Convertisseur catalytique. Cette invention a pour objet un appareil catalytique, servant à réaliser des réactions exothermiques, dans la phase gaz ou vapeur, particulièrement adapté pour réaliser des réactions qui exigent. un réglage très précis de la. température.
Dans le brevet suisse n 136638 du 19 janvier 1928, on a décrit un appareil con vertisseur dans lequel une série de conver tisseurs sont appliqués, le-premier au moins étant refroidi, de préférence, par les gaz de réaction eux-mêmes-, ce refroidissement étant suffisamment intense pour permettre .de gran des surcharges, c'est-à-dire pour permettre de travailler à des débits dépassant largement la. normale pour des rendements industriels, ce premier convertisseur étant suivi d'au moins un convertisseur-non refroidi ou re froidi moins énergiquement. Cet appareil fonctionne d'une façon très satisfaisante dans le cas de convertisseurs ne dépassant pas cer taines dimensions et pour certaines réactions.
Pour d'autres réactions qui sont éminemment exothermiques, spécialement celles dans les quelles la température nécessaire dans les premières couches de catalyseur diffère de celle nécessaire dans les couches ultérieures, comme, par exemple, dans le procédé de fa brication de l'acide sulfurique par contact., il n'est pas possible d'obtenir le réglage dé siré de la température dans les zones à fai ble refroidissement. d'une manière suffisam ment satisfaisante pour pouvoir travailler sur une très grande échelle;
et dans le cas de réactions telles que le procédé de fabrica tion de l'acide sulfurique par contact où il est désirable de maintenir une température beaucoup plus basse clans les .dernières cou ches de catalyseur dans le but d'assurer un équilibre de conversion élevé, les gaz de réac tion eux-.mêmes ne peuvent pas servir aussi efficacement au refroidissement de la couche finale, parce qu'ils sont eux-mêmes à une température trop élevée, et il est nécessaire de les refroidir d'une autre façon.
L'appareil suivant la présente invention comprend plusieurs éléments convertisseurs -disposés en série dans au moins une enve loppe, l'un au moins .de ces éléments étant muni d'un dispositif de refroidissement fonc tionnant à l'aide des gaz -de réaction et tel que l'effet de refroidissement augmente ra pidement quand augmente la vitesse des gaz de réaction à travers le convertisseur, cet élément convertisseur étant suivi d'au moins un élément convertisseur muni d'un dispo sitif de refroidissement fonctionnant à l'aide d'un agent de refroidissement autre que les gaz de réaction sortant .d'un élément conver tisseur antérieur.
Dans le ou les éléments convertisseurs du second genre, c'est-à-dire ceux qui sont re froidis par un agent de refroidissement autre que des gaz de réaction sortant d'un élé ment convertisseur antérieur, cet agent peut toutefois, dans certains cas, consister en des gaz de réaction, mais non après le passage de ces gaz à travers une couche antérieure.
(Par élément convertisseur on entend une couche de catalyseur avec dispositif propre d'é change de température.) Dans un but de com modité et d'économie de place, les divers élé ments convertisseurs ou couches de cataly seur peuvent être montés dans une enveloppe unique, mais il va de soi que cette disposition n'est pas la seule possible et qu'on pourrait prévoir des éléments convertisseurs consti tuant des dispositifs distincts avec propre enveloppe, et disposés côte à côte, comme re présenté schématiquement dans le brevet sus mentionné.
L'appareil catalytique faisant l'objet de cette invention peut être appliqué aux cata lyses à phase de vapeur les plus diverses telles<U>que</U> l'oxydation du benzol, du toluène, du phénol, des phénols du goudron ou .du fur- fural, en vue de leur transformation en acide maléique et .en acide fumarique; la conver sion du crésol en salicyladhéhyde et en acide salicylique; la conversion -du toluène et des divers toluènes halogénés et nitro-substitués en les aldéhydes et acides correspondants;
la conversion des _ xylènes, du pseudocumène, du mésitylène. du paracvmène et d'autres dé rivés en les aldéhydes et acides correspon dants; la conversion du naphtalène en alpha- naphtaquinone, en anhydride phtalique et en acide maléique; la .conversion de l'anhydride phtalique en acide maléique et en acide fu- marique; la conversion le l'anthracène en an thraquinone; la conversion duphénanthrène en phénanthraquinone, en anhydride phtalique et en acide maléique;
la conversion de l'acé- naphtène en acénaphtylène, acénaphta.qui- none, bisacénaphtylidènedione, acide naph- taldéhydique, anhydride naphtalique et acide hémimellitique; la conversion du fluorène ou des fluorènes déshydrogénés en fluorénone;
la conversion de l'eugénol et de l'isoeugénol en vanilline et acide vanillique; la. conver sion de l'alcool méthy ligue et du méthane en formaldéhyde; 1a_ conversion de l'alcool éthy lique en acide acétique; et la conversion de l'éthylène chlorhydrine en acide chloracéti- que.
Les oxydations organiques dans les quelles des impuretés sont sélectivement gril lées ou transformées en substances faciles à éliminer exigent aussi un réglage exact. Des exemples de réactions de ce genre sont la pu rification de l'anthracène brut ou du phéna.n- thrène brut par la combustion catalytique sé lective du carbazol, la purification du naph talène brut, des hydrocarbures aromatiques bruts à noyau unique et des .composés alipha tiques bruts, -comme, par exemple, les huiles et carburants de grande teneur en soufre.
On peut aussi purifier l'ammoniaque du goudron de houille qu'elle renferme par une oxydation sélective des impuretés organiques et autres, ce qui exige un bon réglage de la température. L'appareil convient aussi pour l'oxydation ou la synthèse de l'ammoniaque.
L'appareil suivant l'invention convient aussi pour d'autres types de catalyses exo thermiques à phase de vapeur, telles que les réductions, hydrogénations, condensations, etc. catalytiques, et pour les réactions à haute pression et des réactions spéciales telles que la purification catalytique des gaz, le procédé de fabrication catalytique du gaz à l'eau, la. synthèse de l'acide cyanhydrique, la préparation de produits de réduction de l'oxyde de carbone et de l'anhydride carbo nique, comme, par exemple, le méthanol, di vers carburants, etc.
Des exemples de réduc tions sont la réduction des composés nitro en amines, par exemple du nitro-benzol en ani line, etc., la réduction des phénols en cycio- bexanols, du naphtalène en tétraline, etc., du crotonaldéhyde en alcool butylique normal, de l'aeétaldéhyde en alcool éthylique, etc.
L'appareil catalytique qui fait l'objet de cette invention est en particulier avantageu sement approprié à la fabrication de l'acide sulfurique par contact, -dans laquelle il per met d'obtenir des températures de réaction élevées, et, par suite des vitesses de réaction élevées, clans les premières couches ou élé ments convertisseurs, .en combinaison avec une température plus basse - assurant un meil leur équilibre de conversion - clans les cou ches ou éléments convertisseurs ultérieurs.
L'invention sera, par conséquent, décrite en se référant plus particulièrement à la fabrica tion de l'acide sulfurique par contact, mais il est bien entendu due tout ce qui est dit au su jet decette fabrication est applicable à d'au tres catalyses exothermiques à phase de va peur telles que celles énumérées ci-dessus.
Le dessin annexé représente, à. titre d'exemple, plusieurs formes de réalisation de l'appareil selon l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale d'un appa reil convertisseur muni -d'un échangeur de chaleur interne; Fig. 2 est une coupe horizontale suivant 2-2 (fig. 1); Fig. 3 est une coupe verticale d'un autre appareil convertisseur; Fig. 4 est une coupe verticale d'un appa reil convertisseur muni d'un .dispositif de re froidissement par gaz circulant en circuit fermé pour la seconde couche; Fig. 5 est un détail de l'élément. -de re froidissement du dispositif de fig 4;
Fig. 6 est une coupe verticale d'un autre appareil convertisseur et représente l'applica tion du gaz devant réagir pour refroidir la seconde couche, ainsi qu'une autre façon di, refroidir la première couche; Fig. 7 est une coupe horizontale suivant 7-7 (fig. 6).
On remarquera que les dessins sont pure ment schématiques, les dispositifs accessoires tels que les calorifuges, les dispositifs de mesure de la température, etc., ayant été sup primés clans un but de simplicité. Bien en tendu, dans une installation réelle, tous les détails convenables de ce genre seraient pré vus par le constructeur expérimenté.
Dans la construction de la fi-. 1, le pre mier élément convertisseur comprend une couche de catalyseur disposée à l'intérieur d'une enveloppe 1,- le catalyseur 3 reposant sur un tamis ou treillis 2. Des tubes à. ex trémité inférieure fermée 4 traversent le ca talyseur et descendent au-dessous du tamis \?, et des tubes à extrémités ouvertes 5 descen dent d'une plaque à tubes 6 sensiblement jus qu'au fond des tubes 4. La plaque à. tubes 6 est munie de bouchons convenables 7 permet tant l'introduction du catalyseur.
L'enve loppe est munie d'une partie inférieure un peu rétrécie 8 destinée à recevoir la seconde couche de catalyseur, appartenant au deuxième élément convertisseur, qui est sup portée par le tamis 9 et à travers laquelle passent horizontalement des éléments échan geurs de chaleur à double contre-courant composés de tubes 10 à extrémité interne fer mée et de tubes 11 à extrémités ouvertes. Les tubes 11 à extrémités ouvertes sont re liés à un collecteur 12,_ tandis que les tubes 10 sont reliés à un collecteur 13. L'appareil est en outre muni d'un couvercle ou pièce su périeure 14 et d'un fond ou pièce infé rieure 15.
En fonctionnement, les gaz, par exemple un mélange d'anhydride .sulfureux et de gaz contenant de l'oxygène, pénètrent à tra vers le couvercle 14 et, si on désire, des chi canes peuvent être convenablement disposées sur leur trajet avant leur descente à l'inté rieur des tubes à extrémités ouvertes 5 dans lesquels ils sont en relation indirecte d'é change de chaleur avec le catalyseur. Lors- qu'ils atteignent le fond des tubes à extré mité inférieure fermée, ils changent de sens, c'est-à-dire remontent dans l'espace annu laire compris entre les tubes 5 et les tubes 4.
Pendant cette élévation, ils sont en relation directe d'échange de chaleur avec le cataly seur et avec les gaz qui arrivent. Après un second changement de sens, ils descendent à travers la couche de catalyseur. Après avoir passé par-dessus la partie inférieure de ces échangeurs de chaleur à double contre courant, ils traversent le second élément. ou convertisseur dont on règle la température en faisant circuler un gaz réfrigérant, par exemple de l'air, dans le collecteur 12, ,dans les éléments :
d'échange -de chaleur à double contre-courant constitués par les tubes à ex trémités ouvertes<B>11</B> et par les tubes 10 et dans le collecteur d'échappement<B>13.</B> Après avoir traversé la seconde couche de cataly seur, les gaz pénètrent dans la pièce infé rieure 15 et s'échappent par la tubulure d'é chappement représentée. Pendant le passage à travers la première couche ou le premier élément convertisseur, les gaz sont soumis à un échange de chaleur si efficace - en rai son de la vitesse élevée et de la grande lon gueur du parcours - que l'effet de refroi dissement des gaz qui pénètrent est sensible ment proportionnel à leur quantité entre les limites d'une très grande échelle;
et comme la chaleur développée par la réaction qui a lieu lorsque les gaz traversent la couche de catalyseur est aussi sensiblement proportion- iielle à la quantité de gaz qui traverse cette couche, il est évident que la température va riera peu, même si la quantité de gaz de réac tion traversant l'appareil est soumise à -de grandes fluctuations. Dans des réactions tel les que la fabrication de l'acide sulfurique par contact, il est désirable qu'il règne dans le premier élément convertisseur une tempé rature élevée propre à assurer une vitesse de réaction élevée, mais il convient que.
cette température soit diminuée avant le passage des gaz à travers le .dernier élément conver tisseur (ou dernière couche), afin d'assurer le meilleur rendement. Ceci est aussi en par- tie effectué par le contact des gaz sortant de la première couche de catalyseur avec les parties des éléments échangeurs de chaleur à double contre-courant qui descendent au- dessous du tamis 2 et se comportent à la façon d'un échangeur de chaleur interne. On règle alors exactement la température ré gnant clans la seconde couche de catalyseur en proportionnant convenablement la.
quan tité de gaz réfrigérant passant dans les élé ments d'échange de chaleur à double contre courant prévus dans la couche et en réglant convenablement la température de ce gaz. Il est ainsi possible de maintenir le ,second élé ment convertisseur à une température beau coup plus basse que le premier et, de cette manière, on obtient d'une façon satisfaisante les températures les plus désirables pour une vitesse de réaction élevée, d'une part, et un équilibre de conversion excellent, d'autre part.
Au lieu de faire descendre les éléments échangeurs de chaleur à double contre courant que renferme la première couche au dessous. du tamis 2, on pourrait les limiter à la couche clé catalyseur elle-même. Dans ce cas, l'effet de refroidissement de ces éléments serait le même, mais il ne diminuerait pas la température des gaz à leur sortie du ta mis 2.
On pourrait substituer aux éléments échangeurs de chaleur à double contre courant de l<B>a</B> seconde couche des tubes rec tilignes, mais des tubes de ce genre consti tuent. des régulateurs de température moins efficaces. Si on le désire, le second élément convertisseur peut, bien entendu, être dis posé .dans une enveloppe distincte placée à côté du premier élément convertisseur et non au-dessous de lui. Le mode d'action serait évidemment identique. Le choix de la cons truction sera presque exclusivement subor donné à des questions de place et d'économie.
On remarquera qu'il est non seulement possible de travailler avec les températures les plus favorables dans l'un et l'autre des éléments convertisseurs ou couches de cata- lyseur, mais qu'il est aussi possible de faire varier la vitesse du courant -de gaz et la .du rée du contact dans les différentes couches, c'est-à-dire clans les -éléments convertisseurs successifs. Ordinairement, il est préférable que la période de contact soit plus courte dans la couche supérieure que dans la couche inférieure. Ceci s'obtient normalement en plaçant les échangeurs de chaleur très près les uns des autres dans la couche supérieure et à des intervalles plus grand, dans la cou che inférieure.
Ceci ne ressort pas des dessins schématiques dans les fig. 1 et 2 desquels, clans un but de clarté, les échangeurs de cha leur à double contre-courant sont représen tés très espacés les uns des autres. Dans la pratique, ils seraient préférablement très rap prochés les uns des autres, et la quantité de catalyseur qui les sépare serait diminuée d'une façon correspondante, ce qui augmen terait la vitesse du courant de gaz de réac tion à travers le catalyseur et diminuerait la durée de contact.
Les durées de contact les plus appropriées aux divers éléments conver tisseurs seront, bien .entendu, déterminées par le chimiste expérimenté pour toute réac tion particulière, et un avantage de la pré- ente invention réside dans le fait que l'ap pareil convertisseur est suffisamment souple pour permettre .d'assurer les conditions les plus favorables sur ce point important.
Fig. 3 représente un appareil convertis. seur dont les éléments convertisseurs diffè rent un peu de ceux des fig. 1 et 2, mais qui fonctionne suivant le même principe. L'élé ment convertisseur supérieur comprend, comme dans la fig. 1, une enveloppe 1 et un couvercle 14. Une plaque à tubes 16 est pré vue vers la partie inférieure de l'enveloppe et de cette plaque s'élèvent des tubes 17 remplis de catalyseur.
Des tubes à extrémité supé rieure fermée 18, munis de perforations 19 vers leur extrémité inférieure, sont placés au- dessus des tubes de catalyseur et les entou rent étroitement. Une chicane 20 est aussi prévue clans le couvercle 14 pour assurer un meilleur mélange des gaz. L'élément conver tisseur inférieur est composé d'une enveloppe 8 et de plaques à tubes supérieure 21 et infé rieure 22 reliées par des tubes 24 remplis de catalyseur, ce dernier étant supporté par des tamis individuels 23. Une pièce de fond 15 -est aussi prévue.
Le gaz réfrigérant pénètre dans l'enveloppe 8 par l'ouverture 25, passe au contact des tubes 24 après avoir été dévié par des chicanes 26 et s'échappe finalement par un orifice de sortie 27.
En fonctionnement, les gaz de réaction pénètrent dans le couvercle 14, sont .distri bués par la chicane 20 et descendent autour des tubes à extrémité supérieure fermée 18, ces gaz étant en relation indirecte d'échange de chaleur avec le catalyseur que renferment les tubes 17. Lorsqu'ils atteignent les perfo rations 19, les gaz pénètrent dans l'espace annulaire compris entre les tubes 18 et les tubes 17 et leur mouvement change de sens, c'est-à-dire qu'ils montent en relation di recte d'échange de chaleur avec le catalyseur, les tubes 17 et les gaz passant à l'exté rieur des tubes 18; finalement, ils changent de nouveau de sens et redescendent à travers le catalyseur que renferment les tubes.
Ils traversent alors le catalyseur que renferment les tubes 24 et s'échappent par la tubulure de sortie de la pièce 15. On remarquera que le réglage de la température dans l'élément convertisseur supérieur est le même que dans la fig. 1, c'est-à-dire que l'échange de chaleur augmente proportionnellement au courant de gaz .de réaction et que les échangeurs de cha leur sont à double eantre-courant, bien qua la disposition soit inversée. On peut réaliser un réglage extraordinairement efficace de la température, étant donné qu'on peut choisir des tubes de catalyseur aussi petits qu'on le désire.
La température dans l'élément con vertisseur inférieur est réglée par un gaz ré frigérant à toute valeur désirée indépendam ment de celle régnant dans l'élément conver tisseur supérieur.
Bien entendu, la disposition inférieure re présentée dans les fig. 1 et 2 peut être appli quée avec une disposition de la partie supé rieure telle que celle représentée clans la fig. 3, et vice-versa. En fait. l'association particulière d'un type d'élément convertis seur refroidi par les gaz -de réaction avec un autre type à refroidissement indépendant a uniquement pour but de mettre en évidence la souplesse de l'appareil suivant l'invention., d'autres dispositions différentes pouvant être appliquées.
Fia. 4 représente un type de convertis seur dont la construction diffère légèrement de celle de fia. 1, les gaz traversant d'abord un élément convertisseur inférieur, puis un élément convertisseur supérieur, au lieu de l'inverse. L'élément convertisseur inférieur contint les échangeurs de chaleur à .double contre-courant. du même type que ceux de fia. 1, excepté qu'ils sont retournés. Les par ties de ces deux constructions qui se corres pondent ont été- désignées par les mêmes nombres.
L'élément .convertisseur supérieur est également muni d'échangeurs de chaleur à contre-courant, mais, aulieu que ces échangeurs soient disposés horizontalement comme dans les fia. 1 et 2, ils sont disposés verticalement, Après son passage à travers les échangeurs de chaleur à contre-courant -de la seconde couche, l'agent réfrigérant s'échappe par un tuyau 27, puis passe à travers un appareil réfrigérant 28, représenté schématiquement sous forme d'une chaudière à tubes de fumée, et est finalement remis en circulation par une pompe 29 et un tuyau 30 :de façon qu'il passe de nouveau à travers les échangeurs de chaleur à contre-courant.
Un by-pass 31 con tourne l'appareil réfrigérant 28, et la quan tité .de gaz passant .dans ce by-pass est ré glée par un robinet 32 monté sur le tuyau 31 et par un robinet 33 monté sur le tuyau<B>27.</B>
Les enveloppes des convertisseurs, même lorsqu'elles sont efficacement calorifugées, ont un certain effet de refroidissement, et cet effet peut être compensé en refroidissant<B>lé</B> centre -de la couche -de catalyseur de chaque élément convertisseur plus fortement que la périphérie. Ceci est représenté dans la fia. 4 par des bouchons 34 qui limitent le courant de gaz passant dans -les échangeurs de cha- leur de l'élément convertisseur supérieur.
Des limitations analogues provoquant un ac croissement du courant :de la périphérie vers le centre peuvent être appliquées aux échan geurs de chaleur à .double contre-courant de l'élément convertisseur inférieur ou .de l'élé ment convertisseur supérieur de fia. 1.
Fig. 5 est un détail des échangeurs de . chaleur à contre-courant de la fia. 4. On voit que le tube interne peut être perforé pour empêcher les gaz de venir frapper l'extrémité fermée des tubes à extrémité fermée -en quan tité suffisante pour produire un point froid, ce qu'il convient d'éviter parce qu'il en ré sulterait .des températures de travail irrégu lières pour le catalyseur.
Fia. 6 représente un appareil convertis seur dans lequel le courant de gaz est sensi blement le même que dans la fia. 4, l'élément convertisseur supérieur étant muni d'échan geurs de chaleur à double contre-courant et ses éléments étant désignés par les mêmes nombres. L'élément :convertisseur inférieur est muni d'échangeurs de chaleur à double contre-courant -d'un type différent consistant en -des anneaux concentriques 35 et 36 .dis posés respectivement les uns à l'intérieur des autres, le catalyseur étant placé dans l'espace compris entre les anneaux 35 des échangeurs successifs. Ces anneaux externes 35 présen tent aussi des perforations 37 à leur extré mité inférieure ouverte, afin que les ga.z puissent pénétrer dans le catalyseur.
On re marquera due le courant -de gaz est le même que dans la construction des fia. 1 et 4, c'est- à-dire que les gaz passent d'abord entre les deux anneaux 36 de chaque échangeur en re lation indirecte d'échange de chaleur avec le catalyseur, changent. alors -de sens, -descen dent ensuite .dans les espaces annulaires com pris entre les anneaux 35 et 36 en relation di recte d'échange de chaleur avec la masse de contact et avec le gaz qui pénètre; puis, tra versant les perforations<B>37,</B> changent de nou veau -de sens et s'élèvent à travers la couche de catalyseur.
La construction des fia. 6 et 7 possède toutefois certains avantages en ce sens que les anneaux se logent les uns dans les autres sans qu'on ait besoin d'avoir re cours à -des plaques à tubes -et que le cataly seur que renferment ces anneaux offre aux échangeurs de chaleur une surface plus grande que dans la construction des fig. 1 et 4. La compensation relative au refroidisse ment de l'enveloppe du convertisseur peut être assurée en augmentant l'épaisseur des anneaux de catalyseur à mesure qu'on va du centre vers la. périphérie ou en apportant des obstacles convenables au passage du gaz à travers les diverses parties.
Il y a lieu de remarquer que la construc- i.ion du premier élément convertisseur dans les fig. 1, 4 et 6 présente un grand avan tage en ce sens que -des jonctions étanches ne sont pas nécessaires. Il est. évident que les pe tites fuites de gaz susceptibles de se produire auront simplement pour effet de diminuer légèrement la quantité qui traverse les échan geurs de chaleur et qu'elles ne passeront pas à l'extérieur .du convertisseur.
Ceci diffé rencie nettement ces éléments convertisseurs tubulaires de types antérieurs tels que, par exemple, celui représenté à la. partie infé rieure de fig. 3, dans lesquels l'étanchéité des tubes est nécessaire et constitue fréquemment une cause .d'ennuis, étant donné que les appa reils de ce genre travaillent à des tempéra tures élevées et que .des déformations sont toujours à craindre.
En plus de la disposition modifiée du convertisseur des fig. 6 et 7, fig. 6 représente l'application d'échangeurs de chaleur dans l'élément convertisseur supérieur pour pré chauffer au moins l'un des gaz de réaction qui pénètrent. Ceci s'obtient en faisant en sorte que le gaz devant réagir, contraint à pé- raétrer dans l'appareil par un ventilateur<B>38,</B> passe dans un tuyau 39, puis dans les échan geurs de chaleur à double contre-courant et sort finalement par un tuyau 40 muni d'un robinet pour se rendre à une chambre 41 clans laquelle la matière à traiter peut être volatilisée.
Cette chambre est représentée d'une façon purement schématique et variera bien entendu, avec la nature de la matière traitée. Ainsi, par exemple, dans l'oxydation de l'anhydride sulfureux en anhydride sul furique, cette chambre peut être constituée par un brûleur de soufre; dans le cas d'oxy dations organiques et d'autres .catalyses à phase de vapeur ou d'autres catalyses impli quant des composés organiques volatils, la dite chambre peut être constituée par un va porisateur de tout type désiré.
Bien entendu, le dessin est purement schématique et ne dé finit aucune construction particulière. Lors que les gaz de réaction ont pris naissance, ils passent par le tuyau 42 dans l'appareil con vertisseur qu'ils traversent de la même fa çon que dans le cas des convertisseurs des fig. 1 et 4.
Le courant de gaz passant, dans les échan geurs de ,chaleur à double contre-courant que renferme l'élément convertisseur (ou couche) "supérieur, lequel courant est inverse (lu cou rant usuel étant donné que les gaz passent d'abord dans l'espace annulaire et s'échap pent ensuite en passant par les tubes cen traux, peut être convenablement distribué à l'aide de bouchons 43 ou d'autres obstacle propres à compenser le refroidissement de l'enveloppe ,de l'appareil .comme décrit au su jet de certaines des autres figures.
Bien en tendu, si on le désire, la disposition peut être telle que les gaz passent dans le sens invcr>(@ à l'intérieur des échangeurs d#, chaleur à double contre-courant. On peut régler le re froidissement en faisant: varier la vitesse du ventilateur ou en détournant une partie de l'agent. réfrigérant par un tuyau de by-pass 44 muni d'un robinet. Dans certains cas, par exemple à la mise en marche. il peut être dé sirable de faire passer la totalité des gaz par le tuyau de by-pass. Dans le cas d'une inter ruption .de l'élément convertisseur inférieur, on peut, faire passer directement les gaz par le tuyau à robinet 45.
Ceci permet aussi d'inverser le sens du courant -des gaz clan; les échangeurs de chaleur à double contre- courant si on le désire; en effet, si les robi nets des tuyaux 45 et 44 sont ouverts et lu robinet du tuyau 40 fermé, le gaz pénétrant par le tuyau 45 descendra dans les tubes cen traux, remontera ensuite dans les espaces an- nulaires compris entre .ces tubes et les tubes à extrémité fermée et s'échappera finalement par le tuyau 39 -et le tuyau 44.
La tuyauterie qui assure l'échauffement préliminaire d'une partie ou de la totalité des gaz de réaction par l'application .de ces gaz comme agents de refroidissement pour le se cond élément convertisseur, peut évidemment être appliquée aux constructions représentées dans l'une quelconque des autres figures.
Bien entendu, dans la pratique, la tuyau terie sera calorifugée, de même que le con vertisseur, et tous les détails de construction auxquels on a ordinairement recours dans les appareils convertisseurs pourront être appli qués. Il est quelquefois désirable de faire cir culer nu agent gazeux dans les échangeurs de chaleur du second élément convertisseur d'une façon temporaire sans l'obliger à passer dans la chambre 41. Ainsi, par exemple, lors qu'on commence à chauffer le convertisseur, il peut être désirable de faire passer du gaz chaud d'une nature quelconque à travers les échangeurs de chaleur pour chauffer le cata lyseur de l'élément convertisseur supérieur.
On peut le faire très aisément en fermant les robinets des tuyaux 40 et 44 et en ouvrant le robinet .du tuyau 45. En pareil cas, le gaz sera refoulé par le ventilateur à travers les échangeurs de chaleur et s'échappera par le tuyau 45 et un branchement d'échappement 46, un obturateur 47 étant prévu pour empê cher le gaz de circuler -de nouveau à travers le ventilateur. Toute autre disposition conve nable de la canalisation peut être adoptée pourvu qu'elle permette l'application d'une circulation temporaire.
On a représenté quelques modes de réali sation .qui font ressortir la souplesse de l'ap pareil et son application aux réactions cata lytiques à phase de vapeur. Les avantages d'un réglage exact de la température dans chacun .des deux éléments convertisseurs sont évidemment très importants comme il ressort de ce qui précède. Dans certains cas, il peut être désirable -de prévoir des éléments conver tisseurs ou couches de catalyseur supplémen taires, qui peuvent ou non comporter d'autre systèmes de refroidissement.
L'adjonction d'éléments convertisseurs supplémentaires disposés en série rentre dans le cadre de cette invention et le nombre de convertisseurs qu'il conviendra d'appliquer sera déterminé dans chaque cas par les besoins -de la réaction et par la construction particulière des conver tisseurs. Pour certaines réactions, il est -dési rable d'avoir une très courte durée de contact avec le catalyseur, et la disposition d'un grand nombre d'éléments convertisseurs en série permet d'obtenir clans l'un quelconque des .éléments convertisseurs des durées de contact relativement courtes tout en obtenant un temps total suffisant pour effectuer la réaction.
Ces modification' .de la construction dépendront évidemment de la réaction parti culière à réaliser, et l'on choisira dans cha que cas la disposition la plus efficace et la, plus avantageuse.
. Dans certaines réactions, il est désirable de remettre en circulation les produits ayant déjà réagi, après avoir, ou non, éliminé une partie de ces produits. Des systèmes de re mise en circulation de ce genre sont décrits dans le brevet suisse n 145972 du 18 février 1929 et sont applicables au convertisseur fai sant l'objet .de cette invention. La tuyauterie nécessaire pour assurer la remise en circula tion est facile à concevoir. On peut faire usage de tous systèmes convenables de remisa en circulation, par exemple ceux décrits dans le brevet mentionné en dernier lieu.