BE544663A - - Google Patents

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BE544663A
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    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013Controlling the temperature of the process
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Cette invention se rapporte à   l'amorçage,     autrement   dit au déclenchement d'une réaction   chimique     continue,   et elle concerne plus   particulièrement   l'amorçage des processus d'oxydation continus à   l'échelle   industrielle,   qui     emploient   une température   d'amorçage   sensiblement   inférien@e à   celle qui sert à   entretenir   la réaction, Dans le   @revet     américain K      2.@65.429,     du 5   janvier   1954,

     est décrit un procédé   d'oxydation     auto- entretenus     de -     matières     organiques   dispersées au sein, d'un milieu   aqueux.        



    @e     prooéd@ a     rencontré   un   certain succès   dans   l'industrie.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Toutefois certains des détails opératoires ont posé des problèmes, dont le principal est lié à la technique d'amorçage convenable. Le brevet précité indique que le mélange de réaction était chauffé à une température approximative de 280  C et que l'appareil de réaction était rempli aux deux tiers environ de sa' capacité de liqueur   sulfitique   résiduaire, après quoi de l'air était introduit, de sorte que, comme l'appareil de réaction et les réactifs se trouvaient à la température de réaction, il se produisait effectivement une réaction. Cependant la difficulté de réaliser un équipement et un appareillage pour chauffer un système à 280  G est facile à comprendre par tous les techniciens au courant de la construction et du fonctionne- ment des équipements destinés à l'industrie chimique. 



  Par suite de la nature même du processus d'oxydation, une certaine isolation est normalement prévue pour   chemis@@   les appareils de réaction, et des dispositifs   associ@@   doivent être prévus pour empêcher une déperdition excessive par rayonnement en même temps que'pour maintenir les condi   tions   de   séuurité   désirables autour de l'équipement de réaction. C'est ainsi que quand des anneaux   graisseur   des chemises de vapeur, des tubes de chauffage et d'autres appareils de type conventionnel étaient employés, des problèmes de construction difficiles se posaient pour assurer un déroulement économique du processus. 



   Un but essentiel de la présente invention est de créer un procédé   d'amorçage d'une   réaction d'oxydation continue   auto-@ntretenue   en phase liquide. Un autre but de   l'invention   est de   @@@@ettre la   réalisation d'un   appareil   de réaction   permettant   le chauffage intérieur des réactifs et des 

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 récipients, de façon que la réaction soit amorcée à des températures sensiblement plus faibles que cellesque les pronostics sembleraient indiquer.

   Un autre but encore de l'invention est de permettre la réalisation d'un semblable appareil fonctionnant par ce procédé nouveau et de cons- truction très. simple, permettantde réaliser des économies sensibles tant au point de vue de la quantité de combustible d'amorçage qui est requise que dupointde vue de la marche de l'installation. 



   Une particularité du procédé que prévoit l'invention pour l'amorçage d'un processus d'oxydation réside dans ce fait qu'il fait agir des températures d'amorçage relative- ment basses pour déclencher un processus d'oxydation continue, ce   procédé,   spécialement appliable à l'oxydation de matières carbonées organiques en phase aqueuse, faisant appel à une technique d'amorçage relativement simple et se prêtant à un contrôle facile. 



   D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'in- vention découlent de la suite de ce   texte.   



   Les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater qu'un processus d'oxydation tel que celui qui est décrit dans le brevet américain précité, c'est-à-dire un processus d'oxydation continue auto- entretenue en phase liquide d'une matière combustible dispersée dans l'eau, peut être aisément mis en oeuvre en chauffant la liqueur admise à une température un peu inférieure à 200 C et inférieure également à la température à laquelle la réaction se produit normalement, mais supérieure environ à 138  C. La pression dans l'appareil de réaction est amenée à peu près à la valeur qui est 

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   elle -morne   maintenue pendant la réaction, après l'amorçage et pendant son évolùtion auto-entretenue. Les pressions sontobtenues dans l'appareil de réaction au moyen de pompes et de compresseurs.

   Après que l'appareil de réaction et la tuyauterie ont été chauffés à la température désirée, la liqueur, qui a été chauffée à une température supérieure à 138  G environ mais -inférieure à la température à laquelle le processus devient auto-entretenu, est refoulée par pompage dans l'appareil de réaction sous une pression à peu près égale à la pression normale qui doit y régner, en présence d'au moins une -quantité stoéchioétrique d'un gaz contenant de l'oxygène.

   Dans des conditions données de -température et de pression, et contre toute attente, les recherches dont il a été parlé ont permis de constater que l'oxydation est amorcée dans une mesure suffisante pour "déclencher" le . processus d'oxygénation selon des conditions. auto-entreténues en une période de temps relativement courte, tout en permet- tant de réaliser des économies notables de   combustible..   



  L'oxydation, de nature exothermique, provoque l'échauffement de l'appareil de réaction et   de 'l'équipement   environnant. 



  En réalisant un échange thermique entre l'effluent qui s'en échappe et le gaz et la liqueur qui arrivent, on peut obtenir une augmentation graduelle de la température jusqu'à la valeur de fonctionnement. Après l'amorçage de la réaction, on coupe graduellement l'arrivée de vapeur ou plus générale- ment de fluide de chauffage, de sorte que la réaction se déroule indépendamment de toute chaleur appliquée à Partir d'une source extérieure. 



   Dans le dessin annexé 
La fige 1 est un diagramme montrant schéma tique ment 

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 le circuit de l'appareil d'amorçage de la réaction. 



   La   fig.   2 est un diagramme montrant schéma tiqueront   l@   circuit du procédé et de l'appareil d'amorcage de la réaction que comporte   l'installation   demise en pratique industrielle.: de ce   procédé.. ;'.   



   Pour la facilité de l'exposé, on se reportera au dessin 
 EMI5.1 
 \ \ annexé, qui représente graphiquement la matérialisation d'un appareil typique de mise en-oeuvre du processus   d'oxy-   dation décrit dans le, brevet américain précité et comportant un dispositif de chauffage préalable de la liquour afférente. 



  La liqueur', fournie sous une pression approximativement égale à celle à laquelle se produit la réaction normale ou sous une pression au moins suffisante pour,faire entrer cette liqueur dans l'appareil de réaction, circule dans des conditions permettant un échange thermique dans un système approprié permettant un apport de chaleur à partir d'une source extérieure, de façon telle que la température de la liqueur soit portée à une valeur supérieure à 1380 G environ, mais inférieure à celle a laquelle la réaction se produit normalement à l'intérieur de l'appareil de réaction.

   Simultanément à l'introduction de la liqueur, de l'air est introduit sous une pression représentant un excès par rapport à celle à laquelle se déroute normalement la   réaction.   La dispersion aqueuse de matière.combustible préalablement chauffée et l'air sont envoyés'dans l'appareil de réaction, dont, la température a été portée   à   une valeur supérieure à 138  G environ. Il est désirable que ce chauffage de l'appareil de réaction soit accompli avant l'introduction de la liqueur en y faisant passer de la vapeur.

   Toutefois, lorsque la remise en cycle de la liqueur 

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 ne pose pas de problème, ou bien quand le problème de   l'é@acuation   des eaux-vannes ne se pose pas, la liqueur qui a été préalablement chauffée avant l'introduction dans l'appareil de réaction peut être utilisée comme   fluide   de , chauffage de cet appareil.

   Dès que les conditions de tempé- rature et de pression à l'intérieur de   l'appareil -de     réaction     deviennent   favorables, l'oxydation   commence      Une.   fois amorcée, cette oxydation de nature   exothermique chauffe     .l'appareil   de réaction et, par remise en cycle de l'effluent sortant de cet appareil, la liqueur qui arrive ainsi que la   none de   réaction.   C'est   ainsi que se produit   l'amorçage.'   
Cet "effet de déclanchement" est surprenant   étant   donné que la plupart des techniques d'amorçage des processus le réaction continus 'obligent   à.

   amener   l'appareil de   réaction   et les réactifs à la température de réaction avant que celle-ci ne puisse avoir lieu. En fait, dans   les'constructions   prévues à l'origine pour la mise en oeuvre   industrielle   du. procédé décrit dans le.brevet américain précité, on a   prévu   des installations compliquées permettant un   chauffage   de l'appareil de réaction et de la liqueur- afférente jusqu'à la température de réaction. -Les recherches dont il a   @@é   parlé ont donc abouti à une conclusion inattendue puisqu on a constaté qu'on pouvait se borner à introduire   lest     relatifs        dans un appareil de réaction froid, à une.   température ,     .

   comprise entre 138  C et 180  C, ou bien dans un appareil   " dont la température ne dépasse pas elle cette gamme de 138  à 180  C, puis à accélérer la   réaction   jusqu'à ce qu'elle se déroule rapidement dans des conditions   d'auto-   entretien. On a réalisé ainsi une simplification de   l'équi-   pement d'amorçage de la réaction. 

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   En ce qui concerne la   technique   d'oxydation, n'importe quelle dispersion organique aqueuse contenant au moins 200 grandes calories par litre peut être oxydée dans des conditions d'auto-entretien dans la zone de réaction. Cette liqueur est combinée à un gaz contenant de l'oxygène en une quantité approximativement suffisante pour transformer la totalité du carbone en anhydride carbonique, la totalité de l'hydrogène en vapeur d'eau, et les constituants inorganiques en leurs oxydes stables ou en leurs sels d'oxydes stables dans les conditions de la réaction. 



   Dans les figs. 1 et 2 du dessin schématique annexé sont représentés des appareils de conception simple pour la mise en oeuvre de ce processus d'amorçage. Dans la fig. 1, un conduit CV amenant de la vapeur à une température supé- rieure à 138  C environ rejoint un conduit   LL   d'arrivée de la liqueur à l'appareil de réaction et présente une dérivation pour permettre son passage à travers un échangeur de chaleur en vue de l'amorçage de la réaction, après quoi la vapeur est évacuée dans l'atmosphère. Grâce à cette disposition, la vapeur est admise directement dans l'appareil de réaction et réalise un échange thermique aveo le conduit   LL   d'arrivée de la liqueur, qui traverse l'échangeur de chaleur   HE.   



  Ainsi, l'appareil et la zone de réaction R sont amenés à une température plus élevée préalablement   à   l'admission . de n'importe quelle dispersion aqueuse de matière combus- tible sous forme liquide. 



   Dans le présent texte, le ternie "liqueur" signifie "dispersion aqueuse de matière combustible" à moins d'être défini autrement. Cette liqueur est envoyée à travers l'àchangeur de chaleur HE, et sa température est élevée 

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 jusqu'à une valeur au moins égale à 138 C environ à   mesure   que la   liqueur   passe travers l'échangeur de chaleur chauffé par de la   vapeur et     assurant   l'amorçage de la réaction.

   On   remarquera   que   le fluide   de chauffage et la   liqueur    s'écoulent   en   contre- courant.   La   vanne À   est fermée et   interrompt     1* écoulement   du fluide de   chauffage   à travers   l'appareil   de réaction tandis que le   mélange   de liqueur et d'air traverse   l'échangeur   de chaleur HE. Le   mélange     d'air     et de     liqueur   est   adnis   dans la zone de réaction R et   amené   à la  pression   désirée   d'amor@age de   la réaction.

   On   constate   que l'oxydation   commence     immédiatement   et augmente   d'ampli-   tude jusqu'à ce que la vapeur auxiliaire ou plus   générale-     riant le     fluide de     chauffage   nécessaire   à l'amorçage   de la   réaction devienne     inutile     et   que son arrivée puisse   être     interrompue.   On remarquera à   1* examen de   la fig.

   1 que la   vapeur     d@eau   auxiliaire ayant   t r ave rs é   l'échangeur de   chaleur     est     évacuée vers   l'atmosphère ou bien que le   condensât     est     puré. On   conçoit que cette vapeur   d'eau     peut     être     remise   en   cycle   ou   autrement     utilisée,   selon les besoins.

   De même, la remise en cycle de la liqueur peut être   effectuée   ainsi qu'il est   indiqué   dans la suite de cette   description.   La fig. 1 met donc   complètement   en   évidence   le  processus   d'amorgage de la réaction, ainsi que l'appareil qui est   nécessaire à   sa sise en oeuvre.

   Il convient de   remarquer   les   cléments   constitutifs de   l'appareil   considérés   individuellement sont   bien   connus   dans cette   technique de     la   chimie   industrielle.     C'est   la nouvelle   combinaison   de   nageas     utilisés   pour   l'ancrage de     l'oxygénation   auto- entretense qui, ainsi qu'on le. conçoit, met en   évidence   les   concepts inventifs,   

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D'aprèsce   que   montre la fig.

   2,   l'invention   est Matérialisée dans une installation complète, de   sorte   que plusieurs aspects importants constituant des variantes sont plus clairement démontrés quand l'appareil d'amorçage est considéré comme une partie de l'installation.   L'échangeur   de chaleur nécessaire à l'amorçage de la   réaction est     désigna   par   Ex.     3..   On voit que les vannes A et B   commandent'   l'admission du fluide de chauffage, soit à l'appareil de réaction, soit à   r'échangeur   de chaleur associé Ex. 3, soit à cesdeux appareils. La vanne B est la vanne prin-   cipale   qui commande l'arrivée de la vapeur.

   Quand la vanne   A   est ouverte, elle permet à la vapeur d'entrer dans l'appareil de réaction. Quand, au contraire, elle est   fermée,   elle interrompt l'arrivée de la vapeur à l'appareil de   réaction,   mais n'entrave pas le passage de la vapeur qui   traverse   l'échangeur de chaleur Ex. 3 et qui- s'échappe ensuite dans l'atmosphère. Quand le processus devient auto- entretenu, on ferme la vanne B, de sorte que l'échangeur de chaleur Ex. 3 cesse de faire office d'amorceur et devient simplement une partie de la canalisation par laquelle le mélange d'air et de dispersion aqueuse de liqueur   combus-   tible   gagne     l'appareil   de réaction. 



   La fonction des vannes C et D doit être notée en ce qui concerne   l'amorçage   de l'oxygénation auto-entretenue. 



    @uand   la vanne A est ouverte ainsi que la vanne principale B, la vapeur pénètre, ainsi   qu'on   peut   l'observer,   dans   l'appareil   de réaction R. La vapeur provenant de cet   ap@areil   de réaction traverse alors l'appareillage associé. 



  Elle   traverse     notamment   le séparateur S1, puis elle   dessert     l'échangeur   de   chaleur     Ex.   2. Le condensât provenant 

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 du séparateur S1 sert à chauffer l'échangeur de chaleur Ex. 1. 



  Lorsque la vanne C est ouverte, le condensat est évacué. 



  Les vapeurs qui ont chauffé l'échangeur de chaleur   Ex. 2.   passent ensuite dans un séparateur S2, où le condensat se sépare, tandis que la vapeur s'échappe dans   l'atmosphère.   



  Quand l'appareil a été chauffé à une température supérieure à 1380 C, la vanne A est fermée, et la pompe commence à refouler la liqueur dans le conduit LL. Cette liqueur traverse l'échangeur de chaleur Ex. 1 et est élevée à une température supérieure à la température d'emmagasinage. 



   Entre les deux échangeurs de chaleur Ex. 1 et   Ex. 2j   de l'air comprimé est envoyé dans la canalisation LL par- courue par la liqueur, et pendant que le mélange d'air et de liqueur cheminé à travers l'échangeur de chaleur   Ex.,2j   la température du mélange d'air et de liqueur est encore augmentée. Ce mélange traverse l'échangeur de chaleur   Ex. 3,   dans des conditions permettant un échange thermique avec l'agent d'amorçage de la réaction, de sorte que la   tempé-   rature est encore augmentée. Le mélange-d'air et de liqueur pénètre dans l'appareil de réaction R, où une certaine oxydation commence à s'effectuer.

   Le caractère exothermique de cette réaction fait monter-la température du mélange d'air et de liqueur.'En fermant la.vanne G et en ouvrant la vanne   D,'   on remet en cycle 'fermé le mélange d'air et de liqueur, la vanne E étant également fermée, la remise en cycle de la liqueur déjà en réaction sous une pression croissant jusqu'à la pression d'auto-entretien se traduisant par une montée de'température encore plus accusée. La chaleur résultant de cette réaction exothermique contribue donc matériellement à une augmentation de la température 

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 'remise/ de la   matière,   en circuit.

   Au moment où la température du mélange d'air et de liqueur -atteint une valeur supérieure à 138  C environ, l'oxygénation se déroule à une vitesse capable d'entretenir le processus, de sorte   que,.la   vapeur d'amorçage n'a plus sa raison d'être.   On fermé   donc la vanne 
B et on ouvre la   vanne E   pour permettre à de   la;, liqueur   fraîche de pénétrer dans le système. On ferme la vanne D, et la circulation en circuit fermé cesse, tandis qu'on ouvre la vanne C, le processus étant alors déclenché. ' 
On peut démontrer que le processus d' oxygénation a été "déclenché" par une quantité de chaleur.extérieure sensible- ment plus faible que celle qui e-st nécessaire pour créer des .conditions d'auto-entretien intégral dans l'appareil de réaction rempli.

   Le solde de la chaleur est prélevé à l'oxydation antérieure qui' s'effectue dans le système. On met fin au processus d'amorçage et on remet en cycle la matière jusqu'à ce que des conditions opératoires convenables s'en suivent. L'oxydation-fractionnaire est   utilisée     progrès    sivement pour obtenir par auto-excitation les conditions   thermiques d'auto-entretien définitives.   



   Au cours du fonctionnement., une liqueur ayant un , pouvoir calorifique au moins égal à 200 grandes calories par litre lors de son entrée dans la zone de réaction est portée à une température supérieure à 138  C   mais   inférieure à la température à laquelle une' oxydation continue et auto-entretenue se déroule, et le processus est "déclenché"   pour   assurer une oxydation auto-entretenue par   remise   en circuit de la liqueur chauffée pendant qu'on fait agir de la chaleur provenant de l'extérieur. Au   moment.où   la chaleur provenant du caractère exothermique de la réaction 

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 devient disponible, on   réduit   graduellement jusque   l'intsr-   rompre complètement l'application de la chaleur externe. 



   L'appareil que représente la fig. 2 est caractéristique   d'un   processus d'oxyganation auto-entretenue en phase liquide des matières combustibles en dispersion dans l'eau, Les liqueurs résiduaires telles que les effluents usés   provenant   de la fabrication de la pâte à papier, les   eaux-vannes   et les déchets ou issues finement broyés, ou encore les autres matières combustibles indiquées à titre illustratif, sont   accumulés   ou envoyés directement à une pompe capable   d'établii   et de maintenir la pression de fonctionnement nécessaire au cours du processus continu. La vanne   E   est moulée dans le conduit de pompage, de façon qu'on puisse arrêter l'arrivée de la liqueur fraîche et réaliser un circuit fermé de remise en cycle de la liqueur.

   Cette remise en cycle se déroule, comme on le voit, quand la vanne E est fermée, que la vanne C est également fermée et que la vanne D est ouverte.. La vanne D permet à la liqueur et à l'air circulant en circuit fermé de gagner la pompe. Le mélange d'air et de liqueur circule ensuite à travers plusieurs échangeurs de chaleur. 



   Ces échangeursd. chaleur sont désignés par Ex. 1, Ex. 2 et Ex. 3, et l'air est refoulé par un compresseur C0 sous une pression supérieure à la pression d'auto-entretien et est envoyé dans la liqueur en circulation. Un récepteur ou collecteur d'air RE est prévu normalement entre le com- presseur CO et le conduit LL parcouru par la liqueur. L'air admis   fournit   au moins la quantité stoéchioétrique d'oxygène dont la réaction a besoin. La chaleur nécessaire aux échan- beurs Ex. 1 et   Ex. 2¯   est fournie par les fluides (liquides,   . gaz   ou vapeurs) chauds formant l'effluent comme cela 

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 ressort de la suite de   @ette   description.

   Un échangeur d'amorçage   Ex. 3   reçoit de la chaleur d'une source extérieure qui lui fournit par exemple de la vapeur. Quand le processus est auto-entretenu, l'échangeur de chaleur Ex. 3 devient un simple, conduit parcouru par la liqueur qui s'écoule dans l'appareil de' réaction R ou dans la zone de réaction. Il se produit à l'intérieur de cet appareil une oxydation sensi- blement complète qui contrebalance l'arrivée continuelle d'air et de liqueur   fraîche.   L'interruption de l'arrivée de la vapeur d'amorçage dans-l'échangeur de chaleur Ex. 3 et dans l'appareil de réaction R est effectuée à l'aide de la vanne B montée dans le conduit d'arrivée de 'vapeur. 



   La vanne A est étudiée, comme il a déjà été dit, de manière à interrompre indépendamment l'arrivée de la vapeur à l'appareil de réaction R et à l'appareillage associé. Au .fur et à mesure que la réaction se déroule, les éléments gazeux, liquides et (ou) solides constituant l'effluent de la réaction passent de l'appareil de réaction R dans le séparateur S1, où les vapeurs et les liquides se séparent. 



   Les vapeurs chaudes sont acheminées par des conduits appro- priés jusqu'à l'échangeur de chaleur Ex. 2, à contre-courant avec le mélange de,liqueur et de gaz afférent afin de réaliser un échange thermique. Les vapeurs refroidies sortant de   l'appareil,,    de' réaction   R et les gaz passent de l'échangeur 
Ex. 2. dans le séparatèur S2, où le liquide est évacué vers le bas   tandis",   que les gaz sont   refoulée   vers l'atmosphère. 



   La vanne de  @on@@epression   BPV est interposée comme   indiqu@é   dans le conduit d'échappement des gaz, et ellemaintient une pression de travail constante pendant le processus   . d'oxygénation.   La fraction liquide de Influent provenant 

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 de l'appareil de réaction'R est séparée dans le séparateur S2 et est amenée par des conduits appropriés à l'échangeur de chaleur Ex. 1, afin de réaliser un échange thermique avec la liqueur   aff éren te.   Quand la matière de   cha@ffage   du liquide quitte l'échangeur Ex. 1, elle est évacuée   comme   indiqué par le conduit F.

   Un refroidisseur est représenté en pointillé en RF, bien qu'un groupe énergétique d'agencement approprié puisse utiliser .l'énergie de la liqueur oxydée sortante. De même, bien que l'on ait représenté ici un agen- cement assurant l'évacuation des gaz d'échappement vais l'atmosphère, ils peuvent être utilisés pour le   fonctionne-   ment d'un appareil de transmission ou de transfert d'énergie de conception appropriée, par exemple par des turbines, des appareils à détente et des turbo- générateurs. 



   On remarquera que, pendant la mise en oeuvre du processus d'oxygénation, la cendre contenant le résidu minéral se présente sous forme soluble ou sous forme de bouillie avec la liqueur oxydée sortante. On peut assurer une récupération chimique par extraction de la liqueur sortante si la   liqueu@   oxydée contient des fractions intéressantes. On notera également que des laveurs sont nécessaires peur éliminer la matière précipitée, et on observe après des mois de fonc- tionnement un très faible entartrage de l'appareil et des conduits. 



   Etant donné qu'on doit réaliser une économie   thermique   poussée, des gaines isolantes appropriées sont prévues autour des éléments de l'équipement. 



   Pour la mise  -en   oeuvre du- procédé et pour la réalisation de l'appareil d'amorçage décrit, il est important de remarquer que la mise en service   alun   appareil de réaction froid 

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 peut être assurée en moyenne 'en 1 heure environ. Les. données suivantes se rapportent à une série de   conditions   d'amorçage obtenues par des -lectures espacées de 15 minutes environ. 



   Données se rapportant a un   essai     d'amorçage   Conditions de travail désirées : Pression constante de 57,4 kg/cm2   'au   manomètre. 



   Température constante de 2550 C (température approximative de 
1 affluent quittant   l'appareil   de réaction).    



  Vapeur d'amorçage : Pression manométrique'égale à@ 10,5 kg/cm2.    



   Température approximative : 181  C. 



  On chauffe l'appareil de réaction et l'équipement associé avec la vapeur d'amorçage. 



     On,   interrompt l'arrivée de la vapeur au système de réaction et on déclenche l'arrivée de la liqueur avec le mélange d'air. Le débit de liqueur est de 144 litres   par:minute,   et elle est formée par des eaux-vannes semi- chimiques provenant d'une fabrique de pâte à papier et ayant une valeur calorifique égale à 375 grandes calories pa,r litre environ. 



    Débit   d'admission d'air : 37 kg par   minute,..   ce débit étant augmenté jusqu'à 60 kg. par minute pendant le fonctionnement. 

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    TABLEAU,   
 EMI16.1 
 Lectures u.tés 10H30 . IOH45 1 IH IIH45 IIH30 IIH45 14H ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯. ; : Collecteur d'air 106 110 " 116 ' 131 124 127 138 
 EMI16.2 
 
<tb> -Liqueur <SEP> après
<tb> Ex. <SEP> 1 <SEP> @@ <SEP> 64 <SEP> 66 <SEP> 66 <SEP> 67 <SEP> 122 <SEP> 138 <SEP> 198
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> remise <SEP> en
<tb> 
 
 EMI16.3 
 cycle après Ex. 1 OC 102 97 . 88 ! 81 100 121 125 Liqueur et Air 80 ! ' [ j- 108 118 ! avant Ex. 00 80 83 ! 86 85 108 118 185 
 EMI16.4 
 
<tb> Liqueur <SEP> et <SEP> Air
<tb> 
 
 EMI16.5 
 après Ex. 2 0(; 106 104 -102 100 z 171 221 Vapeurs avant j .s Ex. 183 z 177 ; lu4 z 169 246 ; ' Vapeurs Ex. après 2 183 ; 181 ' 177 j 174 i h 169 169 ,246 ' Vape,urS apr ioc 136 164 228 Ex. i G - 98 ! 99 96 94 136 j 164 228 
 EMI16.6 
 
<tb> Lioueur <SEP> et <SEP> air
<tb> 
 
 EMI16.7 
 après Ex. 3 00 -161 160 ;

   159 z 171 ' 179 221 ; 
 EMI16.8 
 
<tb> Effluent <SEP> de <SEP> l'ap-
<tb> 
 
 EMI16.9 
 -pareil de réaction; 181 z 174 173 200 232 255 ' ! Séparateur S. !OC 187 185 17 ' : 175 173 181 249 Séparateur S 2  C 128 ' 127 .119' 110 116 126 227 
A   11H45     environ,   on interrompt l'admission de vapeur   d'amorçage, eu     ferriant   la vanne B. On considère à ce moment 
 EMI16.10 
 ,#.''!# n u que le ''062 e&*Oé déclenché. On fait alors évoluer le procéderais aj;?fc3ft de chaleur extérieur, dans les conditi;'rx,,,avai. indiquées dans la colonne intitulée 14H. 



  On. e .". terminé ces données au début d'un cycle de travail industriel, et on a noté les températures en  C, qui correspondent au mode de graduation des dispositifs indicateurs utilisés. 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 



   Quand on utilise de la vapeur d'eau d'amorçage à une température de   138 C   environ pour déclencher le processus opératoire, et si les conditions nécessaires correspondent à une température de   181 C   comme indiqué précédemment, un laps de temps   beaucou@ plus   long est nécessaire pour déclenche: la mise en oeuvre du procédé. On atteint des conditions correspondant à un fonctionnement auto-entretenu après quatre heures environ, et on interrompt alors   l'admission   de valeur d'amorçage. Celaps de temps ne tient pas compte du temps nécessaire pour échauffer l'appareil, car celui-ci se trouvait à une température de 138  C environ quand la vapeur d'amorçage a été admise dans le système. 



   Quoique des températures d'amorçage plus faibles soient sans doute possibles, il semble-que ,le facteur temps qui intervient alors empêche leur mise en oeuvre pratique. 



   Bien que l'on ait mentionné ici l'utilisation de vapeur d'eau comme agent de chauffage d'amorçage parti- culier, on comprend qu'un fluide quelconque à une tempe- 'rature supérieure à 138  C agit   d'une   manière tout aussi satisfaisante. Dans la plupart des installations, les conduits de vapeur de l'usine peuvent être utilisés judicieusement comme source de vapeur d'amorçage. 



   Les détails de mise en oeuvre peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'amorçage d'un processus d'oxygénstio@ continu auto-entretenu au cours duquel une dispersion aqueuse de matière combustible subit une oxydation, consis- tant à chauffer à l'aide d'une source dechaleur extérieure une zone de réaction, jusqu'à une température supérieure à 138 G environ, mais inférieure à la température à' laquelle l'oxydation auto-entretenue doit être assurée, à chauffer à l'aide d'une.
    source de chaleur extérieure un mélange de cette dispersion aqueuse de matière combustible et d'air, à une température supérieures. 138 C environ mais inférieure à celle à laquelle l'oxydation auto- entretenue s'effectue, à introduire ce mélange chauffé dans cette zone de réaction également chauffée, à utiliser au moins une partie de l'effluent de cette zone de réaction afin qu'il participe au chauffage de la liqueur afférente additionnelle, à réduire-la quantité de chaleur fournie àce même mélange au fur et à mesure que la température de la zone de réaction augmente,. puis à interrompre cet apport de chaleur quand des conditions d'auto-entretien sont atteintes.
    2. Procédé suivant la revendication 1, consistant à admettre le mélange d'air et de dispersion aqueuse de matière combustible chauffé à l'aide d'une source de 'chaleur extérieure dans la zone de réaction, à renie!, re ce mélange en cycle dansun circuit fermé tout en élevant sa tempé- rature au-dessus de 138 C environ, cette température étant toutefois inférieure à la température d'oxydation auto- entretenue, à ouvrir ce circuit fermé d'acheminement au cours de l'oxydation auto-entretenue, et à interrompre alors <Desc/Clms Page number 19> alors l'apport de chaleur extérieure.
    3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractériel en ce que le mélange d'air et de dispersion aqueuse de matière combustible chauffé renferme au moins 200 grandes calories par litre.
    4. Installation pour l'amorçage d'un processus d'oxygénation auto-entretenu, comportant un appareil de réantion, une source d'agent de chauffage conjuguée à une vanne, un échangeur de chaleur dans lequel 'cet agent de chauffage, et la liqueur réalisent un échange thermique, et des conduits de transfert de la chaleur et de la liqueur aboutissant à une- zone de réaction.
    - 5. Installation suivant la revendication 4, comportant un éohangeur. de chaleur traversé par un conduit- d'admis si on de la liqueur et par un conduit d'apport de chaleur, afin de faire passer dans cet échangeur un agent de chauffage à contre-courant par rapport au conduit d'admission de la liqueur, en vue de réaliser, un échange thermique, une dérivation partant de ce conduit d'arrivée de l'agent de chauffage, des vannes dirigeant sélectivement une quantité réglable d'agent de chauffage à travers ce conduit et cette dérivation, et un conduit transférant la liqueur de l'échangeur de chaleur à l'appareil de réaction, ce conduit présentant un orifice communiquant avec la dérivation avant sa pénétration dans l'appareil de réaction.
    6. Installation suivant la revendication 4 ou 5, pour l'oxydation d'une .dispersion aqueuse de matière @@mbustible en phase liquide, 'comportant au moins un apparèil de réaction, une pompe refoulant le combustible vers cet appareil de réaction, plusieurs échangeurs de chaleur <Desc/Clms Page number 20> traversés par cette dispersion aqueuse de matière combustible, l'un au moins de ces échangeurs étant chauffé par une source de chaleur extérieure réglable, tandis que les autres sont chauffés par l'effluent de l'appareil de réaction, un compresseur introduisant un gaz contenant de l'oxygène dans cette dispersion aqueuse de matière combustible avant sa pénétration dans l'appareil de réaction, plusieurs séparateurs,
    séparant les fractions vapeur et liquide do l'effluent de l'appareil de réaction, une vanne de contre- pression maintenant une pression constante au cours du processus opératoire, et des vannes fournissant sélective- ment et de façon réglable de la chaleur extérieure à l'un des échangeurs, des circuits complétant le circuit d'ache- minement des produits.
    7. Installation suivant la revendication 6, comportant desvannes interrompant la circulation' de la liqueur dans la pompe et permettant la remise en cycle du mélange d'air par injection dans la dispersion aqueuse de matière combustible.
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