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Dispositif assurant l'exploitation économique de la masse catalysante dans la préparation synthétique de l'essence.
Dans la préparation synthétique de l'essence par le procédé Fischer-Tropsch, tel qu'on le met en oeuvre pratiquement, on obtient l'essence en mettant tout d'abord en contact intime des gaz de charbon ou de coke avec de l'hydrogène ou de la vapeur d'eau en présence d'un cataly- seur. Dans cette opération, il se produit, dans le four dit de contact, et d'une façon continue, de la chaleur, de sorte qu'il faut prévoir un dispositif de refroidissement
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capable d'évacuer d'une façon continue la chaleur qui se dégage à tout instant. C'est pour cette raison qu'on entou- re le four de contact d'un réfrigérant d'où il sort constam- ment un liquide de refroidissement.
On peut obtenir un ré- glage simple de l'évacuation de la chaleur, et par consé- quent de la température, en faisant fonctionner le réfrigé- rant en réfrigérant à vaporisation et en contrôlant la pression de la vapeur saturée qui se produit, ou en mainte- nant cette pression à une valeur correspondant à la tempé- rature désirée. A cet effet, on montait jusqu'à présent une soupape dans la conduite de vapeur du récipient de re- froidissement ou du serpentin de refroidissement, et on ac- tionnait cette soupape directement au moyen d'un piston de réglage sollicité par la pression de la vapeur et chargé par un poids.
Jusqu'à présent, il n'y avait pas de raison d'adopter un autre système de réglage de la pression. Ce système présente toutefois un inconvénient caché qui se ré- vèle en dernier ressort par une diminution sensible du ren- dement économique de l'ensemble du procédé. C'est sur ce fait qu'est basée la présente invention. Jusqu'à présent ce fait avait été négligé, aussi est-il nécessaire de l'é- tudier plus en détail ci-après. Selon la présente inven- tion, on propose d'effectuer le réglage de la pression au moyen d'un régulateur à action indirecte qui maintient une valeur constante à observer ou une valeur à observer restant comprise entre des limites déterminées d'entrée en action, quelle que soit la position de l'organe réglé.
Pour apprécier la valeur de cette solution, il faut tout d'abord examiner en détail la façon dont le cata- lyseur se comporte en service.
Le procédé précité ou le catalyseur a pour ca- ractéristique particulière que le processus chimique ne se ,.. développe de la manière désirée qu'à une température exac- tement déterminée dans le four de contact. Cette tempéra-
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ture doit être adaptée à l'état momentané du catalyseur, lequel n'exerce une action catalytique suffisante, à une température réglée' une fois pour toutes, et dans le fonc- tionnement industriel, que pendant un temps déterminé.
Quand cetemps est écoulé, on ne peut obtenir le type dé- siré de transformation qu'en augmentant d'une certaine quantité la température du four de contact. Quand on est parvenu, par une telle augmentation graduelle de la tempé- rature, à une limite de température supérieure, il faut régénérer la masse catalysante pour qu'elle puisse être réutilisée. Après la régénération, on peut reprendre le fonctionnement de la même manière, c'est-à-dire qu'on fait commencer le processus de nouveau à la température relative- ment basse, et on augmente cette température ensuite gra- duellement à des intervalles de temps déterminés, comme il a été indiqué ci-dessus.
Or, on a constaté que le catalyseur présente toutefois et en même temps encore une autre particularité dont il faut tenir compte quand on veut obtenir une utili- sation économique aussi bonne que possible de la masse ca- talysante. On a observé en effet qu'après chaque augmenta- tion de la température et lorsqu'on réutilise ou que l'on continue d'utiliser la même masse catalysante, le processus chimique ne se produit plus de la manière désirée à la tem- pérature plus basse, que le catalyseur ait ou non été utili-' sé au préalable dans cet intervalle de température.
Par con- séquent, si lorsqu'on opère avec une masse fraîchement régé- nérée on relève immédiatement sa température, par exemple par suite d'un défaut d'attention du personnel de surveil- lance, jusqu'à la température limite à laquelle il faut in- terrompre l'opération du fait de la nécessité de renouve- ler la régénération de la masse,on perd par ce moyen et en marne temps tout cet intervalle de température. Mais cela n'est pas le seul inconvénient. Le four doit rester inuti- lisé pour la période de temps qui est nécessaire pour
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extraire la masse de contact devenue inutilisable et pour la remplacer par une masse nouvelle ou fraîchement régéné- rée. Il se produit donc une perte de temps de travail.
D'autre part, il est contraire aux efforts tendant à trai- tor avec soin la masse catalysante, laquelle représente en valeur une partie importante de l'installation, d'être obli- gé de la soumettre à une régénération avant de l'avoir con- venablement utilisée auparavant.
Si on a présente à l'esprit cette propriété de la masse catalysante, c'est-à-dire qu'elle devient en quel- que sorte inerte quand on augmente sa température en servi- ce sans que sa fonction catalytique ait été utilisée aupa- ravant ou utilisée d'une façon suffisante, et si on examine ensuite la façon dont se comporte en service d'une part une installation comportant une soupape réglée directement par un piston mobile chargé par un poids, et la façon dont se comporte une installation dans laquelle d'autre part le réglage de la pression s'effectue au moyen d'un régulateur à action indirecte, du type précité,
on voit que lorsqu'on utilise le premier de ces dispositifs de réglage il est ef- fectivement impossible d'utiliser d'une façon économique la masse catalysante et qu'on ne peut obtenir cette exploi- tation économique qu'au moyen du dispositif de réglage cité en second lieu.
Si lorsqu'on utilise une soupape réglée direc- tement par un piston mobile chargé par un poids, il se produit une augmentation des quantités de gaz introduites dans le four de contact, la quantité de chaleur libérée dans ce four augmente également de ce fait. La conséquen- ce en est que le réfrigérant à vaporisation produit davan- tage de vapeur, que la vapeur s'accumule, et que la pres- sion de vapeur et par conséquent la température du liquide réfrigérant augmentent. Ensuite, le piston mobile ouvre davantage, en fonction de l'augmentation de la pression, la soupape qui se trouve dans la conduit-e d'évacuation de
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la vapeur du réfrigérant, afin de laisser échapper la quan- tité accrue de vapeur et d'abaisser par ce moyen la pres- sion.
L'essentiel dans ce cas est qu'il n'est pas pcssi- ble, cependant, avec ce dispositif de réglage de la soupa- pe, de rétablir exactement la pression existant auparavant, car à l'instant où il s'exercerait de nouveau la pression initiale sur le piston mobile, ce piston ne reviendrait pas seul dans sa position initiale, mais le cône ou le plateau de la soupape reviendrait également dans sa position initia- le par suite de l'accouplement rigide entre ces deux pièces.
On voit donc que la section de l'ouverture de la soupape et la pression sont deux grandeurs qui se correspondent en va- riant en sens inverse, de sorte que la pression qui est né- cessaire dans la section agrandie de l'ouverture de la sou- pape pour laisser échapper la quantité accrue de vapeur doit nécessairement être plus grande que la pression obser- vée auparavant par le régulateur. Cela signifie que le régulateur connu décrit relève, en cas d'augmentation de la charge de l'installation, la pression et en conséquence la température de la massé;.de contact, sans que la diminu- tion d'activité de la masse de contact y donne lieu, ce qui fait perdre inutilement un intervalle de température de fonctionnement de la masse de contact.
Il n'en est pas ainsi si on utilise, conformé- ment à la présente invention, et pour le réglage de la pression, un régulateur à action indirecte, du type indi- qué. Comme dans ce régulateur il n'y a aucune relation de position entre l'organe réglé et l'organe assurant le ré- glage, et que ce dernier organe assure le réglage de façon à obtenir une valeur à observer restant constante, il est impossible qu'en cas de variations de la charge de l'ins- tallation il se produise une augmentation permanente et nuisible de la température du fluide de refroidissement,et on obtient en conséquence effectivement, selon les condi- tions exposées, une meilleure utilisation du catalyseur,
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c'est-à-dire une augmentation du rendement économique du processus.
Sur le dessin joint est représentée dans son ensemble et par ses éléments essentiels la composition d'u- ne installation de préparation d'essence, munie d'un régu- lateur à action indirecte du type indiqué.
Dans la partie gauche de cette figure, on voit le régulateur proprement dit, tandis que dans la partie droite sont représentés les dispositifs nécessaires à la mise en oeuvre du procédé dit par contact. Il est sans importance pour la présente invention que le régulateur soit constitué et fonctionne dans le détail de telle ou telle façon, il suffit d'utiliser un régulateur à action indirecte présentant les propriétés indiquées. Sur la figure est représenté un régulateur à aiguille de contact d'une construction et d'un fonctionnement connus.
La partie droite de la figure représente tout d'abord, en tant que partie la plus importante pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus indiqué de préparation de l'essence, un récipient 2 rempli d'une masse de contact 1.
La masse 1 est disposée dans le récipient 2 au-dessus d'une grille 3. Dans le récipient 2 débouche par le bas une conduite de gaz 4 qui introduit par une conduite 5 par exemple du gaz de fours à coke, et par une conduite 6 de la vapeur. A son sommet, le récipient 2 est branché sur une conduite 7 dans laquelle débouche une conduite 8 par laquelle on fait arriver du gaz à l'eau. La conduite 9 va ensuite à des appareils à l'aide desquels on continue de traiter finalement le produit obtenu, d'une façon connue.
Le récipient 2 est placé dans un récipient de réfrigéra- tion 10 dans lequel on fait arriver .d'une façon continue par une conduite 11 un li'quide réfrigérant, par exemple de l'eau. La vapeur formée à partir du liquide réfrigérant est évacuée par une conduite 12 dans laquelle est montée une soupape de réglage 13. Cette soupape peut'être comman-
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dée par un moteur..14, lui-même commandé par un régulateur
17 au moyen de contacteurs 15 et 16. La partie de ce régulateur qui,? fournit des impulsions est constituée par l'aiguille à contact 18 sous tension d'un manomètre branché sur la conduite 12 au moyen d'une conduite 19.
L'aiguille 18 est disposée entre deux aiguilles 20 et 21 formant contacts opposés. Si la pression de vapeur augmen- te dans la conduite 12, l'aiguille 18 du manomètre dévie dans le sens des aiguilles d'une montre et ferme ainsi,par le contact de l'aiguille 21, un circuit, ce qui met en marche au moyen du contacteur 15 le moteur 14 de telle sorte que la soupape 13 s'ouvre davantage. Si la pres- sion dans la conduite 12 diminue au contraire, l'aiguille
18 du manomètre dévie dans l'autre sens et ferme par le oontact de l'aiguille 20 et au moyen du contacteur 16 un circuit qui met le moteur 14 en marche de telle sorte que la 'soupape 13 se ferme davantage. Ainsi que le mon- tre le schéma, en même temps qu'on enclenche ou qu'on dé- clenche le moteur 14, on enclenche et on déclenche un mo- teur 22.
Le montage est en même temps établi de façon que ce moteur change de sens de rotation en même temps que le moteur 14. Le moteur 22 sert à la commande d'une pompe de circulation 23, qui, suivant le sens dans lequel. elle tourne, aspire un liquide dans une chambre située en-dessous d'un piston qui se meut dans le cylindre 24, et refoule ce liquide dans la chambre située en-dessous d'un piston placé dans le cylindre 25, ou inversement.
Les tiges des pistons qui se meuvent en sens contraire de la force d'un ressort dans les deux cylindres 24 et 25 . attaquent par l'intermédiaire de bielles correspondantes un fléau de balance 26. Lorsque ce fléau de balance se déplace, une transmission à leviers 27 et 28 transmet ce mouvement à un secteur denté 29 qui pivote et qui est en prise avec un pignon droit 30 sur lequel sont fixées les deux aiguilles opposées 20 et 21. Ces dernières
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pièces constituent ensemble un dispositif de rappel élasti- que du régulateur. Pour pouvoir modifier la pression à ob- server que le régulateur doit maintenir, il est prévu une vis de réglage 31 qui est montée sur une tige filetée 32 supportée de façon à pouvoir tourner.
La tige filetée 32 porte un écrou invisible sur le dessin qui fait pivoter une plaque 33 autour du point 34 lorsqu'il se déplace dans un sens et dans l'autre. Sur cette plaque est fixé en 35 le tourillon pour le secteur denté 29. Les limites d'en- trée en action du régulateur peuvent être réglées au moyen d'une vis à main 36 à l'aide de laquelle on peut déplacer une pièce d'écartement 37 pour les deux aiguilles oppo- sées 20 et 21. Plus on rapproche les aiguilles 20 et 21 l'une de l'autre, plus les limites d'entrée en action du régulateur sont rapprochées, et inversement. Le régulateur est muni de deux graduations 38 et 39 dont l'une permet de lire les pressions qui règnent dans la conduite 12, et dont l'autre permet de lire directement les températures correspondantes de la vapeur saturée.
Enfin il faut encore signaler qu'il est encore prévu, dans l'installation repré- sentée, la possibilité d'intervenir à la main dans le ré- glage. Un interrupteur 40 à bouton-poussoir permet de mettre le moteur 14 en marche dans le sens de l'ouverture de la soupape 13, tandis que l'interrupteur 41 à bouton- poussoir permet de fermer davantage la soupape 13 par le moteur 14. Pour obtenir un déclenchement automatique du moteur 14 dans le cas où la soupape 13 arrive dans l'u- ne ou l'autre de ses positions-limites, il a été prévu deux interrupteurs de fin de course 42 et 43. décrit
Le dispositif fonctionne de la manière suivan- te.
Tant que l'ensemble de l'installation se trouve, pen- dant son fonctionnement, .dans un équilibre qui n'est pas troublé, il règne dans la conduite 12 une certaine pres- sion qui reste constante et qui est donnée par une ouvertu- re déterminée'de la soupape 13.- L'aiguille 18 du mano-
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mètre à contact, les,deux aiguilles opposées 20 et 21, et le fléau 26 de la balance occupent la position du des- sin, et les moteurs 14, et 22 sont au repos. Si on aug- mente alors la charge de l'installation, si on envoie donc par la conduite 4 davantage de gaz à travers le récipient 2, une quantité de chaleur plus grande est libérée, et dans le récipient 10 il se vaporise davantage de liquide de refroidissement.
La pression dans la conduite 12 augmen- te et l'aiguille 18 du manomètre dévie dans le sens des aiguilles d'une montre, elle heurte l'aiguille 21 qui fer- me le circuit du contacteur 15 et met ainsi en marche le moteur 14 dans le sema d'une ouverture de la soupape 13.
En même temps, le moteur 22 se met en marche également et fait tourner la pompe 23 de circulation de l'huile.
La pompe aspire de l'huile du cylindre 24 et la refoule dans le cylindre- 25. Par ce moyen, le piston qui se trouve dans le cylindre 24 descend, tandis que l'autre monte. Le fléau 26 s'incline et fait pivoter le sec- teur denté 29 dans le sens contraire à celui des aiguil- les d'une montre et le pigiion 30 dans le sens des aiguil- les d'une montre. Au même instant le circuit qui était fermé par la rencontre de l'aiguille 18 avec l'aiguille 21 se rouvre, de sorte que les deux moteurs 14 et 22 s'arrêtent. Désormais, l'aiguillée 21 commence un mouve- ment rétrograde, de sorte qu'elle suit l'aiguille 18 qui tend également à se rapprocher de sa position initiale du fait que la soupape 13 est ouverte davantage et que la pression a diminué dans la conduite 12.
Le retour de l'aiguille 21 se produit du fait que l'huile refoulée au préalable en dessous du piston qui se trouve dans le cylindre 25 et qui est chargé par un ressort par le haut revient par une conduite de passage dans l'espace qui se trouve dans le cylindre 24. Dans la mesure de' ce retour de l'huile, les pistons qui se meuvent dans les deux cylin- dres 24 et 25 se rapprochent de nouveau de leur position ,
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moyenne ou initiale et ramènent ainsi le bras de levier 26 vers la position initiale. Par ce moyen, le secteur denté 29 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, et le pignon 30 dans le sens contraire, de sorte que l'aiguille 21 fixée sur le pignon 30 exécute effectivement le mou- vement de retour indiqué.
Si l'impulsion de réglage a été suffisante, c'est-à-dire si la pression dans la conduite 12 est revenue à sa valeur initiale par l'ouverture plus gran- de de la soupape 13, il ne se produit pas de nouvelle in- tervention de réglage, car l'aiguille 21 n'atteint alors plus l'aiguille 18. Dans le cas contraire, il s'établit un nouveau contact de fermeture entre les aiguilles 18 et 21, à la suite duquel le moteur 14 ouvre d'un degré de plus une seconde fois la soupape 13. Si dans ce cas non plus l'équilibre de'réglage n'est pas atteint à nouveau, le jeu décrit se renouvelle et ceci jusqu'à ce que finale- ment ]'aiguille 21 qui revient chaque fois vers sa posi- tion initiale ne rencontre plus l'aiguille 18.
Si on compare un instant l'aiguille 18 du ma- nomètre à contact, en tant qu'organe déclenchant les impul- sions, et le piston mobile du dispositif de réglage connu, décrit dans le préambule, la différence essentielle entre les deux modes de réglage ressort d'une façon particulière- ment frappante. Ainsi qu'on, l'a exposé ci-dessus, il cor- respond toujours impérativement, dans le régulateur connu, à chaque position de 'la soupape réglée une position exacte- ment déterminée du piston mobile. Dans le cas de la pré- sente invention, il n'y a pas de relation pareille de posi- tion. L'aiguille 18 revient au contraire, à la fin du ré- glage, dans sa position initiale, quelle que soit la posi- '::ion occupée finalement,,par la soupape 13.
S'il a été 'question jusqu'à présent de ce que le refroidissement du four de contact doit se faire au moyen d'un réfrigérant à vaporisation, et la surveillance du re- froidissement par un régulateur de pression, la présente
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invention n'est cependant nullement limitée à cette solu- tion. Elle est au contraire indépendante de la nature du réfrigérant, et peut être utilisée, suivant les circonstan- oes, également pour un réglage direct de la température ou encore pour un réglage du débit du fluide réfrigérant.
Par ailleurs, la présente invention n'est pas limitée à l'opé- ration de préparation de l'essence, prise comme point de départ, et est, au contraire applicable dans tous les cas où les conditions de fonctionnement ou d'exploitation sont analogues.
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Device ensuring the economical use of the catalyst mass in the synthetic preparation of gasoline.
In the synthetic preparation of gasoline by the Fischer-Tropsch process, as practically practiced, gasoline is obtained by first bringing coal or coke gases into intimate contact with carbon dioxide. hydrogen or water vapor in the presence of a catalyst. In this operation, heat is produced in the so-called contact furnace continuously, so that a cooling device must be provided.
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able to continuously evacuate the heat that is released at any time. It is for this reason that the contact furnace is surrounded by a coolant from which a coolant constantly comes out.
Simple control of the heat discharge, and hence the temperature, can be achieved by operating the refrigerant as a vaporizing refrigerant and controlling the pressure of the saturated vapor that occurs, or by maintaining this pressure at a value corresponding to the desired temperature. Until now, a valve has been fitted for this purpose in the steam line of the cooling vessel or of the cooling coil, and this valve has been actuated directly by means of a regulating piston actuated by the pressure of the cooling coil. steam and loaded by a weight.
Until now, there was no reason to adopt another pressure adjustment system. However, this system has a hidden drawback which is revealed in the last resort by a substantial reduction in the economic efficiency of the entire process. It is on this fact that the present invention is based. Hitherto this fact had been overlooked, so it is necessary to study it in more detail below. According to the present invention, it is proposed to carry out the pressure adjustment by means of an indirectly acting regulator which maintains a constant value to be observed or a value to be observed remaining between determined limits of entry into action, whatever the position of the regulated organ.
To appreciate the value of this solution, it is first necessary to examine in detail how the catalyst behaves in service.
The aforementioned process or the catalyst has the particular characteristic that the chemical process develops in the desired manner only at a precisely determined temperature in the contact furnace. This tempera-
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The temperature must be adapted to the momentary state of the catalyst, which exerts a sufficient catalytic action, at a temperature set once and for all, and in industrial operation, only for a determined time.
When this time has elapsed, the desired type of transformation can only be achieved by increasing the temperature of the contact furnace by a certain amount. When such a gradual increase in temperature has reached an upper temperature limit, the catalyst mass must be regenerated so that it can be reused. After regeneration, the operation can be resumed in the same way, that is, the process is started again at the relatively low temperature, and this temperature is then increased gradually at intervals. of determined times, as indicated above.
However, it has been found that the catalyst has, however, and at the same time yet another peculiarity which must be taken into account when it is desired to obtain as good an economical use as possible of the catalyst mass. It has in fact been observed that after each increase in temperature and when reusing or continuing to use the same catalyst mass, the chemical process no longer takes place in the desired manner at the temperature. lower whether or not the catalyst has been previously used within this temperature range.
Consequently, if, when operating with a freshly regenerated mass, its temperature is immediately raised, for example due to a lack of attention by the supervisory personnel, up to the temperature limit at which it is The operation must be interrupted because of the need to renew the regeneration of the mass, by this means and in time all this temperature interval is lost. But that's not the only downside. The oven must be left unused for the period of time that is necessary to
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extract the contact mass which has become unusable and to replace it with a new or freshly regenerated mass. There is therefore a loss of working time.
On the other hand, it is contrary to the efforts tending to treat with care the catalyzing mass, which represents an important part of the installation, to be obliged to submit it to a regeneration before having it. suitably used before.
If one has in mind this property of the catalytic mass, that is to say that it becomes in a way inert when its temperature is increased in service without its catalytic function having been used aupa - before or used in a sufficient way, and if we then examine the way in which an installation behaves in service on the one hand an installation comprising a valve regulated directly by a movable piston loaded by a weight, and the way in which an installation behaves in which, on the other hand, the pressure is adjusted by means of an indirectly acting regulator of the aforementioned type,
it can be seen that when the first of these regulating devices is used, it is in fact impossible to use the catalyst mass economically and that this economical operation can only be obtained by means of the regulating device. setting cited second.
If when using a valve regulated directly by a moving piston loaded by a weight, there is an increase in the amounts of gas introduced into the contact furnace, the amount of heat liberated in this furnace also increases as a result. The consequence is that the vaporization refrigerant produces more vapor, that vapor accumulates, and the vapor pressure and therefore the temperature of the refrigerant increases. The movable piston then opens further, depending on the increase in pressure, the valve which is in the
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vapor from the refrigerant, in order to release the increased amount of vapor and thereby lower the pressure.
The main thing in this case is that it is not possible, however, with this device for regulating the valve, to restore exactly the pressure existing previously, because at the moment when it would be exerted Again the initial pressure on the movable piston, this piston would not return alone to its initial position, but the cone or the valve plate would also return to its initial position as a result of the rigid coupling between these two parts.
It can therefore be seen that the section of the opening of the valve and the pressure are two magnitudes which correspond to each other by varying in the opposite direction, so that the pressure which is necessary in the enlarged section of the opening of the valve to release the increased quantity of steam must necessarily be greater than the pressure previously observed by the regulator. This means that the known regulator described, in the event of an increase in the load of the installation, the pressure and consequently the temperature of the contact mass, without the decrease in the activity of the mass of the contact. contact gives rise to it, which unnecessarily loses an operating temperature interval of the contact mass.
This is not the case if, in accordance with the present invention, and for the regulation of the pressure, an indirectly acting regulator of the type indicated is used. As in this regulator there is no relation of position between the regulated member and the member ensuring the adjustment, and the latter member ensures the adjustment so as to obtain a value to be observed remaining constant, it is impossible that in the event of variations in the load of the installation there is produced a permanent and detrimental increase in the temperature of the coolant, and consequently a better use of the catalyst is effectively obtained, under the conditions set out ,
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that is, an increase in the economic efficiency of the process.
The accompanying drawing is shown as a whole and by its essential elements the composition of an installation for the preparation of gasoline, provided with an indirectly acting regulator of the type indicated.
In the left part of this figure, we see the regulator proper, while in the right part are shown the devices necessary for implementing the so-called contact method. It is of no importance for the present invention that the regulator is constituted and operates in detail in such or such a way, it is sufficient to use an indirectly acting regulator having the properties indicated. In the figure is shown a contact needle regulator of known construction and operation.
The right-hand part of the figure shows first of all, as the most important part for the implementation of the above-indicated process for preparing gasoline, a container 2 filled with a contact mass 1.
The mass 1 is placed in the receptacle 2 above a grid 3. Into the receptacle 2 opens at the bottom a gas pipe 4 which introduces, through a pipe 5, for example coke oven gas, and by a pipe 6 steam. At its top, the container 2 is connected to a pipe 7 into which opens a pipe 8 through which gas is supplied to the water. Line 9 then goes to devices with the aid of which the product obtained is finally continued to be treated in a known manner.
The receptacle 2 is placed in a refrigeration receptacle 10 into which a refrigerant liquid, for example water, is supplied continuously through line 11. The vapor formed from the refrigerant liquid is discharged through a pipe 12 in which is mounted a control valve 13. This valve can be controlled.
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ded by a motor..14, itself controlled by a regulator
17 by means of contactors 15 and 16. The part of this regulator which ,? provides pulses is constituted by the contact needle 18 under tension of a pressure gauge connected to the pipe 12 by means of a pipe 19.
The needle 18 is placed between two needles 20 and 21 forming opposite contacts. If the vapor pressure increases in line 12, the needle 18 of the manometer deviates clockwise and thus closes, by contact with the needle 21, a circuit, which starts by means of the switch 15 the motor 14 so that the valve 13 opens further. If the pressure in line 12 decreases on the contrary, the needle
18 of the manometer deviates in the other direction and closes by the contact of the needle 20 and by means of the switch 16 a circuit which starts the motor 14 so that the valve 13 closes further. As shown in the diagram, at the same time as the motor 14 is switched on or off, a motor 22 is switched on and off.
The assembly is at the same time established so that this motor changes direction of rotation at the same time as the motor 14. The motor 22 serves to control a circulation pump 23, which, depending on the direction in which. it rotates, sucks a liquid in a chamber located below a piston which moves in the cylinder 24, and delivers this liquid into the chamber located below a piston placed in the cylinder 25, or vice versa.
The piston rods which move in the opposite direction of the force of a spring in the two cylinders 24 and 25. attack via corresponding connecting rods a balance beam 26. When this balance beam moves, a transmission with levers 27 and 28 transmits this movement to a toothed sector 29 which pivots and which is in mesh with a spur gear 30 on which are fixed the two opposite needles 20 and 21. These last
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parts together constitute an elastic return device of the regulator. In order to be able to modify the pressure to be observed which the regulator must maintain, an adjusting screw 31 is provided which is mounted on a threaded rod 32 supported so as to be able to turn.
The threaded rod 32 carries an invisible nut in the drawing which rotates a plate 33 around the point 34 as it moves back and forth. On this plate is fixed at 35 the journal for the toothed sector 29. The limits of action of the regulator can be adjusted by means of a hand screw 36 with the aid of which a part can be moved. The spacing 37 for the two opposite needles 20 and 21. The closer the needles 20 and 21 are to each other, the closer the limits of entry into action of the regulator are, and vice versa. The regulator is provided with two graduations 38 and 39, one of which makes it possible to read the pressures prevailing in the pipe 12, and the other of which makes it possible to directly read the corresponding temperatures of the saturated steam.
Finally, it should also be pointed out that in the installation shown, the possibility of manually intervening in the adjustment is still provided. A push-button switch 40 makes it possible to start the motor 14 in the direction of the opening of the valve 13, while the push-button switch 41 makes it possible to close the valve 13 further by the motor 14. For to obtain automatic triggering of the motor 14 in the event that the valve 13 arrives in one or the other of its limit positions, two limit switches 42 and 43 have been provided.
The device operates in the following manner.
As long as the whole installation is, during its operation, in an equilibrium which is not disturbed, a certain pressure reigns in the pipe 12 which remains constant and which is given by an opening. - re determined from the valve 13. - The needle 18 of the pressure
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meter in contact, the two opposite needles 20 and 21, and the beam 26 of the balance occupy the position of the drawing, and the motors 14, and 22 are at rest. If the load of the installation is then increased, if more gas is therefore sent through line 4 through the vessel 2, more heat is released, and in the vessel 10 more liquid vaporizes. cooling.
The pressure in the pipe 12 increases and the needle 18 of the manometer deviates in a clockwise direction, it hits the needle 21 which closes the circuit of the switch 15 and thus starts the engine 14. in the sema of a valve opening 13.
At the same time, the motor 22 also starts up and turns the oil circulation pump 23.
The pump sucks oil from cylinder 24 and delivers it into cylinder 25. By this means, the piston in cylinder 24 moves down, while the other rises. The beam 26 tilts and rotates the toothed sector 29 counterclockwise and the pigiion 30 clockwise. At the same instant the circuit which was closed by the meeting of the needle 18 with the needle 21 reopens, so that the two motors 14 and 22 stop. The needle 21 now begins a retrograde movement, so that it follows the needle 18 which also tends to move closer to its initial position as the valve 13 is opened more and the pressure has decreased in the valve. driving 12.
The return of the needle 21 occurs due to the fact that the oil previously discharged below the piston which is located in the cylinder 25 and which is loaded by a spring from the top returns through a passage pipe in the space which is in cylinder 24. As the oil returns, the pistons which move in the two cylinders 24 and 25 move closer to their position again,
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medium or initial and thus return the lever arm 26 to the initial position. By this means, the toothed sector 29 rotates clockwise, and the pinion 30 counterclockwise, so that the needle 21 attached to the pinion 30 effectively performs the indicated return movement.
If the regulating pulse has been sufficient, that is to say if the pressure in the pipe 12 has returned to its initial value by the larger opening of the valve 13, no new one occurs. adjustment intervention, because the needle 21 no longer reaches the needle 18. Otherwise, a new closing contact is established between the needles 18 and 21, following which the motor 14 opens. by one degree more a second time the valve 13. If in this case too the adjustment equilibrium is not reached again, the described play is renewed and this until finally] ' needle 21 which returns each time to its initial position no longer meets needle 18.
If we compare for a moment the needle 18 of the contact manometer, as an organ triggering the pulses, and the movable piston of the known adjustment device, described in the preamble, the essential difference between the two modes of the setting stands out in a particularly striking way. As stated above, in the known regulator, each position of the adjusted valve always necessarily corresponds to an exactly determined position of the movable piston. In the case of the present invention, there is no such positional relationship. On the contrary, the needle 18 returns, at the end of the adjustment, to its initial position, whatever the position finally occupied by the valve 13.
If it has heretofore been discussed that the cooling of the contact furnace should be effected by means of a vaporization condenser, and the monitoring of the cooling by a pressure regulator, this
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However, the invention is in no way limited to this solution. On the contrary, it is independent of the nature of the refrigerant, and can be used, depending on the circumstances, also for direct temperature regulation or for regulation of the flow rate of the refrigerant fluid.
Furthermore, the present invention is not limited to the operation of preparing gasoline, taken as the starting point, and is, on the contrary applicable in all cases where the operating or operating conditions are. analogues.