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a;av.oy na vQ..",'Y3EwE:'..''.,"=' %i relatifs &UK jl\::1:Ç;n};B c';i - :^.3::::d s .a.â.,r...",'
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Un appare¯".l,. de claquage d'ammo.n:'.?5 classique coiiéLi:1# une ciia#nbt:e d.D réaction #rei#ipl.$.+ de tnt nl,j,;;#e',i:= pous iraqrc=# t'a......
Emn;nn'ac La shaleu:-- remise cour le ss&q-f:- est i-.-orr#is'ne-i"- ±cu#;r;1.# > parti2? <3!n sspcs ù>.i;J;àn.i ùna.u;nx e.,:;>.,==, ...iJ<-: .:=a,.-.... : 2-'aide de 1;rà?.e,iyio g#;< oià à huile. Il eci fàgal.<.ù.iiit. ç>#;ri#di>X.:J 4.T :ù.iì,n,nyer 1= ammoniac -sraquer aveo 1;ne <e#:±:z:1.>ioe qusntit-3 < '>:..j".. ci>n"mô 5 a,. exemple ds 1 'o#ii/g>neoe d telle sorte qu- 1. Gobustion d'hydrogène et/ou d'ammoniac ait lieu simultanément et fournisse la cha3.eu requise pour le claquage. Dans <#a der;mi.e:#? 2,:;} 1-a.p-
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la réaction et la combustion.
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Lors de l'utilisation d'appareils ;;1:;;l''::H:1uz:;, il a;f;1"}'" niac avec une chambre de réaeticn et uns h,,1Ll'n'e .;1 (;O'I\!:;1.:n::.'':'i",,::. distinctes dans le système à élài#z::.:; à c;:;Iib..u;';:::.':#e e;râ;1 1:
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alimenter le système a"/ec de 1 'hyd.i.'o0<h:":" ;': S:; ";;.;''<1:<,,'/' ,'J . ,.oC;... :!.i. ser les gaz résiduai-res provenait a:!"": 'b:-".:eyi$'s ":\1i ect-t'-'s'-."-; de l'hydrogène non consommé, 6\1 ;::¯ccc,y.;: 0': ;;.'3:'; '; (:.; :'ësi':.'.''- à la chambre de .',..iSL:c"t..¯.*¯,L de I.''f.:.'i7,. e; '.;:::2;""9';' et .- ¯ brûlant.
Cett'3 capacité 6e 1ap:1?:.:=:;-l ..- -,:,-;. ;2- iZJ3f.i:--tt;:!.,, l'utilisation des gas ..;31;'s" ':'8C "):"'::; .:'¯,6,z:"eT"t. ".4:p=::â,=;.. rc.'-, t"'-'...4.2.$ lt. donné c'f..-1eI1±:, augmenta r.'5ffieùi':. ::;';:r0.:::2t'. --: ¯ .¯...¯. d'élément à combustible IappF,r'3il i -:':Rqi.;;0! ¯ -'; , <.... offre un sérieux désav?2¯n::.2:1S er. t;: ¯.¯.e..¯..¯., 1.:;;'1.' -1. s::' ¯¯.....r¯m..........< grand et Ï (:? ."â ré-sultant lutiliEion c!#'..s.pparcj. :le â =.
G¯.'i¯. r,<. sër;'''..: des charnières 6e u'C..:drE?1 ="b de v >"k.TtL3iJCe..a¯,'^. f'!iE;'<..;''ai:e :..1 .'''-sterne 4.iL3..j..,"..'Li-.."â- dr:)1'i1Je est 41::f;i1',; to'.'.--. c.; 7:...W.,.i.y.1":e même temps 14 "mpot21t: avantage ;! lL:;t'''C\3 . a .1..;-:':ë¯:"-¯\"):; --..F gaz résiciuaizesc
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v e g3 ß5 concerne tles rrH';;.1eJ;1l" poux' t1 :tit:srt:ldt ;,1 t11é Ment à combustible avec du cOll1bt8'i:ihle -sous 3,a ioE#me d'hydrogène f'3 o ,t¯ iÉ'àre ::oL1ni à un-5 crH1.rÜ).."a : 1}1JX:C'{èî1E: Li i 1?osée éiéLiàs e9 seRt à combustible, .ç1'11, , ¯,;, , ¯ ; t,Ai1 ."''t t':¯ .. ;, ., , > w.-wç:.: t3 E!Jilrfl)= niac CO?o:t:i1:, t,":Z:l; (;:12r.::D2: (:;: .f18 :: 62.j:; v :;;:,,::!:.
C!."r.1;t!f>;;1." 1 n1filCj'J:t-CJ tlii :i1e ::;hç-:n11.:(;. à=.9 Ë'sî;âi,'iË:::':. ;.4.%é #Z.àÇ-1:.2."éd v33 1',ZE " .iâ.:#?IJJ?i3 de :'Ct:iOf:1 !;.O/: v,zo...i..,. .. , ç;rt."-e 5:1f':nis1"::);7 :>##xi# ;gDiia.i=:#.;é .ii 11.:., éÏi;>;1#±Jige 1 1.:à>5>r< = 'tM!: de !..Ë11;3t!1:Z1i:.; à ,;;,q, 1 , ¯ ç. : ::, , ,, à l'aies :' i..¯" .=i4.'ri: ûj\J..iH1E:11" t':;.ioft PO\1" l"hy;3roène et 3.. a &2vt:; '; ±s:s::: 3 :.. m> v .È < oi--i se {=3t:H"li s'étendant ;3:ß . la C11i!Ü) .:t ::: .i.\t2.t;è.iol! de ).. /1 &[Jpazcii
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de craquage d'ammoniac et la chambre à hydrogène de l'élément à combustible. Ces moyens se caractérisent en ce que l'on dispose dans le conduit d'alimentation un appareil de craquage d'ammoniac possédant une chambre de réaction et de combustion commune.
Suivant l'invention, l'appareil de craquage avec des chambres de réaction et de combustion distinctes agit en principe
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en fart. qu'unité à faible effets Tous les gaz râ ;"aS'c...'?¯'t.'. pro- venant de la batterie sont brûlés avec un faible rendement dans la chambre de combustion. de l'appareil de craquage et le système
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d'élément 2. combustible #-,.=..:..i e avec une efficacité optinl1.P11. L'appareil de craquage peut: atre rendu '3: petit, ' il'3'¯.
E,Ér3:iI''s3a que le craquage final a Heu dans l'appareil de craquage :Y; k:Et'2^ tant une chambre de réaction .t de combustion commune qui G" trou" ve à la température ;le fonctionnement, étant donné que le.-? gaz de @
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oraquage chauds provenant de L'appareil de ?:.'.'aYt.2rSt3P': avec clac C#?s'?4a:à:s: de réaction et de combustion distinctes les trilVCrf:ûI1l..
Pour une plus c3."ca:aC;t:. :.,."iC'-t1r'ii:,. de l'ammoniac e de l'oxydant, par exemple de l'oxygène, peuvent Gtre envoyés directement dans l'appareil de craquage avec une chambre de . : ^txf et. de ornJt1;Jtion commune, qui fonctionne donc immédiatement F.G... (1(:11:1'':; qua, comme déjà indique, il se trouve à la température de fonctionne- ment. Tout excédent d'hydrogène provenant de la chambre de combustion du premier appareil de craquage pour un débit de plus grande
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efficacité peut être brûle dans un appareil de recombinaison s'J6cial ou envoyé d1'1DR l'air libre.
Afin d'obtenir une struete aussi compacta que ì."-..F:ï 3.'..l' pour len moyens '=.'..3 i.YF 3 ra Cj:'1(!1. ,r l'ammoniac et pour arriver à une économie thermique aussi bonne
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que possible il est avantage'....:; de construire le dispositif rlfj telle sorte que l'appareil (le craquage d'ammoniac avec une chambre de combustion distincte et celui avec une chambre de â"kûcd iï:: 0t
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de combustion commune soient réalisés ensemble pour former une seule unité.
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Suivant une forme de réalisation de l'inventionp l'appareil de craquage d 'ammoniac avec la chambre de combustion di.ztinete est alors agencé autour de l'appareil d-9 <:raquage d :a>nm#.niaque avec la chambre de rëactioi et de; :,:,:>::1Du:i.:,;ior: e=<#,; ;&ne¯ Suivant une autre forme de rànl.' :#i#tio#> de l'intention, l'appareil de craquage d'ammoniac ##%.ec '-'.iio rie ;:6..î.,,t.¯':m et de combustion commune ost dis,o#:& auteur :le '2t3lui avec uno chambre de;6ombus.tion distincte.
D'autres détails et part".#u.làr.l;r-s d8 lL'in.J.i::tic;.> #;hx=> sortiront de la description ci."azJ;;;B;:, Con'-dG 'citre d'n..:cin?le non limitatif et en se référant aux dessins annexes, dans les- quels :
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La figure 1 est une rep=rlszn;,:ai:1.oi; schomatique j'un agencement suivant l'invention, av<;c les cQ# iic appareils de cira- quage disposés à la suite l'un de l'autre'.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un
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appareil de craquage dans lequel' l'appareil de craquaga #,voe,r =,;i;e chambra de combustion distincte est dispose autour de celui avec une chambre de réaction et de combustion commune;.,
La figure 3 est une vue en coupa transversale de l'appareil de craquage de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un ap-
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pareil de cJ:a<:lua;-rc dans 1,cqcei l'appareil c'? cra'Yuage d'ammoniac i:Y"c<: um chambre de réaction et de combustion corr-\';\.1ne $ft disposé ;'"1111:0\-\::,'" d celui ayant uns chambre de cordb-'iStior. C?L=O'tincte.
L'agencement suivant la figure comprend essentieile- :nûnt unités, savoir un réservcii 10 contenant de l'ammoniac liquide, un appareil de craquage d'ammoniac 11 avec des chambres " de r0actic et de combustion dstir.cees, un appareil de craquage
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d'ammoniac 12 avec une chambre de réaction et de combustion commune, et un système d'élément à combustible indiqué par l'élément à combustible 13. La chambre de réaction dans l'appareil de craquage 11 peut être constituée par plusieurs tubes ou cornues 14 contenant un catalyseur de craquage convenable, par exemple
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avec de l'oxyde de fer du ni'?Kel ou du platine cn tant que constituant actif. Ln chambre de combustion entourant .es tubes est désignée par la référence 15.
L'appareil de craqua,;,-' 12 est rempli d'un catalyseur de craquée pour l'ammoniac, par exemple du type
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indiqué pour l'appareil de claquage 11. ij'ùJ.émont combustible cc'ntient deux électrodes poreuses 16 et 17. Entre les ,ti<,ç,i=.;;d<>;< est situé l'électrolyte 18 dans une chambre ulectrolyto 1'. A ]> 'ei;t4:-oiùuir de 3, '42ectroiie J.6 se trouve >iii<> chambr-s d 9a 20 pour :Le sombusti.bi'3 et on dahsrs de l''êle2trodc l? une -=1,alù=-r,> 2: gaz 21 pour l'oxydant, L"Ôlectroû-B 15 par exempts',, peut Olrc une électrode en nickel actif et 1'électrode 17 und électrode d'argent actif.
I.'él.ee<::roJ,j;?<x ?!8 peut par enemple Eitr ; constitue par de hydrate de potassium.
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Lorsque le dispositif fonctionnât :je l'ammoniac vapori*se est envoyé depuis la réservoir 10 par le conduit 22 l'appas reil de craquage 11, où deux parties d'ammoniac sont craquées pour former une partie d'azote et trois parties d'hydrogène, te mélange d'azote et d'hydrogène est envoyé par le conduit 23 à travers l'appareil de craquage 12, qui est ainsi maintenu chaud, puis par l'intermédiaire du conduit 24 qui peut contenir un appareil de refroidissement 25 et une soupape de commande 26, à la chambre à gaz 20 de l'élément à combustible où une grande partie de l'hydrogène est consommée par oxydation pendant la réaction d'électrode.
L'hydrogène restant s'écoule, conjointement avec
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l'azote inchangé à travers le conduit 27, qui peut contenir une @ soupape de commande 29, vers la chambre de combustion 15 de l'ap-
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pareil de craquage Il,où il est brûlé avec de l'air ou de l 'o5tYé", ne qui peut être fourni par l'intermédiaire du conduis 30 et qui est constitué au moins en partie par des gaz J..-3:i.duaires provenant de la chambre à gaz 21, alimentée c-n oxygène ou en air par l'intermédiaire du conduit 54.
L'appareil Oc claquage d'cNmoniac Il et l'appareil de craquage d'ammoniac 12 ne doivent pas nécessalrement forme des unités distinctes connectées pa- la conduit 23,
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mais peuvent être constitués par une \:::Üté combinée, de t.slls sorte que, par exemple, les parois !'--,ne vexs 1. "cth12 des appareils de craquaga respectifs sciant 6UPP::' im6\Ji3g .fit qilé les gaz provenant d la aharitbre de ::.Ei:ùti.o## ?,<ea# les tube 1<# s'écoulent directement c:n:3 l'apparsil G<= craquage 12. La. r±;a;o#lJ:Pé de combustion de 1- appate:".J. de erapuage 11 PC;t:. µgiz!lf,ei;ent être située à l'extérieur de l'anJpa#reil de craquage proprement dit,, cas dans lequel les gaz de combustion chauds cont envoyer <1ëns l'appa" reil de craquage proprement dit afin de chauffer la chambre de réaction..
Les gaz de com'-'usbiont qui sont constituée pi; do la vapeur d'eau, de l'azote et un éventuel excédent 1"1' oJ;ygèns sont évacués par l'intermédiaire du conduit 31 vers un appareil de recombinaison 32 et ensuite dans par l s interinédiaire du conduit 33. De 1'oxygène ou de l'air fourni en 55 à l'appa- reil de recombinaison afin de brûler l'éventuel exècrent d'hy drogène dans les gaz de combustion.
Comme mentionné précédemment, c'est principalement l'appareil de craquage 11 qui travaille avec un faible rendement.
Les gaz formés dans l'appareil de craquage 11 maintiennent l'appareil de craquage 12 chaud. Ce dernier, toutefois., contribue à
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craquer l'ammoniac en cra</quant celui qui ne l'a pas été dans
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l'appareil de craquée 11 et qui accompagne les gaz craqués provenant de cet appareil de craquage. Pour un débit à faible rendement, l'appareil de recombinaison n'a que peut ou pas d'intérêt, étant donné que la combustion de l'hydrogène dans la chambre de combustion 15 est alors pratiquement totale.
Avec un débit de plus grand rendement, de l'ammoniac et de par exemple de l'oxygène ou de l'atr, peuvent
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être envoyés directement dans l'appareil de cra.ql;t1\!,) 12 par l'intermédiaire des conduits 34 et 35 respectivement. Etant
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donné que l'appareil de craquage est alors à la tcpuraturo de fonctionnement,, l' arnmoni('1, fourni directement est iri##;,àdiàit,c<#i<;fit craque. Une parti-3 de 1''ammoniac fourni 2(,r.: alors <F:,ii#ie;ù;qiont brûlée.
Suivant les figures 2 et 3, l'appareil de --ritquagn d'ammoniac lia avec une chambre de combustion distincte, est disposé autour de 1'appareil de craquage d <a:ùmonj,ac 12a avuc une chambre de réaction ##t. de combustion commune. Les tubes conL<onant le catalyseur de craquage pour l'apparéJ.>l cie craquage 11it sont désignés par la référence 14a et la cl#.i; :iiù=;ii de cvifibuul;1;;n tu/bulaire dans laquelle les tubes sont disposas, par la rzfzrence 15a, Les deux appareils de craquage sont disposés dans une en# ceinte extérieure 40, avec un isolement thermique 41, L'ammoniac est fourni par l'intermédiaire du conduit 42, correspondant, au conduit 22 de la figure 1.
Après avoir traversé les tubes 14a,
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le mélange formé d'hydrogène et d'azote s'écoule conjointGmcnt avec 1'ammoniac non craqué restant dans l'appareil de craquage 12a en 43, cet appareil de craquage 12a contenant également du catalyseur de craquage. De l'oxydant, par exemple de l'oxygène, est fourni par l'intermédiaire du tube 44 correspondant au conduit 34 à la figure 1, avec un orifice 45. De l'éventuel ammo-
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niac supplémentaire peut être introduit, par exemple à la paroi 46 par l'intermédiaire du conduit 47, correspondant au conduit 35 de la figure 1. Le mélange déjà craqué d'hydrogène et d'azote quitte le dispositif de craquage en 48, endroit correspondant au conduit 24 de la figure 1.
Les gaz résiduaires provenant de l'élément à combustible sont envoyés clans la chambre de combustion 15a en 49, ce qui correspond au conduit 27 de la figure 1, Un agent oxydant, par exemple constitue par de l'oxygène, est introduit par l'intermédiaire des tubes 50 avec des oxifices 51, 52 et 53 disposés en différents points Cour la longueur axiale de
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la chambre de combustion J. 5ao Lu :ube 50 co:;:":espc."c1 au cor..ùlJ.i..:.
30 de la figure 1. Les gaz de combustion provenant de l'appareil de craquage 11a quittent celui-ci en 60, ce qui correspond au conduit 31 de la figure 1.
Dans le dispositif de craquage représenté à la figure 4, l'appareil de craquage d'ammoniac 12b avec une chambre de réaction et de combustion commune est disposé autour de l'appa- reil de craquage d'ammoniac llb avec une chambre de combustion distincte. Les tubes contenant un catalyseur de craquage pour l'appareil de craquage llb sont désignés par la référence 14b et la chambre de combustion tubulaire dans laquelle les tubes sont disposés, par la référence 15b. Les deux appareils de craquage sont disposés dans une enveloppe extérieure 70 avec un isolement thermique 71.
L'ammoniac est introduit par le conduit 72 correspondant au conduit 22 de la figure 1. Après avoir traversé les tubes 14h, le mélange d'hydrogène et d'azote s'écoule conjointement avec l'ammoniac non craqué restant dans l'appareil de cra- qunge 12b en 73, cet appareil de craquage 12b contenant également du catalyseur de craquage. Un agent oxydant, par exemple de l'oxy-" gène, est fourni par l'intermédiaire du tube 74 correspondant au
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tube 34 de la figure 1, avec des orifices 75 et 76. De l'ammo- niac supplémentaire éventuel plut être introduit dans l'appareil de craquage12b, par exemple cl 77, ce qui correspond au con- duit 35 de la figure 1.
Le mélange déjà craqué d'hydrogène et d'azote quitte le dispositif de craquage en 78, ce qui correspond au conduit 24 de la figure 1. :Les gaz résiduaires provenant de l'élément à combustible sont envoyés dans la chambre de combus- @ tien 15h en 79; ce qui correspond au conduit 27 de la figure 1.
Un agent oxydant, par exemple constitue par de l'oxygène, est introduit par le tube 80 avec des orifices 81, 82 et 83 dispost en différents points sur la longueur axiale de la chambre de combustion. Le tube 80 correspond au conduit 30 de la. figure 1.
Les gaz de combustion provenant de 'L'appareil de craquage 11b quittent le dispositif de craquage 84,ce qui correspond :au conduit 31 de la figure 1.