<Desc/Clms Page number 1>
CONDENSEUR POUR LA CONDENSATION SOUS FORME LIQUIDE DES VAPEURS DE ZINCo
Dans le brevet principal ? 456.263, nous avons décrit un conden- seur pour la condensation sous forme liquide des vapeurs de zinc, commun à une pluralité de creusets de four à zinc, lequel est caractérisé par le fait qu'on produit une différence brusque de température entre certaines zones de la surface interne de la chambre de condensation commune et d'autres zones de cette même chambrée Cette différence de température était obtenue : a - par le rayonnement à l'air libre de la face avant du condenseur constitué de panneaux mobiles métalliques; b - par l'effet réfrigérant de caissons métalliques, fonctionnant en water-' jacket, qui constituent les parois verticales, aussi bien latérales qu'inter- médiaires du condenseur.
D'autre part, le-condenseur était fermé à sa partie supérieure par des dalles réfractaires peu conductrices de la chaleur, couvrant chacune l'intervalle entre deux caissons métalliques consécutifs.
Nous avons trouvé depuis qu'il y a intérêt à provoquer dans la par- tie supérieure du condenseur une formation abondante de petites gouttelettes liquides qui retombent en pluie fine à travers le gaz chargé de vapeurs de zinc, à la condition de prévoir des moyens empêchant ces gouttelettes minus- cules d'être ultérieurement entraînées par le CO hors du dispositif de con- densation;
,
De préférence, cette formation abondante de fines gouttelettes li- quides sera obtenue en disposant un water-jacket ou une petite chaudière à vapeur, de façon à ce qu'il constitue la paroi supérieure du condenseur afin que les gaz les plus chauds et les plus riches en vapeurs de zinc, entraînés par leur pouvoir ascensionnel, viennent se refroidir énergiquement à son con- tact et que les fines gouttelettes de zinc .Liquide qui se forment retombent par gravité à travers l'atmosphère du condenseur, constituant ainsi de très nombreux centres de condensation qui favorisent la formation progressive de plus grosses gouttes de zinc, lesquelles se déposent aisément dans l'auge collectrice de zinc condensé,
<Desc/Clms Page number 2>
Les moyens empêchant le restant des fines gouttelettes liquides de quitter le dispositif de condensation seront de préférence constitués par un appareil rotatif disposé à la sortie de l'enceinte de condensation et pourvu d'ailettes ou analogues, dans lequel les gaz à dépoussiérer circulent d'abord de la périphérie vers la région axiale, à contre-sens de la force centrifuge avant de sortir de l'enceinte de condensation.
Ils quittent en- suite le dispositif et l'enceinte de condensation, de préférence en chemi- nant de la région axiale vers la périphérie du dispositif rotatif de conden- sationo
Il a été trouvé également qu'il y a intérêt à supprimer tout re- froidissement autre que celui résultant du rayonnement naturel, à la partie inférieure du condenseur, c'est-à-dire au voisinage de l'auge collectrice de zinc liquide condensé, le refroidissement intense, par water-jacket ou au- trement, étant reporté à la partie supérieure du condenseur.
Il a été trouvé aussi qu'il est préférable de constituer la face métallique avant, par une tôle unique dont le bord supérieur repose dans un joint de sable et les trois autres bords sont lutés sur les deux faces laté- rales du condenseur et sur l'auge collectrice du zinc condensé. Cette tôle unique est entièrement amovible, pour permettre le travail du four entre deux périodes de distillation,
Il y a avantage, afin d'éviter des pertes en zinc en cas d'iné- tanehéité accidentelle locale de la façade du four constituant la face arriè- re du condenseur, de maintenir dans ce condenseur une pression légèrement inférieure ou tout au plus égale à celle régnant dans la cuve dû four.
Ceci peut par exemple s'obtenir en munissant l'organe rotatif ou turbine de pré- cipitation d'ailettes plus grandes en aval qu'en amont, ainsi qu'il sera ex- pliqué de manière plus précise ci-après.
Les dessins ci-joints montrent à titre d'exemple un mode de réa- lisation de la présente invention appliquée à un four à zinc du type rhénan à trois rangées de vingt-quatre creusets chacune sur chaque face, soit au to- tal 144 creusets par four.
Dans ces dessins : Fig. I est en partie une coupe et en partie une vue en élévation de plus de la moitié d'une face de four à zinc.
Fig. II .est une coupe verticale par un plan perpendiculaire à la devanture du four et passant par les axes des trois creusets superposés, et Fig. III est une coupe horizontale partielle passant par l'axe des creusets d'une rangée horizontale quelconque du four.
En se reportant aux dessins, le condenseur est réalisé sous la forme d'une chambre ayant de préférence une section rectangulaire ou trapé- zoidale, de faible profondeur, de longueur égale à celle du four ou à la partie du four dont il doit condenser les vapeurs de zinc et dont la hauteur déborde vers le haut la rangée supérieure et vers le bas la rangée inférieu- re des creusets.
La paroi verticale arrière du condenseur est constituée par la devanture fermant le laboratoire du four, dans laquelle les gueules des creu- sets A (figs. I, II, III) sont lutées. Le garnissage est constitué par des briques réfractaires appropriées D (fige I, II) qui se placent entre les gueules des creusets, l'extrémité des montants réfractaires C et les briques d'appui B sur lesquelles les creusets prennent appui, le tout luté par un ci- ment réfractaire assurant l'étanchéité.
Les parois.verticales latérales des condenseurs sont formées, de préférence, d'une tôle qui pourra être calorifugée ou non ou d'une maçonnerie armée par une tôle. Si la quantité de calories à soutirer du condenseur rend la chose désirable, ces parois peuvent constituer double paroi et permettre la circulation d'un fluide refroidisseur choisi judicieusement et dontle dé- bit est réglable. Qu'elles soient doubles ou simples, ces parois sont fixées à la partie supérieure du water-jacket ou chaudière R (figs. I, II) décrite
<Desc/Clms Page number 3>
plus loin et reposent sur l'auge à zinc E (figs. I, II).
La paroi supérieure sensiblement horizontale du condenseur est réalisée par un water-jacket ou une chaudière à vapeur R, voir figs. I et II, qui soutire les calories aux gaz les plus chauds.
La paroi verticale avant du condenseur est constituée par une tô- le unique amovible S (figs. I, II) dont la partie supérieure est de préfé- rence plus rapprochée de la devanture du four que la partie inférieure et qui s'enlève pour le travail du four, par exemple en se déplaçant verticalement en glissant sur les deux parois latérales fixes d'extrémité. Son bord supé- rieur, recourbé, plonge dans un joint de sable et ses trois autres bords sont lutés sur les deux parois latérales du condenseur et sur l'auge collectrice du zinc liquide E (fige II) décrite ci-dessous. '
Cette tôle peut, .si la quantité de chaleur à soutirer par cette face le justifie, être constituée sous forme de double paroi à l'intérieur de laquelle circule un fluide refroidisseur choisi judicieusement.
Ce sera par exemple de l'air qui, après réchauffage, servira de comburant pour le four à zinc; ou, si un effet plus énergique est désiré, ce sera'de l'eau avec où sans production de vapeur. L'ensemble chaudière et devanture amo- vible permet de régler à volonté la température intérieure du condenseur en faisant varier les débits du ou des fluides utilisés ou en ajoutant exté- rieurement un revêtement calorifuge réglable plus ou moins étendu,
La paroi inférieure du condenseur est constituée par une longue auge E garnie intérieurement de matériaux réfractaires appropriés, dans la- quelle se rassemble en un bain Z le métal condensé provenant de la vapeur fournie par les différents creusets qui alimentent ce condenseur.
Le zinc métal est soutiré à volonté une ou plusieurs fois par jour, par un ou plu- sieurs trous de coulée F (fig II) ou par tout autre procédé approprié. A chaque sortie de cette auge, les gaz traversent un dépoussiéreur rotatif spécial, décrit ci-dessous. Les gaz ainsi débarrassés des fines gouttelet- tes de zinc entraînées, sont envoyés de préférence sous légère pression au dispositif de lavage et d'utilisation du COo
Pour la réalisation de ce dépoussiéreur rotatif spécial, l'auge à zinc condensé E est prolongée au-delà de l'alignement des creusets d'ex- trémité et forme ainsi une chambre G (fig. I). Dans le mode d'exécution re- présenté à la fig.
I, la paroi horizontale qui limite cette chambre vers le ,'haut, comporte un diaphragme JJ percé d'une ouverture circulaire qui la fait communiquer avec le dispositif d'évacuation du gaz, composé de la chambre 0, qui se trouve au-dessus d'elle, du canal Q et du tuyau U. Dans cette ouver- ture, qui constitue la seule issue de la chambre G, est disposé un rotor con- centrique K qui s'étend de part et d'autre du diaphragme. Ce rotor est fixé sur un arbre L,animé d'une façon appropriée d'un mouvement de rotation rapi- de, par exemple au moyen d'un moteur électrique R, des poulies P, P et dé la courroie S. Le rotor est par exemple constitué de deux flasques M perpendi- culaires à l'axe et d'ailettes radiales N. La partie inférieure du rotor se trouve dans la chambre G tandis que sa partie supérieure se trouve dans la chambre 0.
Les gaz entrainant une certaine quantité de fines gouttelettes de zinc, sortent de la chambre G en pénétrant dans le rotor K par la périphé- rie de sa partie inférieure, située sous le diaphragme J J. Pendant que les gaz cheminent radialement de la périphérie vers l'axe, la force centrifuge résultant de la rotation, rejette les gouttelettes hors du rotor dans la cham- bre G où elles se rassemblent dans le bain Z de métal fondu de l'auge. Les gaz franchissent ensuite le diaphragme JJ en cheminant parallèlement à l'axe du rotor, pour être rejetés ensuite radialement dans la chambre 0 et s'ache- miner par Q et U vers leur utilisation.
Le rotor peut être construit en matériaux métalliques ou réfrac- taires et être ou non pourvu d'un dispositif de refroidissement. Le turbo- précipitateur décrit ci-dessus se prête à de nombreuses variantes quant à la disposition. Par exemple, au lieu d'être vertical, l'axe du rotor peut être horizontal ou oblique. Les ailettes en nombre quelconque peuvent ou non s'étendre de la périphérie du rotor à son axe; elles peuvent être planes
<Desc/Clms Page number 4>
ou gauches et affecter quelque forme particulière que ce soit. La distance radiale entre l'axe du rotor et l'extrémité périphérique des ailettes peut être ou non constante sur toute la longueur des ailettes.
Dans le cas de la figure I le diamètre de la turbine est plus grand au-dessus du diaphragme JJ qu'en dessous du diaphragme, ceci afin de réaliser sur le condenseur une as- piration modérée qui empêche la pression interne de dépasser celle de la cu- ve du four, soit une couple de millimètres d'eau. En même temps, le turbo donne au gaz CO évacué par Q - U la surpression nécessitée pour son utilisa- tion ultérieure.
On peut aussi augmenter l'effet obtenu en disposant en série sur le trajet des gaz deux ou plusieurs turbo-précipitateurs du genre décrit.