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La présente invention concerne des perfectionnements apportés au procédé et au dispositif décrits au brevet principal, pour la réalisation en continu de réactions chimiques à des températures élevées, par exemple pour le craquage d'hydrocarbures, en vue d'obtenir par exemple de l'acé- tylèneo
Le procédé conforme à l'invention utilise un mode de travail dans lequel les partenaires de la réaction sont insufflés Jans une enceinte ré- actionnelle se,trouvant à température élever et essentiellement,,exempte d' éléments rapportés 5 1 'intérieur.,
Suivant le brevet principal,
le procédé est mis en oeuvre par le fait que les partenaires de la réaction sont introduits par une buse cen- trale axialement dans l'enceinte de réaction et qu'autour du jet central formé par les partenaires de la réaction, on maintient une gaine sensible- ment fermée, animée d'un mouvement de circulation, formée par un mélange d'oxygène et d'un combustible gazeux ou liquide, en cours de combustion, à partir de laquelle la chaleur se transmet par rayonnement et convection au jet central formé par les partenaires de la réaction, et cela en une quantité suffisante pour assurer la réaction recherchéeo
Si dans un cas spécial, on insuffle par la buse centrale une huile hydrocarbonée, on peut alors,
en laissant la combustion du combustible ga- zeux ou liquide avec l'oxygène se dérouler d'une manière appropriée dans la gaine qui s'écoule, obtenir pour résultat que le mélange des produits de la réaction s'enrichisse en acétylèneo
Lors de la mise en oeuvre pratique du procédé, il s'est avéré d' une importance essentielle, pour la teneur finale en acétylène du mélange des produits de la réaction, de connaître le temps qui s'écoule depuis le commencement des réactions thermiques jusqu'à ce que la température des pro- duits réactionnels se soit abaissée au-dessous d'une certaine valeur.
Il s'est avéré que pour un rendement économiquement exploitable, en acétylène par exemple, il était essentiel, lors du craquage des huiles d'hydrocarbu- res, que les produits réactionnels ne restent pas trop de temps à une tem- pérature moyenne de 700 ou 8000 par exemple, car cette température agit de façon défavorable sur l'acétylène déjà formé aux températures plus élevéeso Le système de refroidissement brusque des produits réactionnels qui est pré- vu dans le dispositif du brevet principal à l'extrémité de L'enceinte réac- tionnelle s'est avéré, par rapport au cas général, trop éloigné du point proprement dit des réactions thermiques dans le cas de la production d'acé- tylène par craquage d'huiles hydrocarbonéeso
Conformément à l'invention,
on propose maintenant d'insuffler con- tre le mélange des produits réactionnels chauds qui s'écoule un voile de vapeur d'eau et de très fines gouttelettes d'eau, orienté au moins au dé- but en direction axiale et présentant une forme et une intensité telles que les produits réactionnels soient déjà brusquementrefroidis, au voisinage immédiat des buses d'insufflation des partenaires de la réaction, jusqu'au dessous d'une température conduisant en soi à des réactions secondaires in- désirables
Du fait que, conformément à l'invention, on fait passer les pro- duits réactionnels provenant de la zone de craquage contre un voile de très fines gouttelettes d'eau maintenues en suspension par de la vapeur d'eau, il se produit, par suite de la consommation de chaleur croissant en flèche par suite de la vaporisation de l'eau,
un refroidissement si fort et si soudain des produits de la réaction,'que ceux-ci traversent la zone de température critique favorable pour les réactions secondaires indésirables, dans un temps si court que la réaction qui est bonne au début, n'est pas
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à nouveau perturbée ou du moins pas sensiblement.
Lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on se sert avantageusement du même dispositif que celui utilisé pour la mise
An ouvre du procédé conforme au brevet principal, ce dispositif étant toute- fois encore omplété par des moyens permettant de produire en regard des bu- ses in afflation le voile d'eau et de vapeur d'eau, qui a été mentionnéo
Dans ce but, l'enceinte réactionnell suivant le br vet principal est réa- lisée de manière que depuis l'extrémité de ladite enceinte de réaction si- tuée en regard des buses d'entrée prévues pour les partinaires de la réac- tion (buses principales), il soit prévu axialement jusqu'au voisinage des- dites buses principales et en avant de celles-ci, une buse en forme de lance (centre-buse)
depuis laquelle un brouillard de vapeur d'eau et de gouttelettes d'eau est dirigé vers le mélange des produits réactionnels provenant des buses principaleso Par suite des températures élevées régnant dans l'enceinte réactionnelle, la contre-buse doit être exécutée sous la forme d'une buse cylindrique refroidie ? l'eau qui, à cause du réglage de 1'.intervalle entre les buses principales et la contre-buse doit être montée déplaçable dans son sens longitudinale
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention resortiront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé représentant, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.,
L'enceinte réactionnelle ¯1 est constituée par une maçonnerie ré- fractaire 2 et est entouréepar une chemise 3 refroidie à l'eauo L'enceinte réactionnelle a essentiellement la forme d'un cylindre horizontal qui est un peu rétréci coniquement aux extrémités. Par une buse centrale 4 on in - troduit le partenaire réactionnel à décomposer, notamment une huile hydro- carbonée, sous une pression telle qu'il se forme un jet d'huile finement pulvérisé.
La buse centrale 4 est entourée par un certain nombre de buses individuelles 1 par lesquelles on insuffle dans l'enceinte réactionnelle, dans une direction sensiblement parallèle au jet central, un mélange d' oxygène et d'un combustible (gaz ou huile)o Le combustible est délivré par une conduite 6 et l'oxygène par une conduite 7 @ Les buses 4 et 2 se trou- vent à l'intérieur d'une chemise de refroidissement, à laquelle l'eau de refroidissement est délivrée. par une conduite 8. L'eau de refrodissement sort à nouveau de la chemise de refroidissement par une conduite 9.
Pour protéger la maçonnerie réfractaire de l'influence de la température très élevée de la gaîne en circulation produits par les buses 5, on insuffle dans l'enceinte réactionnelle, par une buse annulaire 10, un gaz de protec- tion- par exemple de la vapeur d'eau préchauffée. La vapeur de protection est délivrée par une conduite 11. La buse à vapeur d'eau est également refroi- dieo L'amenée d'eau de refroidissement est représentée par la conduite 12 et son évacuation par la conduite 13.
Du fait que la gaine très chaude en circulation qui est produite par les buses 2 entoure complètement le jet central, il se produit une ra- pide transmission de chaleur et une décomposition de l'agent introduit cen- tralement, notamment de l'huile hydrocarbonée, de sorte que l'on produit essentiellement des hydrocarbures plusieurs fois non saturés, notamment de l'acétylène. '
Dans l'axe longitudinal de l'enceinte réactionnelle 1 est disposée une contre-buse 16 en forme de lance qui, à l'extérieur de l'enceinte réac- tionnelle est montée déplaçable longitudinalement dans un dispositif de sup- port non représenté icio La lance 16 débouche dans une tête de bas* 17 de laquelle sort, en direction des buses principales 4 et 5,
un jet d'eau fi- nement pulvérisé. La tête de buse 17 peut aussi être réalisée de manière
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que des fractions de l'eau finement pulvérisée sortent en faisant un certain angle par rapport à l'axe de la lance. En tout cas, par suite de l'action des produits réactionnels chauds, le mélange de gouttelettes d'eau. et de vapeur d'eau qui sort de la buse en forme de lance est dévié latéralement pour former un voile 18 en éventail, de sorte que les produits réactionnels doivent passer complètement à travers ce voilée On est ainsi assuré que toutes les parties des produits réactionnels subissent également l'abaisse- ment brusque de température qui est désiré.
A l'extrémité externe de la buse 16 en forme de lance se raccorde une conduite 19 pour la vapeur d'entraînement. Par la conduite 20, on dé- livre l'eau-d'injection qui, sous l'action de la vapeur 19,est divisée, dans la tête de buse 17, en de très fines goutteletteso L'eau de refroi- dissement est délivrée par une conduite 21 et elle passe jusque dans les parties antérieures de la lance pour s'écouler alors à nouveau ensuite par une conduite 22.
Lorsque le mélange des produits réactionnels a subi un premier re- froidissement brusque dans la zone du voile d'eau formé par la buse en forme de lancée il parvient dans un canal 14 qui est également refroidi à l'eau.
Dans ce canal débouche une série de buses 15 dirigées radialement, à partir desquelles on peut injecter d'autres quantités d'eau de refroidissement dans le mélange des produits réactionnels. De cette manière, on obtient, un autre refroidissement avantageux du mélangée
REVENDICATIONS
1 - Procédé pour la mise en oeuvre en continu de réactions chi- miques à des températures élevées, notamment pour le craquage d'hydrocarbu- res en acétylène, par insufflation des partenaires de la réaction dans une enceinte réactionnelle se trouvant à une tempéra-bure élevée et sensiblement exempte d'éléments rapportés à l'intérieur, les partenaires de la réaction étant délivrés, par une buse centrale, axialement dans l'enceinte réaction- nelle et une gaine essentiellement fermée,
animée d'un mouvement de cir- culation, étant maintenus autour du jet central des partenaires de la réac- tion et étant produits à partir d'un mélange combustible d'oxygène et d'un combustible gazeux ou liquide, depuis laquelle la chaleur est transmise par rayonnement et convection au jet central des participants de la réac- tion et cela en une quantité suffisante pour Inexécution de la réaction en- visagée, ledit procédé étant caractérisé par le fait que contre le mélange des produits réactionnels chauds qui s'écoule,
on insuffle un voile de va- peur d'eau et de très fines gouttelettes d'eau qui présente une forme et une intensité telles que les produits réactionnels soient déjà brusquement refroidis au voisinage immédiat des buses d'insufflation des partenaires de la réaction jusqu'au dessous de la température conduisant à des réactions secondaires indésirables.
2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la re- vendication 1, caractérisé par le fait que depuis l' extrémité de la cham- bre réactionnelle en regard des buses d'entrée pour es partenaires de.la. réaction '* buses principales), il est prévu une buse en forme de lance (con- tre-buse) qui est montée axialement en avant et jusqu'au voisinage des bu- ses principaler,et depuis laquelle un voile de vapeur d'eau et de gout- telettes d'eau st dirigé contre le mélange des produits réactionnels.