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pour un SYSTEME DE TREILLAGES A CLAIES PLACEES DANS DFS
APPAREILS A REACTIONS DE FLUIDES SUR DES MATIERES SOLIDES.
L'objet de la présente invention est un appareil servant à fai- re réagir des gaz ou autres fluides sur des matières granulées ou pul- vérulentes.- L'intérieur de l'appareil, de forme généralement quelcon- que, est entièrement garni d'un système particulier de treillages, dont les mailles sont remplies par le ou les substances solides à traiter.
Les claies formant les divers étages des treillages, sont super- posées de préférence à angle droit, de sorte que la matière descend en petites cascades, s'étale à chaque étage en nappes de faible épais- suer et serpente ainsi de treillage en treillage pour être évacuée au fond de l'appareil.
Il se forme sous chaque claie un sillon, dont les deux flancs limitent la partie inférieure d'une petit canal. Sa profondeur dépen- dra de l'angle des talus, qui peuvent facilement s'ébouler en 6bstru- ant les passages. - Pour remédier à cet inconvénient, je donne une sec- tion spéciale au profil des claies :
parties supérieures se ter- minent par une arrête vive à lame de couteau, facilitant le glissement de la matière d'étage en étage, tandis que leurs faces inférieures concaves, laissent un vide correspondant à celui des sillons.
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yy,p- 1 k r AT é Ce dispositif/ transperce la matière par de nombreux réseaux, I .1, l.G¯ qui servent d'une part d'artères indépendantes d'arrivée du ou des fluides de réaction et forment d'autre part les veines d'évacuation des produits volatiles résultant des réactions.
On réalise ainsi : primo une pénétration rapide des fluides subdivisés en petite filet jusque dans le coeur de la substance solide, et secundo: l'élimination des résidus volatiles au fur et à mesure de leur formation, évitant l'intercurrence de réactions réversibles.
En plaçant en quinconce les claies parallèles des divers éta- ges, leurs arrêtes supérieures couperont en deux les nappes des matiè- res solides, glissant d'un étage à l'autre, en les renversant. Les par ticules qui s'étaient tassées à la partie inférieure d'une nappe et ne prenaient aucune part aux réactions, viennent'en surface à l'étage suivant et ainsi de suite d'étage en étage. Elles sont donc retournées sur toutes leurs faces, qui sont présentées alternativement aux cou- rants des fluides.
La condition essentielle de toute réaction est un brassage intense et continu de la matière; le dispositif simple des treillages remplace le rablage mécanique, dont lesrâteliers sont rapidement u- sés ou corrodés.
Une autrecondition, non moins importante, est de pouvoir ré- gler les proportions des réactifs en présence, dont l'un doit presque toujours être en excédent.- Or, il importe peu que la totalité des réactifs soient exactement dosée, si l'opération donne dans une zone de l'appareil un excédent trop considérable et dans une autre le con- traire. Il faut que la matière, qui ne doit pas être en excédent, soit introduite graduellement par faibles doses, c.à.d. qu'elle doit être subdivisée en filets aussi minces que possible.- On arrive, par mon système de treillages, à mettre en contact des fluides frais avec de grandes surfaces de matières solides, continuellement renversées.
Comme la plupart des réactions sont endo-ou exothermiques et doivent se produire à une température déterminée, il faut non seule- ment réaliser le contact intime entre des proportions données des ré- actifs, mais également les chauffer ou les refroidir pour maintenir
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la température optima. On intercalera dans ce cas entre les rangées de claies des éléments thermiques formés de claies spéciales, qui au- ront le même profil que les autres, mais, si le fluide employé ne peut venir en contact direct avec la substance solide, elles seront fermées à leur partie inférieure, leur profil épousant les flancs des sillons, de sorte que leurs surfaces seront entièrement entourées de la matiè-- re solide.
Ces claies seront donc des corps creux à l'intérieur desquels on fera circuler des fluides, qui maintiendront la température de l'ambiance constante. - On peut contrôler de cette faqon la températu- re des diverses phases de réaction.
Le système des treillages superposés permet de soumettre la matière solide aux traitements les plus divers.
Ces claies pourront, p.ex. remplacer avantageusement les claies pleines des caisses de désulfuration du gaz et permettre un travail continu en régénérant les masses épuisées de LAMING.
Dans beaucoup de réaction le matériau des claies pourra fai- re fonction de catalysateur.
Dans le cas où les matières auraient tendance à s'agglutiner on peut donner à un certain nombre de claies un mouvement désagrégeant la masse, p. ex. en munissant les claies de dents et en leur donnant un mouvement de va et vient.
Ayant décrit l'objet de la présente invention et ses dispo- sitifs de réalisation, j'explique par les deux dessins annexés, le fonctionnement d'un appareil réalisant une série d'opérations succes- sives au moyen d'une combinaison de mes treillages.
La matière choisie à titre d'exemple, doit subir trois pha- ses principales de réactions à températures progressivement croissan- tes, savoir : Unepremière phase de séchage, une seconde de diverses dissociations successives, qui seront endothermiques et, finalement, une dernière transformation par la réaction exothermique d'un gaz sur le résidu solide de ces dissociations.
Les fig. I et 2, montrent les claies de profil "b" à l'inté- rieur desquelles circule le fluide de chauffage des deux zones supé-
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rieures; on peut utiliser à cet effet les gaz évacués à haute tempéra- ture par la troisième zone exothermique. Etant donné qu'ils ne peuvent entrer en contact immédiat avec les matières non dissociées{ on les fera circuler à contre-courant méthodique par des claies fermées. La quantité soutirée'pour le chauffage est réglée par la vanne "s".
Le gaz est distribué par la chambre "p" aux claies e , ser-
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pente par w, e 5$ l' ed, ,w 2' e, W 3' e' W "4' el, W5' e, pour être éva- cué par la conduite "h".
Les buées se formant dans la première zone sont continuelle- ment éliminée/par les veines f et f2 des claies de profil "c".
Les matières volatiles, provenant ensuite de la dissociation sont évacuées au fur et à mesure de leur formation par les veines f3 à f6, qui débouchent dans les chambres"1" et "h"), reliées aux baril- lets "m" et "o".
Certains produits organiques dégagent à diverses températu- res des matières volatiles de compositiond différentes, qui doivent être recueillies séparément. ]Le dispositif des claies permet de frac- tionner les réactions de distillation.
Pour obtenir une bonne répartition des particules du fluide réagissant sur les résidus solides des zones précédentes, celui-ci est insufflé par lesconduites "t" "t ? " etc., dans une chambre de distri- bution qui forme une ceinture autour de l'appareil. Celui-ci alimente les artères des divers étages par leurs deux extrémités.
Etant donné que la matière solide s'épuise de plus en plus vers son état final, il s'en suit que pour certaines réactions la quan- tité insufflée dans les artères doit diminuer graduellement d'étage en étage. Ceci est facilo à régler, en réduisant par un moyen quelconque, facile à réaliser, les sections d'admission du fluide dans les divers étages (p.ex. en réduisant la section concave des claies des persien- nes, etc.) Dans d'autres cas, au contraire, il y aurait intérêt à faire circuler le fluide à contre-courant avec la substance solide, de sorte que le fluide frais agisse plus énergiquement sur la matière épuisée, etc.
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for a NETWORK SYSTEM WITH TRAYS PLACED IN DFS
APPARATUS FOR REACTIONS OF FLUIDS ON SOLID MATERIALS.
The object of the present invention is an apparatus for reacting gases or other fluids with granulated or pulverulent material. The interior of the apparatus, of generally any shape, is entirely lined with 'a particular system of trellises, the meshes of which are filled with the solid substance (s) to be treated.
The screens forming the various stages of the trellises are superimposed preferably at right angles, so that the material descends in small cascades, spreads out at each stage in layers of low thickness and thus winds through the trellis to be evacuated at the bottom of the appliance.
A groove is formed under each screen, the two sides of which limit the lower part of a small channel. Its depth will depend on the angle of the slopes, which can easily collapse by blocking the passages. - To remedy this drawback, I give a special section to the profile of the hurdles:
upper parts end with a sharp edge with a knife blade, facilitating the sliding of the material from one level to another, while their concave lower sides leave a void corresponding to that of the furrows.
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yy, p- 1 kr AT é This device / pierces matter through numerous networks, I .1, lG¯ which serve on the one hand as independent arteries for the arrival of the reaction fluid (s) and on the other hand form the veins of evacuation of the volatile products resulting from the reactions.
This is how: firstly, rapid penetration of the fluids subdivided into a small stream into the core of the solid substance, and secondly: the elimination of volatile residues as and when they are formed, avoiding the occurrence of reversible reactions.
By staggering the parallel screens of the various levels, their upper edges will cut in two the layers of solid materials, sliding from one level to another, overturning them. The particles which had settled down at the lower part of a sheet and took no part in the reactions, come to the surface on the next floor and so on from floor to floor. They are therefore turned over on all their faces, which are presented alternately to the currents of the fluids.
The essential condition of any reaction is an intense and continuous mixing of matter; the simple device of the trellises replaces the mechanical rablage, whose racks are quickly worn or corroded.
Another condition, no less important, is to be able to regulate the proportions of the reagents present, one of which must almost always be in excess. However, it matters little that all the reagents are precisely dosed, if the operation gives too considerable a surplus in one area of the apparatus and the contrary in another. It is necessary that the material, which should not be in excess, is introduced gradually in small doses, i.e. that it must be subdivided into threads as thin as possible.- By means of my trellis system, we manage to bring fresh fluids into contact with large surfaces of solid matter, continually overturned.
As most reactions are endo- or exothermic and must take place at a determined temperature, it is not only necessary to achieve intimate contact between given proportions of the reagents, but also to heat or cool them to maintain
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optimum temperature. In this case, thermal elements formed of special screens, which will have the same profile as the others, will be inserted between the rows of racks, but if the fluid used cannot come into direct contact with the solid substance, they will be closed to their lower part, their profile following the sides of the furrows, so that their surfaces will be entirely surrounded by solid matter.
These screens will therefore be hollow bodies inside which fluids will be circulated, which will keep the ambient temperature constant. - In this way, the temperature of the various reaction phases can be controlled.
The system of superimposed trellises makes it possible to subject the solid material to the most diverse treatments.
These racks can, for example, advantageously replace the full racks of gas desulphurization boxes and allow continuous work by regenerating the exhausted masses of LAMING.
In many reactions, the rack material can act as a catalyst.
In the event that the materials tend to clump together, a certain number of racks can be given a movement which breaks up the mass, eg. ex. by fitting the racks with teeth and giving them a back and forth movement.
Having described the object of the present invention and its implementing devices, I will explain, by means of the two appended drawings, the operation of an apparatus performing a series of successive operations by means of a combination of my trellises. .
The material chosen by way of example must undergo three main phases of reactions at gradually increasing temperatures, namely: A first drying phase, a second of various successive dissociations, which will be endothermic and, finally, a final transformation by the exothermic reaction of a gas on the solid residue of these dissociations.
Figs. I and 2, show the grates in profile "b" inside which the heating fluid of the two upper zones circulates.
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laughing; the gases evacuated at high temperature through the third exothermic zone can be used for this purpose. Since they cannot come into immediate contact with non-dissociated materials, they will be circulated in a methodical counter-current through closed trays. The quantity drawn off for heating is regulated by the valve "s".
The gas is distributed by the chamber "p" to the shelves e, ser-
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slope by w, e 5 $ l 'ed,, w 2' e, W 3 'e' W "4 'el, W5' e, to be evacuated by pipe" h ".
The vapors forming in the first zone are continuously eliminated / by the veins f and f2 of the screens in profile "c".
The volatile materials, then resulting from the dissociation are evacuated as and when they are formed by the veins f3 to f6, which open into the chambers "1" and "h"), connected to the barrels "m" and " o ".
Some organic products at various temperatures give off volatiles of different composition, which must be collected separately. ] The rack device allows the distillation reactions to be fractionated.
In order to obtain a good distribution of the particles of the fluid reacting on the solid residues of the preceding zones, the latter is blown through the pipes "t" "t?" Etc., into a distribution chamber which forms a belt around the tube. apparatus. This feeds the arteries of the various floors at their two ends.
As the solid matter becomes more and more depleted towards its final state, it follows that for certain reactions the quantity blown into the arteries must gradually decrease from stage to stage. This is easy to regulate, by reducing by any means, easy to achieve, the sections of fluid admission in the various stages (eg by reducing the concave section of the louver screens, etc.). 'In other cases, on the contrary, it would be advantageous to cause the fluid to circulate against the current with the solid substance, so that the fresh fluid acts more energetically on the exhausted matter, etc.
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