Procédé perfectionné pour la préparation de l'ammoniaque. L'objet de l'invention est un procédé per fectio.nué de fabrication de l'ammoniaque par l'action de vapeur ,d'eau sur un cyanure.
On connaît déjà la. fabrication de l'am moniaque en faisant passer un courant d'a zote sur un mélange intime d'une combinai son d'un métal léger et de charbon, porté au rouge vif de façon à former un cyanure de ce métal, et en décomposant ensuite par un courant de vapeur d'eau le cyanure ainsi. formé. L'azote passe alors à l'état d'ammo- niaqûe. Dans le procédé Margueritte et Sourdeval, on part, par exemple, du carbo nate -de baryum; on -utilise aussi l'oxyde de lary um.
On n'a pu encore obtenir -de cette façon (le bons résultats, parce qu'entre autres causes, les matières utilisées étaient impures et qu'elles étaient employées sous forme de poudre, (le telle sorte que l'azote n'a pu les pénétrer, ni agir suffisamment sur elles et spécialement parce que les deux phases de la fabrication (cya.nuration et décyanuration) ont été faites dans un four exposé fréquem- ment à -de grands changements de tempéra ture, ce .qui nécessitait une grande dépense (le combustible.
Pour parer à ces inconvénients on utilise dans le procédé faisant l'objet de l'invention une combinaison d'un métal léger pure ou presque pure et du charbon ou du coke très pur. Ladite combinaison et ce charbon ou coke sont mélangés ensemble puis agglomé rés au moyen d'un agglomérant et les agglo mérés ainsi obtenus mis dans un four et por tés à une température d'environ 1050 C.
On injecte ,alors dans le four -de l'azote très pur et après formation du cyanure on injecte sur la matière cyanurée de la vapeur d'eau sous pression ,de façon à provoquer la, décomposi tion @de la matière cyanurée avec formation d'.amnroniaque, sans que la température du four baisse sensiblement. L'expérience a montré, en effet, que la. vapeur d'eau tout en refroidissant la matière traitée à l'intérieur n'influence que très peu la température du four qui reste sensiblement constante.
La chute de température, provoquée par l'injec- tion de la vapeur d'eau étant très rapide, pour ainsi dire instantanée, la formation de cy anates est très minime.
Pour empêcher absolument la formation de cyanates et la décomposition de l'ammo niaque formée on peut faire passer dans la matière cyanurée, avant l'injection de la. va peur d'eau, un volume de gaz froid jusqu'à ce que ladite matière ait atteint la tempéra ture de 600 à 500 , la température de 600 étant la plus appropriée à la. formation de l'ammoniaque.
On pourra se servir avantageusement de l'ozvde ou d'un sel d'un métal alcalin ou al calino-terreux.
Quant au charbon<B>(ou</B> au coke) il ne devra pas contenir plus de 0,05 % environ de cendres. On trouve maintenant facilement des charbons qui ne contiennent que 0,05 % (le cendres et qui conviennent parfaitement pour cet usage. Ces charbons sont. les cokes provenant de la. distillation -du pétrole, (lui goudron, des huiles de schiste, les charbons de cornues, l'anthracite d'Ecosse et du pays de Galles, celle de R.olduc, de Vezille et de la Mayenne enfin le charbons bitumineux.
Il'agglomération peut être effectuée au moyen de goudron, @de brai ou de tout autre agglomérant, mais le goudron donne de meil leurs résultats.
Pour chauffer les agglomérés on se ser vira, .de préférence, d'un four à cornues, ver ticales, inclinées ou horizontales. Il y a avantage à utiliser un four analogue au four ü muni de barillets et des appareils en usage dans la. fabrication -du gaz pour la ré cupération des sous-produits, ce qui permet tra de récupérer une partie de l'agglomérant et les produits provenant (le sa décomposition pyrogénée.
L'azole peut être obtenu par un procédé quelconque en usage clans l'industrie, à con dition qu'il soit pur. Le rendement en cya nure et ensuite en ammoniaque est en effet sensiblement proportionnel à la. pureté de l'azote. Cet azote peut être froid, mais il est préférable de le réchauffer préalablement. Le présent procédé pourra être mis en pratique, par exemple, comme suit.
Exemple: Un mélange de charbon très pur et de carbonate de baryte, obtenu par précipita tion, est additionné d'environ 20 % de gou dron, pétri sous des meules et aggloméré sous une forme appropriée. On a remarqué que si le mélange .de baryte, de charbon et de gou dron est malaxé d'ans un appareil quelconque, la quantité de goudron nécessaire est considé rable et; l'agglomération se fait mal;
au con traire, si on pétrit ledit mélange sous des meules on obtient des agglomérés parfaits et. qui donnent les meilleurs résultats.
On chauffe ces agglomérés clans un four à cornues analogue au four à gaz, muni (le barillets et des appareils en usage dans I;i fabrication du gaz pour la. récupération des sous-produits.
Si l'on suppose les agglomérés introduits clans les cornues il se produit d'abord une distillation du goudron e@riployé avec :décom- position pyrogénée partielle de cet agglomé rant. Une certaine quantité de carbone se fixe, le reste du goudron se volatilise et est recueilli dans les barillets et autres appareil @vd hoc, soit sous la, forme liquide, soit sous la forme gazeuse.
Lorsque les agglomérés sont à. la tempéra ture suffisante pour la cyanuration, soit l,050 , on injecte dans les cornues ae l'azote aussi pur que possible. Cet azote est réchauffé nu préalable dans un réchauffeur analogue à, ceux employés en métallurgie (Cowper, Whit- well ou autres).
Lorsque l'on juge due le cyanure est formé, on procède an refroidissement de la masse traitée dans le four en y injectant de la vapeur d'eau sous pression et à une vi tesse appropriée. A la suite de cette injection, la, température de la. masse cyanurée baisse rapidement pour atteindre la valeur de 600 à 500 . Il se forme alors de l'ammoniaque conformément à l'équation suivante- ion remarquera que l'ammoniaque produite re- présente la totalité clé l'azote contenu clans le cyanure).
1VICAz --E- 2H20 =-1 < 20H -f- CO + AZH, On peut aussi, au lieu d'abaisser la tem pérature de la masse cyanurée par un courant de vapeur d'eau, utiliser à cet effet du gaz froid.
On a remarqué que si on injecte dans une masse relativement bonne conductrice de la chaleur, renfermée dans une cornue chauf f,3e extérieurement comme cela se fait clans les fours à gaz, du gaz froid avec une certaine vitesse, la masse se refroidit plus rapidement que la cornue.
On peut donc, par ce moyen sans que la température du four et des cor nues baisse sensiblement. provoquer des chutes de température et utiliser cet abais sement de température pour décomposer le cyanure par la vapeur d'eau, ainsi qu'il a été dit plus haut, sans qu'il y ait pratique ment dissociation de l'ammoniaque ni forma tion de cyanate. - L'avantage de cette ma nière d'opérer est considérable. D'abord on évite complètement le défournement du cya nure formé et les dangers et pertes qui peu vent résulter du défournement à. l'air libre.
En outre une grande partie de la, chaleur du four est conservée et utilisable dans les opé rations ultérieures. On économise de ce fait une quantité considérable de combustible.
L'expérience a montré, en effet, qu'avec ces modes d'injection (de la vapeur d'eau ou du gaz froid) les parois de la cornue restent sur presque toute leur épaisseur à une tem pérature élevée. Ce n'est que la face interne clé ces parois se trouvant en contact immé- diat. avec la masse cyanurée qui est refroidie en effet. Et on peut dire que la température du four reste sensiblement constante pendant les deux phases de la. fabrication (cyanura- fion et décyanuration).
L'ammoniaque produite clans cette réac tion est recueillie par les moyens employés industriellement et peut être transformée en un sel quelconque d'ammoniaque.
L'agglomérant est récupéré en partie et sert pour des opérations ultérieures.
Les gaz combustibles recueillis dans les barillets et dans la suite des appareils, gaz provenant de la décomposition des agglomé- rants et de la suite des réactions, sont utilisés pour le chauffage des fours ou d'appareils quelconques.
Grâce à ce procédé perfectionné, on peut: 'o Régénërer indéfiniment les oxydes des métaux alcalins ou alcalino-terreux que l'on a utilisés pour préparer le cyanure et, par conséquent, l'ammoniaque.
20 Obtenir un rendement, tant en cyanure qu'en ammoniaque, très supérieur à ce qui a été obtenu jusqu'à ce jour.
<B>30</B> Opérer dans les deux phases de la fa brication (cyanuration .et décyanuration) à ,clés températures différentes, sans cependant défourner la matière, les fours ou appareils restant 'a une température à peu près cons tante, à savoir la température nécessaire pour la, cyanuration.
40 Faire la récupération presque complète des goudrons ou du brai, des benzols et des huiles produits par la décomposition pyro- génée -des ,goudrons ou brais.