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DEMANDE DE BREVET D'IMPORTATION DU BREVET FRANCAIS du Procédé et installation pour la fabrication de l'hydrogène et de gaz similaires
Dans les réaotions chimiques, productrices d'hy- drogène ou gaz analogues effectuées en milieu humide et à la pression atmosphérique, dès que la température s'é- lève et, notamment, si elle atteint le point d'ébullition du liquide, ce qui est le cas général, l'hydrogène ou autre gaz dégagé entraîne une abondante quantité d'eau,
Il est donc nécessaire de remplacer dans le géné- rateur l'eau ainsi entraînée.
Mais la nature, la consis- tance des substances mises en oeuvre, les mousses pro- duites, l'agitation, etc,. empêchent l'emploi d'inca- teurs de niveau, de flotteurs, etc.. On est ainsi exposé à réintroduire trop ou pas assez d'eau, ce qui se tra- duit par de très gros inconvénients et des risques d'ac- cidents. Un excès d'eau, dilue,en effet, la masse et ralentit momentanément la réaction qui repart ensuite avec une violence dangereuse. Une pénurie d'eau amène, par contre, la masse à une oonsistance épaisse, d'où d'une part, des élévations locales dangereuses de tempé- rature et, d'autre part,formation de résidus inévacuables.
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De plus, l'hydrogène chaud contenant de fortes proportions de vapeur d'eau, exige pour son refroidisse- ment et la condensation de la vapeur des laveurs impor- tants à forts courants d'eau.
La présente invention a pour objet un procédé et une installation en comportant application pour la production industrielle de l'hydrogène et gaz analogues par voie humide, ledit procédé qui permet de remédier aux inconvénients précités étant remarquable, notamment, en ce que la production d'hydrogène ou autre gaz a lieu d'une manière continue sous pression, le gaz produit se dégageant de l'appareil générateur et se détendant au fur et à mesure de sa production.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'hydrogène ou autre gaz produit est refroidi partielle- ment avant son dégagement et sa détente, cette détente terminant ledit refroidissement.
L'installation pour l'application dudit procédé est remarquable, notamment, en ce qu'elle comporte, en combinaison, un alimentateur-distributeur de réactif,, un générateur résistant à la pression choisie; un déten- deur du gaz produit et, de préférence, un condenseur de la vapeur d'eau entraînée par l'hydrogène, ledit conden- seur étant intercalé entre le générateur et le détendeur,
D'autres caractéristiques résulteront de la des- cription qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exem- ple ; on a représenté schématiquement, en coupe verticale, une installation suivant l'invention.
Selon l'exemple d'exécution représenté, l'instal- lation comporte. un générateur 1, métallique, ou en toute autre matière quelconque appropriée, résistant d'une part aux réactions qu'il doit contenir et, Vautre part, avec
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un coefficient de sécurité suffisant à la pression choi- sie. Ce générateur de forme cylindrique ou analogue est muni d'un agitateur 2 convenable. Un presse-étoupe 3 assure l'étanohéité au passage de l'arbre de l'agita- teur. Sur le générateur est disposé un distributeur de réactif en morceaux plus ou moins fins ou en pâte, par exemple du. farro-silicium dans le cas de fabrication d'hydrogène par l'attaque de ce sel par la soude causti- que contenue dans le générateur.
Naturellement, le dis- tributeur peut être d'un type quelconque.De préférence, il sera constitué, ainsi qu'il est représenté, par un plateau 4 horizontal cale sur un arbre vertical 4a tour- nant à vitesse constante évidemment réglable. Le plateau 4 est place à une petite distance h également réglable au moyen, par exemple, d'un écrou 4b, au-dessous de l'orifice 6a du récipient étanche 6 qui contient le réao4 tif et qui est pourvu en 7 d'un orifice de chargement.
Un bras ou tige 8 solidaire d'un volant de manoeuvre 8 peut être Introduit,, diane quantité appropriée,dans le talus d'éboulement 5 formé par le réactif scar le plateau 4. Cette introduction provoque la chute de ce talus dans le générateur. La quantité de réactif tom- bant dans le générateur 1 est fonction de la vitesse de rotation du- plateau 4 et de l'enfoncement du bras 8 dans le talus d'éboulement 5.
La vitesse de rotation étant constante$, le débit de réactif n'est plus fonc- tion que de l'enfoncement du bras 8; cet enfoncement étant réglable à volonté à tout instant au moyen du vo- lant 8a, le conducteur de l'appareil peut faire varier à son gré la vitesse d'alimentation sans être obligé de modifier la vitesse de rotation.
Le générateur.est surmonté d'une botte à mousse 9 formant dôme. Ce dôme 9 peut être refroidi ou non exté-
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rieurement par circulation ou arrosage d'eau. En 10, est prévu dans le dôme 9 un tampon de chargement d'eau et de réactif,par exemple de soude caustique dans le cas de fabrication de l'hydrogène par attaque du ferro- silicium par la soude. A sa partie supérieure, le dame 9 est en communication avec un collecteur 11. Ce collecteur est relié, d'une part, à la partie supérieure du réser- voir 6 contenant le réactif à distribuer, et, d'autre part, à un condenseur 12.
Ce condenseur 12 est relié, d'une part, au géné- rateur 1 par sa partie inférieure et par l'intermédiaire du siphon 13, et, d'autre part, avec le réservoir, bal- lon, ete, destiné à recevoir.le gaz (hydrogène ou autre) détendu, par l'intermédiaire du conduit 14 sur lequel est disposé le système détendeur 15 (robinet ou soupape).
16 Autour du condenseur, dans la double paroi, circule le fluide refroidisseur, eau froide ou autre.
Le dispositif est oomplété par une soupape 17 de sûreté fonctionnant à une pression plus élevée que le robinet ou la soupape 15 constituant le détendeur. En 18, est encore prévu un diaphragme de sûreté. Le générateur oomporte à sa partie inférieure une vanne 19 d'évacua- tion des résidus. L'installation est complétée par un thermomètre 20 et un manomètre 21.
Le fonctionnement est le suivant; Au début de la réaction, la pression s'accroît dans le générateur jusqu'à ce que l'hydrogène commence à sortir du généra- teur par le détendeur. La pression à ce moment là pourra être de 10 kilogrammes par exemple.A partir de ce moment, la distribution du réactif se poursuivant, l'ensemble de l'appareil reste à la pression assignée, et l'hydrogène produit se dégage par la soupape ou robinet 15, d'une façon continue. Jusqu'à la fin de
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l'opération la pression se maintient au chiffre assi- gné dans l'appareil.
Grâce à cette pressionp la vaporisation d'eau. dans le générateur est très réduite. La faible quantité de vapeur d'eau entraînée par le gaz produit se condense en partie dans le dôme 9, surtout si celui-ci est re- froidi extérieurement. L'eau. ainsi condensée retombe directement dans le générateur 1. la condensation de l'eau se poursuit dans le condenseur 12, l'eau qui y est oondensée rotourne au générateur 1 par le siphon 13.
Pendant ces condensations,le gaz se refroidit. Son re- froidissement s'achète lors de sa détente au robinet ou soupape 15. lorsque l'opération est terminée, on évacue direc- tement dans l'appareil récepteur, ballon on gazomètre, le peu d'hydrogène restant dans le générateur 1. Il suf- fit pour cela d'ouvrir le détendeur 15.
Le contenu du générateur est ainsi ramené à la pression atmosphérique ou à peu près. On évacue alors le résidu liquide ou boueux en ouvrant le robinet de vidange.
On peut procéder immédiatement à une nouwelle charge.
L'eau, chaude contenue dans le condenseur 12 peut avantageusement être employée à la charge d'une opéra- tion suivante, pour dissoudre la soude caustique ou antre.
Naturellement, l'invention n'est nnllemant limi- tée au mode d'exécution représenté et décrit, qui n'é été choisi qu'à titre d'exemple. Le condenseur 12 pour- rait, notamment,, être remplacé par un corps tubulaire prolongeant le dôme 9, ce corps tubulaire étant rempli d'eau, ou comportant une circulation d'eau. Le déportage du. condenseur permet d'abaisser le centre de gravité de @
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l'ensemble de l'installation, ce qui est particulièrement avantageux lorsqu'elle doit être placée sur un véhicule, à moteur ou non. Dans le cas d'un véhicule à moteur, celui-ci peut être employé à la mise en oeuvre de l'agi- tateur, du distributeur, etc..
On obtient ainsi des grou- pes peu encombrants, particulièrement intéressants dans les unités d'arrestation.
REVENDICATIONS
1 ) Un procède pour la fabrication dé l'hydrogène et autres gaz, par voie humide, caractérise en ce que la production d'hydrogène ou autre gaz a lieu d'une ma- nière continue sous pression, le gaz produit se dégageant de l'appareil générateur et se détendant au fur et à mesure de sa production,
2 ) Un procédé suivant 1 , caractérise en ce que l'hydrogène ou autre gaz produit est refroidi partielle- ment avant son dégagement et sa détente, cette détente terminant ledit refroidissement.
30)'Une installation fixe ou mobile (sur véhicule à moteur ou non) pour l'application du procédé, suivant 1 ou 2 , caractérisés en ce.qu'alla comporte, en combi-
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naison, un alimentateep-diatributeur de réactif, un généra- teur résistant à la pression choisie, un détendeur du gaz produit et, de préférence, un condenseur de la vapeur d'eau entraînée par l'hydrogène, ledit condenseur étant intercalé entre le générateur et le détendeur.
4 ) Une installation suivant 3 , caractérisée en ce que le condenseur est disposé de manière à ce que .',1'eau condensée retourne automatiquement au générateur.
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