BE516566A - - Google Patents

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BE516566A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/02Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor of the thin-film type
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    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
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Description


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  PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE PROCESSUS CHIMIQUES ET PHYSIQUES
A HAUTES TEMPERATURES. 



   Pour mettre en oeuvre des processus ou des transformations chimiques et physiques en utilisant de hautes températures, en   engendrait jusqu'ici   l'énergie nécessaire pour atteindre ces températures élevées à l'aide d'un arc électrique ou d'une flamme produite avec apport d'oxygène. On introduisait à cet effet la matière à traiter dans la chambre d'un four et on provoquait sa fusion et éventuellement sa vaporisation, par exemple à l'aide d'un ou de plusieurs arcs électriques. 



   On a également proposé plus récemment des installations à four rotatif dans lesquelles la matière à traiter, amenée axialement du dessous, s'élève vers le haut le long des parois sous l'effet de la force centrifuge et forme alors elle-même une mince couche protectrice pour la paroi du four. Les arcs électriques jaillissant à partir d'électrodes introduites depuis le haut dirigent le courant sur une mince couche annulaire de la matière à traiter, dans laquelle il se transforme en chaleur par suite de la résistance de cellecio Les constituants solides et liquides de la matière à traiter sont alors retenus contre la paroi par la force centrifuge, tandis que les produits gazeux de la réaction   s'échappent   par la surface de la couche par suite de leur densité plus faible.

   Un tel mode de travail présente toutefois divers inconvénientso 
Des recherches ont-montré que la matière à traiter ne peut, de cette manière, subir dans sa totalité un traitement uniforme, de sorte que des différences existent entre les produits obtenus. Ceci provient tout d'abord de ce que l'utilisation de trois électrodes engendre en soi une irrégularité de l'échauffement, et en outre de ce que dans la couche résistante elle-même la position des points d'échauffement préférentiel est variable. 



   L'invention procède par contre d'une manière totalement différente: Des recherches ont tout d'abord permis de constater   qu'il   

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 important, dans les processus de ce type, que la totalité de la matière à traiter soit soumise constamment aux mêmes conditions de traitement   détermi=   nées, afin que l'on obtienne un produit traité qui soit toujours le même.

   Il est nécessaire à cet effet qu'outre une granulométrie totalement uniforme de la matière à traiter, celle-ci soit amenée depuis le haut sous forme d'une mince veine réglée avec.précision, symétriquement à l'axe du four, de sorte que les grains soumis de manière identique à l'influence de la force centrifuge s'élèvent de façon uniforme le long de la paroi du four et que des conditions de traitement absolument identiques sont réalisées dans la zone   de '   réactiono Ils s'écartent tout d'abord les uns des autres lors de la transformation en un courant de matière en fusion, en formant au cours de leur mouvement vers le haut des particules dont la surface demeure toujours identique:

  -, pour toutes les particules mais croît toutefois progressivement, et constituant une couche devenant de plus en plus minceo
En second lieu, la forme du trajet que décrit la matière à traiter ou les grains de cette matière a une importance particulière. Ceci est nécessaire pour permettre de contrôler à volonté les différents processus (préchauffage, fusion, vaporisation). 



   L'invention repose sur cette constatation nouvelle que le trajet de la matière à traiter et ainsi la forme de la chambre de réaction doivent être déterminés par le volume de rayonnement engendré par la source d'énergie. 



   On obtient ainsi en chaque point du four l'effet d'énergie désiré sur la matière à traiter, de sorte que le contrôle de l'évolution de la réaction est rendu possible jusque dans ses moindres détails. Le volume de rayonnement est,,avec les concentrations en énergie élevées qui entrent en jeu suivant l'invention pour l'obtention de hautes températures de traitement, analogue à la courbe spatiale de la distribution du rayonnement pour un corps radiant ponctuel, d'une manière en soi connue pour les lampes à arc électriques. 



  Etant donné que l'on utilise suivant l'invention une électrode creuse, la source d'énergie est formée par un anneau   radianto   Le volume de rayonnement engendré selon les lois du rayonnement est limité par les parois du four de manière telle que l'on obtienne en des points déterminés des parois du four des effets de rayonnement également déterminés. 



   La matière à traiter amenée axialement par l'électrode creuse tombe sur le fond du four rotatif et forme sur celui-ci un cône qui va en s'évasant par suite de la force centrifuge. A partir de ce point, la matière à traiter s'élève de nouveau latéralement le long de la paroi du four et forme ainsi un volume creux ouvert vers le haut et entourant l'anneau radiant. Suivant l'invention, on peut modifier aussi bien les effets du volume de rayonnement que ceux de la chambre de four environnante formée par la matière à traiter en cours d'écoulement, ainsi que la position relative des deux et par suite la nature de leur influence réciproque.

   Si on laisse par exemple une veine de mélange introduite axialement s'étendre de la manière décrite sous l'influence de la force centrifuge pour former une surface croissant constamment avec une épaisseur de couche toujours plus réduite, comme si on la faisait passer entre des rouleaux de calibrage, on peut alors modifier le processus en changeant par exemple le diamètre ou la hauteur du four, ou bien la vitesse de rotation. Il devient alors possible de donner à la matière à traiter des surfaces déterminées dans certaines zones du four. 



   On peut toutefois modifier également le passage d'énergie dans l'électrode creuse, donc le courant et la tension de travail de l'arc électrique annulaire ou la quantité d'huile formant combustible et la teneur en oxygène de l'air de combustion de la flamme annulaire, et faire varier par suite la température de rayonnement primaireo On agit alors sur la chute de   tem-   pérature entre l'anneau radiant et la zone superficielle chaque fois considérée de matière à traiter. 



   Il est en outre possible, d'une part, de modifier la direction de l'anneau radiant par rapport à la matière à traiter, par exemple par une conformation appropriée de la base de la zone de combustion sur l'électrode 

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 creuse, ou la direction du gaz en combustion   s'en échappant   par rapport à la matière   et,-d'autre     part,   de modifier l'écartement entre l'électrode creuse et la matière à traiter, par exemple grâce à un réglage en hauteur.

   De cette   manière,   on peut soumettre chaque point de la matière à traiter à un effet de rayonnement   déterminéo   
Les trois facteurs principaux   surfaee   variable à volonté de la matière à traiter,différence de température variable à volonté et effet de rayonnement propre variable à volonté forment toutefois les conditions fondamentales pour obtenir un apport   d'énergie   réglable à volonté suivant la matière à traitero Seul cet apport d'énergie réglable à volonté suivant l'invention à la matière à traiter permet de contrôler totalement les réactions ou transformations désirées des matières de   départo   
Les avantages   d'un   tel contrôle du processus sont évidents.

   En effet, quand on divise le passage de la matière à traiter à travers le four en trois zones:préchauffage, fusion, surchauffe ou vaporisation, onpeut alors donner à chacune de ces zones une longueur déterminéeo Mais on peut également adapter aux nécessités du processus le temps pendant lequel la matière à traiter demeure dans cette zone, donc faire passer une matière à traiter rapidement ou lentement, suivant les besoins, à travers des zones déterminées du volume de rayonnement, et intensifier ou adoucir suivant les nécessités du processus l'effet du rayonnemento Etant donné que, selon le mode opératoire que concerne l'invention, la position de ces zones dans le four doit être calculée avec précision d'après des lois connues,

   on peut prévoir dans un appareil de réaction de ce type des moyens permettant d'influencer de façon additionnelle les processus de réaction engendrés par un apport d'énergie réglé avec précisiono On peut ainsi, par exemple, incorporer à la zone déterminée à l'inté- 
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 rieur du fonr-par le mode .apé.x^.aoirs¯¯qne ¯nnr^.Prne 1 1-invpm-tîon -qui ..correspond au début de la fusion de la matière à traiter des substances d'addition do- sées avec précision, comme des substances réductrices, et régler exactement leur effet chimiqueo On peut également produire l'écoulement vers   l'extérieur   de substances , hors de la matière en fusion réactionnelle, sous l'influence de la force centrifuge et en direction de la paroi du four, par exemple à tra- vers des orifices prévus dans la paroi du four,

   et ceci en des points du four déterminés à volonté au préalable, dans des conditions détat de la matière à traiter réglées séparément pour chacun de ces pointso De la même manière, on peut, dans des conditions réglables et pouvant être reproduites avec préci- sion, prélever des échantillons ou assurer une agitation, par exemple au mo- yen de dispositifs convenables montés dans le fouro 
Dans le cas de processus dégageant un gaz, on peut prélever le gaz de réaction suivant l'invention, au contraire du mode opératoire connu jusqu'ici, avec une différentiation et un réglage désirés, aux zones annu- laires de matière à traiter de position déterminée par rapport à la chambre du four et travaillant séparément,

   d'une manière telle que la vitesse de pré- lèvement soit par exemple déterminée avec précision par rapport à la vitesse de formation régnant au moment considéré au même point de la surface de la matière à traiter, de sorte que l'on sépare ainsi avec une précision voulue et poussée à l'extrême par exemple le gaz de réaction et les constituants so- lides ou liquides participant à la réactiono Un tel mode opératoire, dont la mise en oeuvre n'était pas possible jusqu'ici, est toutefois d'une importan- ce considérable pour l'évolution de la réaction, de même que pour la vitesse et le mode de réglage des équilibres chimiques désiréso
Suivant l'invention, les constituants participant à la réaction sont alors amenés en contact à l'intérieur d'un volume de rayonnement à forte concentration en énergie,

   selon une forme de trajet et avec une surface déterminées avec précision, pour être soumis à un effet énergétique réglé avec précision, et ils sont ensuite séparés de la même manière   d'une   façon déterminée et réglée avec précisiono Il est ainsi possible, suivant l'invention, de soumettre les substances rassemblées pour la réaction ou les constituants de la réaction   s'en   échappant à des traitement antérieurs ou postérieurs voulus et régléso On peut ainsi régler par exemple l'acheminement d'un grain de 

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 charbon formant une particule de matière à traiter dans la zone de préchauffage de manière telle que, sous l'influence du rayonnement énergétique   déter-   miné,

   il se carbonise lentement dans des conditions de temps et de trajet désirées et abandonne alors ses constituants volatils, mais qu'il ne prenne pas Jusqu'en un point déterminé du four une température trop élevée, donc ne se fritte pas, mais conserve sa surface spécifique élevée à grande porosité, importante pour les réactions   chimiques,   afin de servir de grain de coke carbonisée On peut alors évacuer directement hors du four le gaz de carbonisation formé à partir de cette zoné de préfusion   déterminée   avec précision, en évitant ainsi tout contact ultérieur de ce gaz avec les corps participant à la réaction.

   De même, on peut également évacuer l'oxyde de carbone engendré par la réaction de la même manière à partir de zones annulaires du four délimitées de façon précise en ce qui concerne leur position, le degré de température, la pression de formation,   etc....   sans qu'il entraine avec lui sous forme de poussières des éléments participant à la réaction ou   qu'il,:

     produise des réactions chimiques indésirables en venant ultérieurement en contact avec les éléments participant à la première réactiono Il est ainsi possible, suivant l'invention, de régler ces conditions d'importance fondamentale pour l'évolution des processus jusque dans des couches différentielles extrêmement minces, et de régler leur évolution avec précision, en ce sens que la pression de formation et la possibilité d'échappement sont chaque fois déterminées l'une par rapport à l'autre, étant donné que les conditions sont calculées à l'avance p our ces deux facteurs et peuvent être en conséquence maintenues au cours du   fonctionnemento   
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention. 



   La figo 1 montre schématiquement un appareil de réaction pour hautes températures du type faisant l'objet de   l'inventiono   
La figo 2 est une vue en plan de l'appareil que montre la figure l. 



   La figo 3 est une vue analogue à   la   figure 1 mais montrant une varianteo 
La figo   4   est une vue en coupe transversale de l'appareil que montre la figure 3. 



   La figo 5 est une vue schématique d'une autre variante encore d'appareil suivant l'inventiono 
La   fi.go   6 est une vue en coupe transversale de l'appareil que montre la figure 50 
Suivant le mode de réalisation que montre la fig. 1 on utilise dans ce cas comme source d'énergie un arc électrique annulaire o.

   Le courant électrique, qui peut être déterminé d'une manière en soi connue par réglage de la résistance totale du circuit ou de la tension appliquée, parvient dans l'appareil à réaction par une électrode creuse axiale 8 symétrique à cet axeo A l'extrémité inférieure de l'électrode creuse, il passe sous la forme d'un arc électrique annulaire 9 symétrique à l'axe de l'appareil vers la contre-électrode, qui est formée par une garniture conductrice 17, par exemple en   carbonée   Elle conduit le courant   à   l'enveloppe métallique du carter du four 10,

   à partir de laquelle il revient par un contact collecteur 19 agissant en 18 à la source   d'énergieo   L'agencement de l'extrémité inférieure de l'électrode creuse 8 et de la garniture 17 servant de contre-électrode est tel que l'arc électrique annulaire soit allongé suivant les besoins dans une direction désirée, par exemple vers   l'extérieure   On obtient ainsi sous la forme de l'arc annulaire 9 une source d'énergie dont la température primaire peut être amenée entre 3000  et   50000   C, et même à une valeur supérieure, et avec laquelle il est possible de modifier la direction principale du rayon nement et son angle d'inclinaison par rapport à l'axe.

   Etant donné que la hauteur de l'électrode creuse 8 dans le four peut être réglée à volonté, on   ob-   tient un volume de rayonnement réglable avec précision suivant l'intensité de l'apport énergétique et suivant la direction principale et l'écartement par 

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 rapport   à   la chambre du four, dans lequel   l'arc   annulaire forme dans ce cas un noyau symétriqueo Ses effets peuvent être calculés pour chaque point du four, car ils suivent les lois connues du rayonnemento Ceci est d'autant plus exact que l'on utilise suivant l'invention des concentrations en énergie élevées non inférieures à 10   kW   par litre de la capacité de la chambre de réaction,

   et en conséquence des sources de rayonnement définies d'une manière particulièrement préciseo La matière à traiter, sous forme de grains fins, se trouve à l'inté- rieur de l'électrode creuse 8. dans la pièce distributrice 21, et s'écoule vers le bas hors de celle-ci sous forme   d'une   mince veine de mélange axiale réglable, de sorte qu'il se forme sur la garniture rotative 17 du carter 10 un cône de mélange Ao Par suite de la rotation ou de la force centrifuge   exercée,   la veine de mélange s'étale vers le bas sur la surface formée par la génératrice du cône A pour former une surface annulaire croissant constamment et de façon uniforme en spiraleo Sous l'influence du rayonnement provenant de   l'arc   annulaire   9,   elle   commence,

   a   fondre par absorption d'énergie, de sorte que par suite de la viscosité réduite l'éccroissement réglé de la surface à l'intérieur de la zone de fusion B, par exemple, adjacente à la zone A subit une augmentation spécifique notable par unité de   tempso   Ceci a une signification importante pour dévolution de la réaction car, de cette manière, la matière de réaction présente en ce point important une surface spécifique maximum à   l'effet   de l'énergie radiante provenant de   larc   annulaire 90 En outre, les gaz de réaction libérés disposent d'une surface de dégagement spécifique   d'importance   correspondante   p our   une épaisseur de couche qui diminue   constammento   De cette   maniére,

     un appareil de réaction du type que montre la figo 1 satisfait d'une manière inconnue   jusqu?ici   aux conditions ex-   trêmes     d'une   réaction chimique ou physique nécessitant une énergie spécifique importante avec un déclenchement spontané de la réactiono On empêche ainsi que des constituants de la réaction ne soient entraînés sous forme de poussières par les gaz de réaction, et il en résulte en même temps que les constituants à grains fins de la réaction sont rapidement et pratiquement chargés d'énergie, d'une manière uniforme et homogèneo Il   s'en   suit une évolution rapide et pourtant contrôlable de façon précise de la réaction. Immédiatement après la zone de fusion B, la matière à traiter traverse la zone de surchauffe C.

   Par suite de l'écartement plus grand entre   1-'arc   électrique annulaire 9 et du fait que l'angle d'inclinsison du rayonnement principal devient toujours plus défavorable, l'effet du rayonnement devient alors toujours plus réduite Mais par suite de la symétrie de l'agencement général, cet effet demeure identique dans toutes les zones de position équivalenteo La matière en fusion C, surchauffée jusqu'à une température déterminée à volontés est évacuée par effet centrifuge en 16 au-dessus du bord du four rotatif   10   et est traitée ultérieurement de toute manière désirée,

   par exemple granulée ou étirée de fa- çon continue à partir   d'une   gouttière de réception par un procédé de coulée en continuo L'effet centrifuge de 1?agencement général   facilite   la séparation de la matière en fusion en ses constituants se différenciant par leur densitéo 
A partir de la zone de réaction   B   le gaz de réaction   s'échappe   de façon particulièrement intense dans la direction indiquée par les deux   cou-   rants conjugués 38.

   et il quitte la zone de surchauffe ultérieure C par exemple sous la forme d'un courant unique 35 moins intense et de composition différenteo Par suite de la position déterminée avec précision des deux zones de dégagement différentes, on obtient la possibilité de recueillir et d'évacuer directement ces courants gazeux en les séparant l'un de   19autre.   



   Grâce à un dispositif  22;,   on peut en outre faire arriver en un point déterminé de la surface de la matière à traiter  par exemple au point de transition entre la zone de fusion B et la zone de surchauffe C dans le cas de la figure. l,une substance additionnelle dont la présence n'est désirable qu'en ce point, lequel peut être déterminé avec précision grâce au mode de travail faisant l'objet de l'invention.

   Avec un dispositif analogue que 1-'on peut par exemple déplacer vers le haut et vers le   bas,,   on obtient un effet d'agitation déterminé lors de la venue en contact avec la matière à traiter entraînée en rotationo On peut prévoir en 34 dans la paroi du four 10 une rangée d'orifices réalisant une répartition uniforme à la manière   d'un   tamis, et par lesquels, sous l'influence de la force centrifuge, certains constituants 

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 peuvent s'échapper, vers l'extérieur (hors de la zone de surchauffe C) pour autant que leurs propriétés correspondent aux conditions de résistance à l'écoulement présentes.

   Un   dispositif   de ce type n'a un effet précis que si l'on crée et si   l'on   maintient ces conditions au niveau d'échappement (dans la zone de surchauffe), avec le mode de travail suivant l'inventiono   Ainsi,   en modifiant la vitesse de rotation, on peut par exemple faire varier de manière simple et désirée à la fois la vitesse d'écoulement et la surface de la matière. Le même résultat est obtenu en modifiant les dimensions du four 10 ou de la garniture 170 
On voit par la figure 1 que l'on peut diriger les courants de gaz de réaction 38 ou 35,d'une manière séparée, vers un système de refroidissement ou de condensation 36 recouvrant directement la capacité du four en vue de leur traitement ultérieur. L'électrode creuse pénètre en 31 d'une manière étanche aux gaz mais en demeurant mobile.

   Un gaz étranger peut être'introduit en 37, ce gaz étant formé par exemple par de l'oxygène et provoquant alors avec le gaz de réaction 38, dans la chambre de réaction, des réactions chimiques additionnelles, sans venir au contact de la chambre principale. On a montré en 20 qu'il est possible de transmettre   optiquement   vers l'extérieur une image des processus éclairant fortement qui se produisent à l'intérieur du four. 



   L'appareil de réaction que montre la figure 1 est, en outre, étudié pour tenir compte des principes constructifs usuels de ce type d'appareils. Il est par exemple tourillonné en 11 sur un roulement à billes et est entraîné par l'intermédiaire d'une poulie 23. L'arbre axial creux 14 aspire automatiquement de l'eau de refroidissement de la cuve 12 jusque dans la cavité ou chambre interne du carter à double paroi du four, permet à cette eau de déborder en 16 au-dessus du bord supérieur' et la laisse couler vers le bas dans le chemisage externe 18 puis vers l'extérieur par le tube axial externe 15.

   Le socle 13 portant l'appareil de réaction peut être monté de fa- çon réglable en hauteur par rapport au sol fixe, de sorte que la partie rotative renfermant la matière à traiter peut être déplacée par rapport à une électrode creuse fixe 8,quoique en soi également réglable. 



   Dans la figure 2, qui est une vue en plan de l'appareil de réaction suivant la figure l, on voit en particulier la symétrie absolue de la   zona de   préchauffage du cône A, de la zone de fusion ou de réaction B, de la zone de surchauffe suivante C, ainsi qu'une adduction de substance additionnelle 22 à la limite entre ces deux zones, les zones étant disposées à la suite l'une de l'autre d'une manière déterminée par réglage, les orifices de tamisage uniformément distribués 34 prévus dans la paroi du four, et l'anneau symétrique 16 de passage de la matière de fusion finale surchauffée au-dessus du bord du four 10. 



   On a représenté sur la figure 3 l'application de l'invention à un appareil de réaction qui, au lieu de fonctionner avec un arc électrique annulaire, travaille avec un système de brûleurs annulaires 28. Dans ce cas, l'électrode creuse a la forme d'un tube creux 27 réglable verticalement.

   Dans son enveloppe en forme de corps creux passent en direction du bas, le combustible 25 et l'oxygène 26, qui s'échappent à l'extrémité inférieure du tube creux 27 sous la forme de la couronne de flammes 28 répartie uniformément 
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 &6 ayant l7J:.ntensi té et la êiréeiBR de rsténneae:ftt""désfré@Sb'1ltt"'Pènt "prodttteë au-dessus de cette couronne de flauaies inférieure S3s uran.e de flaN-t# *ex ,xwp6îieure 29 en provoquant-1-& combustion ultérieure avec-de -19oxygene,,,s%-- ùsndaire amené à cet efjet des gaz de réaction combustibles 38 libérésrpaç-.U-- réaction se produisant dams   la .sone   B, cet effet thermique additionnel étant réglé et utilisé pour la mise en oeuvre du procédé. 



   Sur la figure 3, le tube creux 27 a la forme d'une trémie de mélange axiale et symétrique dont les flancs inférieurs coniques font saillie dans la chambre proprement dite du four et sont chauffés par suite par la chaleur'prélevée aux gaz de réaction. Ils abandonnent la chaleur absorbée au mélange 21 glissant intérieurement vers le bas de façon uniforme le long de 

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 ces flancs coniques, de sorte que de l'eau sous forme de vapeur et ultérieu- rement des gaz de carbonisation s'en é chappent. On peut prélever la vapeur à l'intervalle annulaire 32 et les gaz à la chambre séparée 33 du tube interne. 



   Une vue en plan correspondant à l'appareil représenté à la figure 3 est mon- trée comme l'indique la figure 40 
On a montré sur la figure 5 l'effet obtenu quand on déplace vers le haut le tube creux 27 (avec la flamme   ennulaire   28' qui est ici simple)re- lativement au système rotatif et à la matière à traiter, si l'on réduit en même temps légèrement la rotation et ainsi la force centrifuge, en abaissant également quelque peu la température primaire engendrée par la source d'éner- gieo Il en résulte dans ce cas, suivant l'invention, des influences déterminées mais tout à fait différentes au point de vue de leur effet sur le proces- sus de la réactiono La profondeur d'attaque du rayonnement énergétique   dimi-   nueo Le volume de rayonnement ou la chambre du four,

   qui se trouve déplacé vers le bas dans le cas de la figure 3, se remplit alors de matière en fusion en cours de refroidissement 30, jusqu'à ce que l'équilibre thermique entre l'apport et la consommation d'énergie soit de nouveau   rétablio   Par suite de l'effet centrifuge plus réduit, la courbe parabolique superficielle de la matière à traiter en   cours   de mouvement s'aplatit, et la flamme annulaire 28' prend une autre   formeo   Il en résulte comme effet dans la matière à traiter une adduction d'énergie plus réduite mais demeurant toujours uniforme.

   On peut alors prélever déjà la matière de réaction, à une température'plus faible, à partir de la zone de fusion B, au-dessus du bord annulaire 16, donc sans surchauffée Il est possible de cette façon de déplacer la courbe de température dans la matière à traiter, ses températures extrêmes, les isothermes de température à l'intérieur de la chambre du four ou du volume radiant, d'une façon symétrique et de la manière désirée, et de les adapter aux nécessités de l'évolution de la réaction. 



   On voit par la figure 6 qui est une vue en coupe à travers un appareil de réaction du type fonctionnant comme montré sur la figure 5 et par comparaison avec la coupe correspondante que montre la figure 4, le "remplissage" modifié de façon fondamentale pour une même position en hauteur dans l'appareil.

   Dans le cas de la figure 6, la coupe est effectuée à travers la zone de fuxion B, et dans le cas de la figure 4 à travers la partie supérieure de la zone de surchauffe C, après laquelle on a encore indiqué une zone de vaporisation Do
Les possibilités d'utilisation de l'invention ne sont pas limitées à cet   exempleo   Le procédé faisant l'objet de l'invention est utilisable au contraire pour tous les types de processus chimiques et physiques à haute température, et il en est de même du dispositif prévu par l'invention et utilisable pour sa mise en oeuvre. Des modifications peuvent en outre être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de   l'inventiono   
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 R E V E Iû D I C A T I 0 N S

Claims (1)

  1. l, Procédé pour la mise en oeuvre de processus chimiques et (ou) physiques à haute température, consistant à faire s'élever la matière à traiter, introduite centralement sous forme d'une mince veine par un corps creux servant . l'apport d'énergie, sous l'effet de la force centrifuge et après sa rencontre avec le fond d'une chambre de réaction, le long des parois d'un four formant les limites d'un volume de rayonnement symétrique, cette matière subissant alors la transformation désiréeo 2.
    Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce que le volume de rayonnement symétrique est engendré par un arc électrique annulaire ayant une contraction énergétique qui, en son milieu., n'est pas inférieure à 10 kW par litre de capacité de la chambre de réactiono 3o Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rayonnement à partir de l'arc électrique annulaire est influencé et mo- <Desc/Clms Page number 8> difié de la manière désirée, en des points déterminés de la paroi du four qui en forme la limite, suivant l'angle de rayonnement et la distance à la zone radiante annulaire, ainsi que par un apport variable d'énergie. de rayon- nemento 4.
    Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de rayonnement symétrique est formé par une flamme annulaire engendrée par exemple par un brûleur à rendement élevé fonctionnant avec de l'oxy- gène, et formée-par une couronne de flammes séparées disposées symétriquement.
    5. Procédé suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que deux ou un plus grand nombre de couronnes de flammes sont disposées l'une au-dessus de l'autre.
    6. Procédé suivant les revendications 1, 4 et 5, caractérisé en ce que le rayonnement à partir de la ou des couronnes de flammes qui agit en des points déterminés de la paroi du four formant l'enveloppe du volume de rayonnement est réglé en modifiant l'adduction de combustible et la direction et la longueur des différentes flammes.
    7. Procédé suivant les revendications 1, 4., 5 et 6, caractérisé en ce que la ou les couronnes de flammes sont formées par la combustion du gaz de réaction engendré au cours du processus avec de l'oxygène, dont l'adduction s'effectue de façon annulaire.
    80 Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on assure la mise en oeuvre du processus à la fois avec un arc électrique annulaire et avec des flammes également annulaires.
    9. Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière en grains fins devant être traitée, qui est introduite axia- lement et symétriquement sous forme d'une mince veine ininterrompue, acquiert de façon uniforme au cours de son déplacement, par effet centrifuge et influence thermique, une surface croissant constamment et une épaisseur de couche devenant progressivement de plus en plus réduite.
    10. Procédé suivant les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la conformation du volume de rayonnement est déterminée en fonction du temps et du trajet de la matière à traiter, de manière telle que l'on obtienne pour la mise en oeuvre du processus dans les différentes zones annulaires de matière à traiter, des rayonnements 'énergétiques qui peuvent être déplacés symétriquement 11. Procédé suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des substances additionnelles sont introduites dans des zones annulai, res déterminéeso 12. Procédé suivant les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les produits de réaction sont prélevés complètement ou partiellement à des zones de réaction déterminées.
    13. Procédé suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les corps participant à la réaction sont soumis immédiatement avant leur entrée dans la chambre de réaction à un traitement préalable physique et (ou) chimique, par exemple à un préséchage ou à une carbonisation préalable.
    14. Procédé suivant les revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on soumet la matière de réaction à un traitement ultérieur, par exemple en prélevant et en granulant de façon continue les produits de réaction liquides superposés sous l'effet de la force centrifuge en fonction de leur densitéo 15. Procédé suivant les revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on sépare les produits de réaction gazeux en leurs constituants déterminés -par distillation fractionnée.
    16. Procédé suivant les revendications 1 à 15, caractérisé en <Desc/Clms Page number 9> ce qu'on mélange les produits de réaction gazeux avec des substances addi- tionnelles, par exemple des gaz, et en ce qu'on les oxyde ou les azote par exemple de cette manière.
    17.Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1 à 16, caractérise en ce qu'un corps creux mobile verticalement, servant à l'adduction d'énergie, est disposé centralement au-dessus d'un corps de four, la matière à traiter étant amenée à travers ce corps creux.
    18. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le corps creux est formé par une électrode creuseo 19. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le corps creux servant à l'adduction des substances nécessaires pour produire l'énergie est à double paroio 20. Dispositif suivant les revendications 17 et 19, caractérisé en ce que le corps creux à double paroi comporte une ou plusieurs rangées annulaires d'ajutages servant à produire des couronnes de flammes.
    21. Dispositif suivant les revendications 17 à 20, caractérisé en ce que l'organe l'adduction se trouvant dans le corps creux pour assurer l'arrivée de la matière de réaction présente une conicité dirigée vers le bas, afin d'assurer cette adduction sous forme d'une mince veine uniforme à la chambre de réaction.
    22/ Dispositif suivant les revendications 17 à 21, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'intérieur du corps creux un tube d'évacuation pour l'élimination des gaz et des vapeurs engendrés lors du préchauffage.
    23/ Dispositif suivant les revendications 17 à 22, caractérisé en ce que le corps de four rotatif peut être déplacé vers le haut et vers le baso 24. Dispositif suivant les revendications 17 à 23, caractérisé en ce que le four a intérieurement la forme d'un paraboloide.
    25. Dispositif suivant les revendications 17 à 24, caractérisé en ce que le four comporte des orifices pour l'évacuation des constituants liquides de la réactiono 26. Dispositif suivant les revendications 17 à 25, caractérisé en ce que la chambre du four contient un organe d'adduction pour une matière de réaction secondaireo 27. Dispositif suivant la revendication 26, caractérisé en ce que cet organe d'adduction pénètre dans la matière à traiter en cours de déplacement et exerce sur celle-ci un effet d'agitation.
    28. Dispositif suivant les revendications 17 à 27, caractérisé en ce qu'un dispositif de refroidissement et de condensation placé au-dessus du- four.recouvre et farme directement celui-ci 29. Dispositif suivant les revendications 17 à 28, caractérisé en ce que l'espace annulaire ménagé entre le corps creux et le dispositif de refroidissement présente des orifices par lesquels sont amenés les gaz servant au traitement des p roduits de réaction gazeuxo 30. Dispositif suivant les revendications 17 à 29, caractérisé en ce que l'enveloppe du four est à double paroi, de manière à permettre le passage d'un milieu de refroidissemento <Desc/Clms Page number 10> 31.
    Dispositif suivant les revendications 17 à 30, caractérisé en ce que le four présente une fenêtre d'observation munie d'un système optique permettant de surveiller l'évolution de la réaction.
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