BE559283A - - Google Patents

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BE559283A
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Description


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   La présente invention concerne un   appareil   du gener d'un four de   récupération   pour l'application de processus   de   traitement de   composes   gazeux par des réactionsendothermiques et plus   particulièrement   à un   appareil   de   combustion'pour   un tel appareil. 



   Des fours de récupération sont souvent conçus pour   donner   lieu des réactions dans lesquelles des   gaz sont     chauf-   fés à des   températures     élevées     afin de     produire   les produits finis   convenables   puis sont refroidis pour enrayer la réaction 
Lorsque de telles   réactions   sont endothermiques, on doit fournir de l'énergie sous   Ci(-,   chaleur pour entretenir la réaction. Ceci peut être obtenu de façon convenable pour 

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 EMI2.1 
 combustion exothermique (le combustible avec c c' l'air normal ou enrichi ou de 1-loxy,,è,Lle dans l'a;)pareil servant pour la ré- action.

   De façon . éviter une dilution indésirable des produits de réaction par les ga de combustion de la réaction é.' chauf- fe:nent exot7nerLiiouc, les stades de réaction exothermique et endothermique sont realises p'parement et alternativement dans le   même   appareil. 



   Du fait de la rapidité avec laquelle se   produisent   les réactions chimiques à température élevée, il est ouelcruefois 
 EMI2.2 
 nécessaire d'imposer une autre restriction à l'a.??areil, à savoir que les gaz entrant en réaction soient r2idczent portés aux températures de réaction, puis rapidement refroidis pour éviter une dégradation du produit fini désiré par sa propre réactivité à la température élevée à laquelle il est formé. 
 EMI2.3 
 



  A titre d'Gx8!1ple, la production d'acétylène par puy- rolyse d'hydro-carbones, tels oue du.:n=thGne, peut être réalisé dans un type de four de régénération dans lequel les gaz de réaction sont chauffés è. des tenpératures de l'ordre de 1.LOC C. 



  A ces. hautes teffipér8.vres" l'actylène for2ri,--' est instable, à :coins d'être rapidement refroidi il se décoposer8" ce qui provoque une perte de rendement   importante.   Il est par   conséauent   néces- saire, pour avoir des rendements de production   {levés, de   conce- voir l'appareil de réaction de telle façon que les gaz de réac- tion' restent un temps   minimum   à ces   températures élevées   et, en même temps, il est nécessaire de conserver un taux élevé cchaleur 
 EMI2.4 
 absorbée pendent l'autre péri ode d-1c,ch3uffe-rient exothermique. 



  Les deux buts à a-bteindre, - ?' savoir la faible durée de réaction H chaud et le taux élevé d'absorption de chaleur sont en opposition directe du fait que le premier nécessite un faible volume c.' ap:;>areil alors oue le deuxième en exige un   grande   en   particulier   dans la zone de combustion. 



   Il est bien connu que des réactions de ce genre peu- vent être maintenues en faisant casser des gaz de réaction à 

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 travers une masse réfractaire qui a été chauffée à une tempéra- ture supérieure à celle exigée pour la   réaction'.,   La chaleur de réaction endothermique est fournie au flux de gaz de réac- tion, aussi bien que la chaleur nécessaire pour porter ceux-ci à la température de réaction, par enlèvement de chaleur à.

   la masse réfractaire échauffée, ce qui se traduitepar une   diminu-   tion de température de cette masse   réfractaire,   Il est égale- ment bien connu que la chaleur enlevée à une telle liasse réfrac-- taire peut lui être restituée par des moyens tels que la com bustion de combustible, ce qui se traduit par-une augmentation de la température de la masse. Pour éviter un mélange des gaz de la réaction endothermique et des'gaz provenant de la phase.de combustion, l'appareil est mis en fonctionnement alternativement      en premier lieu pour la partie combustion du cycle, puis pour la partie réaction du cycle.

   Le refroidissement brusque des produits gazeux de réaction peuvent également être réalisés de façon convenable en leur faisant céder rapidement leurs calories à une seconde masse réfractaire maintenue à une température inférieure à celle.des produits de la réaction endothermique. La seconde masse peut être alternativement refroidie à l'air avant l'entrée des produits gazeux de réaction à refroidir. Il est évident que l'air utilisé pour refroidir la seconde masse, est préchauffé et peut par conséquent être avantageusement utilisé dans la. partie combustion du cycle afin d'augmenter le rendement thermique global.

   La combinaison de ces stades et de ces impératifs s'est traduite par la réalisation d'un four dit à récupération, composé de deux masses réfractaires avec un dispositif d'introduction du combustible pour assurer la combustion entre.ces deux masses Le four de ré-      cupération fonctionne suivant 'un cycle à deux temps   alternatif   et périodique qui peut être désigné d'une manière appropriée comme un "cycle chauffage et réaction" défini comme suit : 

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   1er temps :   Préchauffage de l'air en le faisant tra- verser une première masse de réfractaire,   injection   du com- bustible dans cet air préchauffé et échauffement d'une seconde masse de réfractaires par les produits de la combustion. 



   2ème temps :   Réalisation.d'une   réaction endothermique et refroidissement brusque des produits de cette réaction dans laquelle de la chaleur est fournie aux gaz devant réagir, en les faisant traverser la seconde masse réfractaire chaude dans le sens inverse des produits de combustion du 1er temps du cycle, puis en les faisant traverser la première masse réfrac- taire dans le 'sens inverse de l'air qui l'a traversée pendant le premier temps du cycle, on opère ainsi le refroidissement. des gaz de réaction en faisant passer les calories de ces gaz à la première masse réfractaire. 



   Grâce à un dispositif de contrôle convenable, un équi- libre exact peut être maintenu, pendant le cycle à deux temps ci-dessus, entre la chaleur enlevée aux masses réfractaires pendant la réaction endothermique et la chaleur restituée à ces masses par la réaction de combustion. Cependant on peut maintenir dans le four de récupération des conditions de température plus uniformes en utilisant un cycle à 4 temps dans lequel les tendances aux variations de température de   la.masse   sont éliminées par auto- compensation due à la symétrie totale d'un cycle à 4 temps alter- natif et périodique, Le cycle à 4 temps peut être également désigné par "chauffage et réaction" et, pour une double masse de réfrac- taires avec un dispositif d'introduction du combustible pour la combustion entre les dites masses, comprend :

     1er temps :   Chauffage de la lère masse dans un sens,      
2ème temps: Fabrication d'un produit de réaction dans la première masse, dans le sens opposé., 
3ème temps: Chauffage de la 2  masse dans un sens, 
4ème temps Fabrication d'un produit de réaction dans la seconde masse, dans le sens opposé. 

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   Le cycle à   4   temps a cependant l'inconvénient par rapport au cycle à deux temps que la température en un point quelconque de la masse s'élève ou s'abaisse en deux étapes. 



   Par conséquente toutes choses égales par ailleurs, la zone de variation de température dans le cycle à   4   temps sera environ le double de celle ou cycle à deux temps en partant du refroi- dissement pour aller au réchauffement et ensuite au refroidis- sement. 



   Dans des fours de récupération d'un type ancien, on a observé grâce à des mesures prises que, pendant la réaction endo- thermique, il existe'un gradient de température important dans chaque masse suivant des plans normaux au sens d'écoulement des gaz à l'intérieur de la masse. De tels gradients sont indésirables à cause de l'effet sensible exercé par la température sur les vitesses de réaction pour des réactions endothermiques à haute température. Par exemple, la vitesse de craking de certaines fonctions de pétrole double pour chaque tranche de 25 F d'augmenta- tion de température. De plus des réactions endothermiques pro      duisent généralement plus   (l'un.   produit à partir d'une matière 'première donnée.

   En plus dit produit désiré sont formés des sous- produits plus ou moins indésirables qui sont les résultats d'autres réactions engendrées par la matière première ou les produits inter- médiaires. 



   On sait que, dans de tels cas, on obtiendra le ren- dement optimum en produit désiré en opérant dans une zone de température très étroite'dans'laquelle les réactions auxiliai- res indésirables sont supprimées au maximum. Cela nécessite alors un appareillage et un processus suivant lesquels la ma-   tière   devant réagir est;soumise à un gradient de température mini-   en un   endroit quelconque de l'appareil, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de grosse différence   de.température   dans un plan quelconque normal à l'écoulement d'une telle matière. On sera sûr ainsi qu'une particule de matière première'devant être modifiée endothermiquement 

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 sera soumise aux   mêmes   conditions optina de réaction que toute autre particule. 



   L'invention a pour objet un processus et un appareil dans lesquels un gradiant de température longitudinal uniforme s'étalant des températures d'entrée .aux températures de réaction, est constamment maintenu sur toute la longueur de chaque masse de récupération et dans lesquels un gradient de température minintua existe à travers chaque nasse en un plan quelconque normal au sens d'écoulement des gaz à travers les masses. Si un gradient de température élevé existe à travers la masse nor- malement au sens d'écoulement des gaz à l'intérieur de celle-ci,   comme   dans les procédés du type ancien, l'échauffement et le . degré de réaction sont inégaux et thermiquement inefficaces, ce qui se traduit par des rendements faibles en produits et par des réactions auxiliaires indésirables. 



   L'invention a pour objet un appareil pour réaliser la transformation thermique de gaz réactifs comprenant une paire de masses de récupération non disposées en ligne droite avec, dans chacun, des canaux de passage pour les gaz; c es masses comportant une zone de combustion comme, placée près d'une extrémité de cha- cune des masses et communiquant avec les dits canaux de passage de gaz, et comportant également un dispositif par lequel un gaz réactif ou un gaz de combustion peut être amené à des espaces ouverts en communication avec les canaux de passage de l'une ou l'autre des   masses   à l'extrémité opposée de la dite zone de com bustion ;

   appareil caractérisé par des dispositifs qui, pendant   une   phase de chauffage, projettent du combustible dans la dite zone de combustion à contre courant par rapport aux   gaz portant   de   l'une   des masses, avec un régime de répartition latérale choisi de manière à diminuer pendant le chauffage les différences de   température   dans tout plan intérieur à   l'outra   masse et normal au sens d'écoulement du gaz à travers elle, ce qui augmente le rendement du four sans compromettre la réaction. 



   Elle   s'étend   également à un procédé à cycle pour la 

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 transformation thermique de gaz réactifs, dans un appareil confonde' à 1'un des paragraphes précédents, procédé caractérisé parce qu'on refroidit une masse et chauffe l'autre par écoulement de gaz de combustion relativement froids dans les canaux de gaz de l'une des masses vers l'extrémité communiquant avec la zone de combus- tion;

   après quoi on refrodit la dite masse et on chauffe les gaz, on injecte du combustible dans la zone de combustion vers les canaux de passage de gaz de la dite masse dans un sens essentiel- lement opposé à celui de l'écoulement des gaz de combustion sor- tant des dits canaux, de manière à réaliser le mélange intime du combustible avec les gaz de combustion préchauffés où brûle le   mélange   dans cette zone de combustion et l'on fait passer les produits chauds de combustion dans les canaux de passage de l'autre masse afin d'échauffer la dite masse; le combustible      étant injecté avec un régime de distribution latérale choisi pour réduire les variations de température dans tout plan inté- rieur à la masse chauffée et perpendiculaire au sens d'écoule- ment des gaz à travers elle. 



   Le procédé de réaction endothermique par récupération suivant l'invention est souple, économique et d'une grande effi- cacité. L'appareil du type décrit plus haut pour entretenir les différentes réactions endothermiques, où de la chaleur est alternativement enlevée et redonnée par les masses du four à des vitesses élevées et dans des conditions uniformes. 



   Le procédé et l'appareil de l'invention assurent égale- ment une amélioration de la production endothermique d'une phase vapeur de produits de modification différents, à partir de ma- tières comprenant: la production de gaz de chauffage à partir   d'hydrocarbones,.   comme des gaz naturels, des hydrocarbones,de poids moléculaire peu élevé à partir d'hydrocarbones lourds, des 'produits de deshydrogénation à partir de composés   déshydro-     géna.bles   come l'acétylène, l'éthylène et autres oléfines à par- tir d'hydrocarbones plus saturés; des hydrocarbones aromatiques comme du benzène à partir d'autres hydrocarbones;

   des produits 

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 d'isomérisation partir d'hydrocabones du   cyanure     d'hydrogène   à partir d'hydrocarbones et d'ammoniac des produits de déshydrata- tion à partir d'alcools, de l'hydrogène à partir d'hydrocarbones et du noir de   fumée   à partir d'hydrocarbones. 



   Le four de l'invention est utilisable pour produire un produit gazeux   de   sortie contenant une proportion substantielle d'acétylène et/ou d'éthylène, à partir   d'un   produit gazeux d'en- trée se composant de, ou contenant une part importante d'un hy- drocarbone de base convenable. 



     La   température dans le four en un plan quelconque normal au sens d'écoulement des gaz à l'intérieur des masses est essen- tiellement uniforme sur toute la longueur du four. 



   L'invention s'étend également aux caractéristiques ré- sultant de la description ci-après et des dessins   annelés   ainsi qu'à leurs combinaisons possibles. 



   La description se rapporte à des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples et représentés aux des- sins joints dans lesquels: -La figure 1 représente une coupe horizontale d'une réalisation de l'appareil de l'invention. 



   -La figure 2 représente une vue en élévation de côté du four de la figure 1 en coupe suivant la ligne   2-2   de la fig. 1. 



   Le four 10 tel qu'il est représenté sur le croquis se compose d'une virole cylindrioue 11, de   préférence   en acier et comporte un revêtement calorifuge 12. 



   Deux masses de récupération 13 et 14 sont placées à l'intérieur du calorifuge. Ces masses sont disposées   l'une   à côtéde l'autre et sont séparées par une paroi calorifuge 15. 



  Ces masses peuvent être disposées   d'une   autre manière, par exemple perpendiculaires entre elles à leur   extrémité de   combustion. 



   Les   masses 13   et   14   sont reliées entre elles à l'une de leurs extrémités, par une chambre   ou. un   espace de   combustion     16.   



  Chacune des masses est composée d'élémonts réfractaires conve- 

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 nables   ayant     la     propriété   de permettre l'écoulement de gaz à travers eux et étant capables de conserver et de redonner les quantités de chaleur intervenant dans le procédé et amenées dans   le     four..   Les fig: 1 et 2 illustrent l'utilisation de carreaux de céramique 17 et 18 de profil régulier, comme produits réfrac- taires pour les masses de récupération 13 et   14,   qui comme cela est représenté, comportent des cheminées 19 et 20 pour le passage des gaz au travers de l'appareil. 



   Des chambres de ventilations 21 et 22 et des tuyaute- ries de liai'son 23 et 24 sont prévues pour l'introduction et l'évacuation de gaz dans et à partir des extrémités des masses de récupération opposées à l'espace de combustion. La chambre 16 comporte des dispositifs d'injection de combustible 25 et 26 qui peuvent comprendre des canalisations 27 et 28, respectivement, pour du combustible gazeux ou liquide. 



   Les canalisations projettent à travers la paroi terminale 29 et le revêtement réfractaire terminal 30 et avec dispositif d'injection 27, les   flammes   à travers des orifices de la couche réfractaire 31 vers l'extrémité 32 de la masse de récupération 13   et,   avec le dispositif d'injection 27, projettent les flammes à travers la couche réfractaire 31 vers l'extrémité 33 de la masse de récupération   14.   Les cheminées 12 de   la.masse   13 sont reliées, par la chambre 34 et par les conduits de la chicane 35 à la chambre 16 tandis que les cheminées de la masse 14 sont reliées par la chambre 36 et les conduits de la chicane 37 à la   chambre   16. 



   Pour permettre la réalisation d'un procédé de trans- formation endothermique dans lequel les produits de réaction doivent être chauffés, doivent réagir et être trempés, le fonctionnement du four est à marche cyclique et se compose d'un stade de réaction endothermique, et d'un-stade d'échauffement dans un sens, suivi par un stade de réaction endothermique et d'un stade d'échauffement dans le sens inverse pour un cycle à 4 temps, la durée de ces      différents stades pouvant varier suivant les besoins.

   En supposant intialement que la masse 13 doit être échauffée et la masse 14 

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 refroidie, nous allons donner dans la suite une description du cycle complet : a) un gaz devant intervenir en réaction est introduit par l'extrémité avant 38 de la   -lasse 13   et s'écoule au travers, il se produit une   pyrolyse   et le   gaz.   de réaction est évacué à partir de l'extrémité arrière 32 de la masse en question et passe à travers la chicane 35, la chambre 16 et la chicane 37 vers l'ex traité 33 de la masse  14,     où,   pendant son'écoulement vers l'extré mité 39 de cette   :

  sasse,   il est refroidi en dessous d'une température à laquelle il ne se.produit pas   d'autre   réaction. b) De l'air est ensuite introduit par l'extrénité avant 38 de la masse 13 et est préchauffé en prélevant de la cha leur à la dite masse avant qu'il n'atteigne l'espace de coubuc tion 16.

   Du gaz comhustible est introduit dans la zone de com bustion par des injecteurs   27   et des gaz chauds passent par la chicane 37 et échauffent la   i.iasse   réfractaire   14   en la traver- sant, puis sont évacués par l'extrémité 39 de la dite masse.

   c) Le précédent stade'de pyrolyse a) est répétée avec cette- fois un écoulement des gaz dans des sens opposés, c'est-à-dire que le gaz devant réagir est introduit par   l'extrémité   39 de la masse 14 et que le gaz de réaction refroidi est évacué par l'extrémité 38 de la   .Glas se 13.   d) L'étape précédente de combustion est rejetée, avec écoulement d'air et de gaz combustibles dans le sens opposé,   c' est-à-dire   que l'air est introduit par   l'extrémité.39   de la masse   14   et que les produits refroidis de combustion sont évacués par l'extrémité 38 de la nasse 13. 



   Lorsque le four de l'invention est conduit efficacement en   concordance   avec le cycle coératoire de récupération mis en con-   cordance   plus haut, il est évident que, avant toute réaction à température   élevée  dans la   ..lasse  réfracaire 13 ou 14, une telle masse doit être rapidement chauffée à des températures élevées. 



  Pour réaliser   réchauffement   rapide nécessaire à (les   températures   

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 élevées,on fournit des gaz de combustion chauds aux masses de récupération 13 ou 14. Pendant la combustion du combustible de chauffage et l'échauffement d'une masse de récupération, il est important qu'il n'y ait pas de carbone qui soit déposé sur les cheminées ou les canalisations 19 et 20, ce qui se traduirait par l'obturation des conduits et par une diminution du débit passant au travers. Il est par conséquent important pour cette raison, et pour l'économie et le rendement dans l'utilisation du combustible, que la combustion du combustible de chauffage soit aussi complète que possible. 



   Le nouveau dispositif d'injection de combustible de l'invention fournit un mélange parfait et intime du combustible et des gaz nécessaires pour entretenir la combustion, ce qui permet d'avoir une combustion complète de l'ensemble dans un espace de combustion minimum avec pour résultat que la masse de récupéra- tion à réchauffer est rapidement amenée en un état qui correspond à une source de chaleur à haute température dans laquelle il existe une température à peu près uniforme à travers la masse et'normale- ment au sens de traversée de celle-ci par les gaz. Les températures à peu près uniformes en des points quelconques d'une telle section transversale de la masse, entraînent un rendement accru en produits de réaction désirés par' rapport aux appareillages du type ancien qui donnaient des points chauds dans la masse. 



   Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, deux groupes d'injecteurs 27 et   28   passent à travers   l'enveloppe   terminale 29 du four 10 et le revêtement réfractaire 30. Le combusti- ble est fourni aux injecteurs par la conduite d'alimentation   40,   les collecteurs   41   ou   42   et les canalisations 43, ou 44 suivant le sens d'écoulement donné par les soupapes 45 et 46 Le combustible sort de chacun des injecteurs 27 ou 28 par les ouvertures 47 ou 48 respective'[lent, passe dans le revêtement réfractaire 31 et à travers la chambre de combustion 16 puis est de préférence orienté par les orifices 49 ou 50 dans les chicanes de   mélange 35   ou 36, respective- 

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 ment..

   Chacun des injecteurs peut fonctionner à une vitesse vosine de celle du son de sorte que le combustible restera. dans un courant à vitesse élevée au moins   juscu'à   ce qu'il soit à proximité des orifices 49 ou 50   dans   la chicane 35 ou 36. alternativement les orifices 47 et 48 dans le revêtement réfractaire 31 peu- vent constituer le dispositif d'injection avec les injecteurs 27 et 28 déplacés en un point assez proche de l'enveloppe terminale 29 du four 10. 



   L'air pour la combustion passe à travers chacune des masses 13 ou   14.et   est préchauffé lorsqu'il aborde la cham bre   34   ou 36; il entre habituellement dans ces chambres à une vitesse bien moins grande que celle du combustible sortant des orifices 47 et   48.   



   Lorsque le conbustible, réparti suivant plusieurs cou- rants aborde 1'une ou l'autre des chambres 34 ou 36, il pénètre dans l'écoulement d'air venant de ces chambres et se mélange in-   timement   avec les courants d'air préchauffé. Le mélange d'air préchauffé et de combustible brûle et la combustion continue lorsque le mélange traverse la chambre 16. Les composants de la réaction avec combustion et/ou les produits, sont en outre mélangés lorsqu' ils passent à travers les chicanes 35 ou 37 avant d'entrer dans les masses de récupération 13 ou   14,   respectivement, pour y être réchauffés. En outre le   mélange   des   composants   de la réaction de combustion peut être obtenu en disposant une chicane intermédiaire de mélange 51.

   Pour l'allumage un brûleur pilote 52 peut être disposé dans la   chambre   16. 



   Plus préeisément, dans l'opération ou   la.   masse 14 doit être échauffée, le combustible est éjecté des injecteurs 27 vers la chambre 34 et est mélangé avec de l'air préchauffé venant de la .lasse 13. Le mélange air-combustible est brûlé et il en résulte des gaz de combustion chauds qui s'écoulent vers la chicane de mélau ge 37. Les gaz de   combustion     mélangés  traversant la chicane 37 sont distribués   uniformément   dans les cheminées 20 de la   masse   14 en 

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 redonnant leur chaleur à la élite masse pendent qu'ils s'écoulent dedans en direction de la chambre 22'.

   Les gaz de combustion relati-   vement   froids sont évacués de la chambre 22 vers l'orifice de sortie 24 
Faisant suite à l'échauff,ement de la niasse   14,   les gaz d'alimentation à transformer passent à travers   cettomasse   allant de l'extrémité 39 à la chambre 36.

   Les gaz quittant la masse 14 traversent les chicanes 37 et 35 et sont ensuite rapidement refroidis en dessous de la température de réaction par contact avec la masse relativement froide 13, de laquelle ils sortent par l'ex- trémité 38 Le. cycle périodique comprenant l'échauffement, le cracking et le refroidissement est rejeté alternativement de la masse 13 à la masse 14 
Lorsqu'une réaction de transformation endothermique basée sur un cycle opérationnel à deux temps doit être réalisée dans l'appareil de l'invention, il n'est nécessaire d'avoir qu'un seul poste d'injecteurs de combustible, dépendant du sens unique d'écoulement choisi pour la inatière première devant entrer en réaction, l'écoulement des gaz dans le stade d'échauffement se faisant dans le sens inverse. 



   Lorsque le réchauffement se produit par écoulement des gaz de combustion chauds à travers la masse 13, seuls les injecteurs 28 sont nécessaires tandis que lorsque le réchauffement se produit par écoulement des gaz chauds à travers la masse 14   seuls   les injecteurs 27 sont utilisés.

   comme résultat du mélange intime d'air et de combustible dans la   zone   de combustion, on peut obtenir des vitesses maxima de libération de chaleur dans un   minimum   d'espace et, comme résultat   du   mélange et de la répartition uniforme des gaz de combustion dans la mase   a échauffer,   l'appareil assure une répartition de cha- leur extrêmenant uniforme 3 travers la surface de la masse à échauf- fer et dans tous les autres plans parallèles de cette nasse, ce qui se traduit par une transformation optimum et uniforme des gaz 

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 devant réagir, avec un rendement maxi muncn roduits finis ' désiras.

   En considérant l'échauffement Ces masser réfractaires du type décrit, il a été   constate   que, pour un échauffement à   température   élevée, au voisinage de 1000 C Et plus, il se produit à travers la surface de la masse un gradient de tem pérature qui n'est que de + 25 c ou moins et qu'une telle dif-. férence   minima   de température n'avait pas encore pu être obte- nue jusqu'à maintenant avec les dispositifs de combustion con- nus dans des fours de récupération à température élevée. 



   L'exemple suivant illustre les avantages de fonc- tionnement du système de combustion en liaison avec un four de ré- cupération fonctionnant expérimentalement. Les données des tableaux ci-dessus ont été obtenues à partir d'un four à pyrolyse qui a essentiellement la même conception que le four représenté sur les figures 1 et 2. 



   EXEMPLE 
Dimensions du four (chaque nasse) : 
Longueur   275   cm 
Largeur 45,5cm 
Hauteur 25,4 em 
Conduits de fumée du four   Nombre   384 par masse 
Diamètre- 9,9 mm 
Injecteurs 
Nombre 32 par masse Après qu'un four du type décrit plus haut ait fonctionné sui- . vant un cycle continu d'échauffement et de cracking à des tempéra- tures moyennes de 800 c une éprouvette à   température   fut placée dans le trou 53 de la   masse   13, ce trou étant ;situé verticalement et a.u centre de la. masse, à 85 mm vers le bas à partir de la face 32 de la masse, et en communication avec les   cheminées   19.

   Las températures des gaz   s'écoulent   par les cheminées 19 furent conti-   nuellement   mesurées et   enregistrées   pour liensemble du cycle de 

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 EMI15.1 
 ònctioiuio ien.t, 1' ;ipi=ouvet.te étant cliane de place a travers la. niasse après chaque nouveau cycle. La durée de chaque cycle coi;iplet était approxDAativement de 4 minutes. Le point de départ des mesures de températures était situe à 50 nui de la paroi 54. ce la :te.s se 13, les i-iesures ultérieures ,)rises- aux points situes à 102 flh,1, 156 ùha, 229 ;ir:1, 305 iwx, 357 ±,1',1, et 410 due cette paroi.

   Pendant la phase cracking de ce c.,-cle les tE::ú1p(.ratu:ees furent enregistrées corane cela est indiqu. dans le tableau suivant   TABLEAU   i 
 EMI15.2 
 Millimètres à. température Ii11i1.1ètrCS Ieiàp4ratv-res 
 EMI15.3 
 
<tb> partir <SEP> de <SEP> la <SEP> en <SEP>  c <SEP> partir <SEP> de <SEP> la <SEP> en <SEP>  C
<tb> paroi <SEP> 56 <SEP> paroi <SEP> 56
<tb> 
<tb> 
<tb> 151 <SEP> mm <SEP> 780 <SEP> 305 <SEP> mm <SEP> 790
<tb> 
 
 EMI15.4 
 10'fla 1,

  un 790 357 nnn 790 
 EMI15.5 
 
<tb> 153 <SEP> mm <SEP> 790
<tb> 
<tb> 229 <SEP> mm <SEP> 785 <SEP> 410 <SEP> mm <SEP> 810
<tb> 
 Le tableau ci-dessus montre que en un point quelconque de la mas- se 13-la température   moyenne   de caracking en un tel point ne varie à partir de la température de 795 C que   de +   15 c et que la tempé rature   moyenne   en tous les points est de 791 C. 



   Pendant une opération cyclique similaire, les tempéra-   tures   moyennes de masse furent mesurées et enregistrées à des distances différentes sur l'ensemble de la longueur de la masse 13 à partir delà face 32. Ces températures mesurées,sont indi- quées dans le tableau suivant:

     TABLEAU   ii 
 EMI15.6 
 
<tb> 
<tb> 
 
 EMI15.7 
 riai le long de la masse 15 a Température moyenne de partir de la face 32 [(lasse, en  C. ------------------------¯¯¯¯¯¯l¯¯¯¯¯¯------------------------- 
 EMI15.8 
 
<tb> 172 <SEP> mm <SEP> 910
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 514 <SEP> mm <SEP> 750
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1028 <SEP> mm <SEP> 640
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1800 <SEP> mm <SEP> 450
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 265 c <SEP> mm <SEP> 350
<tb> 
 
 EMI15.9 
 ----------------p------------------------------------------------- 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 
Bien, que l'invention présente ait été expliquée en relation avec une réalisation choisie, des modifications peuvent y être appor- tées et rentrent dans le domaine de l'invention.

Claims (1)

  1. R E S U M E L'invention s'étend aux caractéristiques ci-après et à leurs combinaisons possibles.
    1 ) Appareil pour réaliser la transformation thermi- que de gaz réactifs, comprenant une paire de-masses de récupéra- tion non disposées 'en ligne droite avec dans chacune des canaux de passage pour les gaz;, ces Masses comportant une'zone de com- bustion commune, placée près d'une extrémité de chacune des mas- ses et .'communiquant avec les dits canaux de passage de gaz, et comportant égalementun' dispositif-par lequel un gaz réactif ou un gaz de combustion peut être amené à des espaces ouverts en communication avec les canaux de passage de l'une ou l'autre des masses à l'extrémité opposée de la dite zone de combustion, - appareil caractérise par des dispositifs qui pendant une phase 'de chauffage,
    projettent du combustible dans la dite zone de com bustion à centre courant par rapport aux gaz sortant de l'une des masses, avec un régime de répartition latérale choisi de manière à diminuer pendant le chauffage les différences de tem pérature dans tout plan intérieur à l'autre masse et normal au sens d'écoulement du gaz à travers elle, ce qui augmente le ren- denent du four sans compromettre la réaction.
    2 ) Ces dispositifs de projection du combustible à travers la zone de combustion sont adaptés pour diriger les jets de combustible vers l'extrémité des canaux de passage de gaz de l'une des dites masses s'ouvrant dans la dite zone.
    3 ) Une chicane est disposée à l'intérieur de la zone de combustion et à travers l'extrémité de celle-ci; à distance de celle-ci, le dispositif d'orientation du combustible étant adapté pour diriger les jets de combustible à travers la <Desc/Clms Page number 17> dite sone de combustion vers la. chicane 40) Des dispositifs sont prévus pour diriger les jets de combustible à travers le. dite zone de combustion vers l'extrémité des canaux de passage de gaz de l'autre des masses r s'ouvant dans la dite zone et des dispositifs sont prévus par lesquels le combustible peut être fourni à l'un. ou l'autre de ces dispositifs d'orientation des jets.
    5 ) Une chicane est disposée à l'intérieur. de la zone de combustion et est espacée de l'extraite de l'autre de ces masses.
    6 ).L'appareil comporte des dispositifs de tuyaux et soupapes par lesquels un gaz entre tenant la, combustion peut être amené au choix dans des espaces libres qui sont en communi cation avec les canaux de passage de gaz de chaque masse à l'ex- trémité opposée au dit espace de combustio, et des dispositifs de tuyaux et soupapes par lesquels un fluide contenant les gaz devant entrer''en réaction, peut être amenée au choix dans chacun des dits espaces libres à l'extrémité des dites masses.
    7 ) Procédé à. cycle pour la -transformation thermique de gaz réactifs, dans un appareil conforme l'un des paragraphes précédents, procédé caractérisé parce qu'on refroidit une masse 'et chauffe l'autre par écoulement de gaz de combustion relative- ment froids dans les canaux de gaz de l'une des masses vers l'ex- trémité communiquant avec la zone de combustion; après quoi on refroidit la. dite masse et on chauffe les gaz, on injecte du com bustible dans la zone de combustion vers les canaux de passage de gaz de la dite masse dans un sens essentiellement opposé à celui de l'écoulement des gaz de combustion sortant des dits ca- na.ux, demaniére à réaliser le mélange intime du combustille avec les gaz de combustion préchauffés;
    on brûle le mélange dans cette zone de combustion et l'on fait passer les produits chauds de combustion dans les canaux (le passage de l'autre masse afin d'échauf fer la clite masse; le combustible étant injecte avec un régime de <Desc/Clms Page number 18> distribution latérale-, choisi pour réduira les variations de tempé- rature:dans tout plan intérieur à la msse chauffée et perpendicu lairo au sens. des gaz à travers elle.
    8 ) On injecte, le combustible dans la zone de conbustion, vers les canaux de passage de gaz ¯de ,le masse refroidie, dans un sens essentiellement opposé à celui' de l'écoulement des gaz sortant des dits canaux, de manière effectuer un mélange intime du combustible avec les gaz de combustion échauffés, ,la. vitesse du combustible injecté vers les canaux de passage de la masse refroi die étant supérieure à la vitesse des gaz de combustion quittant cescanaux.
    9 ) La masse chauffée est portée à une température suffisante pour provoquer une réaction des gaz la traversant, et la nasse refroidie est portée à une température essentiellement inférieure à la température de réaction des dits gaz.
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