BE376864A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil perfectionnés pour faire réagir des gaz entre eux à haute température. 



   La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil perfectionnés pour faire réagir des gaz entre eux à haute température. L'appareil décrit ci-dessous peut être utilisé par exemple pour exécuter le procédé de produc- tion d'acide cyanhydrique par réaction entre l'ammoniaque et un hydrocarbure gazeux, suivant la demande de brevet anglais n , 9824/29 de la demanderesse, ou le procédé de production de benzène ou d'autres produits non saturés de valeur par la pyrolise d'hydrocarbures.

   Dans de tels procédés le ou les gaz entrant en réaction sont conduits à grande vitesse à travers une   zône   de réaction chauffée à une température très élevée,      

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 et l'appareil faisant l'objet de l'invention convient pour ce type de procédés en général, sans être limité à aucun des cas spécifiques que l'on donnera comme exemples. 



   Suivant l'invention, la chambre de réaction est construite de façon que sa hauteur et sa profondeur soient grandes par rapport à sa largeur et elle est entourée aussi complètement que possible d'éléments de chauffage. Ainsi, une installation peut comporter un certain nombre d'unités disposées l'une à côté de l'autre comme un four, des carneaux de chauffage étant ménagés entre les parois voisines de cha- que paire de cornues. Ce four est chauffé au gaz à la tempé- rature requise, qui dépend dans chaque cas du procédé à exé- cuter. De plus, les gaz entrant en réaction peuvent être chauffés préalablement, si on le désire, par échange de cha- leur avec les produits de réaction ou avec les gaz de chauf- fage. 



   On a constaté que ce type de chambre de réaction présente beaucoup d'avantages sur les types existants pour faire réagir des gaz entre eux à haute température, sur une grande échelle. Lorsqu'on effectue des réactions   où   la tem- pérature élevée est indispensable pour obtenir de bons ré- sultats, il est ordinairement nécessaire d'opérer à des vi- tesses très élevées pour éviter la décomposition indésirable des gaz à faire réagir ou des produits de la réaction, par exemple, dans les procédés cités ci-dessus, la décomposition du gaz ammoniac ou de l'hydrocarbure en leurs élements, ou la polymérisation de l'acide cyanhydrique formé. Il est donc essentiel que la chaleur soit- transmise efficacement aux courants gazeux et le présent appareil a l'avantage primor- dial d'assurer une transmission de chaleur efficace et éco- nomique.

   Les chambres étant étroites, il est possible d'as-   surer l'amenée   de la chaleur nécessaire et un chauffage uni- 

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 forme, tandis que, en même temps, le rayonnement de la cha- leur vers l'extérieur est évité par l'emploi de batteries comme c'est décrit ci-dessus. 



   Les dimensions de l'installation, les matériaux de construction employés etc. doivent être choisis suivant le procédé à exécuter dans l'installation et la production re-- quise. 



   Un appareil approprié se compose de chambres n'ayant que trois à cinq centimètres de largeur mais dont la hauteur et la profondeur peuvent atteindre plusieurs mètres, construi- tes en sillimanite ou revêtues de cette matière, alternant avec des carneaux de chauffage qui ne sont pas nécessairement aussi étroits. Dans le cas particulier du procédé de produc- tion d'acide cyanhydrique cité comme exemple, il faut éviter les surfaces rugueuses et la matière utilisée comme matériau de construction ou de revêtement ne doit pas être de nature à exercer une action catalytique sur la décomposition du gaz ammoniac ou du méthane en leurs éléments. Pour la même raison, on n'emploie pas de chambres à empilages, et le rapport de la surface au volume ne doit pas dépasser celui qui est réel- lement nécessaire pour fournir la quantité de chaleur requise. 



  Ces remarques s'appliquent à d'autres réactions à haute tem- pérature, entre des gaz, qui tendent à donner lieu à des réac- tions secondaires si le rapport de la surface au volume est grand. 



   Le dessin annexé représente à titre d'exemple, une forme d'exécution préférée de   l'invention.   



   La fig. 1 est une coupe transversale suivant la ligne D-D de la fig. 2, qui est une vue de côté, partielle- ment en coupe suivant la ligne E-E de la fig. 1. 



     Fig. 3   est une coupe horizontale partielle suivant la ligne A-A de la fig. 2. 

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   Le four se compose d'un certain nombre de longues chambres de réaction 1, profondes et très étroites, faites en matière très réfractaire et qui traversent de part en part une chambre de combustion 2 revêtue de matière réfractaire analogue. Un certain nombre de cloisons 6 en matière très réfractaire sont disposées transversalement dans la chambre de combustion en vue de supporter les parois des chambres de réaction. La chambre de combustion se trouve ainsi subdivisée en plusieurs carneaux qui entourent entièrement les chambres de réaction 1 et assurent une transmission efficace de la chaleur à ces dernières. En-dessous de la chambre de combus- tion, en communication avec celle-ci par les conduits 4, sont disposés des régénérateurs.5 servant à l'échauffement préa- lable de l'air comburant, tandis que le gaz combustible est admis à travers les conduits 3.

   Le sens de circulation de l'air échauffé et des gaz brûlés chauds est périodiquement inversé au moyen de tout mécanisme inverseur approprié, sui- vant le principe bien connu.des régénérateurs de chaleur. 



   Les gaz à faire réagir, par exemple le gaz ammoniac. et l'hydrocarbure gazeux, sont échauffés préalablement par leur passage dans un récupérateur de toute forme connue, et traversent ensuite rapidement les chambres de réaction 1 main- tenues à une température très élevée par la combustion du gaz dans les carneaux 2. Les réactions désirées s'accomplissent dans les chambres 1 et les produits de la réaction s'échap- pent de celles-ci en traversant des récupérateurs où leur excé- dent de chaleur est utilisé pour l'échauffement préalable d'une nouvelle quantité de gaz à faire réagir. 

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS @ 1) Procédé pour opérer à haute température des réac- tions endothermiques entre des gaz, consistant à faire passer les gaz à travers de longues chambres de réaction, profondes et très étroites, sans empilages et alternant avec des car- <Desc/Clms Page number 5> neaux de chauffage longs et profonds.

   2) Procédé pour opérer à haute température des réac- tions endotermiques entre des gaz, consistant à faire passer les gaz à travers des chambres chauffées extérieurement, lon- gues et profondes de plusieurs mètres, et dont la largeur est de l'ordre de 2,5 à 5 cm.

   3) Appareil pour opérer à haute température des réac- tions endothermiques entre des gaz, consistant en plusieurs longues chambres de réaction, profondes et très étroites, sans empilage, alternant avec des carneaux de chauffage longuet profonds, des entrées et des issues pour les gaz dans les chambres de réaction, et un certain nombre de régénérateurs et/ou récupérateurs de chaleur.

   4) Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les chambres de réaction sont supportées à l'inté- rieur des chambres de combustion par des parois réfractaires transversales.

   5) Procédé pour opérer des réactions endothermiques entre des gaz, en substance comme ci-dessus décrit.

   6) Appareil pour opérer des réactions endothermiques entre des gaz, en substance comme ci-dessus décrit.