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Lorsqu'elles sont soumises à l'action des températures élevées, les molécules complexes de gaz d'hydrocarbures subissent une dissolution, une décomposition ou un cracking provoquant la formation d'hydrocarbures plus simples. Par la scission thermique de gaz d'hydrocarbure à une température élevée - soit que l'on fasse usage des catalyseurs, soit que l'on se passe de ces derniers..: il est possible d'obtenir de l'hydrogène et de la poussière de carbone (carbone libra). La décomposition des hydrocarbures à haute teneur en carbone s'effectue plus facilement et demande une température moins élevée.
Aussi le méthane, en présence d'un catalyseur approprié,
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commence-t-il à se décomposer en hydrogène et carbone dès* que la température de 500 C environ est atteinte; à 1000 C environ, il s'avère être presque entièrement décomposé en hydrogène et carbone;
à 1200 C, enfin, la décomposition moléculaire en est p@@@@quement complète.A défaut d'un catalyseur, cette décompo- sition moléculaire ne pourra, avoir lieu qu'à des températures plus élevées. carbone libre sous forme auquel donne Si le carbone libre sous forme de poussière, auquel donne lieu la décomposition pyrogène du méthane est séparé (par des moyens connus) de l'hydrogène qui le renferme, l'on obtient ainsi deux produits qui conviennent à plusieurs usages industriels, à savoir, l'hydrogène et la poudre de carbone (ou le "noir de car- bone")
. (Lesdits moyens bien connus dans l'industrie comprennent notamment la précipitation électrostatique, le lavage du gaz mé- langé avec de la poussière de carbones ainsi que la condensation sur des parois froides).
Si le processus de la décomposition pyrogène du méthane est arrêté avant qu'il ne soit achevé, le mélange ainsi produit contiendra du méthane non-décompesé mélangé avec de l'hydrogène et de la poudre de carbone (celle-ci étant due à la partie du méthane décomposée par la chaleur).
La séparation du carbone pulvérulent du produit gazeux donnera naissance à un mélange, également eux,, lequel se compose de méthane et d'hydrogène.
Ainsi un produit gazeux, obtenu de la façon décrite ci-dessus- peut-il consister en
680 litres d'hydrogène à 2510 kcal/m3 = 1777 kcal.
320 litres de méthane à 8598 kcal/m3 = 2741'kcal. ce qui correspond à un mètre cube de gaz à ... 4518 kcal, lequel convient à l'usage comme gaz de ville pour le chauffage, tout en s'avérant non-toxique vu qu'il ne contient point
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d'oxyde de carbone. Le carbone pulvérulent ou "noir de carbonée séparé de la manière indiquée ci-dessus, pourrait être employé dans la fabrication du caoutchouc ou de l'encre d'imprimerie, dans la carbonatation du fer dans l'industrie des métaux ferreuxs ainsi .que dans nombre d'autres procédés industriels.
La présente invention porte sur un procédé pour effectuer la production dudit gaz de ville non-toxique et pratiquement libre d'oxyde de carbone ou ne contenant que des traces minimes de ce dernier, ayant un haut pouvoir calorifique et pouvant subir la combustion complète dans des étuves normales, ainsi que dans des appareils domestiques déjà installés, sans qu'il soit nécessaire de modifier, de quelque façon que ce soit, les études ou les appareils en question.
Ainsi qu'il est dit plus haut, un tel gaz peut être engendré par la décarburation partielle d'hydrocarbures, c'est-à-dire en , mélangeant l'hydrogène dégagé par suite de la décomposition ther- mique de l'hydrocarbure avec la quantité résiduelle d'hydrocarbure nécessaire à la production d'un gaz de ville dont le pouvoir calorifique puisse a tteindre 4500 kilo-calories par mètre cube et qui puisse être brûlé dans des étuves domestiques normales, dans une ambiance et sous une pression également normales.
L'appareillage nécessaire à la production du gaz mentionné peut se présenter sous différentes formes dont deux sont décrites ci-dessous Type 1. Four pouvant être chauffé jusqu'à 1300 C et contenant des faisceaux de tubes, soit en métal, soit en ma- tière réfractaire, capables de résister à la température pré- citée. L'on fait passer le gaz d'hydrocarbure dans lesdits tubes où l'action de la chaleur (d'ailleurs réglable) du four, amène une décomposition qui engendre le mélange requis, ce dernier se composant, soit d'hydrogène, de poussière de carbone et de gaz d'hydrocarbure non-décomposé, soit exclusivement
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d'hydrogène et de poussière de carbone.
Lorsque ledit mélange s'est échappé du four - et après que le temps nécessaire à son refroidissement s'est écoulé l'on procède à l'enlèvement de son contenu en poussière de carbone, en employant dans ce but un dispositif de précipitation de poussiè. re choisi parmi les différents modèles industriels courants.
L'on procède en cas de besoin à la désulfuration du gaz résultant, soit au moyen de matières d'épuration, soit à l'aies de l'un des procédés de désulfuration de gaz bien connus dans l' in- d ustrie des profits chimiques et en particulier dans l'industrie des huiles.
Au cas où seuls 1* 'hydrogène et la poussière de carbone seraient produits dans le four, il y a lieu de mélanger le carbone (après qu'il a été séparé de l'hydrogène) avec la quantité nécessaire de gaz d'hydrocarbure (méthane, gaz de raffinerie, gaz riches obtenables par la transformation du naphte ou d'autres espèces d'hydrocarbure) dans le but de produire du gaz de ville sans aucune teneur en oxyde de carbone et par conséquent nontoxique, ainsi qu'il a été décrit précédemment
De tels mélanges gazeux devront aussi, au besoin, être désulfurés selon l'un ou l'autre des procédés courants, avant de passer dans les conduites municipales par lesquelles est assurée la distribution du gaz aux utilisateurs.
Type 2. Celui-ci consiste en un ,réservoir ou une chambre dont les parois sont revêtues d'une matière réfractaire afin de réduire au minimum la perte de chaleur due à la radiation.
Ladite chambre - analogue aux dispositifs transformateurs de chaleur employés dans l'industrie du fer pour le préchauffage de l'air insufflé dans les fours (préchauffage de l'air au moyen d'une partie de la chaleur provenant des vapeurs mêmes du four, haut fourneau ou four électrique) - est entièrement ou par-
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tiellemelt remplie de morceaux de matière réfractaire briques réfractaires telles que celles employées dans les fours ou les hauts-fourneaux;fragments de quartz, de magnésie fondues de dolomie agglomérée ou de toute autre matière ré- fractaire qui puisse résister aux températures élevées atteignant 1800-19000 C environ.
L'on augmente considérablement (par exemple, jusqu'à
1500-i6000 C) la température régnant dans lesdites chambres, en employant-, soit du naphte, soit du gaz d'hydrocarbure, soit n'importe quel autre moyen approprié, afin que les fragments de matière réfractaire se trouvant dans les cham bres subissent cette même augmentation de température
L'on arrête ensuite le chauffage, on ferme la cheminée du four et on introduit dans la chambre - qui fonctionnera alors en chambre de scission thermique - le gaz d'hydrocarbure destiné à subir (grâce à la chaleur des réfractaires du four) une décomposition qui amène la transformation en hydrogène et poussière de carbone.
Le gaz d'hydrocarbure se trouvera être décomposé en hydrogène et carbone par suite de l'action de la chaleur.
On prendra les mesures nécessaires à l'élimination des produits résiduels de combustion (vapeur d'eau:, azote et acide carbonique) provenant du combustible employé pour le chauffage du four; on fait ensuite passer les produits de la scission thermique du gaz d' hydrocarbure dans une bâche de refroidis- sement, dans laquelle il pourra s'avérer avantageux de monter des serpentins ou des réservoirs contenant de l'air,. ainsi que le gaz d'hydrocarbure destiné au chauffage du four en vue d'as- surer la scission thermique dont les deux phases sont décrites ci-dessus. (A cet effet, l'air et le gaz dans les serpentins ou réservoirs doivent être séparés l'un de l'autre).
Cette
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méthode présente donc non seulement l'avantage de contribuer au refroidissement du mélange d'hydrogène et de poussière de carbone provenant de la chambre de scission thermique, ainsi que celui d'assurer en même temps la séparation d'une partie du "noir de carbone", mais aussi l'avantage d'assurer le préchauffage de l'air et du gaz d'hydrocarbure employé pour le chauffage du four - et par là même, du gaz d'hydrocarbure destiné à la scission thermique, c'est-à-dire du gaz destiné à être transformé en hydrogène et poussière fine de carbone par suite de la décomposition due à l'action de la chaleur.
Après que la température de la chambre de scission thermique aura baissé jusqu'à 12000 C environ, on interrompra l'amenée du gaz d'hydrocarbure et on réchauffera le four jusqu'à
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150aa 160toc, en veillant à ce que le passage dféchapperrent des produits de la scission thermique (mélange d'hydrogène et de poussière de carbone) soit fermé au préalable et que le carneau prévu sur le four (pouj. permettre l'échappement des matières provenant de la combustion du combustible employé pour le chauffage) soit ouvert*
Ce procédé est à répéter, et la suite des différentes opérations devra être celle indiquée ci-dessus.
Au moment où le chauffage recommence dans le four ou la chambre de scission thermique, il y restera une certaine quantité, tant de la poussière de carbone que de l'hydrogène.
Ce résida, engendrera ds la chaleur par suite de la combustion qu'il subit au cours de la phase dans laquelle le four est chauffé.
Ainsi qu'il est dit plus haut, le "noir de carbone" étant séparé de l'hydrogène par des moyens déjà connus (séparateurs électrostatiques de poussière, lavage du mélange d'hydrogène et de poussière de carbone au moyen d'eau, conden"
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chauffage subissant à son tour une interruption dès que la température atteint le point où-il est possible de reprendre l'introduction de l'hydrocarbure gazeux à transformer par décomposition en hydrogène et carbone pulvérulent.
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sation sur des parois froides ou tout autre procédé approprié), viendra refroidir l'hydrogène de- telle sorte que ce dernier puisse être mélangé avec la quantité de gaz d'hydrocarbure nécessaire à la production du gaz de ville, en conformité avec les détails déjà exposés.
Une fois obtenu, un tel mélange peut être désulfuré au besoins par des procédés connuset amené par la suite dans des gazomètres ou des conduites de distribution.
Il est possible d'introduire dans ledit four ou ladite chambre de scission thermiques, des catalyseurs des types courants, tels que ceux qui se présentent sous la forma de granules se composant de nickel:, cobalt:, oxyde de fer ou oxyde d'aluminium.
A l'aide d'un catalyseur appropriés la scission thermique du gaz peut se réaliser à des températures au-dessus de celles nécessaires à la scission thermique lorsque cette dernière est effectuée sans lusaga d'un catalyseur.
REVENDICATIONS.
1 - Procédé pour la production d'un gaz de ville non-toxique, c'est-à-dire libre d'oxyde de carbone - procédé caractérisé par le fait que le gaz est engendré par la décarburation partielle d'un hydrocarbure gazeux, soit en employant des catalyseurs, soit sans l'usage de ces derniers,, ladite décarburation étant due à l'action de la chaleur, et caractérisé en plus par le fait qu'il est obtenu par lesdites opérations un produit gazeux se composant d'un mélange d'hydrogène, de poudre de carbone et d'hydrocarbure gazeux résiduel, mélange qui est ensuite libéré de la poudre de carbone qu'il contient, refroidi et enfin désulfuré.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la,décomposition de la molécule d'hydrocarbure sous l'action de la chaleur, qu'il soit ou non fait usage des cata-