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Procédé pour la préparation de noir de fumée.'
La présente invention concerne un procédé pour la pré- paration de noir de fumée (ou de charbon), à partir de ma- tières carbonées liquides, gazeuses ou solides. Par matières carbonées, on entend ici des hydrocarbures, leurs dérivés contenant de l'oxygène, leurs dérivés contenant de 1"azote des huiles animales ou végétales , des graisses et cires et résines naturelles.
On a déjà envisagé plusieurs procédés pour la prépa- ration de noir de fumée à partir de matières contenant des hydrocarbures. Les procédés les mieux connus, et qui produisent des noirs de fumée de haute qualité, sont :
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1.- Les procédés à auges ;
2. - Les procédés à four, (a) impliquant une combustion incomplète des matières à teneur d'hydrocarbures telles que les huiles, goudrons, gaz d'hydrocarbures et poix ; (b) impliquant l'utilisation de gaz chauds obtenus en brûlant des combustibles, ainsi que le fractionnement des matières à teneur d'hydrocarbures.
3. - Variantes des procédés à auges et à four.
Cependant, les procédés actuellement employés présentent le désavantage d'un faible rendement thermique lorsqu'il s'a- git d'obtenir un noir de fumée de haute qualité ; de plus, ils nécessitent des investissements importants et impliquent des frais élevés de fabridation et de matières.
Les recherches de l'inventeur ont permis de constater que les raisons du faible rendement dans la transformation de ma- tières carbonées en noir de charbon par les procédés ci-dessus étaient les suivantes :
La réaction primaire qui se produit lors de la fabrication de noir de fumée peut être exprimée comme suit : (1) CnHx = nC + xH¯ Y cal/kg de carbone où n et x sont des nombres entiers, tandis que Y est la chaleur de la réaction requise, qui varie suivant la matière carbone utilisée. Ainsi par exemple, pour les hydrocarbures paraffi- niques, tels que le gasoil, la chaleur de la réaction est né- gative, tandis que pour les hydrocarbures aromatiques, tels que l'anthracène, elle est positive.
De plus, de la chaleur est nécessaire pour chauffer la matière carbonée jusqu'à la température de craquage et pour compenser les pertes de chaleur.
S'il était possible de fractionner (ou craquer) la ma- tière carbonée conformément à la réaction primaire, on réali- serait une conversion pratiquement complète du carbone de la matière employée en noir de charbon et l'on obtiendrait une
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proportion considérable d'hydrogène.
Toutefois, il a été constaté que, suivant que l'on ap- plique l'un ou l'autre procédé, une ou plusieurs réactions secondaires se produisent en plus de la réaction principale (1); celles-ci peuvent être exprimées comme suit : (2) C + CO2= 2 CO - 3490 cal' par kg. de carbone.
(3) C + H2O = CO + H2- 2636 cal. par kg. de carbone.
(4) C + 2H2 = CH + 1506 cal. par kg. de carbone.
(5) C + 1/2O = CO + 2440 cal. par kg. de carbone.
(6)C + O2=CO2 + 8080 cal. par kg. de carbone.
(7) H2 + 1/2O2= H2O + 28570 cal. par kg. de carbone.
Certaines de ces réactions sont nécessaires pour en- gendrer la chaleur servant à chauffer la matière carbonée à la température de craquage ;pour fournir la chaleur néces- saire à la réaction de craquage (le cas échéant); pour four- nir la chaleur nécessaire pour les autres réactions secondaires; et finalement, pour fournir la chaleur nécessaire pour compen- ser les pertes.
Il va de soi que, suivant le procédé appliqué et la qua- lité requise du noir de fumée,les réactions secondaires con- somment une grande proportion du carbone disponible (par exemple, jusque 96-97% dans le procédé à auges) et nécessi- tent, dans certains procédés, une quantité de chaleur consi- dérable.
Il résulte de ce qui précède que s'il était possible de supprimer la totalité ou une partie ou certaines des réac- tions secondaires, ou d'en tirer un effet utile quelconque dans le procédé, on pourrait réaliser un rendement considé- rablement supérieur dans la transformation. De plus, la qua- lité du noir de charbon se trouverait sensiblement améliorée, vu que le carbone consommé dans les réactions secondaires est précisément le carbone le plus actif.
La réaction (2) peut être supprimée en utilisant des gaz exempts de bioxyde de carbone ou ne contenant qu'une faible 0-
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portion de bioxyde de carbone, calculée sur la base.des ma- tières carbonées soumises au traitement. Ainsi, la proportion de matière carbonée traitée, qui est transformée en monoxyde de carbone par réaction avec le bioxyde de carbone selon la réadtion (2), doit être maintenue à une valeur minimum, de préférence non supérieure à le,54 en poids. Ceci peut être obtenu en maintenant réduite la proportion de bioxyde de carbone pré- sent et/ou en maintenant une faible proportion de gaz de trai- tement par rapport à la matière carbonée.
On a constaté que, contrairement à toutes les autres réactions secondaires, la réaction du gaz à l'eau C + H2O = CO + ET (3) ne se produit pas, ce qui peut s'expliquer en pre- mier lieu par la concentration élevée d'hydrogène dans les gaz obtenus et, en second lieu, par la vitesse élevée ou le temps de contact réduit, nécessaire pour produire un noir de charbon de haute qualité conformément au procédé selon la présente in- vention.
La mesure dans laquelle se produit la réaction (4) dépend de la température de la zone de réaction et du temps pendant lequel les produits de la réaction ou les substances participant à la réaction se trouvent dans cette zone, en ce sens que, plus la température est élevée, plus la quantité de méthane formée est réduite. D'ailleurs, comme la réaction est exothermique et qu'elle ne consomme qu'une faible pro- portion de carbone, la suppression de cette réaction n'offre pas une grande importance ; en tous cas, celle-ci augmente la valeur calorifique du gaz obtenu.
De plus, il va de soi que, aux températures élevées, la réaction (2) se produira de préférence aux réactions (3) et (4), vu que la réaction (2) exige moins de chaleur.
Les réactions (5), (6) et (7) peuvent être supprimées par l'emploi de gaz exempts d'oxygène ou n'en contenant qu'une faible proportion.
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Toutefds, comme exposé plus haut, il est parfois désirable que le gaz contienne de l'oxygène, mais cette difficulté peut être éliminée en choisissant la proportion d'oxygène conformément à la proportion d'hydrogène formé, de sorte que les réactions (5) et (6) sont éliminées, la réaction (7) n'étant désavantageuse qu'en ce sens qu'elle produit de la vapeur qui peut avoir tendance à favoriser la réaction (3), comme expliqué plus haut. La réaction (3) peut être réduite au minimum si l'on prévoit une durée de contact réduite entre le gaz et la matière carbonée.
La présente invention vise à établir un procédé pour la fabrication de noir de charbon, qui permet d'éliminer les inconvénients précités et qui consiste à mélanger un gaz chaud avec une matière carbonée (comme définie plus haut), de façon que la durée du contact soit inférieure à cinq se- condes, la chaleur sensible et la température de ce gaz étant suffisamment élevées pour chauffer la matière carbonée, pour compenser les pertes de chaleur et produire le craquage de cette matière, tandis que la température et la composition du gaz et la proportion de celui-ci par rapport à la matière carbonée, en conjonction avec la durée de contact précitée, étant telles qu'elles assurent que le craquage se produit en substance uniquement selon la réaction
CnHx = nC + xH ¯ Y cal./kg.
de carbone, où n et x sont des nombres entiers et Y est la chaleur de la réaction requise.
La durée du contact est de préférence inférieure à 0,5 seconde, tandis que la température est située de préfé- rence entre 800 C et la+00 C , la température exacte appliquée étant dépendante de la durée de contact et de la qualité de noir de charbon requise. Selon un mode d'exécution de l'in- vention, les gaz chauds sont obtenus en brûlant un combustible
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avec un gaz contenant de l'oxygène. De préférence,. le com- bustible est unrgàz contenant de l'hydrogène, une partie des gaz obtenus par le craquage étant remise en circulation et brûlée pour fournir une nouvelle quantité de gaz chauds.
Les gaz de la combustion contiennent de préférence de l'o- xygène. Ceci est réalisé en utilisant un excès d'oxygène ou d'air dans la combustion, de sorte que lorsque les gaz de la combustion sont mélangés dans les proportions correc- tes avec la matière carbonée, l'hydrogène produit par le craquage réagit de préférence avec l'oxygène plutôt qu'avec le carbone, ce qui augmente le renflement en noir de charbon La proportion d' oxygène -dans les gaz de combustion peut être réglée selon la teneur en hydrogène de la matière car- bonée employée.
Un deuxième mode d'exécution de l'invention vise un procédé pour la préparation de noir de charbon; consistant à faire passer un gaz à traversée enceinte chauffée conte- nant une chicane en briques (c'est-à-dire un régénérateur) en vue de chauffer le gaz, à mélanger le gaz sortant de cette enceinte avec la matière carbonée (comme définie plus haut), de façon que la durée du contact soit inférieure à cinq secondes, la chaleur sensible et la température de ce gaz étant suffisamment élevées pour chauffer la matière car- bonée, pour compenser les pertes de chaleur et pour produi- re le craquage de cette matière, tandis que la température et la composition du gaz et la proportion de celui-ci, par rapport à la matière carbonée, en conjonction avec la du- rée de contact précitée,
sont telles qu'elles assurent que le craquage se produit en substance uniquement selon la réaction
CnHx = nC + xH¯ Y cal./kg de carbone où ± et 4 sont des nombres entiers et Y est la chaleur de la réaction requise.
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Les gaz chauds quittant l'enceinte peuvent être mé- langés avec un gaz contenant de 1'oxygène, et le mélange air. si obtenu peut être partiellement brûlé afin d'augmenter sa température avant de le mélanger avec la matière carbo- née. Selon une variante, les gaz chauds quittant l'enceinte peuvent être mélangés à un gaz contenant de l'oxygène, le mélange résultant pouvant être brûlé, en vue d'en augmenter la température, avant de le mélanger. à la matière carbonée, la proportion de gaz à teneur d'oxygène étant telle que ce gaz se présente en quantité'suffisante pour brûler une par- tie de l'hydrogène formé lors du craquage.
Le mélange obtenu après le craquage est refroidi de toute manière appropriée, par exemple par l'eau, la vapeur ou des gaz froids. Plus la durée pendant laquelle le mé- lange reste à une température élevée est réduite, meilleure est la qualité du noir de charbon obtenu.
Après refroidissement, les gaz avec le noir de char- bon entraîné sont amenés directement ou indirectement dans un précipitateur ou séparateur électrostatique, ou dans des filtres, ou sont refroidis par l'eau (le refroidissement peut s'effectuer par étages), et,le noir. de.'Charbon est précipité.
Les gaz obtenus dans ce procédé sont employés par- tiellement pour chauffer les régénérateurs et sont en par- tie remis en circulation à travers ces derniers.
Lorsqu'on applique la deuxième variante, on prévoit de préférence deux régénérateurs, dont un est chauffé cepen- dant que l'autre sert à chauffer le gaz.
Le mélange de gaz chaud et de matière carbonée peut être réalisé dans n'importe quelle enceinte appropriée, par exemple un tuyau ou une chambre.
Dans la pratique, et pour mettre en marche l'installa- tion, on peut utiliser de l'hydrogène ou de la vapeur pour
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les premiers cycles, après quoi une partie des gaz obtenus au cours de la réaction, ¯ et consistant principalement en azote et hydrogène, est remise en circulation après que la composition du gaz est devenue constante ou qu'un équilibre a été obtenu ou réalisé.
La totalité ou une partie de l'air nécessaire pour chauffer le régénérateur est avantageusement amenée à tra- vers le tuyau ou la chambre qui constitue la zone de réac- tion, et sert à brûler le dépôt de carbone (lecas échéant) dans ce tuyau ou cette chambre.
Les gaz obtenus au cours du procédé suffisent pour le chauffage et la remise en circulation. Suivant les ma- tières carbonées utilisées, on obtient un surplus de gaz variable pouvant servir à d'autres fins, fourniture d'éner- gie par exemple, en utilisant des turbines à gaz, ou dans de chaudières, en vue d'une génération de vapeur.
Les matières et gaz utilisés dans le procédé peuvent être préchauffés 'si cela est nécessaire ou désirable et peuvent ainsi contribuer à augmenter la chaleur disponible pour la réaction et pour le chauffage de la matière carbo- née. Le degré de préchauffage peut être réglé de façon à influencer favorablement la composition du gaz quittant la zone de réaction, de manière à contribuer à la suppression des réactions (2) à (7).
L'invention seradécrite ci=après à titre d'exemple, en se référant aux dessins -annexés, dans lesquels:
La figure 1 montre schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé, utilisant deux régéné- rateurs .
La figure 2 montre schématiquement une autre instal- lation, qui n'emploie pas de régénérateurs.
La figure 3 montre à plus grande échelle une variante concernant une partie de l'installation soit de la figure 1, soit de la figure 2.
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L'installation selon la figure 1 comporte deux régé- nérateurs 1 et 2. Le régénérateur 1 contient une chicane à briques 3 et est surmonté d'une -chambre de réaction 4. Le regénérateur 1 est muni de conduites 5 et 6, tandis que la chambre des réactions 4 est munie de conduites 7, 8, 9, 10, 11 et 12. Le régénérateur 2 est identique au régénérateur 1, contient une chicane de briques 13 et est surmonté d'une chambre de réaction 14. Le régénérateur 2 est muni de con- duites 15 et 16 et la chambre de réaction 14 est munie de conduites 17, 18, 19, 20, 21, 22. L'installation comporte également un séparateur de noir de charbon 23,relié par une conduite 24 aux conduites 9 et 19 et, par une conduite 25, à un réservoir à gaz 26 muni d'une conduite de sortie 27.
La conduite 27 est reliée à la conduite 12 par une conduite
28 et à la conduite 22 par une conduite 29; elle est égale,-. ment reliée à la conduite 6 par une conduite 30 et à la conduite 16 par une conduite 31. On conçoit que toutes les conduites sont munies de soupapes de commande (non repré- sentées).
Chacun des régénérateurs 1 et 2 est, à tour de rôle, chauffé ou utilisé pour chauffer les gaz. L'installation selon la figure 1 sera décrite en considérant le cas où le régénérateur 1 sert à chauffer le gaz, tandis que le ré- générateur 2 est chauffé. Du gaz remis en circulation, et consistant principalement en hydrogène et azote, est amené de la conduite 30, à travers la conduite 6, vers le régéné- rateur 1 préalablement réchauffé, le gaz chauffé dans ce dernier étant admis dans la chambre de réaction 4, où il est partiellement brûlé à l'aide de l'air arrivant par la condui- te 11, de sorte que sa température augmente, après quoi il de oréférence une huile ou un gaz d'hydrocarbon rencontre la matière à teneur d'hydrocarbures/ introduite par la conduite 7.
Cette matière est fractionnée, les pro- duits du craquage étant refroidis par les gaz introduits par
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la conduite 10, ces produits quittant ensuite la chambre de réaction à travers la conduite 9 et passant par la conduite 24 vers la chambre de -précipitation de noir de charbon 23, où a lieu la séparation de ce dernier, tandis que les pro- duits gazeux, consistant principalement en hydrogène et azote, passent dans la conduite 27 d'où une partie est di- rigée à travers la conduite 10, pour être utilisée comme gaz de refroidissement pour la chambre -de réaction 4. Une autre partie est remise en circuit à travers la conduite 30, tandis qu'une troisième partie est dirigée à travers la con- duite 29, vers la conduite 22, pour servir comme gaz pour la combustion en vue du chauffage du régénérateur 2.
Simul- tanément avec la production de noir de charbon dans la chamè bre de réaction 4, comme décrit ci-dessùs, le réchauffage du régénérateur 2 a lieu comme suit: l'air est admis par le conduit 18, tandis que l'arrivée du gaz ou de l'huile des- tinés à être brûlés comme combustible se fait par la condui- te 22, avec, comme supplément, du gaz remis en circulation et fournit par la conduite 29. Les gaz chauds ainsi pro- duits réchauffent la chicane de maçonnerie 13, tandis que les gaz brûlés partent par la conduite 15. L'air brûle tout le carbone qui serait resté déposé dans la chambre de réac- tion 14 à la suite d'une opération antérieure.
Lors de la mise en marche de l'installation, le gaz à chauffer peut être fourni de l'extérieur du système par la conduite 5. 0 On conçoit qu'à la fin du cycle qui vient d'être décrit les ré rôles des régénérateurs se renversent, après quoi le/géné- rateur 1 du cycle suivant est soumis au chauffage, tandis que le régénérateur 2 sert à chauffer les gaz.
L'installation montrée dans la figure 2 comprend une chambre de réaction 32 reliée par une conduite 33 à un sé- parateur de noir de charbon 34, réuni à son tour par une conduite 35 à un réservoir à gaz 36 muni d'une conduite de
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sortie 37. Cette dernière présente des ramifications 38, 39, 40 et 41, dont les trois dernières sont munies respec- tivement de conduites d'arrivée d'air 42, 43 et 44 qui y sont connectées de façon à constituer des brûleurs à gaz.
Les conduites 46 et 46 sont prévues pour assurer l'introduc- tion de la matière contenant des hydrocarbures et appelée à être fractionnée. De plus, on prévoit une conduite 47 pour l'admission de l'eau ou de la vapeur de refroidissement.
On conçoit que toutes les conduites seront munies de soupa- pes de commande (non représentées).
Lorsque l'installation fonctionne, elle produit des gaz chauds en brûlant des gaz remis en circulation et consis- tant principalement en hydrogène et azote fournis par les co@ duites 39, 40 et 41, cette combustion étant assurée avec l'aide de l'air admis par les conduites 42, 43 et 44.
Les gaz chauds ainsi produits descendent dans la chambre de réaction 32 et rencontrent la matière à teneur d'hydrocar- bure, de préférence une huile ou un gaz contenant des hydro- carbures, introduite par les conduites 45 et 46. Cette ma- tière est soumise à un fractionnement, dont les produits quittent la chambre de réaction par la conduite 33. Ils sont refroidis d'abord par le gaz admis par la conduite 38 et en- suite par l'eau ou la vapeur admise par la conduite 47, après quoi le noir de charbon est séparé dans le séparateur 34.
Les gaz qui consistent principalement en hydrogène et azote pénètrent dans le réservoir à gaz 36, qu'ils quittent par la conduite 37, d'où une partie de ce gaz est remise en cir- cuit par les conduites 39, 40 et 41, tandis qu'une autre partie sert à refroidir les produits de la réaction et est introduite dans la chambre de réaction 32 par la conduite 38.
Afin de surmonter la difficulté que l'on rencontre lorsqu'il s'agit d'introduire une matière à teneur d'hydro- carbures dans des gaz très chauds, l'appareil destiné à ef- fectuer ce mélange reçoit la forme selon la figure 3 des des sins annexés. Selon cette figure, l'appareil de mélange/
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comprend un brûleur 48 muni d'un conduit à gaz 49 et d'un conduit à air 50. Ce brûleur aboutit à un tube 51 garni d'u céramioue ou d'une masse réfractaire ne masse réfractaire/monolithe 52. Le tube 51 est muni d'un tube latéral 53, également garni d'une masse réfractai- re 54, et contenant un ajutage à huile 55, le tube 51 con- duisant dans une chambre de réaction 56, garnie d'un revê- tement réfractaire analogue 57.
Lors du fonctionnement, le gaz et l'air admis respectivement à travers les conduits 49 et 50 sont brûlés dans le brûleur 48, et les gaz de la combustion mélangés dans le tube'51 avec l'huile ou le gaz d'hydrocarbures admis par l'ajutage 55, le mélange étant rapidement transféré vers la chambre de réaction 56.
Les exemples ci-après représentent la manière dont le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre.
1. Une huile de goudron contenant 92% en poids de carbone et 6% en poids d'hydrogène a été fractionnée dans l'appareil selon la figure 1. Cette composition équivaut à 0,92 kg de carbone et 0,06 kg ou 0,67 m 3 d'hydrogène par kg de matière employée. La chaleur de la réaction requise pour fractionner la matière en carbone et hydrogène a été de 100 kilocalories par kg d'huile. La chaleur spécifique de l'huile de goudron était de 0,55 kilocalorie par kg à 100 C, et la température moyenne de la réaction de craquage était de 1000 C. Les gaz utilisés pour le craquage étaient chauffés dans le régénérateur 1 jusqu'à la température de 1700 C.
Les gaz chauffés contenaient 40?± en volume d'hydro- gène et 60% en volume d'azote et étaient fournis à travers la conduite 30.
Ce qui suit indique la chaleur nécessaire pour frac- tionner un kg d'huile de goudron.
Chaleur de la réaction + 100 kilocalories
Chaleur nécessaire pour porter l'huile de goudron à 100 C. - 550 "
Pertes dans l'installation -100 " - 550 "
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Chaleur disponible dans les gaz chauds quittant le régé- nérateur à 1700 C.
H2 0,40 x 1700 x 0,330 = 227 kilocalories n2 0,60 x 1700 x 0,351 = 358 "
582 " par m3
Chaleur des gaz quittant la chambre de réaction à 1000 C H 0,40 x 1000 x 0,317 = 127 kilocalories
N2 0,60 x 1000 x 0,334 = 200 " 527 " par m
Par conséquent, la chaleur disponible pour craquer et chauffer l'huile, est, par m3 de gaz :
582 - 327 = 255 kilocalories par m3.
Donc, la quantité de gaz nécessaire pour fractionner
550 un kg d'huile de goudron est 550/255 m3,3 soit approximative- ment 2,2 m3. ment 2,2 m.
La composition des gaz quittant la zone de réaction est comme suit:
H2 dans les gaz pénétrant dans la zone de réaction, par kg d'huile de goudron,
2,2 x 0,40 = 0,88 m3
H2 formé par kg d'huile = 0,67 m3 de goudron
Total de H2 par Kg = 1,55 m
N2 dans les gaz pénétrant dans la sone de réaction et quittant celle-ci, par kg d'huile de goudron
2,2 x 0,6 = 1,32 m3
Par conséquent, la. quantité totale de gaz quittant la zone de réaction par kg d'huile de goudron fractionnée est de 2,87 m3, contenant 54% en volume d'hydrogène et 46% en volume d'azote (en négligeant l'azote de l'huile de goudron et les autres impuretés tels que le soufre, et en négligeant la formation des méthanes).
Une partie du gaz obtenu est remis en circulation à travers les tubes 6 et 28, le restant étant utilisé pour chauffer le générateur en vue du cycle suivant*
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2. Le procédé selon l'exemple 1 a été modifié en ce sens que les gaz ont été chauffés dans le régénérateur jusqu' à une température de 1200 C et ont été ensuite chauffés à 1700 C, en introduisant de l'air à travers la conduite 11 afin de brûler 10% en volume du gaz, lequel contenait 54% en volume d'hydrogène et 46% en volume d'azote. Donc, pour chaque m3 de gaz, on a brûlé 0,1m3 d'hydrogène avec approxi- mativement 0,27 m3 d'air.
Après la combustion, le gaz présentait la composi- tion suivante : 0,1m3 de vapeur; 0,65 m d'azote; et 0,44m d'hydrogène; soit 1,19 m3 obtenus de 1 m3 de gaz.
La chaleur sensible du gaz pour le régénérateur, à 12000C était, par m3:
H2 0,4 x 1300 x 0,321 = 154 kilocalories
N2 0,6 x 1200 x 0,340 = 245 "
399 " La chaleur sensible dans 1,19 m3 de gaz de combustion à 1000 C (température de réaction) : HO 0,1 x 1000 x 0,410 41 Kilocalories
N2 0,65 x- 1000 x 0,334 = 217 "
H2 0,44 x 1000 x 0,317 = 139 " 397 "
La chaleur totale contenue dans les gaz utilisés pour la réaction, par m de gaz initial, est de 399 + 0,1 X 2570 =399 + 257 = 656 kilocalories.
La chaleur disponible pour le fractionnement, par m3 de gaz, est de 656 - 397 = 259 kilocalories, c'est-à-dire pratiquement la même quantité que dans l'exemple 1.
La composition du gaz pénétrant dans la zone de réac- tion après la combustion (en négligeant la vapeur développée) est la suivante :
0,65 m3 de N2- 0,44 m3 de H2 soit approximativement 40% en volume de H2 et 60% en volume de N2.
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3. On a employé les mêmes matières que dans les exemples l et 2, mais avec les différences indiquées ci- après, le procédé ayant toutefois été exécuté dans l'apparu-: selon la figure 2.
La composition du gaz remis en circulation était: 45% H et 55% N2 en volume. L'air et les gaz ont été chauf- fés à 350 C. L'huile de goudron a été préchauffée, de sorte que, au lieu de 550 kilocalories, on avait besoin seulement de 420 kilocalories par kg.
Le gaz a été complètement brûlé et la chaleur sensil- a été utilisée pour fractionner l'huile de goudron, mais avec suppression des réactions (2) et (7) précitées.
La chaleur contenue dans le gaz pénétrant dans la zone de réaction était comme suit :
Chaleur latente (45% H2) par m3 = 1155 kilocalories
Chaleur sensible de l'air 1,08 x 350 x 0,315 = 119 "
Chaleur sensible du gaz
1 x 350 x 0,313 = 109 "
1383 "
La chaleur des gaz quittant la zone de réaction
H2O 0,45 x 1000 x 0,410 = 184 kilocalories
N2 1,40 x 1000 x 0,334 = 466 "
650 "
Donc, la chaleur disponible pour le fractionnement était de 1383 - 650 = 733 kilocalories. Par conséquent, un mètre cube de gaz remis en circulation peut servir à
733 fractionner 420 = 1,74 kg d'huile de goudron.
La composition des gaz quittant la zone des réactions est la suivante (en négligeant la vapeur) :
EMI15.1
ars4 mu de 1f -9- (1,74 x 0,17) m de - ¯ 134 m3 de le + 1,17 mu de 2 z m contenant approximativement 45,3% de H et 54,7%- de N2,en volume, soit, pratiquement la même composition que celle du gaz initial.