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Nouveau procédé pour rendre les alcools, en particulier lea alcools méthylique et éthylique, utilisables comme carburant et produit obtenu.
La présente invention a pour objet un procédé pour rendre les alcools utilisables comme carburant et le produit obtenu par la mise en oeuvre de ce prpcédé.
Le développement constat des transports automobiles et aériens a rendu attentif à la possibilité d'utiliser les alcools comme carburant.
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utilisés seuls,-ces corps n'ont pas donné jusqu'à présent satisfaction aux consommateurs à cause de leur faible rendement et de la difficulté de la mise en marche.
Il faut faire cependant une exception pour ce qui concerne les pays chauds, l'Afrique du Sud par exemple, où leur emploi a rendu des services; il en a été de même en Allemagne pendant la guerre mondiale.
Les alcools méthylique et éthylique ont été les plus employés, mais ainsi que nous l'avons dit avec un rendement faible. L'alcool éthylique ou alcool commun, bien qu'il ait un pouvoir calorifique inférieur d'un tiers à celui des huiles légères, devient un excellent carburant pour moteurs à explosions lorsqu'il est conve- nablement préparé. Son utilisation permet d'augmenter avantageusement la compression sans courir le risque d'auto-allumages inopportuns.
Cette augmentation de la compression élève le rendement thermodynamique du moteur et se traduit donc par un bénéfice. Si l'on considère en effet la benzine (essence de pétrole) au point de vue de son utilisation dans les moteurs à explosions, on constate que le vo- lume du mélange explosif au début de la phase de com- pression est au volume à la fin de la dite phase dans le rapport de 5 à 1. Ce rapport de compression de 5 est un maximum; le rendement théorique est alors de 47 %.
L'emploi de l'alcool permet de porter ce rapport à 8 et le rendement se trouve élevé à 58 %¯environ.
En outre étant donné que la molécule d'alcool con- tient environ 50 % en poids d'oxygène, un certain mé- lange alcool-air sera plus riche en oxygène qu'un mélange benzine-air qui contiendrait un même volume d'air et puisque l'oxygène attaché à la molécule d'alcool prend part au processus thermochimique, la quantité d'air
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nécessaire à la combustion d'un kilogramme d'alcool sera inférieure à celle qu'il faudrait pour brûler un @ilogramme de benzine.Ce fait améliore évidemment la combustion, il permet de brûler avec un certain vo- lume d'air plus d'alcool que de benzine, de sorte que malgré la différence sensible entre le pouvoir calorifi- que de l'alcool et celui de l'essence, le rendement en puissance du moteur et sa puissance spécifique viennent à être pratiquement égaux.
De plus, au point de vue des consommations en poids. par HP le rapport consommation alcool par HP heure ------------------------------------- consommation benzine par HP heure n'est pas l'inverse du rapport das pouvoirs calorifi- ques, mais lui est inférieur en vertu du plus grand rendement thermodynamique du moteur résultant de la possibilité dont on dispose d'augmenter le rapport de compression pour le mélange air-vapeur d'alcool.
Le rendement pourra encore être amélioré en intro- duisant dans le mélange explosif des corps actifs, un supplément d'oxygène par exemple, et des corps augmen- tant le pouvoir calorifique tels que l'hydrogène par exemple. Ces corps ont été énumérés en partie dans un brevet précédent relatif à l'utilisation comme carburant de dérivés nitrés des hydrocarbures et de composés con- tenant de l'oxygène instable, c'èst-à-dlre des dérivés azotques, hydrazotques et hydrogénés. Dans le cas pré- sent on a. utilisé soit le nitronaphtalène et le dérivé hydrogéné correspondant soit le nitronaphtalène et l'hy- drazobenzène; cette liste n'est cependant pas limitative et l'on revendique aussi dans ce brevet l'emploi de compo- sés similaires dans le même but.
Il restait un autre pro- blème à résoudre: il s'agissait d'enrichir la solution sans donner lieu, au moment de l'explosion, à la formation de
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gaz nuisibles et irritants, tels que l'acide acétique et la formaldéhyde, et sans introduire les neutralisants ordinaires à fonction aminé et ammoniaque; il fallait en outre supprimer les explosions irrégulières.
Ce résultat a été obtenu en-introduisant dans le mélange une certaine quantité de benzol et de naphta- line hydrogénée (tetra, penta decahydrure de naphtaline) qui se trouve sur le marché à un prix relativement bas et dont un procédé de préparation très économique a fait 1' objet d'un autre brevet. L'introduction de ce corps a en outre l'avantage d'augmenter le pouvoir calorifique du mélange. La formule du mélange peut varier selon la volonté du fabricant.
La formule suivante par exemple donne un bon ren- dement .
Formule 1.
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<tb>
Alcool <SEP> éthylique <SEP> 60 <SEP> parties
<tb>
<tb> Benzol <SEP> 10 <SEP> "
<tb>
<tb> Hydrure <SEP> de <SEP> naphtaline <SEP> 1 <SEP> "
<tb>
<tb> Dérivés <SEP> nitré <SEP> et <SEP> hydrazoique <SEP> 1 <SEP> "
<tb>
La formule centésimale suivante donne aussi un rendement élevé.
Formule II.
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<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> 50 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzol <SEP> 40 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrure <SEP> de <SEP> naphtaline <SEP> 8 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dérivés <SEP> nitré <SEP> et <SEP> hydrazoique <SEP> 2 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100
<tb>
A volumes égaux, cette formule donne un rendement de 20 o/o supérieur à celui de la benzine et n'offre aucun inconvénient pour le moteur.
Il est nécessaire de rendre les mélanges légèrement gras, ce qui s'obtient en leur ajoutant une certaine pro- portion d'essences lourdesou d'huiles lourdes.
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Le carburant ainsi obtenu offre le très grand avantage de ne pas rendre nécessaire des modifications aux carburateurs ordinaires, il est presque complètement miscible avec l'essence courante, et peut être employé à sa place sans que cela gêne le fonctionnement. Il a enfin sur les autres carburants les avantages suivants:
1). la lubrification des cylindres se fait d'une façon très efficace, sans décomposition ni altération/les huiles lubrifiantes.
2). Il rend la marche du moteur plus souple.
3). Il ne dégage aucune fumée et ne produit pas de dé- pôts charbonneux dans le moteur.
4). Le danger d'incendie est écarté car le mélange ne s'enflamme que difficilement aux températures or- dinaires et parce que sa tension de vapeur est faible. si contre toute probabilité le mélange venait à brû- ler, il serait facile de l'éteindre avec de l'eau.
Il ne gèle qu'à 15 au-dessous de -15 La grande Inflammabilité du mélange pulvérisé permet de mettre le moteur en marche sans qu'aucune modification ou adapta- tion ne soit nécessaire en ce qui concerne le carbura- teur.
Les caractéristiques du mélange obtenu selon la for- mule II sont les suivantes; Poids spécifique à 150 0,820 Point d'inflammabilité au-dessous de la température nor- male.
Point d'ébullition (commencement 78 -80 ) 1200 (au-des- sus au contact de l'air, il se décompose).
Air théqriquement nécessaire: mètres cubes 8,3 Pouvoir calorifique inférieur 10200
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Pouvoir calorifique supérieur 10800 Tension de vapeur par dm2 gr. 16.5
Ce qui vient d'être exposé pour l'alcool éthylique, s'applique également à l'alcool méthylique à ceci près que les pourcentages d'activant et d'hydrure de naphta- line sont différents.
On peut préparer des carburants avec de l'alcool méthylique seul,,-ou avec un mélange d'alcool éthylique et méthylique.
Le benzol est nécessaire ainsi que nous l'avons dit pour donner de la souplesse au moteur.
Ci-dessous quelques formules à titre d'exemple: Formule I.
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<tb> méthanol <SEP> parties <SEP> 50
<tb>
<tb> benzol <SEP> Il <SEP> 30
<tb>
<tb> hydrure <SEP> de <SEP> naphtaline <SEP> " <SEP> 10
<tb>
<tb> activant <SEP> <SEP> 10
<tb>
Formule II.
EMI7.2
<tb> méthanol <SEP> parties <SEP> 50
<tb>
<tb> ethanol <SEP> " <SEP> 30
<tb>
<tb> benzol <SEP> " <SEP> 10
<tb>
<tb> activant <SEP> et <SEP> hydrure <SEP> de
<tb>
<tb> naphtaline <SEP> " <SEP> 10 <SEP>
<tb>
Formule III.
EMI7.3
<tb> méthanol <SEP> parties <SEP> 60
<tb>
<tb> ethanol <SEP> " <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb> activant <SEP> et <SEP> hydrure <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> naphtaline <SEP> " <SEP> 10
<tb>
On a constaté que l'addition de petites quantités d'un dérivé poly-nitré d'un poly-alcool (par exemple de l'erythrite tétra nitrée) au bien l'addition d'un dérivé d'un hydrate de carbone (par exemple du nitro-saccharose ou nltro-mannose') aux mélanges obtenus de la façon indi- @
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quée précédemment, a sur eux une action stabilisante.
Cette addition augmente leur pouvoir expansif et par suite le rendement; de plus ces corps ont un grand pouvoir antidétonant.
Dans la grande série des composés sus-indiqués, celui qui convient le mieux est l'érythrite tetra nitrée , elle peut être obtenue d'une façon très économque, suivant un autre brevet du demandeur. Le nitro-saccha- rose et nitromannose se comportent identiquement.
Une formule économique et d'un rendement maximum est par exemple la suivante:
EMI8.1
<tb> alcool <SEP> à <SEP> 95 <SEP> litres <SEP> 70 <SEP> ou <SEP> bien <SEP> litres <SEP> 60
<tb>
<tb>
<tb> benzol <SEP> kgs <SEP> 15 <SEP> " <SEP> " <SEP> kgs <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb> naphte <SEP> fluide <SEP> kgs <SEP> 15 <SEP> " <SEP> " <SEP> kgs <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb> On <SEP> y <SEP> dissout <SEP> ensuite:
<tb>
<tb>
<tb> grisoline <SEP> kgs <SEP> 3 <SEP> " <SEP> " <SEP> kgs <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb> naphtaline <SEP> nitrée <SEP> brute <SEP> grammes <SEP> 80 <SEP> " <SEP> " <SEP> grammes <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb> érythrite <SEP> nitrée <SEP> grammes <SEP> 3 <SEP> " <SEP> " <SEP> grammes <SEP> 5.
<tb>
Une autre formule qui donne un carburant de qualité supérieure est la suivante:
EMI8.2
<tb> lcool <SEP> à <SEP> 95 <SEP> litres <SEP> 50
<tb>
<tb>
<tb> benzol <SEP> legs <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> naphte <SEP> kgs <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> On <SEP> y <SEP> dissout <SEP> ensuite <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> grisoline <SEP> kgs <SEP> 10 <SEP> jusqu'à <SEP> kgs <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> naphtaline <SEP> nitrée <SEP> grammes <SEP> 150 <SEP> " <SEP> " <SEP> grammes <SEP> 200
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> érythrite <SEP> nitrée <SEP> grammes <SEP> 5 <SEP> " <SEP> " <SEP> grammes <SEP> 6
<tb>