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Publication number: BE504811A
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Description


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  PERFECTIONNEMENTS A LA PRODUCTION   D'ATMOSPHERES-UTILISEES'DANS DES   ,PROCEDES  METALLURGIQUES   ET AUTRES. 



   Cette invention est relative à la production d'atmosphères   utili-   sées en métallurgie et à   d'autres   fins et elle comcerne en particulier la pro- duction d'atmosphères non-oxydantes. 



   On a déjà proposé de produire des atmosphères non-oxydantes uti- lisées dans des procédés métallurgiques, par exemple pour le recuit et au- tres traitements thermiques, par la combustion d'hydrocarbures liquides ou gazeux, de gaz naturels et de gaz de houille dans une quantité insuffisante d'air. On obtient une atmosphère gazeuse contenant peu d'oxygène et une pré- dominance d'azote avec de l'anhydride carbonique et de l'oxyde de carbone. 



  On a aussi proposé de préparer des atmosphères non-oxydantes utilisées dans un procédé métallurgique par la combustion de l'ammoniac; ce procédé produit une atmosphère très pure qui est essentielle dans certains procédés mais qui est coûteuse. 



   Conformément à la présente invention,, on fournit un procédé per- fectionné pour la production d'atmosphères non-oxydantes utilisées dans des procédés métallurgiques qui comprend la combustion   d'un   combustible liquide ou gazeux contenant des hydrocarbures en présence d'un gaz contenant princi- palement de lazote avec de   l'oxygène,     l'enlèvement   de l'anhydride carboni- que des produits gazeux, l'addition d'hydrogène aux dits produits et le pas- sage   du:

   mélange   à température élevée sur un catalyseur propre à provoquer la formation d'eau avec l'hydro'gène ajouté et l'oxygène   rêsiduel   contenu dans les dits produits gazeuxo 
On comprendra que la combustion doit être réalisée de telle maniè- re   quune   quantité aussi petite que possible d'oxygène libre reste dans les produits gazeux de la combustion de manière que la quantité   d'hydrogène   né- cessaire pour combiner   l'oxygène   résiduel soit maintenue à un   minimum.   



  Néanmoins la quantité d'hydrogène ajouté dépendra des propriétés requises 

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 de l'atmosphère en préparation. Par exemple, s'il faut une atmosphère neutre, c'est-à-dire une atmosphère qui n'est pratiquement ni oxydante ni réductrice, on ajoutera la quantité minimum d'hydrogène nécessaire pour'la'combinaison avec pratiquement tout l'oxygène présent dans les produits gazeux de la com- bustion. Si d'autre part, il faut une atmosphère réductrice, la quantité d'hydrogène ajouté peut être considérablement plus élevée que celle requise par l'oxygène libre présent dans les produits gazeux de la combustion. 



   L'hydrogène à ajouter pendant la préparation de l'atmosphère peut être obtenu de n'importe quelle source adéquate. Par exemple, s'il n'y a que de petites quantités d'atmosphère à préparer ou si la quantité d'oxygène est minime, l'hydrogène peut être fourni en bouteilles. Cependant, il est com- mode de se procurer l'hydrogène par la décomposition de l'ammoniaque, par exemple comme décrit dans le brevet britannique n    462.531,   ce qui produit, en plus de l'hydrogène, de l'azote pur qui convient fort bien pour être ajou- té aux atmosphères de four. 



   L'anhydride carbonique produit par le procédé de combustion peut être éliminé par n'importe quel moyen adéquat, par exemple, en traitant les produits de combustion avec des absorbants solide ou liquide de l'anhydride carbonique. On préfère traiter les produits de combustion avec un absorbant liquide pour éliminer l'anhydride carbonique et on utilise de -préférence des alcanolamines,par exemple des   éthanolamines   individuelles ou des mélanges de celles-ci. L'emploi des   alcanolamines   procure l'avantage important qu'en plus d'éliminer l'anhydride carbonique elles éliminent des produits de com- bustion d'autres constituants tels que les composés de soufre qui sont nui- sibles dans certaines opérations métallurgiques; par exemple, les composés de soufre produisent des taches sur certains métaux traités. 



   En général, l'air, grâce à son faible coût et à la facilité de l'obtenir, sera le gaz contenant principalement de l'azote avec de l'oxygène utilisé dans l'opération de combustion, mais si on le désire ou s'il est nécessaire, on peut utiliser de l'oxygène pur ou de l'air dilué avec un gaz inerte tel que l'azote. 



   Pendant la combustion, il se forme de l'eau. Une forte proportion de celle-ci peut être enlevée avant d'éliminer de l'anhydride carbonique car celui-ci,en général, sera éliminé à la température ordinaire et ainsi l'eau présente sera condensée pendant le refroidissement du gazà une température convenable pour l'élimination de l'anhydride carbonique. Si on le désire, on peut traiter le gaz pour éliminer l'humidité résiduaire avant d'ajouter l'hydrogène nécessaire pour combiner l'oxygène résiduaire. 



   Une petite quantité d'eau se formera au cours de la combinaison de l'oxygène résiduaire avec l'hydrogène. Cette eau peut être enlevée si on le désire avant d'employer   l'atmosphère   dans une opération métallurgique. 



  On l'élimine commodément en traitant le gaz par un absorbant solide de l'eau, tel qu'un gel de silice. 



   Les avantages du procédé sont que l'oxyde de carbone qui pourrait être une source possible d'anhydride carbonique au cours des opérations mé- tallurgiques, est converti en anhydride carbonique qui est éliminé des at- mosphères préparées. Un autre avantage est que le soufre présent dans les gaz est oxydé pour former un di ou trioxyde qui peut être facilement enlevé par des procédés connus, par exemple, par lavage. 



   Le procédé de l'invention fournit une atmosphère qui est meilleur marché que la plupart des autres atmosphères disponibles; on y. arrive en utilisant des matières que l'on peut se procurer facilement et on utilise un équipement portatif ordinaire et relativement peu coûteux. 



   REVENDICATIONS. 
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Claims

1. Procédé pour la productiôni d'atmosphères non-oxydantes utili- sées dans des opérations métallurgiques, caractérisé en ce qu'on brûle un combustible liquide ou gazeux contenant des hydrocarbures en présence d'un <Desc/Clms Page number 3> gaz contenant principalement de 1-'azote avec de l'oxygène, on élimine l'anhy- dride carbonique des produits gazeux, on ajoute de l'hydrogène aux dits pro- duits et on fait passer le mélange à température élevée sur un catalyseur propre à faire en sorte que l'hydrogène ajouté et l'oxygène résiduaire con- tenu dans lesdits produits gazeux forment de l'eau.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz contenant de l'azote et de l'oxygène est de l'air.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la composition et la proportion du gaz contenant de l'oxygène sont contrôlées de manière que la teneur en oxygène dans les produits gazeux de la combustion soit maintenue aussi faible que possible en compatibilité avec une combustion efficace.

4. Procédé suivant la revendication 1., 2 ou 3 appliqué à la pro- duction d'une atmosphère neutre, caractérisé en ce que l'on emploie la quai- tité minimum d'hydrogène compatible avec la combinaison de pratiquement tout l'oxygène contenu dans les produits gazeux de la combustion.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'hydrogène nécessaire est produit par la décomposition de l'ammoniac.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, ca- ractérisé en ce que l'anhydride carbonique est éliminé par absorption dans une alcanolamine.

7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'al- canolamine est de l'éthanolamine.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, ca- ractérisé en ce que l'eau formée pendant le stade de combustion est éliminée du gaz par condensation avant tout traitement subséquent.

9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, ca- ractérisé en ce que l'atmosphère non-oxydante est séchée avant son usage par traitement au moyen d'un absorbant solide de Peau.

10. Atmosphères non-oxydantes produites par le procédérsuivant l'une quelconque des revendications 1 à 9o