BE418384A

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Info

Publication number: BE418384A
Authority: BE

Description


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  Procédé et appareil pour régler la température des chambres de réaction. 



   Cette invention concerne un procédé et un appareil pour régler la température de chambres où a lieu une réaction exothermique. 



   Suivant l'invention, on maintient au degré voulu la température de la chambre de réaction en la refroidissant par l'évaporation d'un liquide et en réglant   la     température   à laquelle le liquide bout. Le liquide destiné à produire le refroidissement est naturellement choisi de manière que son A 

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 point d'ébullition corresponde sensiblement à la température à laquelle on veut maintenir la chambre de réaction; en fai- sant varier la pression sous laquelle le liquide bout on peut régler la température dans des limites précises. 



   Un appareil conforme   à' l'invention,   servant à exécuter ce procédé de réglage de température, comporte une chambre de réaction, une chambre d'ébullition en contact thermique avec la chambre de réaction, des dispositifs pour chauffer un liquide à son point d'ébullition et pour l'intro- duire dans la chambre   d'ébullition,   et des dispositifs régla- bles pour régler la pression dans la chambre d'ébullition. 



  De préférence, on prévoit des dispositifs pour condenser la vapeur produite dans la chambre d'ébullition, de faç.on à constituer un circuit fermé. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-après. 



   Un appareil pour exécuter l'invention est   représen-   té à titre d'exemple sur le dessin annexé qui est quelque peu schématique. 



   Dans l'appareil représenté, la. chambre de réaction et la chambre d'óbullition sont constituées par trois tubes coaxiaux 1, 2 et 3, l'espace compris entre les tubes 1 et 2 constituant la chambre de réaction et l'espace compris entre les tubes 2 et 3 constituant la chambre d'ébullition. A leurs extrémités inférieures, les tubes 2 et 3 sont raccordés en- tre eux et sont pourvus d'une entrée pour le liquide. L'ex- trémité supérieure du tube 2 est fermée, tandis que l'ex- trémité supérieure du tube 3 est ouverte. Le liquide conte- nu dans la chambre d'ébullition bout et la chaleur latente de vaporisation est prise à la chambre de réaction. La vapeur ainsi produite descend par le tube 3 vers une sortie d'où elle A 

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 passe par un tuyau 4 dans un condenseur 5.

   Une pompe 6 élève le liquide du condenseur, par un tuyau   7,   dans un récipient 8 d'où il descend par gravité, par un tuyau 9, dans un ré- chauffeur 10 qui en élève la température au point d'ébullition, puis le liquide retourne par un tuyau 11 dans la chambre d'ébullition. Le niveau de liquide dans la chambre d'ébulli- tion dépend du niveau dans le récipient 8 et ce dernier niveau est maintenu par un tuyau de trop-plein 12 qui va du récipientà un réservoir 13. Ce dernier fait aussi office de chambre de pression à l'aide de laquelle on peut régler la pression dans le système de   refroidissement   (et par con- séquent aussi le point d'ébullition du liquide de refroi- dissement) .

   A cet effet, la chambre de pression 13 est raccor- dée par un tuyau 15, pourvu d'une vanne régulatrice 16, à une source de gaz comprimé 14 et est équipée d'un manomètre 17 et d'une soupape, de sûreté 18. Au lieu ou en plus de cela la chambre de pression peut être raccordée à une pompe à vide de façon qu'on puisse diminuer la pression dans le système de refroidissement (et par conséquent aussi le point d'ébulli- tion du liquide) . 



   Grâce au fait que le coefficient de transmission de chaleur à un liquide depuis une paroi qui l'entoure est beau- coup plus grand quand le liquide bout que lorsqu'il ne bout pas, la différence de température entre la chambre de réac- tion et le liquide de refroidissement est réduite à un mi- nimum quand on emploie le système conforme à la présente invention. Le système présente ainsi de notables avantages vis-à-vis des systèmes qui dépendent simplement d'un liquide en circulation. 



   Quand le liquide contenu dans l'espace annulaire      

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 entre les tubes 2 et 3 bout effectivement, sa densité apparente est inférieure à la densité réelle du liquide par suite de la présence de bulles de vapeur dans le liquide, et sa surface 22 est de ce fait située au-dessus du niveau de liquide dans le récipient 8. Quand on augmente alors la pression dans le système de refroidissement pour élever le point d'ébullition du liquide, et par conséquent aussi la température à laquelle est maintenue la chambre de réaction, le liquide cesse provisoirement de bouillir. En raison de la disparition des bulles de vapeur la densité apparente du liquide dans l'espace annulaire augmente et par conséquent la surface de la colonne de liquide tombe au niveau indiqué en pointillés en 23.

   De ce fait la partie supérieure du tube 2 n'est plus en contact avec le liquide de refroidissement et ne peut opérer un notable refroidissement de la chambre de réaction. L'appareil décrit est notamment destiné à régler la température de réactions catalyticues. Dans ces cas il importe que le catalyseur lui-même ne soit pas surchauffé et on le dispose à cet effet en un lit cylindrique entourant directement le tube de refroidissement 2. Il résulte toutefois clairement des explications qui précèdent que dans certaines conditions la partie supérieure du tube de refroidissement peut cesser d'exercer un notable effet de refroidissement. Par suite, comme l'indique le dessin, le 
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 cf,l.n1Y:f'ur ne doit. ct:rr cll:ioc' qu'nuLour df- l:, part,1  in- férieure du tube 2 auquel on laisse dépasser le dessus du lit catalytique.

   Ceci assure que le catalyseur soit toujours convenablement refroidi et empêche une surchauffe. Cette disposition présente aussi un autre avantage. Lorsque le fluide qui doit participer à la réaction atteint le lit catalytique, il doit être à une température aussi voisine que 

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 possible de celle du catalyseur lui-même.

   On peut évidemment employer un préchauffeur pour élever au degré voulu la tempé- rature du gaz ou autre fluide, mais il est toujours possible que la température varie entre le préchauffeur et le lit ca-   talytique.   Cependant, avec la disposition décrite ci-dessus, les parties saillantes du tube 2 (qui normalement sont en substance à la même température que le catalyseur) règlent la température du gaz entrant (qui de préférence entre à l'extrémité supérieure de la chambre de réaction par un rac- cord 24 et sort à l'extrémité inférieure par un tube 25) d'une façon très efficace avant que le gaz atteigne le lit catalytique. 



   Le condenseur 5 et la pompe 6 de l'appareil décrit ci-dessus peuvent être omis et la vapeur de la chambred'é- bullition peut être conduite par un tuyau 19 à un condenseur 20 situé au-dessus du récipient 8, toute petite Quantité   de-   liquide qui se condense dans le tuyau montant étant revapo- risée à l'aide d'un réchauffeur 21,comme l'indiquent les pointillés sur le dessin. De cette façon la pompe peut être éliminée et le système de refroidissement est rendu indépen- dant de toutes pièces mobiles. 



   Le condenseur 5 ou 20 de l'appareil décrit ci-dessus peut avoir la forme d'un échangeur de chaleur où la chaleur de la vapeur est abandonnée et utilisée pour des fins de chauffage de toute nature voulue, ou bien il peut être rem- placé par une machine à vapeur de toute construction appro- priée. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1) Procédé pour régler la température à laquelle a lieu une réaction exothermique, caractérisé en ce qu'on reA <Desc/Clms Page number 6> froidit la chambre de réaction par l'évaporation d'un liquide et on règle la pression sous laquelle le liquide bout.

2) Appareil pour régler la température à laquelle a lieu une réaction exothermique, comportant une chambre de réaction, une chambre d'ébullition en contact thermique avec la chambre de réaction, des dispositifs pour chauffer un liquide à son point d'ébullition et pour l'introduire dans la chambre d'ébullition, et des dispositifs réglables pour régler la pression dans la chambre d' ébullition.

5) Appareil suivant la revendication 2, comportant un dispositif de retour pour condenser la vapeur produite uans la chambre d'ébullition et pour la ramener dans la chambre d'ébullition.

4) Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de retour comporte un condenseur situé en-dessous du niveau de la chambre d'ébullition et une pompe pour élever le liquide condensé.

5) Appareil suivant la revendication 3, caractérisé EMI6.1 en ce que le dlL:Ijo3ILIE do rcloui- comporte! un condenseur ::1- tué au-dessus du niveau de la chambre d'ébullition et un réchauffeur pour revaporiser tout liquide condensé en-dessous du niveau du condenseur.

6) Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la chambre de réaction et la chambre d'ébullition sont constituées par des tubes coaxiaux.

7) Appareil suivant la revendication 6, comportant un troisième tube coaxial communiquant à son extrémité supérieure avec la chambre d'ébullition et servant à recueillir la vapeur produite dans la chambre d'ébullition.

8) Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes contenant un catalyseur logé dans la <Desc/Clms Page number 7> chambre de réaction et caractérisé en ce que la surface supérieure du catalyseur est en-dessous du niveau normal du liquide bouillant dans la chambre d'ébullition.

9) Appareil perfectionné pour régler la température de chambres de réaction exothermique, en substance tel que décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.