CH156104A - Procédé pour la fabrication du carbone par dissociation de l'oxyde de carbone. - Google Patents

Description

  Procédé     polir    la fabrication     du        carbone    par dissociation de l'oxyde de carbone.    On connaît déjà un procédé de fabrication  du carbone par dissociation de l'oxyde de car  bone, formé en partant de matières     complexes     brutes contenant du carbone, telles que  houille, lignite, bois, etc.  



  Dans ce procédé, on utilise par exemple  un gazogène pour produire un gaz riche en  oxyde de carbone qui est catalysé, l'oxyde  de carbone se décomposant en carbone et gaz  carbonique suivant la réaction     2C0=C02+C,     tandis que le gaz carbonique ainsi formé est  ramené au gazogène à travers la couche de  combustible (coke par exemple) à     haute    tem  pérature pour se transformer en oxyde de  carbone qui sert à nouveau dans la réaction  catalytique. On réalise ainsi un circuit fermé.

    La réaction C     -Ï-        C02    = 2 CO étant endother  mique, le gazogène se refroidit: il y a donc  lieu de le réchauffer; à cet effet, on arrête  l'opération de réduction du gaz carbonique  <B>CO'</B>     Clans    le gazogène et on souffle de l'air  dans ce gazogène: c'est la période de souf  flerie, par     opposition    à la période de réduc  tion précédente.

      La fabrication du carbone par le procédé  précédent nécessite une installation telle que,  par exemple, celle représentée sur la     fig.    1  du dessin annexé et qui comporte un gazo  gène 1, un     dépoussiéreur    2, un gazomètre  < 3,  un compresseur 4 avec un régulateur à     by-          pass    4', des laveurs 5, un appareil cataly  seur" 6, un séparateur 7, un détendeur 8, un  gazomètre 9, un ventilateur 10. La flèche 11  indique le sens de la circulation des gaz.  



  Le circuit de réaction traverse. le gazo  gène par les robinets 201, 20Z, 211. 212, soit  dans le sens 201,     21Z,    soit dans le sens 202,     211.     



  La soufflerie d'air comporte un ventila  teur 24 et un robinet 22, le gaz à l'air s'é  chappant par le robinet 212, les robinets     201,     202 et 21' étant fermés pendant la période  de soufflerie.  



  Le compresseur 4 peut     rester    continuelle  ment en fonctionnement, car le gaz emmaga  siné dans le gazomètre 8 assure la continuité       pendant    la période de soufflerie du gazogène.  



  Une installation de ce genre comporte  donc un     certain    volume de gaz<B>CO',</B> CO et      autres qui circule en circuit fermé, en passant  successivement dans le gazogène 1 où il pré  lève du carbone (tout en entraînant des     im-          puretés)    dans le catalyseur 6 où il abandonne  du carbone; il peut d'ailleurs rester une cer  taine proportion de CO non dissocié après la  catalyse.  



  D'après les réactions<B>CO'</B>     -i-    C = 2 CO  dans le gazogène et 2 CO = C     -I-    CO\ dans  le catalyseur, il ne devrait pas y avoir besoin  d'autre gaz que celui qui circule en circuit  fermé.  



  Pratiquement, quelle que soit l'installa  tion employée, il est impossible de supprimer  complètement les pertes provenant des fuites,  du lavage chimique, de la récolte du carbone  et des purges nécessaires pour éviter l'accu  mulation dans le circuit des gaz inutiles tels  que     l'azote;    il est par suite nécessaire de  parer à ce déficit.  



  La présente invention a pour but d'évi  ter cet inconvénient.  



  Suivant le procédé, on utilise le gaz à  l'air produit pendant la période de soufflerie  du gazogène pour obtenir du gaz carbonique  et on introduit ce gaz carbonique comme ap  point dans le courant gazeux principal avant  le gazogène.  



  Suivant une forme de réalisation de ce  procédé, on accroît la teneur du gaz carboni  que contenu dans le gaz à l'air fabriqué pen  dant la période de soufflerie; on récupère en  suite tout ce gaz carbonique et on l'introduit  comme appoint dans le circuit gazeux prin  cipal avant le gazogène. En particulier, le  gaz à l'air peut être brûlé pour transformer  son oxyde de carbone CO en gaz carboni  que     C02.    Les gaz provenant de cette combus  tion passent par exemple dans une solution  basique telle que l'ammoniaque qui retient  l'acide carbonique à l'état de solution     carbo-          natée,    les autres gaz étant ainsi séparés.

   La  solution     carbonatée    obtenue est décomposée  par la chaleur pour régénérer le gaz carboni  que, d'une part, et le produit basique, d'autre  part.  



  Les calories nécessaires à la décomposition  de cette     solution    carbonatée sont avantageu-         seinent    prélevées par récupération des cha  leurs perdues des gaz du gazogène ou de la  combustion du gaz à l'air.  



  On peut évidemment modifier les moyens  utilisés pour récupérer le gaz carbonique:  notamment on peut comprimer les gaz pro  venant de la combustion de l'oxyde -de car  bone et dissoudre le     C02    dans de l'eau pour  le séparer.  



  Chaque période (réduction et soufflerie)  peut être suivie d'une période intermédiaire  dans laquelle du gaz carbonique récupéré  comme indiqué ci-dessus est introduit dans le  gazogène, pour purger et chasser vers le cir  cuit de récupération les gaz     impropres    de ce  gazogène.  



  Au lieu de purger par admission du gaz  carbonique dans le gazogène, on peut obtenir  le même résultat par introduction de vapeur  dans ce gazogène; les gaz provenant de cette  opération peuvent être     d'ailleurs    dirigés sur  le circuit de     récupération.     



  Une     installation    pour la mise en     oeuvre     du procédé est représentée schématiquement, à.  titre d'exemple, dans la     fig.    2 du dessin an  nexé.  



  Cette installation comporte un circuit de  réaction de 2 à 10.  



  Le gaz à la sortie du gazogène pénètre  dans un four 30 par un brûleur 31 qui peut  recevoir de l'air du ventilateur 24; un robi  net 33 permet de régler cet air.  



  A la sortie du four 30, le gaz traverse       une    chaudière à. récupération 32 qui sert a.  fournir tout ou partie -de la force motrice de  l'installation: pompes, compresseur, etc. et  aussi à assurer le chauffage des divers ap  pareils.  



  Le gaz sort par 43 et peut être dirigé par  la     manaeuvre    des robinets 21 et 23 sur le cir  cuit de réaction ou sur le circuit de récupé  ration.  



  Pendant la période de réduction (les robi  nets 201, 212, 21 étant ouverts, les robinets  <B>2,</B> 23, 33 étant fermés) le gaz traverse le  <B>2</B>  four 30 sans brûler puisque le robinet 33 est  fermé; il abandonne ses calories à la. chau-           dière        32    et entre dans le circuit de réaction  2, 3, 4, 5, 6.  



  Pendant la période de soufflerie (les ro  binets 20', 202, 21' étant fermés, les robinets       ??,    212, 23, 33 étant ouverts) le gaz<B>à</B> l'a'  produit vient brûler dans le brûleur 31 grâce  à l'air fourni par le robinet 33 ouvert.  



  Le CO contenu dans le gaz à l'air se  transforme ainsi en gaz carbonique     CO2.    Le  gaz passe ensuite dans un dépoussiéreur 45  et ensuite dans un laveur 34, contenant une  solution basique, -de l'eau ammoniacale par  exemple; le gaz carbonique     C02    se transforme  ainsi en bicarbonate et les autres gaz, en  particulier l'azote, sont évacués par une che  minée 35.  



  La solution     carbonatée    est envoyée dans  un appareil     distillatoire    36 chauffé par exem  ple par la vapeur provenant de la chaudière  de récupération 32 placée à la sortie du gazo  gène et chauffée elle-même par la chaleur  sensible des gaz sortants. La solution car  bonatée est décomposée par la chaleur et  laisse dégager le gaz carbonique, qui est em  magasiné dans le gazomètre 37 pour servir à.  compenser les pertes du circuit de réaction  ou à toute autre application; la solution ba  sique régénérée sert à nouveau pour le lavage  du     CO2.     



  Le     C02    produit dans le four 30 peut  aussi être récupéré par lavage sous pression,  puis envoyé dans le gazomètre 37.  



  Le gazomètre 37 peut être mis en com  munication avec le gazomètre 9. Le robinet  38 commandant cette communication peut  Être     manoeuvré    automatiquement par la clo  che du gazomètre 9, le robinet 38 s'ouvrant  en cas d'insuffisance de gaz dans le gazo  mètre 9.  



  Le gaz carbonique provenant du gazo  mètre 37 peut aussi servir à purger le gazo  gène 1 entre les périodes de réduction et de  soufflerie; à cet effet, on ouvre le robinet 39  après avoir fermé le robinet 40 de communi  cation avec le gazomètre. Le courant gazeux  de neutralisation traverse le ventilateur 10,  les robinets 20 et 21 pour venir dans le cir  cuit -de récupération 30, 32.    On constitue ainsi entre les périodes suc  cessives (réduction et soufflerie) une période  intermédiaire pendant laquelle on chasse vers  le circuit de récupération les gaz du gazo  gène, ces gaz étant encore utilisés dans c e  circuit à la fabrication du gaz carbonique.

    Cette opération de neutralisation permet aussi  d'éviter tout risque d'explosion due à la com  bustion brusque de l'oxyde de carbone res  tant .de la catalyse lorsqu'on passe de la pé  riode de réduction à la période de soufflerie  et vice-versa.  



  On peut encore purger par l'introduction  de     vapeur    sous la grille du gazogène 1,     cetto     vapeur d'eau étant produite par exemple par  les chaudières -de récupération 32 de       tallation.     En résumé, on réalise un procédé permet  tant notamment d'utiliser d'une façon     trP=     simple les gaz provenant de la période<B>do</B>  soufflerie et de les appliquer à la compensa  tion des pertes du circuit fermé de réaction  catalytique et ceci en utilisant la marche  normale d'un gazogène à fonctionnement dis  continu.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication du carbone par dissociation de l'oxyde de carbone, compor tant la combustion d'un combustible dans un gazogène, cette opération produisant un gaz riche en oxyde de carbone, qui est ensuite décomposé, en présence d'un catalyseur, en carbone et acide carbonique, ce dernier étant ramené au gazogène pour être réduit en oxyde de carbone qui est ensuite soumis la catalyse, le gazogène travaillant successi vement à réduction de l'acide carbonique c1 à soufflerie, procédé caractérisé en ce que l'on utilise le gaz à l'air produit pendant la pF@ riode de soufflerie du gazogène, pour obtenir du gaz carbonique,

   et on introduit ce gaz car bonique comme appoint dans le courant ga zeux principal avant le gazogène. SOUS-REVENDICATIO:K'S 1 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on accroît la teneur du gaz. carbonique contenu dans le gaz à l'air avant de le récupérer et de l'introduire comme appoint dans le courant gazeux principal. 2 Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le gaz à l'air est brûlé pour transformer son oxyde de carbone (CO) en gaz carbonique (C02).

   8 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce que le gaz à l'air passe dans une solution basique, qui retient l'acide car bonique à l'état de solution carbonatée, les autres gaz étant ainsi séparés, tandis que la solution carbonatée obtenue est décom posée par la chaleur pour régénérer le gaz carbonique, d'une part, et la solution basi que, d'autre part. Procédé suivant la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les calories nécessai res à la décomposition de la solution car- bonatée sont fournies par la combustion du gaz à l'air.

   5 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce que le gaz carbonique est récu péré en faisant passer le gaz à l'air sous pression dans de l'eau, ce qui assure la dis solution du gaz carbonique et permet la récupération. 6 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce que chaque période (réduction et soufflerie) du gazogène est suivie d'une période intermédiaire qui consiste à. chas ser vers le lieu de récupération les gaz im propres du gazogène, par introduction du gaz carbonique récupéré.

   7 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce que chaque période (réduction et soufflerie) du gazogène est suivie d'une période intermédiaire qui consiste à chas ser vers le circuit de récupération les gaz impropres du gazogène, par introduction de vapeur dans le gazogène. 8 Procédé suivant la sous-revendication 7. caractérisé par ce que les gaz provenant de l'introduction d'eau sont traités pour en récupérer de l'acide carbonique.