BE483983A - - Google Patents

Info

Publication number
BE483983A
BE483983A BE483983DA BE483983A BE 483983 A BE483983 A BE 483983A BE 483983D A BE483983D A BE 483983DA BE 483983 A BE483983 A BE 483983A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
fuel
catalyst
winding
phase
turns
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE483983A publication Critical patent/BE483983A/fr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/10Arrangement or mounting of ignition devices
    • F24C3/106Arrangement or mounting of ignition devices of flash tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q11/00Arrangement of catalytic igniters
    • F23Q11/06Arrangement of catalytic igniters remote from the burner, e.g. on the chimney of a lamp
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/22Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lighters Containing Fuel (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Allumoir. 



   L'invention concerne les allumoirs et plus particulière- ment les allumoirs des combustibles à l'état moléculaire ou de fine division, par exemple des gaz inflammables et en particu- lier du gaz naturel et de son élément principal le méthane. 



   Les allumoirs à gaz sont évidemment connus en soi et ser- vent à de nombreuses applications et à de nombreux usages. On se sert couvent de la flamme directe d'une veilleuse dans les appa- reils domestiques. Les allumoirs électriques tels que les étin- celles électriques de forte intensité et les fils incandescents de résistance électrique servent également, par exemple dans cer- taines catégories d'appareils. 



   Tous ces allumoirs à veilleuse, étincelle électrique, fil incandescent, sont basés sur le principe de l'allumage, par induction au moyen d'un élément de chauffage à une température au moins égale à la température d'inflammation du combustible 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 dans les conditions considérées, le mélange de combustible et d'air étant chauffé localement à une température telle que la quantité de chaleur dégagée soit suffisante pour propager la flamme d'allumage dans le mélange en question. Ces allumoirs ont un certain nombre d'inconvénients. Les flammes de veilleuse, en particulier, sont coûteuses, ne fonctionnent pas toujours bien et sont dangereuses.

   Les étincelles électriques et les fils incandes- cents sont préférables à la veilleuse à certains points de vue, mais sont très coûteux et par suite ne conviennent pas aux appli- cations les plus fréquentes. Par exemple, dans le cas des allu- moirs à résistance électrique, il est nécessaire, pour que l'allu- mage soit assuré indépendamment des variations de tension, de faire fonctionner ces résistances à une température sensiblement supérieure à la température minimum à laquelle l'inflammation se produit. Il en résulte que la durée utile de ces résistances est notablement abrégée, étant donné qu'à cette température le métal du fil subit une recristallisation, ses grains grossissent et il se ramollit.

   Pour éviter cette température excessive, il peut être nécessaire d'employer un stabilisateur de tension qui rend l'appareil trop coûteux pour la plupart de ses usages. De plus le fonctionnement de ces allumoirs est très coûteux, en raison de la très grande quantité d'énergie consommée. 



   Des essais ont été effectués en vue d'allumer les gaz au moyen d'allumoirs catalytiques, c'est-à-dire au moyen de cataly- seurs de platine ou en matières analogues, l'inflammation du gaz étant basée sur la combustion catalytique du gaz inflamma- ble. Mais on a constaté dans la pratique que ces allumoirs ca- talytiques d'essai sont défectueux du fait que leur fonctionne- ment est incertain, qu'ils donnent lieu   à'des   difficultés au point de vue de la mise en train et du maintien de la réaction cataly- tique et en particulier de l'accélération de la combustion cata- lytique jusqu'à un point où la combustion sans flamme de la réac--    tion   catalytique provoque l'inflammation du combustible gazeux.      

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   La mise en train de la réaction et son accélération jusqu'à l'allumage final sont plus faciles dans certains cas que dans d'autres; par exemple dans le cas du gaz fabriqué dit "gaz de ville", cette réaction catalytique est relativement facile,   grâce,.à   la présence dans ce gaz déhydrogène en liberté, étant donné que la combustion catalytique de l'hydrogène en liberté se déclenche facilement en provoquant l'inflammation du combustible organique.

   Dans le cas du gaz naturel, qui se compose principale- ment de méthane avec de faibles proportions d'autres éléments, ainsi que dans le cas des gaz industriels tels que le méthane, propane, butane, éthane, etc.., qui ne contiennent pas d'hydrogène en liberté, l'allumage du combustible organique par combustion catalytique est extrêmement difficile et les allumoirs catalyti- ques du commerce ne fonctionnent pas du tout. Dans toutes ces conditions d'application, les allumoirs électriques connus sont très incertains et de plus comportent un retard considérable entre le commencement de la réaction catalytique et l'inflammation. 



   Or, il a été découvert qu'il est possible, malgré les conclusions auxquelles sont arrivés des expérimentateurs antérieurs de construire un allumoir catalytique des gaz inflammables et autres combustibles tels que le pétrole lampant, etc.., à l'état de fine division, dans un mélange d'air et de combustible, ex- trêmement avantageux dans la pratique et en réalité de beaucoup supérieur à tous les allumoirs connus et, par suite, susceptible d'allumer non seulement le gaz synthétique ou le gaz de ville con- tenant de l'hydrogène en liberté, mais encore le gaz naturel, les hydrocarbures saturés tels que le méthane, butane, propane, etc.., et d'autres combustibles à l'état de fine division, contenant ou non de l'hydrogène en liberté.

     En   réalité, le méthane est l'hydro- carbure saturé le plus difficile à enflammer et cependant le méthane qui constitue l'élément principal des gaz naturels con-   Ç'venant   aux usages domestiques et industriels est le combustible 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 organique inflammable qui doit être enflammé sans défaillance et en toute sécurité puisse servir utilement dans la pratique à l'allumage du gaz naturel. 



   L'invention a donc pour objet un allumoir catalytique extrêmement efficace des combustibles organioues à l'état de fine division, qui fonctionne sans défaillance et en toute sécurité. Un autre objet de l'invention consiste dans un allu- moir de combustibles organiques à l'état de fine division, par- ticulièrement difficilesà enflammer par l'intermédiaire d'une combustion catalytique tels que par exemple le méthane. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui en est donnée ci-après. 



   La réaction de l'allumage catalytique se déclenche rela- tivement lentement et la chaleur de la réaction fait croître la température de la surface du catalyseur et de la couche de gaz voisine en ayant ainsi tendance à accélérer d'une manière conti- nue la vitesse de la réaction catalytique et à provoquer par in- duction la réaction thermique de la couche de gaz voisine   jusqu'à   ce que le gaz contienne éventuellement une quantité de particules ou "véhicules en   chaine"   suffisamment réactifs pour provoquer l'allumage. Cependant la succession de ces opérations est in- terrompue par la formation de produits de la réaction qui sont incombustibles ou ne se prêtent pas à une réaction en chaîne avantageuse, ainsi que par la consommation de l'oxygène qui se trouve au voisinage du catalyseur.

   De plus, la perte rapide par conduction de la chaleur de la réaction par le catalyseur s'oppose en partie à l'allumage final et par suite, la quantité d'énergie calorifique nécessaire à l'allumage du gaz est insuffisante. 



   Les caractéristiques de construction de l'allumoir sui- vant l'invention sont représentées sur le dessin ci-joint, sur lequel: la fig.l représente sous forme schématique un disposi-   @ tif   d'allumage comportant   l'allumoir   suivant l'invention; 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 la fig. 2 est une élévation d'une forme de réalisation de cet allumoir; la fig.S est une réalisation d'une autre forme de réa- lisation de l'allumoir; les figs. 4 à 7 représentent sous forme schématique di- verses formes de réalisation de l'invention, et la fig. 8 indique sous forme schématique le principe sur lequel certaines formes de réalisation de   l'allumoir   suivant l'invention sont plus particulièrement basées. 



   La fig.l représente un appareil d'allumage comportant un brûleur à gaz 1 avec orifice d'allumage par induction 2, tube d'allumage par induction 3 et un allumoir 4 à chauffage électrique en métal catalyseur, par exemple en platine, sous forme d'héli- ce. L'allumoir peut être disposé en position horizontale, comme sur la figure, en position verticale ou dans une position incli- née quelconque.

   L'hélice 4 de l'allumoir est représentée plus spécialement sur les figs.2 à 7 et comporte sur les figs.2 à 5 et 
7 à 8 un fil enroulé en hélice, monté dans un circuit 5 et 5', avec une source d'énergie 6 et, sur la.   fig.6,'plusieurs,   par exem- ple deux, fils enroulés en hélice 4',   4",   le diamètre de l'hélice 
4' étant plus grand que celui de l'hélice 4" qui est entourée'sur une partie de sa longueur par l'hélice 4', chacune des hélices étant chauffée électriquement dans les circuits respectifs 5 et 
5',   5"   et   5"'.   



   L'enroulement de l'allumoir doit être en hélice à spires rapprochées et le diamètre du fil de l'enroulement   4/ou   4' et 4", doit correspondre à une faible quantité d'énergie électrique. Ce diamètre ne doit pas dépasser au maximum environ 0,075 mm et ne doit pas généralement être inférieur à environ 0,025 mm et peut être de l'ordre d'environ   0,057   à 0,0625 mm. Le fil lui-même peut consister en un fil unique ou en plusieurs fils. Dans le cas d'un fil toronné, la somme des diamètres des divers fils    doit   correspondre à une section transversale comprise entre les 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 limites indiquées. Le fil peut avoir une forme géométrique quel- conque en coupe transversale, par exemple circulaire, triangulaire, rectangulaire, etc..

   La quantité d'énergie fournie au fil cataly- seur est très faible, est au maximum de l'ordre d'environ 2 watts et généralement inférieure à   1-1,5   watt et en aucun cas n'est supérieure à celle qui provoquerait une élévation de température de l'enroulement inférieure à la température de recristallisation du métal du catalyseur, c'est-à-dire à laquelle le métal recris- tallise, la grosseur de ses grains augmente et le fil s'affaisse du fait qu'il se ramollit considérablement, soit à une température de 600 C pour le platine. Le nombre de spires de l'enroulement dépend dans une certaine mesure de la nature du combustible à allumer et augmente avec la difficulté de l'inflammation de ce combustible.

   Dans le cas des gaz ne contenant pas d'hydrogène en liberté, le nombre de spires doit être de préférence d'au moins six pour les gaz tels que le butane et le propane et d'au moins douze pour un gaz tel que le méthane. Le diamètre de l'enroule- ment et l'espacement des spires doivent être choisis de façon à former un enroulement de forme ramassée, comportant une surface de catalyse étendue dans un espace relativement restreint. C'est pourquoi les spires doivent être aussi rapprochées que possible et séparées par un intervalle juste suffisant pour éviter les courts-circuits. Le diamètre de l'enroulement peut varier entre certaines limites, mais est de préférence de l'ordre d'environ 1 à 5 mm. et plutôt d'environ 2 à 4 mm. 



   Les combustibles organiques sont très différents au point de vue de la facilité avec laquelle ils forment des particules en chaîne suffisamment nombreuses et susceptibles de provoquer l'allu- mage du combustible organique à l'état de fine division. Par exemple, le butane s'allume plus facilement que le propane qui, de son côté, se catalyse et s'allume plus facilement que le métha- ne. Lorsque la composition chimique du combustible ne permet pas   @ la   formation de particules en chaîne en nombre rapidement croissant 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 la chaîne ne peut pas se former et le combustible ne peut jamais s'allumer en raison de la formation de produits incombustibles ou de réactions secondaires, comme en particulier dans le cas du méthane.

   Pour enflammer ce gaz, il est avantageux de construire le catalyseur d'une manière spéciale pouvant être basée sur le principe dit "hétérophase". Si l'allumoir consiste dans un fil catalyseur enroulé en hélice parfaitement uniforme, comme l'in- dique la fig.2, chaque portion de sa surface est également apte à déclencher la réaction catalytique et par conséquent également sensible à l'action d'extinction exercée par les produits de la réaction incombustibles ou les produits des réactions secondaires indésirables. Cet allumoir peut donc se recouvrir d'une couche d'une matière inerte et ne peut pas enflammer le méthane ou un combustible analogue. Pour remédier à cet inconvénient,   l'allumoir   suivant une caractéristique spéciale de l'invention comporte une surface de catalyse possédant des zones d'activité catalytique variables.

   La portion la plus active déclenche la réaction à la température la plus basse et constitue la phase primaire. Les portions moins actives sur lesquelles la réaction principale s'accomplit à une température plus élevée constituent la phase secondaire. La différence d'activité entre les phases primaire et secondaire est suffisante pour limiter le déclenchement de la réaction catalytique, c'est-à-dire.la réaction à basse température, à la phase primaire. Avant que la phase secondaire ait eu le temps de catalyser la réaction, elle s'échauffe sous l'action de la cha- leur de la réaction de la phase primaire son activité augmente ra- pidement et permet à une réaction à haute température de s'accom- plir rapidement en provoquant l'inflammation rapide du combusti- ble.

   Cette caractéristique de l'invention consiste donc dans un catalyseur qui peut être en une seule et même matière dans le même état chimique et physique, mais dont la forme est choisie de façon à lui permettre d'agir sous forme de catalyseur hété- rophase, c'est-à-dire que son action comporte au moins une phase ' primaire et une phase secondaire. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   Le catalyseur hétérophase peut avoir la forme d'un élément unique, figs.3 à 5 et 7, ou de plusieurs éléments, fig.6. 



   La fig.3 représente un élément unique sous forme d'enroulement conique 4, de pas croissant; une forme spéciale de réalisation de cet élément peut consister par exemple dans un enroulement de 
6,3 mm de longueur avec un diamètre de 3,1 mm. à une extrémité et diminuant jusqu'à un diamètre de 1,5 mm à l'autre extrémité. La réaction commence dans la phase primaire qui se compose des quel- ques premières spires rapprochées, par exemple des cinq premières spires de la   fig.3,   et continue dans la phase secondaire qui se compose des autres spires moins rapprochées l'une de l'autre. 



   L'espacement et le pas des spires de cette forme de catalyseur peuvent être différents entre la phase primaire dont les spires sont rapprochées et le pas petit et la phase secondaire dont les spires sont plus espacées et le pas augmente, ainsi qu'il est représenté,ou bien l'espacement et le pas des spires peuvent être constante. La fig. 4 représente une variante de la forme conique de la fig.3 dans laquelle la phase primaire se compose des cinq ou six premières spires rapprochées l'une de l'autre et la phase secondaire de spires plus espacées et de pas plus grand suivies de quelques spires de nouveau rapprochées.

   La fig.5 représente un enroulement de forme rectiligne sans conicité dont la phase pri- maire se compose de spires rapprochées et la phase secondaire de spires plus espacées et d'un pas plus grand suivies, comme pré- cédemment, de quelques spires rapprochées. La fig. 7 représente une autre forme de catalyseur hétérophase qui consiste dans un enroulement coudé dans lequel chaque branche se composant de spi- res rapprochées, ou au moins une de ces branches, sert de phase primaire et la portion coudée dans laquellè les spires sont plus largement espacées sert de phase secondaire. Ou bien suivant la fig.6, le catalyseur hétérophase peut avoir la forme d'enroule- ments séparés, ainsi qu'on peut le voir.

   L'enroulement peut con-    sister   dans un fil rectiligne ou un fil enroulé en hélice, soit 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 sur lui-même, soit sur un support en fil rectiligne, dit "enrou- lement spiralé" et dans ce cas, les petits enroulements en hélice constituent la phase primaire et l'enroulement plus grand du petit fil enroulé en hélice constitue la phase secondaire. L'enroule- ment peut consister par exemple en un fil d'un diamètre de   0,025   mm avec un diamètre de l'enroulement de   0,125   mm et un espacement de 12 spires par cm et peut servir tel quel ou servir à former un enroulement à phases multiples plus grand. 



   L'espacement des spires des formes de réalisation spécia- les est plus rapproché dans la phase ou zone primaire, ou le diamètre des spires est plus grand que dans la phase ou zone secondaire, ou ces deux conditions peuvent être remplies à la fois, c'est-à-dire que la capacité calorifique du catalyseur dans la phase primaire est plus grande dans un espace donné que dans la zone secondaire. La réaction se déclenche évidemment dans la phase primaire et l'enroulement de cette phase primaire s'échauffe rapidement ou devient incandescent en présence du mélange de mé- thane et d'air ou d'un autre mélange de combustible et d'air, mais dans le cas du méthane ou d'un gaz analogue, l'allumage ne se produit pas.

   La chaleur dégagée par la réaction dans la phase pri- maire chauffe la phase secondaire, c'est-à-dire l'enroulement dont les spires sont plus rapprochées ou le diamètre plus petit, ou les deux, et qui n'a pas encore pris part à la réaction d'une manière appréciable et par suite n'est pas recouvert d'une couche de produit de la réaction ininflammable. L'allumage se produit alors dans cette phase secondaire. Par exemple, sur la fig.3, l'allumage se produit dans la zone de l'enroulement dont les spires sont les moins rapprochées. De même, sur les figs. 4 et 5, il se produit dans la zone dont les spires sont moins rap- prochées ou peut se transporter, en particulier dans la forme de réalisation de la fig.4, dans le reste de la zone dont les spi- res sont de nouveau plus rapprochées, mais sur la fig.4 de plus petit diamètre. Il en est de même pour la fig.7.

   Sur la fig.6, l'allumage se produit dans la zone ou phase secondaire consistant dans l'enroulement 4". 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   Lorsque le courant de gaz ou autre combustible à l'état de fine division tel que le méthane, vient en contact avec   l'allumeir,   la réaction est déclenchée par la phase primaire du catalyseur. La chaleur de la réaction de ce catalyseur de la phase primaire se transmet par conduction au catalyseur de la phase secondaire qui, de ce fait, et sous l'effet du contact avec le combustible;devient fortement actif et provoque l'achèvement rapide de la réaction catalytique, c'est-à-dire que la combus- tion sans flamme en contact avec le catalyseur de la phase pri- maire se transforme en combustion avec flamme accélérée par l'ac- tion du catalyseur activé de la phase secondaire. 



   Le principe hétérophase dont il a été question ci-dessus est indiqué schématiquement sur la fig. 8. La phase primaire est représentée par l'espace théorique 7, elle consiste dans un élément de surface de grande étendue dont les portions sont rap- prochées. La chaleur dégagée sert donc d'une manière efficace à augmenter la vitesse de la réaction et en même   temps à chauffer   la phase secondaire adjacente, qui est représentée par l'espace théo- riques. Elle consiste dans un catalyseur dont la surface et la capacité calorifique sont plus faibles que celles de la phase primaire. La phase secondaire s'échauffe donc à une température à laquelle elle exerce la fonction catalytique.

   Alors que la phase primaire est finalement recouverte d'une couche non ac-   tivante,   la phase secondaire s'échauffe assez rapidement pour provoquer l'inflammation du combustible avant qu'aucune couche nuisible ne se soit formée. On remarquera également que pendant la période de repos, c'est-à-dire lorsque l'allumoir est connecté électriquement et ne fonctionne pas à titre d'allumoir, la tem- pérature de la phase primaire du catalyseur est légèrement supé- rieure à celle de la phase secondaire, en raison de la dissipation de la chaleur plus forte de cette dernière phase. Cette différence de température contribue à établir la différence d'activité des deux phases qu'on désire obtenir. 



   Il doit être bien entendu évidemment que la phase primai- ' re et la phase secondaire du catalyseur peuvent avoir toute autre 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 forme appropriée conforme au principe suivant l'invention. 



   L'allumoir peut servir aussi bien à l'inflammation du méthane   qu'à   celle d'autres gaz d'hydrocarbures tels que par exemple le propane et le.butane, et d'autres combustibles à l'état de fine division, par exemple le pétrole lampant   "atomisé"   et les fuel oils, pourvu que ce combustible organique puisse être oxydé catalytiquement. Il peut évidemment servir également à l'allumage d'autres combustibles tels que le gaz de ville. 



   Le métal du catalyseur qui constitue le fil au moins à sa surface est normalement du platine ou un alliage de platine avec un ou plusieurs autres métaux appropriés tels que ceux du groupe du platine, par exemple le rhodium ou l'iridium, un autre métal précieux ou un métal de base approprié, par exemple le nickel. 



   Le métal du catalyseur peut aussi consister en d'autres métaux du groupe du platine ou leurs alliages. Si on le désire on peut le préparer par les procédés de la métallurgie des poudres et sous cette forme il peut contenir un oxyde réfractaire à l'état de fine division, tel que l'oxyde de thorium, de glucinium, etc.. 



   En ce qui concerne les alliages de platine, ils contiennent nor- malement en majeure partie du platine et une proportion moindre d'un métal d'alliage, et sont par exemple des alliages de 90% de platine avec 10% de rhodium ou d'iridium,etc.. La substance cata- lytique peut aussi avoir la forme d'une coquille ou autre élément de surface avec un noyau en un métal différent, par exemple le tungstène, molybdène, etc.. 



   L'enroulement 4 de l'allumoir, ainsi que les enroule- ments 4' et 411?comporte plusieurs spires en nombre quelconque à volonté. Le nombre de spires dépend dans une certaine mesure de la nature du combustible à enflammer et augmente avec la diffi- culté de l'inflammation de ce combustible. En ce qui concerne l'enroulement catalyseur hétérophase, le diamètre de l'enroule- ment et l'espacement des spires doivent être choisis de façon   @ à   constituer pour la phase ou zone primaire un élément d'enroule- 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 ment de forme ramassée à surface de catalyse étendue dans un espace relativement restreint, et quoique le diamètre de   l'enrou-   lement puisse varier dans une certaine mesure, il doit être de préférence au commencement de la phase primaire de l'ordre d'en- viron 3 à 5 mm,

   le diamètre adopté de préférence étant de 4 mm environ, tandis que dans la phase ou zone secondaire les spires sont évidemment plus espacées, mais cependant assez rapprochées pour éviter les pertes de chaleur qui rendraient l'inflammation impossible. En d'autres termes la masse de métal est moindre dans un espace donné dans la phase secondaire. 



   L'allumoir peut donc avoir la forme d'un enroulement rec- tiligne, fig.2, ou d'un enroulement conique, figs.3 et 4. Son pas peut être constant ou variable. Il peut comporter un enroule- ment,   figs.2   à 5 et 7 ou plusieurs, fig. 6. 



   Les caractéristiques de l'allumoir suivant l'invention ressortent dans toute leur efficacité de son fonctionnement dans le cas de l'inflammation du méthane. On supposera par exemple qu'il comporte un fil catalyseur en platine d'un diamètre de 
0,050 mm sous forme d'enroulement en hélice suivant la fig.2, à six spires, le diamètre de l'enroulement étant de 2 mm, avec une puissance d'entrée d'environ 0,5 watt pour enflammer le pro- pane. La puissance d'entrée du même allumoir, fig.2 servant à allumer le gaz de ville qui contient de l'hydrogène en liberté est de 0,3 watt environ.

   Pour enflammer le méthane avec un enrou- lement catalyseur hétérophase, il suffit avec un allumoir suivant la fig.3 en alliage de 90% de platine et de 10% d'iridium, com- portant au total douze spires de fil de 0,050 mm d'une puissance d'entrée de 0,9 à 1 watt pour obtenir une inflammation certaine. titre de comparaison il faut une puissance d'entrée de 30 watts pour enflammer le méthane avec un allumoir incandescent à résis- tance électrique. 



   En ce qui concerne les applications des allumoirs aux 1 divers appareils, etc.., on peut employer un dispositif quelconque 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 approprié. La fig.l représente l'application de l'allumoir suivant l'invention à un dispositif d'allumage par induction ordinaire. On peut évidemment employer un autre dispositif approprié. 



   Le fonctionnement de l'allumoir suivant l'invention est le suivant : On maintient l'allumoir au moyen du chauffage élec- trique à une température relativement basse, c'est-à-dire d'envi- ron 300 C dans le cas du propane, butane, etc.. et d'environ 450 C dans le cas du méthane, qui est plus difficile à allumer que les autres gaz précités ou à toute autre température inférieure à la température de recristallisation du métal catalyseur de l'enroule- ment et on l'amène en contact avec le gaz ou autre combustible à allumer en faisant passer comme d'habitude un courant du com- bustible en mélange avec l'air sur l'allumoir. Il en résulte une combustion sans flamme du combustible et ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, la température s'élève d'une manière continue jusqu'à ce que l'allumage se produise.

   Le temps qui s'écoule entre le premier contact du combustible avec l'allumoir et son inflamma- tion effective est de l'ordre d'une seconde ou d'une fraction de seconde, de sorte que pour l'observateur cette inflammation parait être spontanée et instantanée. L'inflammation étant ainsi obtenue, on éloigne l'allumoir du combustible ou le combustible de l'allu- moir, par exemple en installant l'allumoir dans un dispositif d'allumage par induction. On peut aussi réaliser cette séparation en dirigeant un courant de gaz horizontal sur l'allumoir, en déta- chant ainsi la flamme du gaz enflammé qui s'éloigne ainsi d'elle- même, en cessant d'être en contact avec l'allumoir. 



   Le chauffage électrique de l'allumoir catalytique peut être au choix continu ou réglé de façon à coïncider avec l'ouver- ture du robinet d'arrivée du jet de combustible. 



   On chauffe électriquement l'allumoir à une température notablement inférieure à celle à laquelle l'inflammation se pro- duirait normalement par induction et on laisse à la réaction   @   catalytique le soin de faire monter la température à la valeur à 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 laquelle se produit l'inflammation. Il n'est donc pas nécessaire, dans le cas des allumoirs suivant l'invention, de les chauffer à la température d'inflammation, ni même au-delà de cette tempéra- ture. Le temps pendant lequel la. température du catalyseur est une température de pointe n'est qu'une fraction de la durée de l'allumage en évitant ainsi à peu près complètement, pendant cet intervalle de temps de courte durée, la recristallisation, l'aug- mentation de grosseur des grains et le ramollissement du métal. 



   On remarquera également que si on chauffe un enroulement en pla- tine, comme dans la forme de réalisation de l'allumoir suivant l'invention, par un moyen extérieur au lieu d'un moyen électrique, l'inflammation ne se produit pas de la manière décrite ci-dessus, mais il est nécessaire de chauffer l'enroulement à une température voisine de la température d'inflammation du combustible avant que celui-ci s'enflamme. 



   A titre de mesure de secours, dans le cas où le courant électrique ferait défaut à un moment quelconque, on peut prévoir un catalyseur de secours sous forme d'un métal catalyseur tel que le platine ou un autre métal du groupe du platine, déposé sur un support tel que l'oxyde de thorium, d'aluminium, le bioxyde de zirconium, etc.., mais ces catalyseurs sont extrêmement lents et par suite ne conviennent pas à un usage normal. L'allumoir peut servir dans les appareils domestiques et industriels tels que les fourneaux, fours, etc.. la source de courant électrique peut être fournie par le secteur, avec interposition d'une résistance ou d'un transformateur approprié, ou par une batterie suivant le cas.

   L'allumoir peut également servir dans des instruments ou autres dispositifs, par exemple dans les allume-cigarettes, en combinaison avec un transformateur alimenté par le secteur et dans ce cas il n'est pas nécessaire de se servir de "fluides légers" spéciaux, mais on peut employer un combustible ordinaire   @   quelconque tel que l'essence.

Claims (1)

  1. RESUME ----------- A - Allumoir automatique de combustibles organiques à l'état de fine division,,susceptibles de s'oxyder catalytiquement dans un courant d'un mélange de combustible et d'air en présence d'un catalyseur, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons: 1) Il comporte un enroulement en hélice à spires rappro- chées, chauffé électriquement, avec surface formée par un métal catalyseur et une source d'énergie électrique chauffant cet en- roulement à une température sensiblement inférieure à la tempé- rature d'inflammation du combustible dans le mélange de combus- tible et d'air et inférieure à la température de recristallisation du métal catalyseur.
    2) L'enroulement consiste dans un fil d'un diamètre ne dépassant pas environ 0,075 mm et de préférence supérieur à en- viron 0,025 mm.
    3) L'enroulement en métal catalyseur, enroulé en hélice, à spires rapprochées et chauffé électriquement, consiste dans un catalyseur hétérophase, comportant au moins une phase primaire destinée à déclencher l'oxydation catalytique et une phase secon- daire destinée à être activée par la chaleur de la réaction de la phase primaire et à compléter ensuite l'oxydation catalytique jusqu'au point où la combustion sans flamme de l'oxydation cata- lytique se transforme en combustion avec flamme.
    4) La phase primaire comporte une surface étendue et une capacité calorifique concentrée dans un espace donné plus grande que la phase secondaire.
    5) L'enroulement comporte plusieurs spires dont le diamè- tre diminue progressivement entre le commencement de la phase primaire et la fin de la phase secondaire.
    6) Les spires de l'enroulement de la phase primaire sont plus rapprochées et leur pas est plus petit que dans le cas des <Desc/Clms Page number 16> spires de l'enroulement de la phase secondaire.
    7) Le diamètre du fil de l'enroulement est compris entre 0,037 et 0,0625 mm.
    8) Le combustible organique est un hydrocarbure saturé.
    9) Le combustible est le méthane.
    10) Le métal catalyseur est un métal du groupe du platine et de ses alliages.
    B) Procédé d'allumage automatique d'un combustible orga- nique à l'état de fine division susceptible de s'oxyder catalyti- quement dans un courant d'un mélange de combustible et d'air en présence d'un catalyseur, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaison: 1) On amène ce mélange de combustible et d'air en contact avec un enroulement en hélice à spires rapprochées, chauffé élec- triquement, d'un métal catalyseur choisi parmi ceux du groupe du platine et de ses alliages, le fil de l'enroulement ayant un dia- métre compris entre environ 0,75 mm et environ 0,025 mm, on chauffe cet enroulement électriquement pendant la durée de ce contact à une température sensiblement inférieure à la tempé- rature d'inflammation du combustible dans le mélange de combus- tible et d'air,
    et inférieure à la température de recristallisa- tion du métal catalyseur, en oxydant ainsi le combustible et éle- vant la température au voisinage de l'enroulement à la valeur à laquelle le combustible s'allume dans le mélange de combustible et d'air et achevant le contact entre l'enroulement et le combus- tible enflammé.
    2) Les réactifs gazeux sont amenés en contact avec un catalyseur hétérophase comportant une phase primaire qui déclen- che la réaction et une phase secondaire qui est activée par la réaction de la phase primaire.
    C) Catalyseur hétérophase de réaction gazeuse, caracté- risé en ce qu'il comporte plusieurs phases consistant au moins dans une phase primaire déclenchant la réaction et une phase <Desc/Clms Page number 17> secondaire activée par la réaction de la phase primaire.
BE483983D BE483983A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE483983A true BE483983A (fr)

Family

ID=130262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE483983D BE483983A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE483983A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998038461A1 (fr) * 1997-02-28 1998-09-03 Ranco Of Delaware, Inc. Dispositif d'allumage de combustible gazeux

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998038461A1 (fr) * 1997-02-28 1998-09-03 Ranco Of Delaware, Inc. Dispositif d'allumage de combustible gazeux

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5158448A (en) Catalytic burning apparatus
US4133301A (en) Gas heating method and apparatus
US6869456B2 (en) Method for starting a fast light-off catalytic fuel reformer
US5094611A (en) Catalyst structures and burners for heat producing devices
EP0106712B1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;allumage électrique d&#39;un brûleur oxycombustible
US2487754A (en) Fuel igniter
US7396229B2 (en) Self extinguishing safety candle wicks and methods of manufacture of the wicks
US5000676A (en) Method and apparatus for increasing the temperature of catalysts
US4920952A (en) Heat processing apparatus using liquified gas
FR2633917A1 (fr) Ensemble generateur d&#39;oxygene a chlorate de sodium a haut debit
EP0242249B1 (fr) Brûleur à faible émission de gaz polluants
US2487752A (en) Method of igniting organic fuels
EP2132135B1 (fr) Four de vaporeformage utilisant des bruleurs poreux
JP4656940B2 (ja) ガス発生器
BE483983A (fr)
US2013979A (en) Apparatus for igniting catalysts
JP2006501435A (ja) 後燃焼装置
US5898013A (en) Catalyst support member
BE490519A (fr)
FR2639093A1 (fr) Appareil chauffant avec bruleur catalytique
WO2008000975A1 (fr) Bruleur pour realiser la combustion de substances reputees difficilement combustibles
EP0660039B1 (fr) Tête de combustion perfectionnée pour brûleur à gaz, brûleur équipé d&#39;une telle tête et procédé de combustion
JPS60185021A (ja) 触媒式ガスライタ−
US665378A (en) Manufacture of self-igniting gas mediums.
JPH08323201A (ja) 燃焼用触媒及び触媒燃焼方法