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" PROCEDE POUR LA PRODUCTION D'ACETYLENE PAR COMBUSTION INCOMPLETE, D'HYDROCARBURES AVEC DE L'OXYGENE".
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Lors de la production dtacétylène par combustion incomplète,avec de ltoxygène,dthydrocarbures gazeux ou vapo- risés, il importe que les gaz qui se forment lors de la com- bustion soient refroidis brusquement, après un temps très court, bien déterminé, afin d'éviter des réactions secondaires indésirables. Pour que la durée de combustion la plus favora- ble pour tous les participants à la réaction puisse être exac- tement observée, il est indiqué que la combustion du mélange d'hydrocarbureset d'oxygène qui traverse la chambre de combus- tion, se déclenche au sein de tout le mélange dès qu'il arrive dans la zone de combustion, et que la combustion cesse de même lorsque le mélange a quitté ladite zone.
Ce début de combus- tion simultanée peut être favorisé par chauffage de l'oxygène et des hydrocarbures avant leur entrée dans la zone de combus- tion et en les mélangeant à fond. Le mélange chauffé à une très haute température est enflammé en continu par des flammes d'allumage.
Il est connu de monter en amont de la chambre de réac- tion proprement dite, dans laquelle s'effectue la combustion incomplète, un distributeur de gaz constitué d'un grand nombre de canaux parallèles. Au moyen des tubes qui se trouvent dans ce distributeur, et par lesquels on fait passer de l'oxygène, on fait brûler, à l'endroit où le distributeur de gaz pénètre dans la chambre de combustion, des flammes d'allumage qui pro- voquent l'inflammation continuelle du mélange gazeux qui s'é- chappe du distributeur.
Lors de la réaction, il se forme, en plus de l'acéty- lène, des quantités notables de suie, qui doivent être sépa- rées de ce dennier.
Or on a trouvé qu'on obtient moins de suie, en alimen-
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tant les flammes d'allumage simultanément avec de l'oxygène et un gaz combustible ou avec un mélange de ces gaz. L'oxygène, amené aux flammes d'allumage est, de préférence, utilisé en excès, par rapport au gaz combustible.
Par gaz combustible, on entend des hydrocarbures, tels que le méthane, l'éthane, le propane, l'essence légère (c'est-à-dire une essence ayant un point d'ébullition compris entre 30 et 100 C), le gaz naturel et le gaz d'éclairage.
Lorsqu'on utilise du méthane comme gaz combustible pour la flamme d'allumage, la proportion d'oxygène comportera, de préférence, 1 à 6 parties en volume par partie en volume de méthane.
La quantité de gaz brûlé, par les flammes d'allumage, par rapport à la quantité totale de gaz mise en oeuvre, com- portera, de préférence, environ 0,5 à 2% en volume, c'est-à- dire que pour l'inflammation de 100 parties en volume de mé- lange gazeux, on a besoin de flammes d'allumage consumant environ 0,5 à 2% en volume de mélange gazeux.
Les flammes d'allumage conformes à la présente inven- tion brûlent très régulièrement et sont d'une température élevée. La durée d'induction du mélange gazeux à enflammer est ainsi sensiblement diminuée et il se produit un allumage prompt et régulier et tout le mélange gazeux, ce qui permet d'obtenir une augmentation notable du débit.
Grâce à l'inflammation rapide et complète du mélange gazeux et à la grande vitesse d'coulement dans la chambre de réaction, les durées de séjour du mélange gazeux dans ladite chambre sont uniformes et il se forme moins de suie.
Le procédé conforme à la présente invention, permet de renoncer à l'utilisation d'un distributeur de gaz spécial et de localiser,grâce aux flammes d'allumage et aux boites d'où elles sortent, la réaction à flammes dans la chambre de combustion uniquement.
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Il est ainsi possible d'augmenter la vitesse d'écoulement du mélange gazeux avant l'allumage, et de transformer, par uni- té de temps, une plus grande quantité de mélange gazeux, la chambre de combustion gardent les mêmes dimensions.
A titre indicatif, mais nullement limitatif, on a représenté schématiquement au dessin annexé (figures 1 à 4), des exemples de dispositifs pour la mise en oeuvre, sous pres- sion, du procédé suivant la présente invention.
La figure 1 montre un dispositif où, au lieu d'un distributeur de gaz, on a monté les bottes 1, dans lesquelles se trouvent les conduites 2 et 3. Les espaces libres dans les boîtes sont remplis jusqu'aux embouchures 4 des conduites
2 et 3, d'un matériau résistant à la chaleur 5. Par les con- duites 2 et 3 on fait arriver, de l'extérieur, des quantités dosées d'oxygène et de gaz combustible. L'amenée à la flamme de l'oxygène et du gaz combustible peut être effectuée, par exemple, de façon que le gaz combustible soit entouré par l'oxygène ou, inversement, le gaz entourant l'oxygène.
Sur la figure 2,6 désigne: l'endroit où se forment dans le courant gazeux, des zones mortes. Dans ces dernières on introduit, de l'extérieur, par les conduites 7, des quan- tités dosées d'oxygène et par les conduites 8, des quantités dosées du mélange gazeux combustible provenant du mélange passant par le distributeur de gaz. Suivant le diamètre des ouvertures 9, les quantités de mélange gazeux arrivant dans les conduites 8, peuvent être réglées de façon telle que leur vitesse d'introduction dans les zones mortes est infé- rieure à la vitesse du courant principal du mélange gazeux.
Sur la figure 3 on voit un dispositif analogue à celui de la figure 1, avec botte 10, dans lesquelles sont montés les brûleurs avec les conduites 12 et 13. Les espaces libres dans les boîtes sont remplis, jusqu'aux embouchures
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14 des brûleurs, d'un matériau 15 résistant à la chaleur. Par les conduites 12 on amène aux brûleurs 11, des quantités dosées et mélangées d'oxygène et de gaz combustible, et par les conduites 13, des quantités d'oxygène en excès. L'oxygène en excès est introduit dans l'âme des flammes d'allumage.
Suivant la figure 4 on a disposé dans le courant gazeux des bottes 16, dans lesquelles sont montés les brûleur: 17 avec les conduites 18 et 19. Les espaces libres dans les bottes 16 sont remplis, jusqu'aux enbouchures des brûleurs 20, d'un matériau 21 résistant à la chaleur. Par les conduites 18 on amène aux brdleurs 17 des quantités dosées et mélangées d'oxygène et de gaz combustible, et par les conduites 19, on fait arriver de l'extérieur, de l'oxygène en excès. Par les ouvertures 22 on introduit, dans les boîtes 16, des quantités supplémentaires de mélange gazeux provenant du courant prin- cipal. Les ouvertures 22 ont un diamètre tel que la vitesse d'écoulement dans les bottes 16, est inférieure à celle du courant principal de mélange gazeux.
L'exemple suivant fait ressortir les avantages du procédé conforme à la présente invention.
Exemple
Un brûleur à acétylène de type courant, dont la cham- bre de réaction a un diamètre de 50 mm, est pourvu, conformé- ment à la présente invention, de 3 flammes d'allumage. On amène aux 3 flammes, par heure, d'une façon uniformément ré- partie, 1 m3N de méthane et 4 m3N d'oxy;ène. En même temps, on chauffe, par heure, à 650 C, 100 m3N de méthane et 53 m3N d'oxygène, on les mélange et on les introduit dans la chambre de réaction où ils sont enflammés en passant à proximité des flammes d'allumage. Le gaz de craquage qui se forme, est re- froidi brusquement avec de l'eau. Il renferme, rapporté à
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du gaz sec, 8,3 % d'acétylène à c8té d'hydrogène, d'oxyde de carbone, d'anhydride carbonique et de méthane, ainsi que
1,1 g de suie par m3N.
Lorsqu'on transforme la même quantité de méthane (100 m3N/h) dans un brûleur à flammes d'allumage connues, la chambre de réaction devra présenter un diamètre de 70 mm, les autres dimentions restant les mêmes. Dans les mêmes conditions par @ de réaction, on obtient/rapport: à du gaz sec, un gaz de craquage qui renferme également 8,3% d'acétylène, la forma- tion de suie s'élevant toutefois à 4,0 g/m3N.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la production d'acétylène par com- bustion incomplète d'hydrocarbures gazeux ou à l'état de va- peur, avec de l'oxygène, dans une réaction à flammes, les réactifs étant chauffés individuellement, puis mélangés avant leur entrée dans la chambre de réaction, et la réaction à flammes étant localisée en un endroit de la chambre de réac- tion à l'aide de flammes d'allumage, caractérisé en ce qu'on alimente les flammes d'allumage simultanément avec de l'oxy- gène et un gaz combustible.