Procédé pour la production continue de réactions chimiques entre corps solides en fines particules et corps fluides. La présente invention comprend un pro cédé pour la production continue de réac tions chimiques entre corps solides en fines particules et corps fluides, et un appareil pour sa mise en aeuvre.
Suivant ce procédé et contrairement aux procédés connus jusqu'ici clans lesquels (les corps pulvérulents et des corps fluides devant réagir ensemble, sont introduits clan; l'espace où doit. se passer la réaction au moyen ('un appareil éjecteur utilisant la force vive du fluide. la réacti:)n se passe complètement. < i l'intérieur même de l'appa reil éjecteur, de construction appropriée, et le produit terminé est expulsé de celui-ci par sa propre force vive.
Les corps solides peuvent être amené gracluellenment et continuellement \t l'en droit de réaction par un moyen connu quel conque, tel qu'une vis sans fin, un piston ou par la pesanteur. Ces corps, au moment où ils arrivent ainsi dans l'espace précédant l'orifice d'éjection, rencontrent au moins un jet chi fluide, qui les entraîne vers l'ori fice commun, en causant un mélange favori- saut la réaction.
Ces embouchures d'où sor tent les jets de fluide sont de préférence disposées de façon à ce qu'il se produise un mouvement tourbillonnant du mélange, afin d'augmenter le chemin que celui-ci doit parcourir jusqu'à l'orifice d'éjection et, par conséquent, permettre à la. réaction de s'ef fectuer entièrement à l'intérieur de l'appa reil.
Afin de favoriser ce mouvement tourbil lonnant et (le le soumettre à des lois vou lues, on donne de préférence au paris de l'appareil la forme d'un corps de révolution. tel que cône, paraboloïde etc.
Le dessin annexé représente, à litre d'exemple, plusieurs variantes d'un appa reil de réaction servant dr la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 est une coupe schématique d'un appareil à chambre de réaction conique; La fig. 2 en est une coupe suivant a-a; Les fig. 3 et lî se rapportent à des varian tes de l'appareil.
Dans la fig. 1, 1 désigne un tube coudé dans lequel est disposée une vis sans fin 2. Le tube 1 se termine par une partie de forme tronconique enfermant la chambre 3 de réaction. 4-4 sont des tuyères qui re lient une conduite annulaire 11 à la chambre de réaction 3 et qui sont disposées autour de cette chambre clans une position oblique et gauche par rapport à l'axe du tube 1. La conduite 11 elle-même est reliée a une tuyère 5 centrale qui pénètre clans le tube 1 et est. placée dans l'axe. de la partie ver ticale de celui-ci.
Cette tuyère est terminée par une partie effilée qui pénètre dans la chambre 3 de réaction.
6 clésigne 1 orifice de sortie de cette chambre.
Pour la mise en oeuvre du procédé au moyen de cet appareil, la matière pulvéru lente, par exemple du carbure de calcium, est amenée à l'intérieur du tube 1 par la vis sans fin ? vers la chambre de réaction 3. A mesure que la matière solide arrive, elle est soufflée par les jets de fluide, de l'azote par exemple, sortant sous pression des tuyères 4. Grâce à la position oblique de ces dernières par rapport à l'axe du tube 1, les jets de fiuide impriment aux matières pulvéru lentes un mouvement tournant dans la chambre 3.
Le fluide se rnélaiige auxdites matières et ce mélange se dirige vers l'ori fice 6 de la chambre 3. De cette manière, le chemin due parcourt le mélange est aug- ioenté, de sorte que la réaction a le temps (le se produire dans la chambre 3.
Le produit de la réaction s'échappe soit sous l'influence (le sa propre vitesse, soit aidé par un ,jet auxiliaire de fluide sortant de la tuyère cen trale 5, par l'ouverture 6 en un jet ou une nappe plis ou moins conique, suivant la po sition des tuyères 4, l'obliquité des parois de la chambre 3 et la force du jet de 5.
La variante de l'appareil représentée en fig. 3 possède une chambre de réaction 7. de section parabolique. Le but de cette forme est d'augmenter de plus en plus l'angle que fait. le courant des matières en réaction avec l'axe de l'appareil à mesure qu'il. se rap proche de l'orifice 6 de ce dernier, comme cela est indiqué par le trait. mixte. De cette manière, le temps de réaction à l'intérieur de la chambre 7 est augmenté et le produit de réaction est- projeté suivant un cône aplati en dehors de la chambre 7.
Dans la forme de l'appareil représentée en fig. 4, les tuyères sont remplacées par une fente annulaire 8, prévue sur le pour tour de la chambre de réaction. Le fluide arrive par cette fente 8 en un jet, conique et se mélange aux corps solides qui arrivent par le tube 1 et qui réagissent, avec le fluide. Un jet de fluide amené. par la tuyère cen trale 9 chasse le produit final par l'orifice 10 (le la chambre (le réaction. On peut, si l'on veut, animer le fluide d'un mouvement. de rotation avant. sa sortie de la fente annu laire 8, en l'introduisant tangentiellement clans la conduite annulaire 1l, de manière i@ obtenir clans la chambre (le réaction une nappe tourbillonnante.
Dans toutes les variantes représentées de l'appareil, le fluide peut être réchauffé avant d'arriver aux tuyères 4, 5, 9, par exem ple, au début (le l'opération par des moyens quelconques connus, soit, par exemple, des arcs ou résistances électriques, soit en le faisant passer par des tubes d'amenée, dis posés dans les environs immédiats de la chambre de réaction, ou des caniveaux mé nagés dans les parois de la chambre de ré action etc.
L'appareil de réaction peut être avanta geusement disposé à l'intérieur d'un espace fermé en forme de corps (le révolution ver tical, dont la base est fermée par une sole tournante refroidie servant à recueillir le produit. final pulvérulent. tandis que le sommet. de ce corps de révolution est muni d'ouvertures par où s'échappe le fluide en. excès pour être utilisé de nouveau, les parois en matières réfractaires étant. pourvues de canaux où peuvent circuler les fluides avant de se diriger vers la chambre de réaction. Tut autre forme de chambre peut d'ailleurs être employée.
Process for the continuous production of chemical reactions between solid bodies in fine particles and fluid bodies. The present invention comprises a process for the continuous production of chemical reactions between fine particulate solids and fluid bodies, and apparatus for carrying them out.
According to this process and unlike the processes known hitherto in which (the pulverulent bodies and fluid bodies to react together, are introduced into the space where the reaction is to take place by means ('an ejector device using live force The reaction takes place completely inside the ejector apparatus, of suitable construction, and the finished product is expelled from it by its own force.
Solid bodies can be fed smoothly and continuously into reaction by any known means, such as a worm, a piston or by gravity. These bodies, at the moment when they thus arrive in the space preceding the ejection orifice, encounter at least a fluid chi jet, which carries them towards the common orifice, causing a mixture to favor the reaction.
These mouths from which the jets of fluid exit are preferably arranged so that there is a swirling movement of the mixture, in order to increase the path that the latter must travel to the orifice of. ejection and, therefore, allow the. reaction to take place entirely inside the appliance.
In order to promote this swirling vortex movement and (subject it to desired laws, the bet of the apparatus is preferably given the form of a body of revolution, such as a cone, paraboloid, etc.
The appended drawing represents, by way of example, several variants of a reaction apparatus for carrying out the process.
Fig. 1 is a schematic sectional view of an apparatus with a conical reaction chamber; Fig. 2 is a section along a-a; Figs. 3 and 11 relate to variations of the apparatus.
In fig. 1, 1 designates a bent tube in which is disposed an endless screw 2. The tube 1 ends with a part of frustoconical shape enclosing the reaction chamber 3. 4-4 are nozzles which connect an annular pipe 11 to the reaction chamber 3 and which are arranged around this chamber in an oblique and left position with respect to the axis of the tube 1. The pipe 11 itself is connected to a central nozzle 5 which enters the tube 1 and is. placed in the axis. of the vertical part of it.
This nozzle ends with a tapered part which enters the reaction chamber 3.
6 keys sign 1 outlet from this chamber.
For carrying out the process by means of this apparatus, the slow pulverized material, for example calcium carbide, is brought into the interior of the tube 1 by the worm? to the reaction chamber 3. As the solid matter arrives, it is blown by jets of fluid, nitrogen for example, exiting under pressure from the nozzles 4. Thanks to the oblique position of the latter with respect to the 'axis of the tube 1, the jets of fluid impart to the slow pulverized materials a rotating movement in the chamber 3.
The fluid collects with said materials and this mixture goes to port 6 of chamber 3. In this way, the path due through the mixture is increased, so that the reaction has time to take place in bedroom 3.
The reaction product escapes either under the influence (at its own speed, or aided by an auxiliary jet of fluid exiting the central nozzle 5, through the opening 6 in a jet or a sheet of folds or less. conical, depending on the position of the nozzles 4, the obliquity of the walls of the chamber 3 and the force of the jet of 5.
The variant of the apparatus shown in FIG. 3 has a reaction chamber 7. of parabolic section. The purpose of this shape is to increase more and more the angle made. the flow of materials reacting with the axis of the apparatus as it. comes close to the opening 6 of the latter, as indicated by the line. mixed. In this way the reaction time inside the chamber 7 is increased and the reaction product is thrown in a flattened cone outside the chamber 7.
In the form of the apparatus shown in FIG. 4, the nozzles are replaced by an annular slot 8, provided on the circumference of the reaction chamber. The fluid arrives through this slit 8 in a conical jet and mixes with the solid bodies which arrive through the tube 1 and which react with the fluid. A jet of fluid brought in. through the central nozzle 9 drives the final product through the orifice 10 (the chamber (the reaction. One can, if one wishes, animate the fluid of a movement. of rotation before. its exit from the slit annu air 8, by introducing it tangentially clans annular pipe 11, so i @ obtain clans chamber (the reaction a swirling sheet.
In all the variants of the apparatus shown, the fluid can be heated before reaching the nozzles 4, 5, 9, for example, at the start (the operation by any known means, that is, for example, arcs or electrical resistances, either by passing it through supply tubes, placed in the immediate vicinity of the reaction chamber, or through channels in the walls of the reaction chamber, etc.
The reaction apparatus can advantageously be arranged inside a closed body-shaped space (the vertical revolution, the base of which is closed by a cooled rotary hearth serving to collect the final powdery product. the top of this body of revolution is provided with openings through which the excess fluid escapes to be used again, the walls of refractory materials being. provided with channels through which the fluids can circulate before heading towards the reaction chamber Any other form of chamber can also be used.