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BREVET D'INVENTION " PERFECTIONNEMENTS A LA PREPARATION DE CORPS DONT LA FORMA- .TION RESULTE DE L'ACCOMPLISSEMENT DE REACTIONS FORTEMENT ENDOTHERMIQUES, TELS NOTAMMENT QUE DES OOMPOSES AZOTES "
L'invention est relative à la préparation de corps dont la formation résulte de l'accomplissement de réactions-- et par exemple de combinaisons fortement endothermiques.
Elle concerna plus spécialement, mais non exclusivement, la fabrioation de composes azotés et des corps à réaction de formation analogue,
Elle a pour but surtout de réaliser cette préparation d'une façon à la foi plus simple et plus avantageuse que jusqu'à présent.
Blle consiste, dans sa forme la plus générale, à introduire dans une enoeinte chauffée extérieurement, les ou certains des réactifs propres à donner, par combinaison forte- ment endothermique, le ou les corps désirés, et a faire oir- ouler ou introduire dans oette enceinte un élément compatible .avec la ou les réactions, ou un ou des réactifs de la ou des réactuions.
de préférence gazeux, surchauffés à une tempé-' rature au moins égale à oelle nécessaire à la formation de la
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ou des combinaisons*
L'on conçoit que plus sera grand l'excès de température d'introduction dans l'enceinte sur celle nécessaire à la for- mation de la ou des combinaisons et plus ces dernières se formeront rapidement ; et, si l'élément n'est pas un réactif de la ou des réactions, moindre devra être la quantité mise en oeuvre de l'élément.
On a donc intérêt d'une part à porter une température aussi élévée que possible l'élément ou le réactif à surchauffer, et d'autre part à éviter toute perte de-calories durant le- trajet de l'espace ou chambre de surchauffe à l'enoeinte ou s'exéoute les réactions*
Industriellement, une surchauffe économique ne peut être réalisée que par contact intime de l'élément ou réactif à sur- chauffer et d'un corps de ohauffage présentant une surface très développée, comme 0' est le oas notamment d'une masse en ignition.
Conformément,suivant l'invention, on réalise la sur- chauffe de l'élément ou du réactif,en lui faisant traverser une massa en igaition.
Et pour éviter une perte quelconque de chaleur une fois l'élément ou le réaotif surchauffé, on s'arrange pour disposer l'enceinte de réaction au voisinage aussi immédiat que possible,' ou mieux au sein même de la source de surchauffe.
Parmi les masses en ignition dont l'utilisation offre le plus d'intérêt -- en ce que cette ignition est entretenue dans un but différent du chauffage proprement dit, avec abandon d'une portion considérable de chaleur sensible--on choisira de préférence la masse incandescente dtun gazogène.
Le processus consiste donc à introduire les ou certains des réactifs, propres à donner la ou les combinaisons désirées, dans une enceinte plongée dans une masse incandescente-- telle la masse combustible d'un., gazogène -- et à faire circuler ou introduire dans cette enceinte un élément, et, ou un ou des
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réactif a, immédiatement après surchauffe, réalisée par le passa ge dans cette masse incandescente.
Et lorsqu'il s'agit en particulier de certains composés azotés -- tels le cyanure de sodium, la cyanmide, l'azoture d'aluminium, et d'autres - pour la formation desquels l'azote de réaction est choisi comme élément surchauffé, le processus consiste, les autres réactifs des corps à former étant introduit dans une enceinte plongée dans la masse combustible incandescen te d'un gazogène, à échauffer cette masse combustible par in- jeotion d'air pendant une période de temps convenable, à arrê- ter le soufflage et à faire passer alors, dans la masse incan- descente, une certaine quantité d'azote, introduit dans l'enoein te centrale à mesure de sa surohauffe.
Conduit comme oi-dessus, le processus de formation des corps considérés est intermittent, mais il va de soi que l'on pourrait conditionner le gazogène -- et par exemple le diviser en un certain nombre de secteurs dont certains seraient en échauffement tandis que d'autres seraient traversés par l'azote à surchauffer --, afin de rendre continue l'élaboration,des coin- posés azotés.
Mis à part le procédé qui vient d'être défini, l'invention comprend encore les appareillages propres à en permettre l'exécution dont, en même temps que les autres particularités du procédé, les détails d'établissement ressortiront plus complète ment du complément de desoription qui suit, en se référant au dessin annexée
Comme il est dit, à supposer que l'on désire préparer certains produits de combinaisons fortement endothermiques, tels des composés azotés, et par exemple du cyanure de sodium, de la oyanamide ou encore de l'azoture d'aluminium, par le pro cédé da l'invention, on établit une ouve de gazogène 1, au centre de laquelle on agence une cornue 2 se terminant par une partie tronconique inférieure 3.
La cornue oomporte un prolongement supérieur 21, au
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dessus du sommet du gazogène, et son sommet est garni d'un dispositif de chargement 5 et d'un. distributeur tournant 6.
Des dispositifs de chargement 4 sont prévus sur le pourtour de la ouve 1, dans laquelle est aménagée une grille
10.
Sous cette grille débouche uh conduit d'air d'insuffla tion.
En remplacement du conduit 9, on pourrait agencer une couronna de tuyères sur le pourtour de la cuve 1.
Sous la base de la partie conique 3 de la cornue 2, on monte un système concasseur formé de deux cylindres tour- nants 7, munis de dents, ainsi qu'un système d'évacuation, tel un transporteur à vis 8, afin de concasser les produits formés et de permettre en même temps l'avancement des matières*
Le système concasseur 7 et d'évacuation 8, est enfermé dans une double enveloppe 12 comprenant un ajutage à robinet
13, et l'espace interne 14 se prolonge par des cerneaux 15, ménagés dans la paroi de la cornue, pour finalement déboucher sous la grille 10 du gazogène par une série d'orifioes 16.
Dans la partie de la paroi de la cornue située entre la grille 10 et le sommet du gazogène, on ménage des oarneaux vertioaux, tels que 17, répartis sur tout le pourtour et communiquant par des passages obliques, supérieurs 18 avec la ouve du gazogène, et inférieurs 19 aveo l'espaoe interne de la oornue. Au sommetles oarneaux 17 sont fermés par des bouchon de visite 20, à fermeture hermétique.
La ohambre à gaz du gazogène est en communication avec l'extérieur par un conduit 21, comportant un clapet ou vanne 22, et un conduit 23 d'utilisation qui peut être relié à l'entrée d'un échangeur de ohaleur (non représenté)..
D'autre part, l'espace supérieur de la cornue 2 oom- porte un conduit de sortie 25, muni d'un clapet tel que 26, le conduit 27 y faisant suite pouvant être relié à l'échangeur de ohaleur pré-mentionné
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Des canalisations convenables serunt établies pour en- voyer l'air ohaud, produit par l'échangeur, d'une part au oon- duit 9 et d'autre part au conduit 13.
Les ohoses étant ainsi agencées, et judicieusement proprotionnées, se proposant par exemple de fabriquer du oyanu re de sodium,à supposer le gazogène mis à feu et la cornue
2 elle-même chargée de carbonate de sodium et de carbone en proportions convenables, en conduit l'opération à la manière suivant et
On ferme le clapet 26 et on ouvre le olapet ou vanne
22, en même temps que lion injecte le vent par le conduit 9 et, si on le désire, également par les orifices 16,
Le gaz de gazogène formé passe, par le clapet 22 et le conduit 23, soit à des appareils d'utilisation soit à l'échan geur s'il est prévu.
Lorsque la masse combustible du gazogène a été portée à sa température maximum, on arrête le vent, on ferme le clapet
22, on ouvre le clapet 26 et l'on injecte, par le conduit 13 et les orifices 16, de l'azote provenant d'une source quelconque de formation.
L'azote passe dans l'espaoe 14 de la double enveloppe
12.. et les oarneaux 15, ou il s'échauffe tout en refroidissam: le système oonoasseur et d'évacuation, traverse pour sa sur- chauffe la masse incandescente du gazogène, emprunte les passa- ges 18, les oarneaux 17 et les passages 19, en passant au voi- sinage immédiat des zones les plus chaudes du gazogène, pour pénétrer dans la cornue 2.
L'azote surchauffé traverse de bas en haut la charge de la cornue, en déterminant la formation de la combinaison azotée.
L'exoès d'azote, accompagné de l'oxyde de carbone, for mé au cours de la réaction, passe par le conduit 25 et peut servir à d'autres buts ou être réemployé. Dans son passage à . -'travers les matières chargées à froid occupant la prolongement
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21, de la cornue, cet excès cède ses calories sensibles et. l'évacuation se produit à une température de l'ordre de 100 à 150 C.
Lorsque la température de l'azote surchauffé atteint la limite inférieure admissible pour l'exécution des réactions, on inverse les manoeuvres antérieures et' l'on recommence la phase de soufflage d'air.
Dans aes oonditions le processus est discontinu, mais on pourrait si on le désire le rendre continu comme il a été indiqué en divisant en secteurs l'espace du exogène, certains secteurs étant en échauffement alors que d'autres servent à la surchauffe de l'azote.
La combinaison azotée, et dans le présent cas le oyanu re de sodium, refroidie dans la partie inférieure de la oornue, par le passage de l'azote en échauffement dans les cerneaux 15, est divisé par les cylindres concasseurs 7 et.évacué par le transporteur à vis 8.
On remarquera que la partie supérieure de la oornue 2 sert avantageusement de chambre de distillation préliminaire du charbon mélangé au carbonate de soude, en donnant à la des- conte un semi-ooke très poreux, bien approprié à la formation du cyanure. L'azote et l'oxyde de carbone en excès entraine alors au dehors le goudron distillé dans cette première phase de chauffage, soit vers 450 - 500 .
Au point de vue du bilan thermique de l'opération, étant donné la température très élevée que possède l'azote entrant en réaction température de l'ordre de 1500 ) la quantité d'azote nécessaire ne sera que de très peu supérieure à la quantité théorique. Il s'en suit, toutes choses 'gales,. une dépense de coke de chauffage relativement peu considérable$ cette dépense se retrouvant du reste dans les gaz de gazogène formés, entièrement disposaibles
On remarquera également que. suivant la réaotion de formation :
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Co3Na2 + 4C + N2 = 2NaCN + 3CO on peut,, facilement récupérer, dans l'excès d'azote, l'oxyde de carbone formé par réaction, ce qui rend positif le résultat de l'équation calorifique.
Comme il va de soi, et oomme on l'à déjà laissé entendre, il est bien entendu que l-invention n'est aucunement limitée à Inapplication et à l'appareillage plus spécialement déoriteet représenté, mais qu'elle englobe également les varian tes et les modifications.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de préparation de corps dont la formation résulte de l'accomplissement de réactions -- et par exemple de combinaisons -- fortement endothermiques, qui consiste à. introduira, dans une enceinte ohauffée extérieurement, certains des réactifs propres à donner le ou les corps désirés, et à faire circuler ou introduire dans cette enceinte, un élément compatible aveo la ou les réaotions, ou un ou des réactifs de la ou des réactions, de préférence gazeux, surchauffés à une température au moins égale à celle nécessaire à la formation de la ou des combinaisons.
2. Un procédé suivant 1, dans lequel la surchauffe de l'élément ou du réactifest obtenu en lui faisant traverser une masse inoandescente, par exemple la masse combustible que contient la ouve d'un gazogène.
3. Un procédé suivant 1 et 2 dans lequel l'enceinte de réaction est plongée dans la masse incandescente servant à la surchauffe de Isolément du ou des réaotifs.
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