Appareil pour la préparation de combinaisons de Pazote. La présente invention concerne un appa reil pour la préparation de combinaisons de l'azote à l'aide de l'arc électrique.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comporte une chambre unique, divisée par un dispositif réfrigérant en deux comparti ments, dans l'un desquels se produit l'arc électrique, ces deux parties communiquant entre elles sur toute la hauteur de l'arc par une série de conduits ménagés dans le dis positif réfrigérant pour le passage des gaz du compartiment où se produit l'arc dans l'autre compartiment, la surface de refroi dissement du dispositif réfrigérant étant plus petite du côté des décharges électriques que du côté de l'autre compartiment dans le but (le refroidir surtout ce dernier.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale selon la ligne I-I de 1a_ fig. 2 et cette dernière est une coupe horizontale selon la ligne II-II de la fig. 1.
L'appareil représenté comporte une cham bre unique, divisée en deux compartiments et B cylindriques, concentriques, verti caux. Ces deux compartiments communiquent par des passages c ménagés entre des cel lules d d'un dispositif réfrigérant. Ces cel lules d communiquent entre elles par leurs parties supérieure et inférieure grâce à deux espaces<I>e et f</I> libres de cloisons ;
elles com muniquent en outre avec le compartiment t1 par des trous g. On remarquera que la surface de refroidissement du dispositif ré frigérant se trouvant du côté du comparti ment < l. est plus petite que celle se trou vant du côté du compartiment B, le refroi dissement de A. sera donc inférieur à celui de B.
Une électrode h., par exemple en cuivre, est disposée à la partie inférieure du com partiment t1 .. Cette électrode est refroidie et isolée- électriquement du reste de l'appa- i'eil par une pièce isolante i, maintenue en place par un écrou k vissé sur le bâti de l'appareil.
Un orifice l d'amenée de gaz est prévu au haut de l'appareil et communique avec l'espace e. Un orifice gis de sortie évacue les gaz du compartiment B.
Le fonctionnement de ce four est le sui vant L'électrode h est reliée à un pôle d'une source de courant électrique et le reste de l'appareil est relié à l'autre pôle de cette source. Il s'en suit qu'un arc électrique jaillit dans le compartiment l1 entre l'élec trode h et les parois dudit compartiment. Cet arc peut être soufflé par un champ ma gnétique créé par une ou plusieurs bobines non représentées, mais qui peuvent être dis posées à l'extérieur de l'appareil concentri quement au compartiment B. Le gaz à trai ter, formé au moins partiellement d'azote, est introduit froid dans l'appareil par l'ori fice 1.
Ce gaz froid est réparti dans les cellules d du dispositif réfrigérant, puis il passe de ces cellules dans le compartiment d. par les trous g comme l'indiquent les flèches n. Dans le compartiment<I>A,</I> le gaz est soumis à l'action de l'arc et s'écoule en suite par les passages c dans le comparti ment B. Dans ces passages c ainsi que dans le compartiment B, le gaz est fortement re froidi par son contact avec les parois du dispositif réfrigérant.
Lorsque le gaz introduit en 1 est un mélange d'azote et d'oxygène, par exemple de l'air, on obtient du N0. Ce NO peut être fixé dans le compartiment B en le fai sant réagir en présence de l'oxygène libre sur un réactif solide, tel que l'oxyde de cal cium, du carbonate d'ammonium, etc. -Dans ce but, on pourra prévoir un dispositif per mettant d'introduire le réactif solide au haut du compartiment B et de le retirer en bas, réactif se déplaçant par gravitation dans ce compartiment.
Lorsque le gaz introduit en 1 est de l'azote, ce dernier est transformé en sa forme allotropique par l'arc et les molécules d'azote allotropiques arrivent jusque dans le compartiment B. Dans ce compartiment on fait réagir l'azote, pendant qu'il est encore sous la forme allotropique, avec un réactif solide, tel qu'un hydrure ou un superoxyde (BaO_,,, V@ O<B>05,</B> #c, V,;04, etc.). Dans le cas d'un hydrure l'hydrogène pourra être introduit en même temps que l'azote dans le comparti ment de l'arc, d'où il arrivera dans le com partiment B, pour régénérer l'hydrure en question.
II est connu que l'hydrogène ne se combine à l'azote qu'en quantités minimes dans l'arc.
On peut aussi prévoir que le dispositif réfrigérant soit refroidi par un liquide, par exemple (le l'eau. A cet effet, les trous g sont supprimés et il est prévu un tuyau - de sortie pour le liquide réfrigérant. L'orifice L peut servir à introduire ce liquide et le tuyau de sortie peut être disposé latérale ment à l'espace f. En outre, dans ce cas l'électrode h. peut être creuse, de manière à pouvoir introduire par elle le ou les gaz frais (N:
.> ou N2 -+- 02, ou Ns -+- 3 H2) de vant être soumis à l'action de l'arc. Le reste de l'appareil est alors semblable à la forme d'exécution représentée et son fonc tionnement est le même que décrit ci-dessus, sauf que le gaz est introduit par l'électrode creuse et le liquide réfrigérant ne fait que circuler dans les cellules d sans prendre part à aucune réaction.
Apparatus for the preparation of nitrogen combinations. The present invention relates to an apparatus for the preparation of nitrogen combinations using the electric arc.
This apparatus is characterized in that it comprises a single chamber, divided by a cooling device into two compartments, in one of which the electric arc occurs, these two parts communicating with each other over the entire height of the arc. by a series of conduits formed in the refrigerating device for the passage of gases from the compartment where the arc occurs into the other compartment, the cooling surface of the refrigerating device being smaller on the electric discharge side than on the cooling side. the other compartment for the purpose (to cool it especially the latter.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a vertical section on the line I-I of 1a_ fig. 2 and the latter is a horizontal section along the line II-II of FIG. 1.
The apparatus shown comprises a single chamber, divided into two compartments and B cylindrical, concentric, vertical. These two compartments communicate by passages c formed between cells d of a refrigerating device. These cells d communicate with each other through their upper and lower parts by means of two spaces <I> e and f </I> free of partitions;
they also communicate with the compartment t1 through holes g. It will be noted that the cooling surface of the refrigerating device located on the compartment side <l. is smaller than that located on the side of compartment B, the cooling of A. will therefore be less than that of B.
An electrode h., For example made of copper, is placed at the lower part of the compartment t1. This electrode is cooled and electrically insulated from the rest of the apparatus by an insulating piece i, held in place by a nut k screwed onto the frame of the device.
A gas inlet l is provided at the top of the device and communicates with the space e. An outlet port evacuates the gases from compartment B.
The operation of this oven is as follows: The electrode h is connected to one pole of a source of electric current and the rest of the device is connected to the other pole of this source. It follows that an electric arc spurts out in the compartment l1 between the elec trode h and the walls of said compartment. This arc can be blown by a magnetic field created by one or more coils not shown, but which can be placed outside the device concentrically to compartment B. The gas to be treated, formed at least partially of nitrogen, is introduced cold into the device through port 1.
This cold gas is distributed in the cells d of the refrigeration device, then it passes from these cells into the compartment d. through the holes g as indicated by the arrows n. In compartment <I> A, </I> the gas is subjected to the action of the arc and then flows through the passages c into the compartment B. In these passages c as well as into the compartment B , the gas is strongly cooled by its contact with the walls of the cooling device.
When the gas introduced at 1 is a mixture of nitrogen and oxygen, for example air, N0 is obtained. This NO can be fixed in compartment B by making it react in the presence of free oxygen with a solid reagent, such as calcium oxide, ammonium carbonate, etc. -For this purpose, a device can be provided for introducing the solid reagent at the top of compartment B and withdrawing it at the bottom, the reagent moving by gravity in this compartment.
When the gas introduced in 1 is nitrogen, the latter is transformed into its allotropic form by the arc and the allotropic nitrogen molecules arrive in compartment B. In this compartment, the nitrogen is reacted, while 'it is still in the allotropic form, with a solid reagent, such as a hydride or a superoxide (BaO _ ,,, V @ O <B> 05, </B> #c, V,; 04, etc.) . In the case of a hydride, the hydrogen can be introduced at the same time as the nitrogen into the arc compartment, from where it will arrive in the compartment B, to regenerate the hydride in question.
It is known that hydrogen only combines with nitrogen in minimal quantities in the arc.
Provision can also be made for the refrigerating device to be cooled by a liquid, for example (water. For this purpose, the holes g are omitted and an outlet pipe is provided for the refrigerant liquid. The orifice L can serve to introduce this liquid and the outlet pipe can be disposed laterally to the space f. In addition, in this case the electrode h. can be hollow, so as to be able to introduce through it the fresh gas (s) (N :
.> or N2 - + - 02, or Ns - + - 3 H2) before being subjected to the action of the arc. The rest of the apparatus is then similar to the embodiment shown and its operation is the same as described above, except that the gas is introduced by the hollow electrode and the refrigerant only circulates in the d cells without taking part in any reaction.