Procédé et installation pour la fabrication de carbure de calcium. On a déjà réalisé la fabrication du car bure de calcium en réduisant au four élec trique un corps contenant de la chaux (chaux ou carbonate de chaux) par le coke dans des fours électriques. On a, d'autre part, proposé de carboniser la houille en la disposant dans des cornues traversées par des courants de gaz, par exemple d'oxyde de car bone, de façon à améliorer la distillation et à augmenter le rendement en sous-produits volatils. .
Lé procédé de fabrication du carbure de calcium suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on effectue simultanément la carboni sation de la houille et la calcination d'un corps contenant de la chaux, en ce qu'on fait réagir ensuite le coke et la chaux vive Ob tenus pour produire -du carbure de calcium, en ce qu'on recueille l'oxyde de carbone formé et en ce qu'on fait traverser la masse de ouille en cours de carbonisation par de l'oxyde de carbone ainsi recueilli.
Ce procédé peut avantageusement être combiné à d'autres opérations chimiques con nues. C'est ainsi -qu'on a déjà réalisé la syn- thèse catalytique de produits organiques dé rivés du carbone en soumettant, à l'action d'un catalyseur, des mélanges .gazeux conte nant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone sous forte pression et à haute température. Or, la distillation de la houille, effectuée en présence d'un courant d'oxyde de carbone, fournit précisément un mélange gazeux dont la composition répond parfaitement aux con ditions exigées pour la production synthé tique de ces produits organiques.
On peut donc recueillir le mélange gazeux provenant de la distillation de la houille en présence du courant d'oxyde de carbone, en vue de le soumettre, comprimé et à haute température, à l'action de catalyseurs appro priés, pour obtenir des produits organiques synthétiques.
Les avantagés qui peuvent ,être obtenus en opérant comme il est dit ci-dessus seront mieux compris par les considérations suï- vantes le La fabrication de 1000 kg de carbure de calcium pur, par réduction de la chaux au moyen du coke comme matière première, exige théoriquement la consommation d'en viron 800 kg de coke ("y compris la quantité nécessaire à la production de 1000 kg de chaux vive) et met en liberté environ 350 mètres cubes d'oxyde de carbone.
Dans la pratique généralement en usage, les fabricants de car bure, s'ils fabriquent parfois, dans leurs usines, le coke qui leur est nécessaire, n'uti lisent les gaz dégagés par la transformation de la houille en coke, de même que l'oxyde: de, carbone qui se dégage au cours de la ré action donnant naissance au carbure (lors que ce dernier est recueilli), que comme com bustibles.
20 La fabrication des 800 kg de coke, nécessaires à la production de 1000 kg de carbure de calcium, exige la distillation à haute température de 1100 à 1200 kg de houille. Si cette distillation est faite à proxi mité immédiate du four à carbure, et en liai son avec le fonctionnement de celui-ci, on peut utliser, au profit de ce dernier, la cha leur sensible du coke rouge au moment de son déchargement, c'est-à-dire dès que la carbonisation de la houille est terminée et économiser ainsi 200 à 250.000 calories par tonne de carbure produit (soit 7 % environ de l'énergie électrique consommée quand on ne recourt pas à cet artifice).
De même, si la calcination du calcaire servant à fabri quer la chaux, s'opère à proximité immé diate du four à. carbure, on pourra récupérer la chaleur sensible de la chaux en amenant celle-ci au contact du coke, dès que la cal cination du calcaire est terminée.
<B>30</B> Les 350 mètres cubes d'oxyde de carbone qui se dégagent, à très haute température, du four à carbure en fonctionnement sont, au moins en partie, utilisés à la distillation de la houille et on sait à quel point cette opé ration est facilitée et devient plus écono mique si la distillation s'opère en présence d'un courant de gaz qui traverse d'une façon continue les cornues ou les fours et entraîne physiquement les parties gazéifiées de la masse charbonneuse, chauffée au fur et à mesure de leur dégagement.
40 Les 320 à 360 mètres cubes de gaz déga gés par la distillation de<B>1100</B> à 1200 kg de houille contiennent de<B>160</B> à 180 mètres cubes d'hydrogène qui peuvent être combinés à une partie de l'oxyde de carbone dégagé par la fabrication du carbure par catalyse sous pression pour la production synthétique d'al cool méthylique ou de composés organiques dérivés du carbone (aldéhydes, cétones, al cools supérieurs, acide', esters, hydrocar bures etc.). Ces procédés sont décrits notam ment dans les brevets suisses no 119717 du 25 mars 1926 et no 119979 du 25 janvier 1926, au nom du même inventeur.
On remarquera. que l'oxyde de carbone, en excès sur la, quantité nécessaire aux ré actions susvisées, s'il est recueilli séparé ment, peut également servir à. réduire la. va peur d'eau, par des procédés connus, et pro.. duire ainsi une quantité d'hydrogène supplé mentaire qui sera combinée à une autre frac tion, de l'oxyde de caihone pour obtenir les mêmes produits synthétiques ou d'autres, comme l'ammoniaque synthétique.
Le méthane contenu dans les gaz de dis tillation de la houille pourra en être ex trait et utilisé, suivant le procédé du brevet suisse no 119980 du ?5 janvier 1926 ou bien être ramené dans les fours ou cornues de dis tillation de la. houille ou mieux encore dans le four à carbure où, sous l'action des tem pératures très élevées qui y règnent normale ment, il se décompose en hydrogène qui se mélange aux autres gaz et en carbone, d'un degré de pureté élevé, qui se dépose dans la cornue ou dans le four et sert à la produc tion du carbure.
L'invention se rapporte également à une installation pour la mise en aeuvre du pro cédé décrit ci-dessus, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend des cor nues horizontales chauffées extérieurement pour le traitement simultané de la houille et du corps contenant de la, chaux, un large conduit vertical communiquant avec lesdites cornues et débouchant, à sa partie inférieure, dans le four à carbure et par lequel le coke et la chaux vive sont déchargés dans ce der nier,
des moyens pour recueillir l'oxyde de carbone provenant du four à carbure et des moyens pour faire circuler cet oxyde de car bone à travers les cornues contenant de la houille à carboniser.
On pourrai produire la chaux soit dans des fours ou cornues semblables aux fours à coke, chauffés le la même façon et dans le même massif, soit en traitant, dans chaque four ou cornue, un mélange en parties convenables de houille et de carbonate de chaux. L'acide carbonique ainsi dégagé, s'il est mélangé aux autres gaz, pourra en être éliminé, flans la suite des opérations de synthèse, comme il est indiqué dans le brevet suisse no<B>119979</B> susmentionné.
Une fraction de l'oxyde de carbone ou des gaz de distillation de la houille ou si multanément de l'un et des autres pourra être employée comme combustible pour le chauffage des fours ou cornues où s'opère la distillation de la houille ou la calcination du carbonate de chaux, avec ou sans récupéra tion de chaleur par-le réchauffage de l'air secondaire; mais étant donné la haute valeur chimique de ces gaz, il sera généralement plus avantageux de se procurer le qupplé- ment de chaleur nécessaire au chauffage des fours ou cornues au moyen d'an autre combustible solide, mis en couvre de toute façon convenable (gazogène, combustible so lide brÙilé sur grille ou pulvérisé).
Le four à carbure devra être spécialement étanche et les électrodes n'y pénétreront de préférence qu'à, travers des manchons soi gneusement établis et au besoin refroidis.
Les fours et cornues servant à la distil lation de la houille et, éventuellement à la production ou au réchauffage de la chaux, pourront être de tous les types connus (hori zontaux, inclinés, verticaux etc.) à fonction nement continu ou discontinu. Ils seront de préférence disposés de façon que leurs ori fices de déchargement débouchent directe ment dans le four à carbure ou soient en communication directe avec lui de manière à ce que les produits sortant des fours ou cor nues passent dans le four à carbure sans subir de refroidissement notable.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'instal lation pour la mise en aeuvre du procédé.
Dans cet exemple, il est.prévu, pour la carbonisation de la houille, des cornues ho rizontales à déchargement discontinu, mais périodique.
En 1 est représenté le four à carbure avec ses électrodes 2 coulissant à travers les manchons étanches 3 reposant sur la cloison supérieure du four. Les cornues de carboni sation, supposées horizontales, sont repré sentées en 4, 4, 4. Sur leurs têtes antérieures, elles portent les colonnes montantes 5 par lesquelles les gaz de distillation se dégagent pour aboutir au barillet 6. Leurs faces pos térieures débouchent dans le canal vertical 12 par lequel le coke (ou le mélange de coke et de chaux), après carbonisation, est re foulé par la défourneuse et vient tomber, à l'état incandescent, dans le four à carbure (les flèches en trait continu indiquant la di rection de chute du produit de la carbonisa tion).
L'oxyde de carbone, engendré par la formation du carbure, se dégage par l'orifice 7, placé à la partie supérieure du four à car bure, et peut être dirigé, soit par 8 dans les carneaux de combustion pour le chauffage des cornues, soit, par 9, dans le conduit ver tical 12 d'où il peut soit s'échapper, à la partie supérieure, par la colonne montante 5' dans le barillet 6', soit traverser les cor nues 4 pour s'échapper, par les colonnes mon tantes 5, dans le barillet 6 en mélange avec les gaz de carbonisation. En réglant la pres sion régnant respectivement dans les baril lets 6 et 6', on peut diriger une proportion quelconque de l'oxyde de carbone et des gaz de distillation de la houille soit dans le ba rillet 6',
soit dans le barillet 6. Des régis- tres, non représentés sur la figure, permet- Lent d'obstruer totalement ou partiellement la tête postérieure des cornues débouchant dans le canal vertical 12. En 10, 10 peuvent être installés les appareils de récupération de chaleur pour le chauffage de l'air secon daire au moyen de la chaleur emportée par les gaz de chauffage des cornues aboutis sant au carneau de cheminée Il.
Le mé thane à décomposer en carbone et hydro gène peut être réintroduit, dans le four à car bure près de l'orifice 7, de façon à être mis en contact avec le coke incandescent du four à carbure et celui contenu dans les cornues de distillation arrivées à la température maxima, par un jeu convenable de registres.