni d'une couronne detuyères 29 et d'autre part d'une grille mécanique 10, entrainée en rotation oontinue de toute manière convenable et par exemple au moyen de la vis sans fin Il*
EMI3.7
Le système concasseur '7, et d'évaouation ¯8 est en- fermé dans une double enveloppe 1 oomportant un ajutage à robinet , et l'espace interne à se prolonge par des
<Desc/Clms Page number 4>
carneaux 15 ménagés dans la paroi de la cornue pour finale- ment déboucher dans la cuve du gazogène par une série d'orifi- ces 16.
Dans cette même paroi on méhage on outre des carneaux verticaux, tels que 17 répartis sur tout le pourtour et communiquant par des passages obliques, supérieurs 18 avec la cuve do gazogène, et inférieurs 19 avec l'espace interne do la cornue.
Les carneaux 17 se prolongent jusqu'au sommet de la cornue où ils sont fermés au sommet par des bouchons de visite 80, à fermeture hermétique.
La chambre à gaz du gazogène est en communication avec l'extérieur par un conduit 21 à clapet ou vanne 22, le conduit ? qui y fait suite étant relié à un échangeur M de construction quelconque approprié,
D'autre part l'espace supérieur de la cornue comporte un conduit de sortie 25, à clapet ou 'vanna 26, le conduit 27 y faisant suite étant raccordé à l'entrée d'une série de condenseurs à barbotage 28, 29, 30 dont le dernier se raccorde lui-même à l'échangeur 24. Les oondensaurs 28, 29,30 sont entourés de carneau:-, de circulation 31 servant au réchauffage supplémentaire de l'air venant de l'échangeur 24, oiroulant, comme il est indiqué par les flèches, et alimentant la couronne de tuyères 9.
L'éohangeur 24 est relié par le conduit 32 à la con- duite d'air froid 33, et d'autre part relié à sa base à un appareil dépoussiéreur d'un type quelconque approprié, et par exemple l'appareil Cottrell représenté. L'ajutage 13 est relié par un conduit 34, à la conduite d'air froid 33.
Les choses étant ainsi agencées, et judicieusement proper- tionnées) à supposer le gazogère chargé et mis à feu, la cornue 2 étant elle même chargéed'oxyde de zinc et de la quantité convenable de ooke pour assurer la réduction, on oonduit l'opération à la manière suivante,
<Desc/Clms Page number 5>
On ferme le olapet 26 et on ouvre le olapet 22 en même temps que -l'on injecte le vent par les orifices 16 et les tuyères 9.
Le gaz de -gazogène forme passe, par;la clapet 22 et le conduit 23, à l'échangeur 24 en réchauffant l'air destiné à 1''alimentation des tuyères. u delà de l'éohan- leur, ces gaz son; disponibles pour toute utilisation extérieure.
Lorsque le gazogène est en pleine marohe, on ferme le clapet 22 et on ouvre le clapet Le gaz de gazo- gène ne trouvant plus d'issue par ^la conduit ?le emprunte les passages 18, descend les carneaux 17, pénètre dans la cornue -9 par les passages 19, traverse de bas en haut la charge de la cornue en lui cédant ses calories sensibles utilisées à la réduction, et entraîne feaslement les vapeurs métalliques formées vers les condenseurs 28, sa et 30.
Si les dimensions et les refroidissements des conden- seurs ont été judicieusement établis, on récupérera dans le premier la majeure partie du plomb et un peu de zinc; dans le second le zino presque pur et dans le dernier du zino et le cadnium.
Les gaz débarassés des métaux condensés traversent alors l'échangeur 24, l'appareil dépoussiéreur 341 et sont dispo- nibles à la sortie de ce dernier pour toute utilisation extérieure*
Les résidus de la distillation sont dtautre part broyés par les cylindres à dents 2 et évaoués par la vis transposteuse 8. titre d'exemple, à supposer que l'on traite un minerai grillé à 50% de zinc et en raisonnant sur des quantités correspondantes en "atome Kilogramme la' réaction, de l'élaboration du zinc métallique étant
EMI5.1
Zno + Go '002 + Zn; accompagnée de la réaction
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
002 + 0 2 00;
la charge s'accompagnant de 37,7 Kgs de gangue et de 10Kgs de coke, et les températures d'entrée et de sortie des gaz du gazogène à la oornue étant respectivement de 1500 et 1000 C, les dits gaz agissant uniquement de par leur ohaleur sensible, il est aisé de calculer qu'il suffit: de 315 M3 environ de gaz de gazogène ( 200 + 4N2) pour fournir toutes les calories nécessaires*
Ce gaz qui contient 107,lm3 de 00 s'enrichit par son .
passage dans la cornue de la quantité de 00 formée par la réaction secondaire, qui,dans les conditions envisagées,est égale à 18,lm3
L'ensemble du 00 formé correspond à environ 72,3 Kg de coke consommée
Si l'on tient compte de la chaleur sensible des gaz et des résidus à leur sortie de la oornue (1000 C),dont 60% au moins peuvent être récupéras pour le chauffage de l'air d'insufflation, on constate que le rendement thermique du gazo- gène est de l'ordre de 25%, c'est à dire supérieur à celui des gazogènes ordinaires de bonne construction.
La réduction peut donc être considérée comme s'effeotu ant sans dépense de combustible, le zino étant obtanu à la manière d'un sous produit de la fabrication du gaz de gazo- gène.
On remarquera également qu'étant donné la masse oonsi- dérable des gaz traversant la corune, les vapeurs de zino y s,eront maintenues très en dessous de la limite de saturation, ce qui favorise la distillation et permet d'abais- ser la température de sortie du sommet de la cornue au voisi- nage du point d'ébullition du zino, en profitant de tout l'écart de la surchauffe sur la température minimum admissible.
On remarquera également qu'en se dirigeant vers leur point de pénétration dans la cornue les gaz repassent au voisinage immédiat de la .zone des plus hautes températures du
<Desc/Clms Page number 7>
gazogène$ et atteignent donc la cornue à la -température maxi- mum de surchauffe.
Comme il va de soi, et comme on l'a déjà laissé entend ' dre, il est bien entendu que l'invention n*est pas limitée au processus, ni à la disposition d'appareillage plus spéoia- lement décrit et représentée, mais qu'elle englobe également les Variantes et les modifications.
REVENDICATIONS