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"PROCEDE ET APPAREIL POUR OPERATIONS THERMIQUES!!.
Il est déjà connu de procéder à des opérations endo-thermiques par barbotage de vapeurs ou de liquides dans des bains de métaux ou de sels fondus
Mais les procèdes et dispositifs jusque ici employés présentent 1'inconvénient de nécessiter de grandes masses de métaux ou de sels fondus et de n'assurer qu'un échange calorifique non satisfaisant.
L'in ention a pour objet un procédé et des appareils conçus dans le but d'obvier à ces inconvénients et d'obtenir un haut rendement calori- fique avec des appareillages relativement réduits et résistants.
L'invention consiste, en premier lieu, à introduire d'm friè- re continue le corps à traiter au sein d'une substance formant un bain li- quide et thermiquement stable à la température de l'opération, de manière à former entre eux un mélange intime qui chemine dans la ou des chambres de réaction; le corps traité, ou les produits en résultant, étant ensuite séparé de la substance formant le bain par tous moyens appropriés et la substance formant le bain étant renvoyée en totalité ou partiellement à la ou les chambres de rêoction, après réajustement de sa température.
Le mouvement cyclique de la substance formant le bain peut être obtenu par différence de densité entre, d'une part, le mélange de la sub- stance formant le bain et le corps treaites et, d'autre part, la substance fermant le bain.
L'invention consiste ensuite, pour réaliser -Lui bon contact en- tre le bain et la matière traitée, à introduire cette dernière dans une série ou faisceau de chambres de resaction allongées et étroites, de rela- tivemetn grande longueur., telles que des tubes verticaux, dans lesquels le mélange ou l'émulsion se forme et se déplace.
Elle vise, en outre, des appareils destinés à la mise en oeuvre
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de ce procédé, comportant tout ou partie des dispositisne suivantes, prises isolément ou en combinaison: a) les chambres de réaction ont la forme d'un faisceau tubulaire, chaque élement comportant un tube d'arrivée de da matière traitée, débou- chant non loin de la partie inférieure de 1'élemet et -un. -cube ou autre chambre de réaction de forme allongée équivalete, ouvert à sa partie infé- rieure pour recevoir le liquide constituant le bain, et dans lequel le mé- lange ou l'émulsion se forme et se déplace,
Notamment,ces éléments pourront être constitués chacun par deux tubes concentriques,
le mélange ou l'émulsion s formant et se déplaçant dans l'espace annulaire.. b) une chambre d'expansion supérieure dans laquelle débouche le faisceau de chambres de réaction verticales.
Cette chambre d'expansion peut contenir des moyens tels qu'un séparateur par chocs en forme de grille, pour séparer la substance traitée du liquide constituant le bain. c) cette chambre comporte, de préférence, une ou des surfaces sensiblement horzonles sur lesquelles ruissellektn en se mélangeant en un liquide homogène, les flux de bain provenant des différentes chambres de réaction,lesdites surfaces aboutissant à une chambre de décantation ou dépôt. d) une communication est de préférence établie entre cette cham- bre de décantation ou de dépôt et l'entrée inférieure des chambres de réac- tion verticales.
e) suivant une forme d'exécution préférée, les éléments tubulai- res formant chambres de réaction sont eux-mêmes disposés dans des tubes- enveloppes, fermées à leur partie inférieure et montés à leur partie supé- rieure sur la plaque de fond de la chambre d'expansion, ces tubes-enveloppes étant soumis à un chauffage extérieur, tel que celui résultant de la flamme d'un four ou de résistances électriques. f) la substance traitée est introduite pour chaque élément dans la chambre verticale de réaction, par le moyen d'un distributeur, à l'état de fines bulles ou gouttelettes.. Ce distributeur pourra être constitué par une cloche ouverte à son extrémité inférieure et comportant des orifices de petites dimensions sur ses faces latérales ou supérieures.
A titre d'exemple et pour faciliter l'intelligence de la descrip- tion, on a représenté au dessin annexé:
Figure 1, une vue schématique en coupe d'un appareil conforme à l'invention.
Figures 2 et 3, des vues schématiques échelle agrandie de deux variantes du dispositif de distribution.
Cet appareil est consitué par un faisceau d'éléments tubulaires verticaux;,fermés à leur extrémité inférieure et fixés à leur partie supé- rieure sur une plaque 2 qui constitue le fond d'une chambre d'expansion 3.
Ces éléments tubulaires comportent, outre leur paroi extérieure 1 une chambre de réaction verticale constituée par un tube 4 intérieur au premier, à l'intérieur duquel se trouve un conduit d'alimentation 5 terminé par un distributeur 6,
Les tubes 4 formant chambre de réaction sont ouverts à leur ex- trémité inférieure de manière à recevoir le bain entrant par cette extré- mité et sont fixés à leur partie supérieure sur une plaque horizontale 7.
Cette plaque 7.comporte extérieurement une jupe 8, de forme sensiblement cylindrique, qui s'enfonce dans le liquide contenu dans une cuvette annu- laire 9 qui forme joint d'étanchéité. La partie supérieure de la chambre d'expansion 3 est constituée par une cloche 11 dont les bords 10 plongent eux aussi dans le liquide contenu dans la cuvette annulaire 9 Cette cloche
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11 est traversée par les conduits 5 qui descendent dans les éléments tubu- laires 1.
Une grille ou rangée de chicanes 13 est disposée à l'intérieur de la chambre 3 pour servir à la séparation des produits traités d'avec le bain entraîné. La cloche 11 comporte une cheminée 19 d'évacuation des produits traités.
Pour obtenir le contact dans de bonnes conditions, les tubes 5 se terminent à leur partie inférieure par un distributeur destiné à répar- tir la matière traitée à 7¯9 état de petites bulles dans le bain. Ces distri- buteurscomportent essentiellement une petite cloche 15 (figure 2) ouverte vers le bas, et dans laquelle le liquide formant le bain s'établit à un niveau x-x qui dépend de la densité du nain, de la distance entre le dis- trobitueur et le niveau du bain dans la chambre 3 et également du débit de produit traité. La cloche 15 est percée, soit sur sa face supérieure, soit sur ses côtés, de trous tels que 16, de petit diamètre, par lesquels la matière traitée s'échappe en petites bull es.
Les interstices annulaires laissés entre, d'une part, le tube 5 et la cloche 15 et, d'autre part, le tube 4 sont choisis de manière que l'émulsion ou le mélange se forme dans de bonnes conditions.
La forme particulière de la cloche peut varier; c'est ainsi que dans la variante représentée à la figure 3 elle ne comporte pas de trous, mais des dentelures ou fenêtres 17; les caractéristiques de l'appareil (dimensions des éléments, pression, etc...) sont choisies de manière que le niveau du bain s'établisse en y-y à une hauteur telle que la matière traitée s'échappe dans le sens des flèches par la partie supérieure des dents sous forme de bulles ou de gouttes dans l'interstice entre la cloche 15' et le tube 5, d'une part, et le tube 4, d'autre part.
L'exemple de fonctionnement décrit ci-dessous comporte 1'illi- sation d'un bain constitué par un alliage ou un métal fondu et concer e la pyrolyse d'une matière liquide se vaporisant partiellement ou totaleme t au cours du traitement.
L'appareil est préalablement rempli d'une quantité convenable d'un -métal, non attaquable par la substance à traiter, du plomb par exem- ple, Ce plomb est d'abord amené à l'état liquide et préchauffé à la tem-, pérature désirée.
La matière à traiter est alors introduite à l'état liquide par les tubes 5. Au cours de son passage dans ces tubes, elle se réchauffe et en arrivant ,au contact du bain, elle se vaporise, partiellement ou to- ta.lement et une émulsion ou un mélange intime se forme dans les tubes 4
Le mélange ou l'émulsion ainsi produit étant plus léger que le liquide formant le bain qui se trouve entre les tubes 4 et les envelop- pes 1, le liquide formant le bain se met en mouvement, l'écoulement se faisant de bas en haut dans le tube 4 et de haut en bas entre le tube 4 et l'enveloppe 1.
La vitesse de circulation du bain, donc la durée de contact, peut être ajustée dans certaines limites, pour une hauteur de barbotage et un débit de matière donnés,en choisissant de manière appropriée, le diamètre du distributeur 5. Plus ce diamètre se rapproche de celui du tube-enveloppe.et plus la section offerte au passage du bain se trouve réduite. Lo distributeur joue donc le rôle d'une vanne de réglage, de réalisation particulièrement simple et d'une grande efficacité.
Le mélange ou l'émulsion issu de toutes les chambres verticales de réaction 4 se répand sur la plaque 7, où se produit le dégazage bain; celui-ci entraînant avec lui les crasses et, éventuellement, la partie non vaporisée, est recueilli dans le décanteur 9. La section de passage entre les jupes 6 et 9 est telle que la vitesse d'écoulement du bain y soit assez élevée pour que la séparation des crasses et (ou) du liquide résiduel ne paisse s'y produire. Cette séparation s'effectuera alors dans le décan-
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teur 9. Le liquide formant le bain prélevé à la partie inférieure retourne aux tubes de chauffe,tandis que les crasses et le liquide résiduel flottent et viennent s'accumuler dans l'espace 18 d'où ils seront extraits.
Le bain, après s'être purifié dans le décanteur 9, s'écoule entre les plaques 7 et 2 et descend dans les tubes-enveloppes 1 des chambres tu- bulaires de réaction.
Les grilles 13 ou analogues de la chambre d'expansion 3 permettent de séparer les vapeurs et gaz des vésicules entraînées; les produits de la réaction qui traversent ces grilles sortent de l'appareil par une cheminée d'évacuation 19.
Il est à remarquer que l'appareil ainsi établi permet un réglage de la durée de contact sans réduction de la surface de chauffe. A cet effet, les tubes d'adduction 5 seront montés de manière à pouvoir être enfoncés plus ou moins dans le bain, de manière à modifier la hauteur de barbotage, sous réserve que cette hauteur reste supérieure à une certaine valeur mini- mum (correspondant à l'amorçage de la circulation du bain pour une alimenta- tion donnée). Le bain circule sur toute la hauteur du tube et assure ainsi la constance de la surface de chauffe (donc la constance de la productivité) et évite en outre les surchauffes de la partie inférieure des tubes.
Cet appareil peut être réalisé de diverses manières, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les éléments tubulaires pour- raient être constitués non par des tubes concentriques, mais par des tubes en U ou par des tubes juxtaposés, laissant entre eux l'espace nécessaire pour constituer les chambres de réaction verticales où se déplace le mélan ge ou l'émulsion; c'est ainsi également que le retour du bain par les tubes- enveloppes, à l'endroit où se trouvent les distributeurs, pourrait être réa- lisé de façon différente, par un second corps se trouvant à la partie infé- rieure du faisceau tubulaire; c'est ainsi encore que la plaque 7 pourrait être remplacée par un certain nombre de tubes ou de gouttières sensiblement horizontales aboutissant à un collecteur séparateur.
Suivant une autre vari- ante,on pourrait réaliser l'élimination des crasses non par décantation mais par le courant des gaz.et des vapeurs produits. Il suffit, en effet, de calculer la chambre d'expansion 3 de telle façon que la vitesse de ces gaz et vapeurs reste suffisamment élevée pour entraîner les poussières.
Toutefois, la forme de réalisation de l'appareil ci-dessus dé- crite et représentée au dessin paraît permettre de retirer les plus grands avantages de l'application du présent procédé, et notamment les suivants:
Les tubes' peuvent se dilater librement au moment de la mise en température, sans entraîner de contrajhnenuisible à la bonne tenue mécani- que du matériel.
La chauffe est réalisée dans un bonnes conditions, soit par con- vection, soit par radiation, les tubes pouvant être répartis symétriquement par rapport à la source de chaleur.
La quantité de bain nécessaire pour une surface de chauffe donnée est très¯réduite; par exemple, pour un appareil comportant 7 tubes de diamètre # = 100 x 110 sur lm.50 de long, la surface de chauffe est de 3,70 m2 et le volume du bain de 82,50 litres. Pour obtenir la même surface en utilisant une cuve unique de même hauteur, le volume de bain serait de 580 litres.
La réduction du volume est donc de 7 à 1.
La surface de chauffe et, par conséquent, la productivité de l'appareil pour un poids donné de bain, sont considérablement augmentées : par exemple, pour le four tubulaire précédent garni de plomb, cette surface par litre de plomb est de 0,045 m2; pour un four à cuve de même capacité et de même hauteur, la surface ne serait que de 0,015 m2: la surface se trouve donc triplée , Cet avantage est d'autant plus marqué que le four est de plus grande capacité.
La réduction du poids du bain a comme conséquence évidente un allégement correspondant de la construction. D'autre part, l'augmentation
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de surface de chauffe permet de réduire sensiblement la température des fluides chauffants et permet, par conséquent, soit d'alléger la construc- tion de l'appareil, soit d'utiliser des matériaux moins nobles.
La température du bain est maintenue très homogène du fait que les différents flux de bain provenant des tubes se mélangent au cours de leur écoulement sur la plaque 7.
Le transfert de chaleur est augmenté par suite de la circula- tion ..- bain en lame mince sur toute la surface de chauffe.
Le risque de surchauffes locales des produits de la réaction est éliminé: en effet, l'espace annulaire compris entre le tube de chauffe 1 et la cheminée 4 est constamment rempli de bain en circulation et réalise ainsi un écran efficace entre les flammes et la chambre de réaction, sans pour cela s'opposer au transfert de la chaleur.
Tout contact entre les parois des tubes de chauffe et des matiè- res traitées est éliminé. Ces matières peuvent, en effet, avoir une action corrosive sur le métal constituant les tubes de chauffe ou réciproquement celui-ci peut avoir une action catalytique sur les réactions secondaires.
Le métal constituant la cheminée peut être choisi en conséquence et comme il ne supporte en fait aucune contrainte mécanique appréciable, il peut être relativement mince, condition d'autant plus intéressante qu'il s'agit d'un matériau plus noble et plus coûteux. Au contraire, les tubes de chauf- fe seront construits avec le métal le mieux adapté aux seules conditions thermiques et mécaniques, sans qu'il soit nécessaire de tenir compte des facteurs de corrosion propres à la matière traitée. En fait, la cheminée joue le rôle d'un chemisage protecteur, amovible et ne s'opposant pas au transfert de chaleur.
Dans l'exemple susmentionné, qui est particulièrement adapté à l'exécution d'opérations telles que la pyrolyse, le bain étant de plomb ou de sels fondus, on a supposé que le liquide constituant le bain est ré- chauffé avant sa réintroduction dans le cycle, la réaction étant endother- mique. Mais l'invention est applicable non seulement à d'autres réactions endothermiques, mais encore à des réactions exo thermiques. Dans ce cas, le liquide du bain sera non réchauffé mais refroidi avant sa réintroduction.
Dans l'exemple, on a également supposé que le bain n'était pas attaquable par la substance traitée. Mais l'invention est applicable au cas où la substance constituant le bain entre en réaction chimique avec le produit traité. Dans ce cas, une quantité de bain équivalente à celle fixée au cours de cette opération est réintroduite en continu ou disconti- nu, par tout dispositif approprié.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé pour la réalisation d'opérations avec apport de calo- ries,caractérisé par le fait que les matières à traiter sont introduites d'une manière continue au sein d'une autre substance formant un bain li- quide, et qui est thermiquement stable à la température de réaction, de manière à former entre elles un mélange intime qui chemine dans la ou les chambres de réaction, le corps traité, ou les produits résultant de l'opé- ration, étant ensuite séparé de la substance formant le bain liquide et cette dernière étant renvoyée à la ou les chambres de réaction, après réa- justement de sa température.
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"PROCESS AND APPARATUS FOR THERMAL OPERATIONS !!.
It is already known to carry out endothermic operations by bubbling vapors or liquids in baths of molten metals or salts.
However, the methods and devices used hitherto have the drawback of requiring large masses of molten metals or salts and of ensuring only an unsatisfactory heat exchange.
The object of the invention is a process and apparatus designed with the aim of overcoming these drawbacks and obtaining a high calorific efficiency with relatively small and resistant equipment.
The invention consists, in the first place, in continuously introducing the body to be treated into a substance forming a liquid bath and thermally stable at the operating temperature, so as to form between them an intimate mixture which travels in the reaction chamber or chambers; the treated body, or the resulting products, then being separated from the substance forming the bath by any suitable means and the substance forming the bath being returned in whole or in part to the reaction chamber (s), after readjustment of its temperature.
The cyclic movement of the substance forming the bath can be obtained by the difference in density between, on the one hand, the mixture of the substance forming the bath and the treaited body and, on the other hand, the substance closing the bath.
The invention then consists, in order to achieve good contact between the bath and the material treated, in introducing the latter into a series or bundle of elongated and narrow reaction chambers of relatively great length, such as tubes. vertical tubes, in which the mixture or emulsion forms and moves.
It also relates to devices intended for the implementation
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of this process, comprising all or part of the following devices, taken individually or in combination: a) the reaction chambers have the shape of a tube bundle, each element comprising an inlet tube of the treated material, not opening away from the lower part of the element and a. -cube or other reaction chamber of equivalent elongated shape, open at its lower part to receive the liquid constituting the bath, and in which the mixture or emulsion is formed and moves,
In particular, these elements may each be constituted by two concentric tubes,
the mixture or the emulsion forming and moving in the annular space. b) an upper expansion chamber into which the bundle of vertical reaction chambers emerge.
This expansion chamber may contain means, such as a grid-shaped impact separator, for separating the substance treated from the liquid constituting the bath. c) this chamber preferably comprises one or more substantially horzonles surfaces on which trickle down while mixing into a homogeneous liquid, the bath flows coming from the various reaction chambers, said surfaces leading to a settling or deposit chamber. d) communication is preferably established between this settling or settling chamber and the lower inlet of the vertical reaction chambers.
e) according to a preferred embodiment, the tubular elements forming reaction chambers are themselves arranged in tube-envelopes, closed at their lower part and mounted at their upper part on the bottom plate of the chamber. expansion chamber, these jacket-tubes being subjected to external heating, such as that resulting from the flame of an oven or from electrical resistances. f) the treated substance is introduced for each element into the vertical reaction chamber, by means of a distributor, in the form of fine bubbles or droplets. This distributor may consist of a bell open at its lower end and comprising orifices of small dimensions on its lateral or upper faces.
By way of example and to facilitate understanding of the description, the appended drawing shows:
Figure 1, a schematic sectional view of an apparatus according to the invention.
Figures 2 and 3, enlarged-scale schematic views of two variants of the dispensing device.
This apparatus is made up of a bundle of vertical tubular elements;, closed at their lower end and fixed at their upper part on a plate 2 which constitutes the bottom of an expansion chamber 3.
These tubular elements comprise, in addition to their outer wall 1, a vertical reaction chamber constituted by a tube 4 inside the first, inside which there is a supply duct 5 terminated by a distributor 6,
The tubes 4 forming the reaction chamber are open at their lower end so as to receive the bath entering via this end and are fixed at their upper part to a horizontal plate 7.
This plate 7 carries on the outside a skirt 8, of substantially cylindrical shape, which sinks into the liquid contained in an annular bowl 9 which forms a seal. The upper part of the expansion chamber 3 is formed by a bell 11, the edges 10 of which are also immersed in the liquid contained in the annular bowl 9 This bell
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It is crossed by the conduits 5 which descend into the tubular elements 1.
A grid or row of baffles 13 is arranged inside the chamber 3 to serve for the separation of the treated products from the entrained bath. The bell 11 comprises a chimney 19 for discharging the treated products.
To obtain contact under good conditions, the tubes 5 end at their lower part with a distributor intended to distribute the material treated in a state of small bubbles in the bath. These distributors essentially comprise a small bell 15 (figure 2) open at the bottom, and in which the liquid forming the bath is established at a level xx which depends on the density of the dwarf, on the distance between the distributor and the level of the bath in chamber 3 and also the flow rate of product treated. The bell 15 is pierced, either on its upper face or on its sides, with holes such as 16, of small diameter, through which the treated material escapes in small bubbles.
The annular interstices left between, on the one hand, the tube 5 and the bell 15 and, on the other hand, the tube 4 are chosen so that the emulsion or the mixture is formed under good conditions.
The particular shape of the bell may vary; thus, in the variant shown in FIG. 3 it does not have holes, but serrations or windows 17; the characteristics of the device (dimensions of the elements, pressure, etc.) are chosen so that the level of the bath is established in yy at a height such that the treated material escapes in the direction of the arrows through the upper part of the teeth in the form of bubbles or drops in the gap between the bell 15 'and the tube 5, on the one hand, and the tube 4, on the other hand.
The operating example described below comprises the illumination of a bath consisting of an alloy or a molten metal and relates to the pyrolysis of a liquid material which vaporizes partially or totally during the treatment.
The apparatus is filled beforehand with a suitable quantity of a -metal, not attackable by the substance to be treated, lead for example. This lead is first brought to the liquid state and preheated to the temperature. , desired temperature.
The material to be treated is then introduced in the liquid state through the tubes 5. During its passage through these tubes, it heats up and on arriving in contact with the bath, it vaporizes, partially or completely and. an emulsion or an intimate mixture forms in the tubes 4
The mixture or the emulsion thus produced being lighter than the liquid forming the bath which is between the tubes 4 and the envelopes 1, the liquid forming the bath is set in motion, the flow being from bottom to top. in tube 4 and from top to bottom between tube 4 and jacket 1.
The speed of circulation of the bath, therefore the duration of contact, can be adjusted within certain limits, for a given bubbling height and a given material flow rate, by appropriately choosing the diameter of the distributor 5. The closer this diameter is to that of the envelope-tube and the more the section offered to the passage of the bath is reduced. The distributor therefore plays the role of an adjustment valve, of particularly simple construction and of great efficiency.
The mixture or the emulsion resulting from all the vertical reaction chambers 4 is spread over the plate 7, where the bath degassing takes place; the latter bringing with it the dross and, possibly, the non-vaporized part, is collected in the settling tank 9. The passage section between the skirts 6 and 9 is such that the flow speed of the bath is high enough so that the separation of dirt and / or residual liquid does not occur there. This separation will then take place in the decan-
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tor 9. The liquid forming the bath taken from the lower part returns to the heating tubes, while the dirt and the residual liquid float and come to accumulate in the space 18 from where they will be extracted.
The bath, after being purified in the settling tank 9, flows between the plates 7 and 2 and descends into the shell tubes 1 of the reaction tube chambers.
The grids 13 or the like of the expansion chamber 3 make it possible to separate the vapors and gases from the entrained vesicles; the reaction products which pass through these grids exit the apparatus via an exhaust chimney 19.
It should be noted that the apparatus thus established allows adjustment of the contact time without reducing the heating surface. To this end, the supply tubes 5 will be mounted so that they can be pushed more or less into the bath, so as to modify the bubbling height, provided that this height remains greater than a certain minimum value (corresponding to when the circulation of the bath is initiated for a given supply). The bath circulates over the entire height of the tube and thus ensures the consistency of the heating surface (and therefore the consistency of productivity) and also prevents overheating of the lower part of the tubes.
This device can be produced in various ways, without departing from the scope of the invention. Thus, the tubular elements could be constituted not by concentric tubes, but by U-shaped tubes or by juxtaposed tubes, leaving between them the space necessary to constitute the vertical reaction chambers in which the mixture or the mixture moves. 'emulsion; it is also thus that the return of the bath via the casing tubes, to the place where the distributors are located, could be carried out in a different way, by a second body located at the lower part of the tube bundle ; thus again the plate 7 could be replaced by a certain number of tubes or substantially horizontal gutters leading to a separator manifold.
According to another variant, the dross removal could be achieved not by decantation but by the flow of gases and vapors produced. It suffices, in fact, to calculate the expansion chamber 3 in such a way that the speed of these gases and vapors remains high enough to entrain the dust.
However, the embodiment of the apparatus described above and shown in the drawing appears to allow the greatest advantages to be obtained from the application of the present method, and in particular the following:
The tubes' can expand freely at the time of heating, without causing any interference with the good mechanical strength of the equipment.
The heating is carried out under good conditions, either by convection or by radiation, the tubes being able to be distributed symmetrically with respect to the heat source.
The quantity of bath necessary for a given heating surface is very ¯ reduced; for example, for an apparatus comprising 7 tubes of diameter # = 100 x 110 by lm.50 long, the heating surface is 3.70 m2 and the volume of the bath is 82.50 liters. To achieve the same surface area using a single tank of the same height, the bath volume would be 580 liters.
The volume reduction is therefore 7 to 1.
The heating surface and, consequently, the productivity of the apparatus for a given weight of bath, are considerably increased: for example, for the previous tubular furnace lined with lead, this surface per liter of lead is 0.045 m2; for a shaft furnace of the same capacity and of the same height, the surface would be only 0.015 m2: the surface is therefore tripled. This advantage is all the more marked as the furnace is of greater capacity.
The reduction in the weight of the bath obviously results in a corresponding lightening of the construction. On the other hand, the increase
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of heating surface makes it possible to significantly reduce the temperature of the heating fluids and consequently makes it possible either to lighten the construction of the apparatus or to use less noble materials.
The temperature of the bath is kept very homogeneous due to the fact that the different bath flows coming from the tubes mix during their flow on the plate 7.
The heat transfer is increased as a result of the thin film bath circulating over the entire heating surface.
The risk of local overheating of the reaction products is eliminated: in fact, the annular space between the heating tube 1 and the chimney 4 is constantly filled with circulating bath and thus provides an effective screen between the flames and the chamber. reaction, without opposing the transfer of heat.
Any contact between the walls of the heating tubes and the treated materials is eliminated. These materials can, in fact, have a corrosive action on the metal constituting the heating tubes or, conversely, the latter can have a catalytic action on the secondary reactions.
The metal constituting the chimney can be chosen accordingly and since it does not in fact withstand any appreciable mechanical stress, it can be relatively thin, a condition which is all the more advantageous since it is a more noble and more expensive material. On the contrary, the heating tubes will be constructed with the metal best suited to thermal and mechanical conditions alone, without it being necessary to take account of the corrosion factors specific to the material treated. In fact, the chimney plays the role of a protective, removable liner that does not oppose heat transfer.
In the above-mentioned example, which is particularly suitable for carrying out operations such as pyrolysis, the bath being of lead or molten salts, it was assumed that the liquid constituting the bath is reheated before its reintroduction into the bath. cycle, the reaction being endothermic. But the invention is applicable not only to other endothermic reactions, but also to exothermic reactions. In this case, the bath liquid will be unheated but cooled before its reintroduction.
In the example, it was also assumed that the bath could not be attacked by the treated substance. But the invention is applicable in the case where the substance constituting the bath enters into a chemical reaction with the treated product. In this case, a quantity of bath equivalent to that fixed during this operation is reintroduced continuously or discontinuously, by any suitable device.
CLAIMS.
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1. Method for carrying out operations with the addition of calories, characterized in that the materials to be treated are introduced continuously into another substance forming a liquid bath, and which is thermally stable at the reaction temperature, so as to form an intimate mixture between them which travels through the reaction chamber (s), the treated body or the products resulting from the operation, then being separated from the substance forming the bath liquid and the latter being returned to the reaction chamber (s), after its temperature has been readjusted.