Procédé pour régXer la température de réactions exothermiques entre des gaz. Lorsque dans les procédés continus basés sur des réactions exothermiques entre des gaz, par exemple dans des procédés catalytiques, la réaction a été amorcée on observe, dans beaucoup de cas, que grâce<B>à</B> la chaleur en gendrée, la température ne tarde pas<B>à</B> aug menter et<B>à</B> dépasser considérablement celle le plus appropriée<B>à</B> la marche régulière<B>de</B> la réaction. On est alors obligé de refroidir énergiquement la chambre de réaction ou même l'appareil catalytique tout entier afin d'en empêcher la destruction et d'éviter la décomposition du produit.
Il s'agit donc non seulement d'obvier<B>à</B> ces inconvénients mais de maintenir, dans chaque cas, la tempéra ture optimum, au moins dans la chambre de réaction.
Dans le présent procédé continu on<B>y</B> arrive en faisant circuler dans l'appareil, ser vant<B>à</B> la mise en #uvre du procédé, un li quide qui bout<B>à</B> une température inférieure <B>à</B> la température optimum, de sorte qu'une partie de la chaleur est absorbée par ledit liquide. En outre, on utilise la chaleur absor bée par ledit liquide bouillant pour chauffer les gaz qui entrent dans l'appareil. En transmettant partie de leur chaleur aux gaz entrants, les vapeurs du liquide bouillant se condensent. Il<B>y</B> a avantage<B>à</B> ramener le liquide ainsi récupéré<B>à</B> son pre mier point d'application.
Le présent procédé et l'appareil servant <B>à</B> sa mise en #uvre pourront s'appliquer notamment aux réactions catalytiques.
L'appareil servant<B>à</B> la mise en #uvre du procédé comprend des chambres de réac tion entourées d'enveloppes qui forment des compartiments destinés<B>à</B> recevoir un liquide circulant. Ce dernier a pour mission d'ab sorber l'excédent de la chaleur produite dans les chambres de réaction et de le transmettre aux parties trop froides desdites chambres et aux gaz qui entrent et qui possèdent une température moins élevée. Lesdites chambres de réaction sont reliées<B>à</B> une chambre d'ali mentation commune par des ouvertures dont la section de passage est limitée de façon <B>C</B> telle que les gaz sortant de la chambre d'ali mentation soient distribués d'une façon égale aux diverses chambres de réaction et soient distribués uniformément d'un bout<B>à</B> l'autre de la largeur de chaque chambre.
-Une forme d'exécution de l'appareil est représentée,<B>à</B> titre d'exemple, dans le dessin annexé dans lequel: La fig. <B>1</B> est une coupe de l'appareil faite de l'avant<B>à</B> Parrière; La fi<B>-. -9</B> est une coupe transversale d'un des éléments dont e.st constituée la partie principale de l'appareil;
La fig. <B>3</B> est une vue de l'extrémité la- t#rale d'un élément muni de communications permettant la circulation de liquides refroi- dissants <B>;</B> Les fig. 4 et<B>7</B> sont des élévations de l'extrémité latérale d'un élément et représen tent les tuyaux de communication, tandis que la fig. <B>5</B> est un plan de ces organes; La fig. <B>6</B> est nue vue de face de divers éléments assemblés, mais dans laquelle on n'a pas représenté les tuyaux prévus pour les liquides refroidissantq.
L'appareil représenté est formé d une ma tière, (le préférenee d'un métal, bonne con ductrice de la chaleur et qui ne soit pas cor rodé par les gaz soumis<B>à</B> la réaction.
La partie principale de l'appareil est coin- posée d'éléments interchangeables, chaque élément comprenant une chambre de réaction logée dans une enveloppe qui est divisée hori zontalement en deux compartiments destinés <B>à</B> contenir des liquides refroidissants. La cons- truetion générale de l'élément est représentée .à la fig. 2, la chambre de réaction B étant entourée au-dessus, au-dessous et partielle ment sur les côtés par des compartiments<B>-4</B> et<B><I>C.</I></B> On petit placer entre ces compartiments une matière calorifuge pour empêcher la trans mission de chaleur.
La chambre de réaction B et le compartiment<B>A</B> sont supportés par des colonnes TY montées sur la paroi inférieure du compartiment<B>C,</B> et la paroi supérieure de B est renforcée par des nervures T (fig. <B>1).</B> Le compartiment<B>C</B> se prolonge latéralement au-delà du compartiment<B>A</B> de façon<B>à</B> ob tenir<B>à</B> chaque extrémité la place nécessaire pour disposer les tuyaux d'arrivée et de<B>dé-</B> part des liquides en circulation.
La fig. <B>1</B> représente plusieurs éléments assemblés. Les chambres de réaction sont indiquées par B. .1 et C sont les compar timents destinés<B>à</B> contenir les liquides qui absorbent en partie la chaleur engeiidi-é.e dans la réaction se produisant entre les gaz et qui, par ébullition, maintiennent automatiquement les parois inférieures et supérieures des chambres de réaction aux températures<B>dé-</B> sirées. R désigne une chambre de distribu tion d'où les gaz destinés<B>à</B> réagir pénètrent dans les chambres de réaction B par des ou vertures étroites pratiquées dans les parois antérieures P desdites chambres.
La fig. <B>6</B> représente également, vu de face, l'assemblage de plusieurs éléments mais sans les tuyaux d'arriVée et de départ du liquide refroidissant. La chambre de distribution R est représentée en coupe avec une paroi double destinée<B>à</B> recevoir de la vapeur ou du liquide chaud de façon que cette chambre puisse être mainte- nue <B>à</B> une température désirée. Dans cette figure, les parois antérieures -P des chambres <B>de</B> réaction sont montrées dans la vue gêné- rale et par le détail représenté en bas et<B>à</B> droite de cette figure.
L'installation prévue pour fournir des li- Quides aux compartiments refroidissants et pour retirer le liquide chaud ou la vapeur chaude est représentée dans les fig. <B>3,</B> 4,<B>5</B> et<B>7.</B> Les liquides froids destinés<B>à</B> tous les com partiments .4 et<B>C</B> sont délivrés respective ment par des conduites K et M (fig. <B>5)
.</B> Les liquides pénètrent par les deux extrémités de chaque compartiment<B>à</B> travers plusieurs ou vertures prévues près de la partie inférieure et dans la moitié postérieure du compartiment et les liquides ou vapeurs chauds sortent de chaque compartiment par plusieurs ouvertures prévues<B>à</B> la partie supérieure et dans la moitié antérieure du compartiment.
Il est essentiel que les orifices de sortie des liquides on vapeurs soient établis de telle façon qu'il ne s'acuumule pas de vapeurs dans la partie supérieure du compartiment.
Les liquides ou vapeur-, chauds soi-tant d'une série d'éléments sont recus dans des conduites<B>J</B> et<I>L</I> (fig. <B>5)</B> et s'élèvent dans des condenseurs et appareils réfrigérants, dont la construction n'offre rien de nouveau et qui par conséquent ne sont pas reprôsentés sur le dessin. Les liquides froids reviennent de ces appareils aux réservoirs auxquels sont re liées les conduites K<I>et</I> M.
Le niveau des liquides qui contiennent les conduites doit toujours être un peu plus élevé que le sommet du compartiment le plus haut, de façon que les compartiments soient pleins en tout temps. Au commencement de 1'opé- ration le liquide remplit complètement les compartiments<B>A</B> et<B>C,</B> mais au fur et<B>à</B> me sure qWil se forme de la vapeur une partie du liquide est refoulée. Il s'établit alors un mouvement ininterrompu du liquide bouillant et<B>de</B> la vapeur vers les parties plus froides de l'appareil, avoisinant l'entrée des gaz, où la vapeur se condense. On peut diriger le liquide provenant de cette condensation sur un dispositif refroidisseur et de<B>là,</B> le renvoyer aux compartiments<B>A</B> et<B><I>C.</I></B>
L'appareil représenté fonctionne de la façon suivante: Il est chauffé<B>à</B> l'aide de tout àis- positif approprié jusqu'à ce qu'on atteigne une température qui commence la réaction entre les gaz destinés<B>à</B> être introduits. Ces gaz sont alors refoulés sous une certaine pression dans la chambre de distribution R<B>à</B> travers plusieurs orifices tels que<B>S.</B> Les gaz pénètrent dans les chambres de réaction B par de pe tites ouvertures prévues dans les parois anté rieures P de ces chambres. Comme les gaz contenus dans R sont sous pression, ils passent par les petites ouvertures de façon<B>à</B> être dis tribués uniformément sur la largeur de chaque chambre de réaction si les ouvertures ont nu diamètre uniforme.
Les ouvertures des di verses chambres de réaction peuvent être faites de différentes dimensions de façon<B>à</B> compenser toute différence de pression pou vant exister entre les différentes parties de la chambre R Dar suite de la tendance des gaz chauds<B>à</B> s'élever. Sur la paroi inférieure des chambres B est placé un catalyseur en présence duquel les gaz réagissent après avoir été portés<B>à</B> une certaine température qui<B>dé-</B> pend de la nature des gaz et du catalyseur.
La chaleur engendrée dans la réaction est absorbée dans une grande mesure par les li- quides que contiennent les compartiments<B>A</B> et<B>C.</B> Ces liquides sont mélangés par des cou rants de convection ou par ébullition et il en résulte qu'ils transportent la chaleur du mi lieu et de la partie arrière des chambres de réaction, c'est-à-dire de l'endroit où elle est principalement engendrée,<B>à</B> la partie avant o-à la chaleur est nécessaire pour porter les gaz arrivants<B>à</B> la température<B>à</B> laquelle la réaction commence.
Etant donné qu'il est désirable que toutes les chambres de réaction fonctionnent dans les mêmes conditions, la partie antérieure. du compartiment refroidissant situé le plus bas peut être chauffée par nue source externe.
Après la réaction, les gaz sortent des chambres B et sont reçus dans un réservoir ou condenseur installé<B>à</B> l'arrière de l'appareil et non représenté sur le dessin.
L'appareil représenté permet de réaliser les avantages suivants. On est<B>à</B> même d'em pêcher que la paroi supérieure et les parois latérales des chambres de réaction soient chauffées au-delà d'une température détermi née. Des moyens sont également prévus qui permettent d'éviter que la paroi inférieure de. la chambre de réaction soit chauffée au-delà d'une température déterminée qui peut être différente de celle de la paroi supérieure et des parois latérales, si on le dâ,#ire. La cons truction de l'appareil est simple par le fait que cet appareil se compose d'éléments inter changeables.
Enfin on utilise la chaleur déve loppée dans la réaction produite entre les gaz, en vue de chauffer les gaz fraîchement in troduits dans l'appareil suffisamment pour amorcer la réaction.