CH169857A - Appareil pour l'évaporation et la catalyse oxydante des liquides tels que l'alcool. - Google Patents

Description

  Appareil pour     Févaporation    et la catalyse oxydante des liquides tels que l'alcool.    On connaît déjà de nombreux appareils  destinés à combattre les     mauvaises    odeurs  ainsi     qu'à,    détruire les fumées de tabac ou  autres, ces appareils étant fondés sur l'oxyda  tion partielle, en     présence    .d'un catalyseur, de  vapeurs d'alcool et en particulier de vapeurs  d'alcool méthylique, de façon à former -de  l'aldéhyde formique.  



  Dans le cas de l'alcool méthylique, la  réaction est:       CH'O        -f-    0 =     HZ    0     +        CH20.     



  Dans les appareils -de ce genre actuelle  ment en usage, c'est la chaleur développée  par le catalyseur qui., une fois la réaction  amorcée, assure l'évaporation de l'alcool. L'é  vaporation. de l'alcool et la réaction se pour  suivent donc     d'elles-mêmes.    Ceci présente plu  sieurs inconvénients en     ce    sens que, pour ob  tenir cette action de chauffage intense, on  est obligé d'employer -des catalyseurs très       coûteux    et très     fragiles,    comme les sels de  platine, et que, d'autre part, quand on veut    faire cesser l'action de l'appareil, il faut né  cessairement; par exemple. placer sur lui un  capuchon     extincteur.     



  L'appareil faisant l'objet du présent bre  vet remédie à ces inconvénients. A cet effet,  l'appareil pour l'évaporation et la catalyse  oxydante des liquides tels que l'alcool con  forme à l'invention est caractérisé par la com  binaison d'un catalyseur qui n'agit que lors  qu'il est chauffé et .d'une résistance électri  que fournissant la chaleur nécessaire pour  l'évaporation du liquide.  



  Le catalyseur peut être chauffé     lui-          même    par la résistance électrique     qui    peut  être réglable et la cessation de son chauf  fage contribue ainsi à arrêter la réaction.  



  Dans tous les cas, le fonctionnement de  l'appareil cesse dès que le courant de chauf  fage est coupé.  



  Ceci peut permettre de     commander    à dis  tance le fonctionnement et la durée de fonc  tionnement d'un nombre quelconque d'ap  pareils à la fois, ce qui sera     très        précie@zl,         par exemple dans les lieux publics tels crue  théâtres, cinématographes, etc. On peut ar  river avantageusement à ce résultat en com  mandant à distance le circuit de la résis  tance qui, dans le -cas envisagé, chauffe à la  fois le liquide à évaporer et le     catalyseur.     



  D'autre part, on pourra se servir aussi  de catalyseurs beaucoup plus     robustes    et  moins coûteux comme le cuivre ou une ma  tière poreuse sur laquelle est déposé de l'ar  gent.  



  Plusieurs formes     -d'exécution    d'appareils  conformes à la présente invention ont 'été dé  crites ci-dessous et sont représentés, à titre  d'exemple, au dessin annexé, dans lequel:  La     fig.    1 montre en coupe verticale axiale  une première forme d'exécution;  La     fig.    2 montre en perspective une se  conde forme d'exécution avec réglage de  l'accès d'air de l'appareil;  La     fig.    3 est une coupe horizontale de la  partie supérieure -de l'appareil :de la     fig.    2;

    La     fig.    4 montre en coupe     verticale     axiale, avec partie en élévation, une troisième  forme d'exécution, et  La     fig.    5 montre en coupe verticale  axiale une quatrième forme d'exécution.  



  En     fig.    1, l'appareil se compose d'un ré  cipient 1, qui contient l'alcool à évaporer.  Sur le bord supérieur de ce récipient repose  librement le dispositif assurant la formation  -de vapeur. Ce dispositif est constitué par un  tube     cental    métallique 3 servant de support  et de guide à une mèche 4 qui est suffisam  ment serrée par ce tube pour y être main  tenue par simple frottement ou par l'intermé  diaire d'une gaine métallique. La partie in  férieure de .la mèche 4 baigne largement dans  le liquide du récipient 1, -de sorte que le li  quide s'élève dans la mèche 4 par capillarité.  



  Le tube     métallïque    3 est fixé, par exem  ple par soudure, sur une embase formant  support 5 qui repose sur le bord supérieur 2  du récipient.     Cette    embase est percée de trous  6 destinés à. assurer la libre circulation de  l'air à. l'intérieur du récipient 1.  



  Le tube 3 est entouré par une gaine     i,          isolante    et     incombustible,    en mica par exem-         ple,    sur laquelle est enroulé en spirale un fil  8 formant résistance et relié aux .conducteurs       d'entrée    et de .sortie du courant 9', 92. Bien  entendu, le diamètre et le nombre -des spires  du fil 8 -sont calculés de manière à assurer  un chauffage convenable de la mèche 4 ainsi  que le d     égagement    de vapeur.  



  La résistance chauffante 8 est elle-même  recouverte par un manchon isolant 10, en  amiante par exemple, qui isole le dispositif  électriquement et     thermiquement.    Enfin, l'en  semble de     ce    -dispositif porte-mèche est recou  vert d'une couche 11 de vernis isolant.  



  Le catalyseur est avantageusement cons  titué par la partie supérieure     3'    -du tube  métallique 3. Il peut d'ailleurs être     co#m-          plété    par une ou plusieurs grilles superposées,  telles que 12, recouvrant la partie supérieure  de la mèche 4, ou par une sorte de toile mé  tallique 13 entourant l'extrémité de la mèche.  Le métal employé peut être soit du cuivre,  soit tout autre métal, alliage ou composition       capable    de -catalyser et     -de    réaliser l'oxyda  tion de l'alcool en aldéhyde.  



  Pour assurer une bonne oxydation, il  convient de réaliser une .circulation     .4-'air,     ce qui peut être obtenu soit par -des orifices  latéraux 14 ménagés dans l'épaisseur du  tube 3 auxquels correspondent des orifices  15 dans le manchon 10, soit par des canne  lures     ou--rainures    16 ménagées à l'intérieur  du tube 3, soit, comme représenté, par une  combinaison de ces deux moyens.  



  Dans tous les cas, l'air arrive au contact  -de la mèche 4 pour se mélanger aux vapeur  d'alcool au-dessous -du catalyseur, de façon  que ce catalyseur soit traversé par le mélange  ainsi formé.  



  Le fonctionnement de ce dispositif est  le suivant:  L'alcool ayant été introduit dans le réci  pient 1, on met en     place        l'ensemble    du dispo  sitif qui repose par son embase 5 sur le bord  2 -du récipient, la     mèche    4 baignant dans le  liquide, qui, par     capillarité,    -s'élève dans la  mèche. On ferme alors le circuit     9x,    92 de la  résistance 8, de manière à. chauffer le tube       métallique    3. La chaleur se transmet à la      mèche absorbante 4 et il se produit -des va  peurs et la formation d'aldéhyde qui modifie  les     mauvaises    odeurs et les fumées de tabac  ou autres.  



  On remarquera que les résistances élec  triques assurent, d'une part, le chauffage .de  la     mèche,    facilitant ainsi la formation de  vapeurs d'alcool, et, d'autre part, le chauf  fage du catalyseur, c'est-à-dire du tube '3 et  du grillage métallique 12 ou 13, pour la for  mation d'aldéhyde.  



  Aux     fig.    2 et 3, le dispositif est recou  vert par un capuchon double 20 en matière  isolante, en porcelaine par exemple. Ce ca  puchon double se compose d'une calotte in  térieure 201 et d'une calotte extérieure 202,  entourant la première et pouvant tourner li  brement sur elle. Ces     -calottes    201, 202 présen  tent des: fenêtres, respectivement 21' et 212.  séparées par des parties pleines 221, 222. La  rotation de la calotte 202 par rapport à la       calotte    201 permet donc d'ouvrir ou de fer  mer le capuchon.  



  D'autre part, la calotte intérieure 201  porte un plot fixe 23 relié à la résistance 8,  tandis que la calotte mobile 202     porte    un  plot 24 sur lequel est branché le fil de sor  tie 92.  



  Le fonctionnement est le suivant:  Lorsque par la rotation de la calotte exté  rieure 202 le plot 24 est amené en contact  avec le plot 23, le circuit est fermé et il se  forme de la. vapeur. Pour cette position re  présentée sur la. fi-. 5, les fenêtres 211 et     212     sont en face les unes des autres. Le capuchon  est ouvert et les vapeurs s'échappent libre  ment à l'extérieur.  



  Si, au contraire, on fait tourner la calotte  202 en sens inverse, on ouvre le circuit. des  résistances chauffantes et,     .d'autre    part, on  ferme les fenêtres     21.1    qui sont     recouvertes    par  les parties pleines 222 de la calotte extérieure.  Toute évaporation du liquide est ainsi arrêtée.  



  La forme d'exécution de la     fig.    4 diffère  par quelques détails de la forme     d'exécution     de la     fig.    1. Elle comporte aussi un     récipient     31, une mèche 32 retenue par des fils mé  talliques 33 qui supportent aussi un ca,taly-         seur    35. Le dispositif de chauffage est cons  titué par une résistance électrique chauf  fante 36 réunie à .deux bornes et enroulée  sur une bobine 37.  



  La pression statique du liquide, qui monte  dans la mèche par capillarité, ,décroissant de  bas en haut, on remarquera que le profil in  térieur de la bobine 37 et de la     résistance    36  est curviligne et -de diamètre croissant vers  le haut, de telle sorte que le chauffage -de  la mèche     isoit    décroissant depuis sa base et  proportionnel à la rapidité du remplacement  du liquide évaporé. On a choisi, pour le pro  fil de cette courbe, un arc -de parabole, afin  que les carrés des distances de la paroi  chauffante à la mèche varient suivant une  fonction linéaire voisine des variations de  pression du liquide.  



  Ici les vapeurs d'aldéhyde sortent par le  sommet du carter 38, lorsque la     calotte    39,  qui le bouche, est enlevée.     Cette    calotte 39  sert à empêcher l'évaporation naturelle du li  quide quand l'appareil est au repos. Pour as  surer son enlèvement, on voit que la calotte  est portée par un levier 41 articulé en 42  et prolongé en 43 par une armature en fer  doux. Vis-à-vis d'elle est placé     un    électro  aimant 44 supporté par le carter 38.     Lin    petit  ressort de rappel 42' assure le maintien de la  calotte 39 sur le carter.  



  Le circuit -de     l'électro-aimant    44 étant  branché en dérivation sur celui de la résis  tance     chauffante    36, on provoquera, dès la  mise -en route de l'appareil, l'enlèvement de  la calotte 39 -et la sortie des gaz pourra se  faire. Inversement, au' repos le carter     ,era     bouché.  



  Il est bien évident qu'au lieu d'avoir  un dispositif de ce genre, on pourrait appli  quer le même principe pour obturer les trous  d'accès d'air à l'appareil ou les     trous    d'é  chappement -de vapeur.  



  L'adjonction d'un     électro-aimant    tel que  44 procurera, en outre, un avantage apprécia  ble, son circuit pouvant, suivant la valeur  des tensions -de ligne utilisées, être monté soit  en série, soit en     dérivation    sur la     résistance              chauffante    et permettre l'emploi d'un même  type de     résistance    pour diverses sortes de  tensions.  



  La     fig.    5 montre     une    forme d'exécution       un    peu différente de l'appareil. Ici la pièce       principale    est constituée par un support iso  lant 51     formant    un noyau     .central    autour du  quel est     enroulée    la     résistance    chauffante 52  dont les     extrémités    sont reliées à des     bornes     appropriées.

   Dans le centre du support, à la  partie inférieure, se trouve une cavité 53 ou  verte vers le bas et recevant la mèche 54 sou  tenue par le tube 55 fixé au couvercle 56  auquel     est    réuni le support 51.     Le    tube 55  est fermé par un capuchon 57, et communique  avec la cavité 53 par des créneaux 58 placés  à la partie supérieure du tube. Des conduits  59 font communiquer la cavité 53 avec l'es  pace annulaire qui existe entre le noyau du       support    51 et le catalyseur 61 en forme -de  cloche qui coiffe ce noyau et la     résistance     chauffante. Des encoches 62 ménagées dans  le support 51,     au-dessus    de la cloche 61, as  surent l'entrée de l'air ambiant dans ladite  cloche 61.

   Les vapeurs     d'aldhéhyde        sortent     par les     canaux    63.  



  Le catalyseur pourrait être     constitué    par       une    cloche métallique en     cuivre,    par exemple,       comme        il    a été     indiqué        ci-dessus.    Mais il est  de     préférence,    comme représenté, en matière  poreuse et inerte telle que: terre à porcelaine  dégourdie, poudre d'amiante ou de magnésie  légèrement comprimé, par exemple.

   Il est  alors imprégné, par trempage, d'une solution  de nitrate d'argent à 5 % séché, puis traité  dans une solution bouillante d'acide formi  que     (HCOOH)    très     -diluée.    L'argent est ré  duit et adhère à la matière poreuse en fines  particules métalliques.  



  Quand on     l'exécute    ainsi en poudre légè  rement     comprimée,    le     capuchon        catalyseur     peut être armé comme représenté en     fig.    5  par une toile métallique noyée dans son  épaisseur au moment de la fabrication. La  masse du catalyseur     pourrait        encore        être     maintenue entre deux     armatures    largement       perforées.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil pour l'évaporation et la catalyse oxydante des liquides tels que l'alcool, carac térisé par la combinaison d'un catalyseur qui n'a., t que lorsqu'il est chauffé et d'une ré sistance électrique fournissant la chaleur né-' cessaire pour l'évaporation du liquide. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Appareil suivant la. revendication, came- térisé par le fait que la résistance élec trique réglable chauffe à, la fois le li quide à évaporer et le dispositif de cata lyse.

   2 Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance électrique -de chauf fage est placée dans une enceinte indé pendante de celle où se fait la catalyse. 3 Appareil suivant la revendication et. les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les orifices d'entrée d'air frais sont indépendants du ou des orifices -de sortie des vapeurs. 4 Appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les orifices :d'entrée d'air frais aboutissent à des rainures longitudinales ménagées dans le tube de catalyse pour favoriser la circulation .d'air.

   5 Appareil suivant la revendication, carac térisé par le fait qu'il comporte un ca puchon formé de -deux calottes concentri ques munies -de fenêtres, l'une fixe et l'autre mobile percées respectivement de fenêtres susceptibles d'être amenées en coïncidence, l'agencement étant tel que la rotation de la calotte mobile assure la fer meture ou l'ouverture du -circuit de la ré sistance -de chauffage.

   6 Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, -caractérisé par le fait que la résistance électrique, concen trique à une mèche imprégnée de liquide à. évaporer, s'écarte progressivement de la mèche à mesure qu'on approche de l'extré- mité de celle-ci de façon à proportionner le chauffage à la pression statique du li quide dans la mèche.

   7 Appareil suivant la revendication en fermé dans un carter présentant un trou muni -d'un couvercle, caractérisé par le fait que l'enlèvement de ce couvercle est commandé par un dispositif électro magnétique branché sur. le même circuit que la résistance électrique. 8 Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le" fait que le catalyseur est constitué par une cloche recouvrant la résistance de chauffage électrique .disposée sur un sup port dans. l'axe duquel se trouve la mèche contenant le liquide à évaporer.

   9 Appareil suivant la revendication, carac térisé par le fait que le dispositif de ca talyse est constitué par un corps rigide en métal. 14 Appareil suivant la revendication, carac térisé par le fait que le dispositif de ca talyse est constitué par un corps poreux traité par une solution de nitrate d'ar gent, puis par un réducteur. 11 Appareil suivant la revendication, carac térisé par le fait que le dispositif de cata lyse est constitué par un corps poreux portant une substance catalysante et maintenu par une armature métallique.