FR2480732A1 - Procede et bruleur pour la production de fines particules d'oxydes de metaux et de metalloides - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL PERFECTIONNES POUR LA PRODUCTION D'OXYDES FINEMENT DIVISES DE METAUX ET DE METALLOIDES PAR HYDROLYSE A LA FLAMME. DANS CET APPAREIL, DES HALOGENURES DE METAUX ET DE METALLOIDES SONT HYDROLYSES AU MOYEN D'UN BRULEUR 1 CONCU DE MANIERE A NE PRATIQUEMENT PAS S'ENCRASSER. A CET EFFET, LE BRULEUR 1 COMPORTE DES INJECTEURS 20 QUI PRODUISENT DES FLAMMES PILOTES ENTOURANT TOTALEMENT LE JET DE MELANGE REACTIONNEL SORTANT PAR L'ORIFICE 3 DE CE BRULEUR 1. DOMAINE D'APPLICATION : PRODUCTION D'OXYDES DE METAUX ET DE METALLOIDES.

Description

248O732

L'invention concerne d'une manière générale la production

d'oxydes finement divisés de métaux et de métalloïdes par décom-

position à haute température de charges de métaux ou de métal-

loldes correspondants, et elle a trait plus particulièrement à la production d'oxydes finement divisés de métaux ou de métal- loides par hydrolyse à la flamme de charges d'halogénures de

métaux ou de métalloïdes correspondants, en phase vapeur.

L'hydrolyse à la flamme de charges vaporisées d'halogé-

nures de métaux ou de métalloïdes pour produire des oxydes fine-

ment divisés correspondants est largement pratiquée et bien con-

nue dans l'art antérieur. Dans ces procédés, une charge d'un halogénure de métal ou de métalloïde, hydrolysable et à l'état gazeux ou vaporisé, est mélangée avec une flamme formée par

combustion d'un combustible contenant de l'hydrogène et produi-

sant de l'eau et d'un gaz contenant de l'oxygène. La flamme de combustion a pour fonctions principales de produire l'eau pour l'hydrolyse de la charge d'halogénure, de fournir suffisamment

de chaleur d'appoint pour supporter la nature normalement endo-

thermique de la réaction d'hydrolyse et pour favoriser le milieu

thermique particulier nécessaire à la production de l'oxyde sou-

haité. Les produits de réaction obtenus, comprenant des particu-

les d'oxydes finement divisées et entraînées dans des gaz résul-

tant de la réaction, sont soumis à des techniques classiques de refroidissement et de séparation des produits solides, les gaz de dégagement ainsi séparés, qui contiennent de l'halogénure d'hydrogène, étant ensuite recyclés et/ou traités afincque leurs constituants présentant une certaine valeur soient récupérés et/ou

convenablement évacués.

Les oxydes de métaux ou de métalloïdes finement divisés,

pouvant être produits par hydrolyse à la flamme de charges d'ha-

logénures correspondants de métaux ou de métalloïdes, sont utiles

à diverses applications. Par exemple, les oxydes finement divi-

sés de titane, de vanadium et de zirconium sont utilisés comme charges et pigments dans divers polymères et élastomères et comme

catalyseurs et supports de catalyseurs. L'alumine finement divi-

sée est utile comme charge pour diverses pâtes et elle trouve

une utilité supplémentaire comme agent antistatique et anti-

salissures lorsqu'elle est appliquée à des textiles, et comme

agent augmentant le frottement ou agent anti-glissement lors-

qu'elle est appliquée à des produits papetiers ou des fibres textiles avant leur filature. Des oxydes produits ensemble par le processus d'hydrolyse à la flamme tels que les silice/ alumine ou titane/alumine, trouvent également une utilité dans

les applications de catalyse.

Les silices finement divisées représentent actuelle-

ment une partie importante des oxydes de métaux ou de métal-

loides produits industriellement par les techniques d'hydro-

lise à la flamme. Ces silices sont caractérisées par leur

pureté relativement élevée, leur structure amorphe, leur fai-

ble dimension de particules et leur tendance à constituer des réseaux de formation de gel, se maintenant de façon liche, lorsqu'elles sont dispersées dans divers liquides. Les silices

d'hydrolyse à la flamme sont utilisées, entre autres, comme char-

ges de renfort dans des élastomères, en particulier des élas-

tomères silicones; comme agents épaississants etrhéologiques

dans des.liquides organiques et minéraux, comme agents d'écou-

lement et d'amollissement dans des compositions de calfatage, d'étanchéité et adhésives, comme agents anti-blocage pour des

matières plastiques, des caoutchoucs et des revêtements adhé-

sifs, et comme agents de fluidisation dans divers produits en poudre. L'un des problèmes posés aux fabricants d'oxydes de métaux et de métalloïdes par hydrolyse à la flammme réside dans la tendance, des processus actuellement pratiqués, à - déposer un oxyde solide sur l'extrémité ou orifice de décharge

du brûleur, orifice par lequel le mélange réactionnel d'hydro-

lyse est introduit dans la zone de réaction d'hydrolyse à la

flamme. Ce phénomène de dépôt est connu sous diverses appella-

tions telles que "formation de moustaches", "formation de barbe" ou, plus simplement,"encrassement du brûleur". Cet encrassement du brûleur peut être nuisible car, s'il est trop important, il peut affecter la géométrie et la régularité de la flamme d'hydrolyse et il peut donc rendre plus difficile l'exécution du procédé et peut rendre non uniforme l'oxyde de métal ou de métalloïde, finement divisé, ainsi produit. Des

efforts importants consentis jusqu'à présent n'ont donc ren-

contré qu'un succès limité pour minimiser l'encrassement du brûleur ou au moins pour limiter son amplitude. Par exemple, la crasse du brûleur peut généralement être enlevée périodi- quement, par des moyens mécaniques, de l'orifice du brûleur avant d'atteindre une accumulation nuisible. Cependant, il est préférable que le brûleur et le ou les courants utilisés dans le processus soient conçus pour minimiser la vitesse à laquelle cet encrassement se produit. Un exemple d'une telle conception est décrit notamment dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 2 990 249 qui indique une technique permettant

de minimiser l'encrassement du brûleur. Cette technique con-

siste globalement à introduire un courant de gaz de purge à

proximité de l'orifice du brûleur et autour du point de dé-

charge du courant de mélange de réaction d'hydrolyse. A cet effet, le gaz de purge, qui peut être de l'air, est chargé

au moyen d'une fente annulaire qui entoure totalement l'ori-

fice du brûleur. Il est indiqué que cette technique atténue l'encrassement du brûleur en gênant mécaniquement la formation de produits solides de réaction à l'orifice du brûleur et en diluant localement les corps réactionnels de l'hydrolyse de manière que la vitesse de combustion du courant réactionnel

soit abaissée à un point tel que la réaction d'hydrolyse, pro-

duisant l'oxyde, ne commence qu'en un point éloigné physique-

ment de l'orifice du brûleur. En résumé, la technique décrite

dans le brevet précité est destinée à empêcher la flamme d'hy-

drolyse, produisant l'oxyde, de partir directement de l'ori-

fice du brûleur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 954 945

décrit un procédé dans lequel l'hydrogène constitue un gaz con-

venable de purge utilisé selon la technique décrite dans le brevet n0 2 990 249 précité. Le procédé contre l'encrassement décrit dans le brevet n0 2 990 249 précité est normalement mis en oeuvre sans difficulté, car l'injection du gaz de purge dans le courant de mélange réactionnel, à l'orifice du brûleur,

tend à provoquer un comportement instable de la flamme d'hy-

drolyse. On pense que ceci est dû au fait que le gaz de purge,

24%G732

lorsqu'il est injecté au moyen de la fente annulaire à un débit

suffisant pour atténuer avantageusement le problème de l'en-

crassement, peut également perturber physiquement la limite du courant de gaz réactionnel d'hydrolyse provenant de l'orifice du brûleur. De plus, la technique décrite dans le brevet

2 990 249 précité n'établit pas un site stable pour la propa-

gation de la flamme d'hydrolyse. Par conséquent, les opéra-

tions effectuées à l'aide du brûleur et mettant en oeuvre la technique contre l'encrassement décrite dans le brevet no 2 990 249 précité exigent normalement un réglage strict des débits d'écoulement dans le brûleur, entre des limites relativement rapprochées, afin d'éviter les extinctions et les crépitements de la flamme. Même dans le cas o ces paramètres

font l'objet d'une attention particulière, les problèmes d'ins-

tabilité-mentionnés précédemment peuvent néanmoins apparaître.

- Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 048 290 dé-

crit une modification importante apportée au dispositif et au procédé décrits dans le brevet no 2 990 249 précité. La fente annulaire est remplacée par un élément poreux et fritté de diffusion entourant chaque courant réactionnel contenant un

halogénure, à son point ou ses points de décharge du brûleur.

Une vapeur ou un gaz de purge contenant de l'hydrogène est diffusé ou mis en circulation en travers des éléments poreux de diffusion délimitant ces courants contenant des halogénures, à des débits suffisants pour empêcher l'encrassement. Il est apparu que le dispositif et le procédé décrits dans le brevet n0 4 048 290 précité tendent à moins perturber la géométrie du courant réactionnel sortant du brûleur que dans le cas du dispositif et du procédé décrits dans le brevet no 2 990 249 précité, et que la flamme d'hydrolyse qui en résulte tend à être sensiblement plus stable. Cependant, le procédé et le

dispositif décrits dans le brevet n0 4 048 290 précité pré-

sentent également certains inconvénients. Par exemple, le

débit d'écoulement massique du gaz de purge contenant de l'hy-

drogène, demandé pour maintenir le brûleur à l'état propre,

est en général très important et il peut constituer un incon-

vénient grave en ce qui concerne le coût du procédé. Ensuite, en raison partiellement des débits d'écoulement massiques

élevés demandés au gaz de purge, il est normalement impossi-

ble de remplacer le gaz contenant de l'hydrogène, utilisé

dans le dispositif et le procédé du brevet n0 4 048 290 pré-

cité, par des gaz de purge moins coûteux, par exemple de l'air ou des gaz de dégagement du procédé recyclés, car ces derniers tendent à diluer excessivement la partie périphérique

du courant de mélange réactionnel sortant de l'orifice du brû-

leur.

L'invention permet d'éliminer pratiquement les problè-

mes et les défauts des procédés et des dispositifs de l'art

antérieur, indiqués précédemment.

L'invention a pour objet un procédé perfectionné pour

la production d'oxydes finement divisés de métaux ou de métal-

loides, par hydrolyse à la flamme en phase vapeur de charges d'halogénures de métaux ou de métalloïdes correspondants. Le

procédé selon l'invention permet d'éliminer à peu près totale-

ment le problème de l'encrassement du brûleur et, de plus, il

est caractérisé par une bonne stabilité de la flamme d'hydro-

lyse. Pour un dispositif donné à brûleur, la consommation globale de gaz combustible, contenant de l'hydrogène, à un

débit donné de production d'un oxyde de métal ou de métalloî-

de formant un produit d'une surface donnée, est sensiblement réduite. Le procédé selon l'invention'"est caractérisé par une

plus grande capacité du brûleur.

L'invention concerne également un dispositif perfec-

tionné à brûleur ne s'encrassant pas, destiné à la production

d'oxydes finement divisés de métaux ou de métalloïdes par hy-

drolyse à la flamme, en phase vapeur, de charges d'halogénu-

res de métaux ou de métalloïdes correspondants.

Les objets et avantages indiqués ci-dessus sont obte-

nus, selon l'invention, par l'hydrolyse à la flamme d' un mé-

lange réactionnel produisant un oxyde de métal ou de métalloi-

de dans un dispositif à brûleur, décharge continue du mélange réactionnel résultant sous forme d'un jet sortant de l'orifice du brûleur, décharge continue d'un gaz de purge à un débit empêchant l'encrassement, le long de la limite du jet de mélange réactionnel à sa sortie de l'orifice du brûleur et, dans un plan à peu près perpendiculaire à l'axe du jet de mélange réactionnel sortant et espacé en aval de l'orifice du brûleur, mise en contact, à peu près uniquement avec la périphérie du jet de mélange réactionnel, de plusieurs flam- mes pilotes continues orientées à peu près tangentiellement

à ce jet et autour de ce dernier.

Le dispositif perfectionné à brûleur selon l'inven-

tion comprend un brûleur destiné à recevoir, mélanger et enfermer en continu des corps réactionnels d'hydrolyse à la flamme, à l'état gazeux ou de vapeur, produisant un oxyde de métal ou de métalloïde, ces corps réactionnels comprenant une charge d'halogénure de métal ou de métalloïde, un combustible contenant de l'hydrogène et produisant de l'eau et un oxydant contenant de l'oxygène, et à décharger en continu le mélange réactionnel résultant sous la forme d'un jet sensiblement

linéaire, sortant de l'orifice du brûleur, un dispositif des-

tiné à décharger 'en continu un gaz de purge le long de la limite du jet de mélange réactionnel déchargé, dans la zone de l'orifice du brûleur, plusieurs injecteurs de brûleur à flamme pilote, disposés autour du jet de mélange réactionnel de manière que chaque injecteur soit orienté afin de diriger une flamme pilote continue pour qu'elle entre en contact à peu près tangentiellement avec la périphérie du jet de mélange réactionnel, dans un plan commun aux autres flammes pilotes et

espacé en aval de l'orifice du brûleur, et un dispositif d'a-

limentation continue en gaz combustible de chaque injecteur

à flamme pilote.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale partielle et schématique d'une forme de réalisation de l'appareil à brûleur selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique de dessous de l'appareil à brûleur montré sur la figure 1; et la figure 3 est une élévation schématique, avec coupe 24n0732 partielle, de l'appareil à brûleur des figures 1 et 2 ainsi

que d'une chambre convenable de réaction associée à cet appa-

reil. Des charges d'halogénures de métaux ou de métalloïdes pouvant être utilisées dans la mise en oeuvre de l'invention comprennent pratiquement tout halogénure vaporisable ou gazeux de métal ou de métalloïde, pouvant supporter l'hydrolyse pour donner l'oxyde correspondant dans les conditions imposées par la flamme d'hydrolyse. Des exemples d'halogénures de métaux et de métalloïdes comprennent le tétrachlorure de vanadium, le

tétrachlorure de titane, le tétrabromure de titane, le tétra-

chlorure de zirconium, le trichlorure d'aluminium, le chlo-

rure de zinc, le trichlorure d'antimoine et autres. Parmi des

halogénures de silicium convenables on peut citer le tétrachlo-

rure de silicium, le tétrafluorure de silicium, le méthyltri-

chlorosilane, le trichlorosilane, le diméthyldichlorosilane, le méthyldichlorosilane, le méthyldichlorofluorosilane, le

dichlorosilane, le dibutyldichlorosilane, l'éthyltrichlorosi-

lane, le propyltrichlorosilane et leurs mélanges. Lorsqu'on

souhaite former ensemble des oxydes de métaux ou de métalloï-

des différents, il est évident que la charge peut comprendre

des mélanges compatibles des halogénures de métaux ou de métal-

loides correspondants.

Il est possible d'utiliser pratiquement tout combusti-

ble gazeux ou vaporisable, contenant de l'hydrogène et produi-

sant de l'eau, dans la préparation du mélange réactionnel d'hy-

drolyse, le critère important étant que le combustible choisi produise de l'eau comme sous-produit de combustion avec un gaz

contenant de l'oxygène. Des exemples de combustibles convena-

bies comprennent l'hydrogène et des hydrocarbures tels que le méthane, le gaz naturel, le gaz de raffinerie, l'éthane, le propane, l'acétylène, le butane, le butylène, l'éthylène, le pentane ou le propylène, ainsi que des combustibles normalement

liquides, mais vaporisables tels que des hydrocarbures alipha-

tiques, aromatiques ou alicycliques. En général, l'hydrogène constitue le combustible préféré, produisant de l'eau, car il

brûle proprement, sans formation de sous-produits carbonés.

2c 0 7 2Q 2

L'oxygène constitue l'oxydant utilisé pour la combus-

tion du combustible contenant de l'hydrogène et produisant de l'eau dans le procédé de l'invention, et il peut être utilisé à l'état pur ou en mélange avec d'autres gaz. Ainsi, on peut utiliser commodément, comme gaz oxydants dans le procédé de l'invention, de l'oxygène, de l'air ou de l'air enrichi en oxygène. Cependant, si cela est souhaité, il est également possible d'utiliser de l'oxygène mélangé à des gaz tels que l'azote, l'argon, l'hélium ou l'anhydride carbonique ou un

halogénure d'hydrogène, sans sortir du cadre de l'invention.

Les mélanges réactionnels d'hydrolyse intéressants comprennent généralement une quantité, en proportion au moins stoechiométrique, du combustible contenant de l'hydrogène, et

de préférence une quantité, en proportion au moins stoechiomé-

trique, du gaz oxydant contenant de l'oxygène. En d'autres ter-

mes, le mélange réactionnel d'hydrolyse réalisé dans le brûleur

et émis par l'orifice de ce dernier sous la forme d'un jet con-

tient normalement une concentration de combustible contenant de l'hydrogène suffisante pour produire, lors de la combustion de ce combustible, assez d'eau pour transformer à peu près la totalité de la vapeur d'halogénure de métal ou de métalloïde en l'oxyde correspondant. Il est souhaitable, bien que non obligatoire, que la concentration du gaz oxydant, contenant

de l'oxygène et faisant partie du mélange, soit au moins suffi-

sante pour brûler la totalité du combustible contenant de l'hy-

-drogène et renfermée dans le mélange. Il est préférable que les concentrations du combustible contenant de l'hydrogène et de l'oxydant contenant de l'oxygène et faisant partie du mélange réactionnel soient chacune au moins légèrement supérieures aux

valeurs demandées pour l'établissement des proportions stoe-

chiométriques, indiquées précédemment.

Le gaz ou la vapeur de purge déchargé dans la zone de l'orifice du brûleur, le long de la limite du jet de mélange réactionnel, peut pratiquement être tout gaz ou toute vapeur ne réagissant pas de manière nuisible avec les constituants du mélange réactionnel d'hydrolyse ou avec les produits de la réaction d'hydrolyse. Selon ce critère général, il apparaît donc que les gaz inertes du Groupe O du Tableau Périodique de Mendeleev, tels que l'argon, le néon, l'hélium et le xénon, conviennent pratiquement tous comme gaz de purge dans la mise en oeuvre de l'invention. Cependant, il en est également ainsi d'autres gaz élémentaires et chimiquement combinés, par exem- ple l'azote, l'anhydride carbonique et les gaz combustibles

ou oxydants, comme décrit précédemment pour les corps réaction-

nels faisant partie du jet de mélange de réaction. Dans le cas

o l'atmosphère entourant le jet de mélange réactionnel d'hy-

drolyse, dans la zone de l'orifice du brûleur par lequel sort

ce jet, est de l'air ou des gaz recyclés de dégagement du pro-

cessus, le gaz de purge préféré est l'air ou l'hydrogène.

Le débit auquel le gaz de purge est déchargé le long de la limite du jet de mélange réactionnel d'hydrolyse sortant

de l'orifice du brûleur est soumis à une variation importante,-

le critère principal étant que le débit soit au minimum suffi-

- sant pour empêcher l'encrassement de l'orifice du brûleur. Il est donc évident que le débit minimal de l'écoulement du gaz de purge, nécessaire pour parvenir à ce résultat, dépend de

paramètres tels que la composition particulière du jet de mé-

lange réactionnel d'hydrolyse, la vitesse de ce jet a son point

de décharge de l'orifice du brûleur, la conception et la dimen-

sion de l'appareil à brûleur, le mode précis suivant lequel le

gaz de purge est déchargé le long de la limite du jet de mé-

lange réactionnel, la position et le nombre des flammes pilotes situées en aval de l'orifice du brûleur, etc. Il suffit donc d'indiquer que le débit minimal d'écoulement du gaz de purge peut normalement être aisément déterminé lors de la mise en

oeuvre de l'invention.

Les flammes pilotes continues de l'invention sont pro-

duites par la combustion d'un gaz combustible avec un oxydant convenable. Il est commode, mais non nécessaire, que le gaz combustible et l'oxydant alimentant les flammes pilotes soient des mêmes types que ceux utilisés pour la formation du jet de mélange réactionnel. Lorsque la zone entourant les flammes

pilotes contient suffisamment d'oxygène pour supporter de fa-

çon stable la combustion de la vapeur ou du gaz combustible pilote, par exemple l'air, il suffit en général d'alimenter

les injecteurs des flammes pilotes uniquement en gaz combus-

tible. Cependant, lorsque cette zone ne contient pas suffisam-

ment d'oxydant pour assurer une combustion stable des flammes pilotes, par exemple lorsque l'atmosphère entourant le jet de mélange réactionnel est constituéeentièrement de gaz recyclés provenant de la réaction, les injecteurs pilotes du brûleur doivent être alimentés en mélange combustible comprenant un gaz combustible et un oxydant. Il est normalement avantageux d'alimenter les injecteurs pilotes en mélange de combustible et d'oxydant, en particulier en mélange d'hydrogène et d'air, car on évite ainsi, lors de la mise en oeuvre de l'invention, d'avoir à considérer la nature de l'atmosphère particulière entourant les flammes pilotes tout en assurant une combustion

régulière et continue de ces flammes, sans précaution parti-

culière en ce qui concerne l'atmosphère extérieure.

Pour mieux comprendre le fonctionnement et les opéra-

tions de l'appareil selon l'invention, on peut se reporter aux dessins sur les figures 1 à 3 desquels les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. Le brûleur 1 présente une extrémité 2 d'entrée et une extrémité ou un orifice 3 de

décharge. L'extrémité 2 d'entrée délimite une chambre 4 de ré-

ception et de mélange dans laquelle les corps réactionnels d'hydrolyse à l'état gazeux ou de vapeur sont introduits et mélangés. Ainsi, par exemple, le combustible produisant de l'eau et contenant de l'hydrogène peut être introduit par un conduit 15, la charge d'halogénure de métal ou de métalloïde,

à l'état de vapeur ou de gaz, peut être introduite par un con-

duit 16 et l'oxydant contenant de l'oxygène peut être intro-

duit par un conduit 17. Comme représenté, les corps réaction-

nels constitués par l'oxydant et la charge d'halogénure de métal ou de métalloïde peuvent, si cela est souhaité, être au moins partiellement mélangés entre eux dans un conduit commun

18 avant leur arrivée dans la chambre 4 de mélange du brûleur 1.

En raison du mélange -turbulent des gaz réactionnels à l'inté-

rieur de la chambre 4 de mélange, il est souhaitable d'établir un débit d'écoulement massique sensiblement linéaire du mélange réactionnel résultant à l'intérieur du brûleur 1 avant sa

décharge par l'orifice 3 de ce dernier. Ceci peut être commo-

dément obtenu, par exemple, au moyen de plusieurs étages 5 de

chicanes6 de redressement d'écoulement, disposés longitudina-

lement, en étoile, à l'intérieur de la lumière du brûleur 1.

La masse du mélange réactionnel est ensuite déchargée de l'o-

rifice 3 du brûleur 1 et elle est de préférence, mais non né-

cessairement, projetée dans un espace fermé convenable 100 de réaction. Un autre élément essentiel du brûleur selon l'invention comprend un dispositif destiné à décharger en continu un gaz de purge le long de la limite du jet de mélange réactionnel lorsque ce dernier est déchargé de l'orifice 3 du brûleur. Dans

la forme particulière de réalisation représentée sur les figu-

res, ce dispositif comprend une chambre 7 fixée à la surface extérieure du brûleur 1 et délimitant avec ce dernier un espace annulaire 8. La chambre 7 s'étend vers le bas, sur la surface extérieure du brûleur 1, et se rétrécit pour former une fente annulaire 9 située dans la zone de l'orifice 3 du brûleur qu'elle entoure. Un gaz de purge est introduit dans l'espace annulaire 8 au moyen d'un conduit 10, descend dans ledit espace et s'écoule par la fente annulaire 9, le long de la limite du

jet de mélange réactionnel à la sortie de ce dernier par l'ori-

fice 3 du brûleur 1. Il est évident que, bien que la fente an-

nulaire décrite ci-dessus constitue une forme préférée de réa-

lisation de l'invention, cette dernière n'est pas limitée à

la présence d'une fente annulaire autour de l'orifice du brû-

leur. Par exemple, une autre forme de réalisation pouvant être utilisée à la place du dispositif particulier représenté est décrite dans le brevet n0 4 048 290 précité. Dans cette autre forme de réalisation, un gaz de purge est appliqué le long de la limite du jet de mélange réactionnel de sortie en passant à travers un élément poreux de diffusion entourant l'orifice

du brûleur.

L'appareil à brûleur décrit ci-dessus est globalement

analogue à ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amé-

rique n0 2 990 249, n0 3 954 945 et n0 4 048 290 précités.

Cependant, ces brevets n'indiquent pas la présence de plusieurs flammes pilotes continues placées à une certaine distance en aval de l'orifice du brûleur,et l'une des caractéristiques primordialEset essentiellesdu procédé et de l'appareil selon l'invention est précisément constituée par ce dispositif à flammes pilotes. Ainsi, l'appareil à brûleur selon l'inven- tion comprend également plusieurs-injecteurs pilotes 20. Ces injecteurs: (1) sont disposés dans un plan perpendiculaire à

l'axe du jet de mélange réactionnel; (2) sont disposés de ma-

nière à projeter des flammes pilotes vers un plan situé à une certaine distance en aval de l'orifice 3 du brûleur; (3) entourent le jet de mélange réactionnel; et (4) sont disposés de manière à projeter des flammes pilotes afin qu'elles entrent en contact à peu près tangentiellement avec la périphérie du

jet de mélange réactionnel. Conformément à ces critères gêné-

raux, il apparaît sur les figures que les injecteurs 20 du brûleur sont disposés de manière à projeter leurs flammes pilotes vers un plan situé à une certaine distance en aval du plan de l'orifice 3 du brûleur. Cet écartement minimal des

flammes pilotes à leurs points de contact avec le jet de mé-

lange réactionnel doit normalement être d'au moins 0,3175 cm vers l'aval du plan de l'orifice 3 du brûleur, et la valeur maximale de cet écartement correspond sensiblement au plan

situé dans l'écoulement du jet de mélange réactionnel de sor-

tie et auquel l'intégrité physique de ce jet commence à dispa-

raître. Cependant, d'une manière générale, on considère couram-

ment qu'il suffit de placer les injecteurs 20 du brûleur sur un

plan tel que les flammes pilotes qu'ils émettent soient diri-

gées pour entrer en contact avec le jet de mélange réactionnel

dans un plan situé d'environ 0,635 à 1,17 cm en aval de l'ori-fice 3 du brûleur.

Une autre caractéristique importante est que les injec-

teurs 20 des flammes pilotes ne sont pas disposés radialement par rapport à l'axe central du jet de mélange réactionnelde sorte que les flammes pilotes sortant de ces injecteurs entrent

en contact avec le jet de mélange réactionnel à peu près uni-

quement à la périphérie de ce dernier et à peu près tangentiel-

lement. Cette caractéristique est importante, car de cette manière, l'écoulement de la masse de mélange réactionnel n'est que peu perturbé, voire pas perturbée, par le contact des

flammes pilotes avec sa périphérie.

Ainsi qu'il est évident à l'homme de l'art, il est naturel que le jet de mélange réactionnel, projeté par l'ori- fice 3 du brûleur, tende à s'expanser ou "s'épanouir". Cette expansion peut être limitée, dans une certaine mesure, par un réglage du débit d'écoulement du gaz de purge dans des limites judicieuses, le débit minimal étant évidemment celui qui évite l'encrassement de l'orifice 3 du brûleur. Dans tous les cas, la dimension en section droite du jet de mélange réactionnel

à sa traversée du plan défini par les injecteurs 20 du brû-

leur doit être prise en compteet les injecteurs 20 doivent être suffisamment espacés de la périphérie du jet de mélange 1J réactionnel pour éviter tout contact physique avec ce dernier, Comme mentionné précédemment, les injecteurs 20 du brûleur sont alimentés en gaz combustible ou, de préférence, en mélange combustible stable constitué d'un gaz combustible

et d'un oxydant. A cet égard, cette fonction peut être aisé-

ment obtenue par une fixation mécanique convenable des injec-

teurs 20 au moyen du dispositif montré plus clairement sur la

figure 1. Dans ce cas, il convient de noter que chaque injec-

teur 20 est alimenté par un conduit 21 partant d'un distribu-

teur 22 qui est fixé de manière à pouvoir coulisser sur la sur-

* face extérieure du brûleur 1. Lorsqu'on souhaite modifier l'é-

cartement du plan des flammes pilotes en aval de l'orifice 3 du brûleur 1, il suffit de faire glisser le distributeur 22 vers le haut ou vers le bas par rapport au brûleur 1. Le gaz combustible ou un mélange combustible de gaz combustible et d'oxydant arrive au distributeur 22 par l'intermédiaire d'un conduit 23. Si cela est souhaité, il est évident que le gaz combustible et l'oxydant peuvent être chargés séparément dans le distributeur 22 afin d'être mélangés dans ce dernier et afin également que le mélange résultant de combustible et

d'oxydant soit distribué vers les injecteurs 20 du brûleur.

Le nombre d'injecteurs 20 utilisés peut varier consi-

dérablement et dépend, en grande partie, de la dimension en section droite du jet de mélange réactionnel lors de sa traversée du plan défini par les flammes pilotes. Il est souhaitable

que pratiquement toute la périphérie du jet de mélange réac-

tionnel soitenveloppée sar des flammes pilotes afin d'éviter la formation de "pointsmorts"à la circonférence du jet de mélange réactionnel. Par exemple, dans le cas d'un brûleur ayant un orifice 3 de diamètre compris entre environ 3,81 et 6,35 cm et dont les injecteurs 20 sont placés dans un plan

situé à une distance de 0,635 à 1,27 cm au-dessous de l'ori-

fice 3 du brûleur, cet-enveloppement pratiquement complet et souhaitable de la périphérie du jet de mélange réactionnel dans les flammes pilotes peut en général être obtenu avec six flammes pilotes produites par six injecteurs 20 formant

entre eux des angles égaux autour du jet de mélange réaction-

nel. Dans le cas dU brûleur 1 dont l'orifice 3 présente un diamètre sensiblement supérieur à environ 6,35 cm, ou bien dans le cas o le plan du contact des flammes pilotes avec le jet de mélange réactionnel se trouve à une distance importante au-dessous de l'orifice 3 du brûleur, le nombre d'injecteurs 20 est avantageusement beaucoup plus grand, par exemple égal

à 8,10 ou même 12.

L'angle vertical de projection des flammes pilotes provenant des injecteurs 20 (par rapport à l'orientation de

l'appareil montré sur la figure i ou 3) est sujet à des varia-

tions considérables et il s'étend généralement d'une disposi-

tion formant pratiquement un écoulement cocourant avec le jet de mélange réactionnel jusqu'à une disposition sensiblement à contre-courant. Il est souhaitable que cet angle, représenté en a sur la figure 1, soit à peu près droit par rapport à l'axe longitudinal du jet de mélange réactionnel, la plage préférée étant comprise entre environ 85 et 950 et, de façon encore plus préférable, entre environ 90 et 94 . Dans le cas o l'angle de projection des flammes pilotes est sensiblement extérieur aux

limites importantes indiquées ci-dessus, il apparaît générale-

ment une tendance de ces flammes pilotes à prendre une forme

hélicoidale autour de la circonférence du jet de mélange réac-

tionnel, ce qui atténue l'effet souhaité d'enveloppement à peu - près complet de la périphérie du jet réactionnel avec des flammes pilotes et ce qui tend à former des "points morts"

autour de la surface du jet de mélange réactionnel. Lors-

qu'ils atteignent une certaine importance, ces points morts peuvent entraîner des instabilités de la flamme d'hydrolyse ou bien une tendance de cette flamme à revenir en arrière et

à na tre périodiquement -à l'orifice du brûleur.

Ainsi qu'il ressort de la description précédente, les

flammes pilotes selon l'invention servent à déclencher en continu la réaction à la flamme d'hydrolyse, à stabiliser cette flamme d'hydrolyse et à définir un point de départ pour ladite flamme situé physiquement à une certaine distance de

l'orifice 3 du brûleur. Ainsi, conformément à la mise en oeu-

vre dê l'invention, l'hydrolyse de la charge d'halogénure de métal ou de métalloïde est évitée dans la zone adjacente à l'orifice 3 du brûleur et le débit d'écoulement du gaz de purge demandé pour maintenir un milieu sans encrassement

autour de l'orifice du brûleur est donc très réduit.

Une flamme de mélange réactionnel d'hydrolyse déclen-

chée et stabilisée ayant été ainsi formée, on établit autour de la masse de mélange réactionnel un milieu sain dans lequel la réaction de production d'oxyde peut être menée à bien. Ce milieu est de préférence délimité dans un espace de réaction

fermé et, comme représenté sur la figure 3, le mélange réac-

tionnel est projeté du brûleur 1 dans un espace 100 de réac-

tion convenablement dimensionné et fermé. Cet espace 100 est défini par une chambre 101 de réaction comportant une chemise 102 de refroidissement qui délimite un espace annulaire avec la surface extérieure de la chambre. L'air de refroidissement est introduit dans l'espace annulaire de la chemise 102 par

un conduit 103 et il sort par un conduit 104. Dans le disposi-

tif dit à "circuit recouvert de refroidissement" montré sur la figure 3, la réaction est refroidie par l'air introduit par l'entrée D5 de la chambre, entourant la flamme de réaction d'hydrolyse et refroidissant les produits de réaction qui en résultent au-dessous de la température de frittage du produit

de réaction constitué par l'oxyde de métal ou de métalloïde.

Les gaz partiellement refroidis, dégagés lors de la réaction et contenant les particules d'oxydes qu'ils ont entraînées, sont ensuite éliminés de la chambre 101 de réaction en passant par une sortie 106, puis ils sont soumis aux autres opérations classiques de refroidissement et de séparation du produit so- lide. Le coût des procédés de production d'oxydes de métaux ou de métalloïdes par hydrolyse à la flamme peut souvent être

abaissé par l'utilisation, pour le refroidissement de la réac-

tion, des gaz de dégagement après que ces derniers ont été

refroidis et desquels au moins la plus grande partie (par exem-

ple plus d'environ 95%) des particules d'oxydes produites a été éliminée. Bien qu'une telle forme de réalisation ne soit pas représentée en détail sur la figure 3, il convient de noter que les seules modifications devant être apportées à l'appareil montré sur la figure 3 pour réaliser ce refroidissement par les

gaz dégagés résidentdans le montage d'un distributeur supplémen-

taire, intercalé de manière étanche entre la chambre 101 de réaction et le brûleur 1, et d'un conduit d'alimentation de ce distributeur, conduit au moyen duquel des gaz recyclés et refroidis de dégagement sont dirigés vers le distributeur. Ce

dernier débouche évidemment dans l'espace 100 de réaction.

L'invention sera décrite ci-après en regard d'un exem-

ple annexé à titre illustratif et non limitatif.

EXEMPLE

Un appareil à brûleur et une chambre de réaction du

type représenté sur les figures sont utilisés dans les dimen-

sions principales suivantes.

Brûleur 1 Diamètre de l'orifice 3:6,35 cm Largeur.de la fente annulaire 9:0,0127 cm Injecteur 20 de flammes pilotes du brûleur Réalisation en acier, diamètre extérieur: 0,48 cm Nombre: 6 Angle a:920 Les injecteurs 20 sont orientés pour que les flammes pilotes entrent en contact tangentiellement avec la périphérie du jet

de mélange réactionnel.

Le plan des injecteurs 20 est situé à environ 3,81 cm en aval de l'orifice 3 du brûleur. Chambre 101 de réaction Longueur:257,8 cm Diamètre intérieur à l'orifice 105: 13,34 cm Diamètre à l'épaulement 107: 38,74 cm Diamètre intérieur à la sortie 106: 22,07 cm Diamètre de l'entrée 105: 19,68 cm La chemise 102 de refroidissement est située à une distance

nominale d'environ 6,35 cm de la chambre 101.

Un thermomètre à cadran est placé dans la sortie 104 de l'air

de refroidissement.

L'appareil à brûleur est fixé coaxialement au-dessus de l'en-

trée 105, ses injecteurs 20 de flammes pilotes étant placés à

environ 6,0-3cm au-dessus de Vtentrée 105.

Les matériaux particuliers de départ utilisés dans cet exemple sont les suivants: Charge: tétrachlorure de silicium préchauffé à environ

162,80C;

Combustible contenant de l'hydrogène: hydrogène solide préchauffé à environ 71,10C;

Oxydant: air séché sensiblement à la température am-

biante;

Gaz de purge: soit de l'air (cycles 2,3) soit de l'hy-

drogène (cycle 1), comme indiqué dans le tableau.

Combustible des flammes pilotes: hydrogène.

Oxydant des flammes pilotes: air.

On effectue une série de cycles de production de silice

finement divisée, cycles au cours desquels de l'air de refroidis-

sement est mis en circulation dans la chemise 102 de refroidis-

sement au moyen d'un ventilateur commandé afin de maintenir un débit d'écoulement volumique sensiblement constant par l'entrée 103. Au début de chaque cycle, l'appareil est d'abord placé en mode de chauffe afin d'être séché et amené sensiblement à sa température de fonctionnement. Le cycle de chauffe consiste à produire les flammes pilotes et à faire fonctionner le

brûleur 1, ce dernier n'étant cependant pas alimenté en charge.

La commutation sur le cycle de production de silice s'effectue ensuite par réglage des courants d'alimentation aux valeurs indiquées dans le tableau donné ci-après. Il convient de noter

que le cycle de commande, à savoir le cycle no 1, est entre-

pris à ce qui est considéré comme la capacité maximale de l'appareil à brûleur pour la charge particulière utilisée et

pour la silice que l'on veut produire.

Les surfaces spécifiques des échantillons de silice sont déterminées conformément à la technique bien connue de

Brunauer-EmmUet-Teller qui utilise des isothermes d'azote.

-Cette méthode est décrite en totalité dans un article paru dans l'ouvrage "Journal of the American Chemical Society,

Volume 60, page 309 (1938).

L'efficacité d'épaississement des échantillons de silice

recueillis est déterminée par comparaison de leurs caractéris-

tiques individuelles d'épaississement dans une résine liquide normalisée de polyester avec l'une ou l'autre de deux silices normales obtenues par hydrolyse à la flamme, à savoir une fumée de silice M-5 du type "CAB-OSIL", c'est-à-dire une silice produite par la firme Cabot Corporation, Boston, MA., ayant une surface spécifique BET-N2 de 200 + 25 m2/g, ou bien

une silice du type "CAB-O-SIL PTG, ayant une surface spécifi-

que BET-N2 de 220 + 15 m2/g. Dans cet essai, 6,5g de la silice normale et de la silice essayée sont dispersés dans des lots séparés de 394g d'une résine polyester sans promoteur, du type "Polylite 31007", Reichhold Chemicals, Inc., White Plains, N.Y. La dispersion est réalisée dans un appareil de

dispersion du type "Premier", de la firme Premier Mill Corpo-

ration, New York, N.Y. pendant une période de cinq minutes et avec une vitesse de rotation de l'arbre de 3000 tours par minute. Les échantillons de silice/polyester ainsi obtenus sont ensuite transférés dans des flacons de verre séparés qui sont bouchés et placés dans de l'eau à température constante pendant une durée d'environ 4 heures, le bain étant maintenu à une température de 250C. Ensuite, les échantillons de silice/ polyester sont soumis à des analyses de viscosimétrie au moyen d'un viscosimètre du type "Brookfield Model LVT", *de la firme Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, MA. L'efficacité d'épaississement de la silice essayée est ensuite exprimée de la manière suivante: Efficacité d'épaississement (%) Résine silice/polyester essayée (Pa.s) x 100 Résine silice/polyester normale(Pa.s) Au cours de chacun des cycles selon l'invention, à

savoir les cycles 2 et 3, la flamme d'hydrolyse est contrô-

lée visuellement de manière périodique et,-dans chaque cas,

on note que la flamme présente une géométrie stable et régu-

lière et qu'elle part fixement d'un point éloigné physique-

ment de l'orifice 3 du brûleur par les flammes pilotes conti-

nues. A la fin de chacun des cycles selon l'invention, on

contrôle le brûleur et il apparaît que son orifice 3 ne pré-

sente qu'une légère et négligeable pellicule de poussière de silice.

TABLEAU

Débit d'alimentation du processus Cycle témoin Cycle 2 Cycle 3 Brûleur 1 SiCl4 (kg/s) 0,0472 0,0472 0,0629 H2 (kg/s) 0,00183 0,00134 0,00178 Air (kg/s) 0,10731 0,06829 0,09106

,..., , , . . -.

Fente annulaire 9 H2 (kg/s) 0;00016 0 0 Air (kg/s) 0 0,0015 0,00158 Injecteurs 20 des flammes pilotes du brûleur H2 total (kg/s) 0 0,0003 0, 0003 Air total (kg/s) 0 0,00029 0,00029 Température de l'air de refroidissement à la sortie 104 (OC) 121 74 110 H2 total (kg/s) 0,00199 0, 00137 0,00181 Air total (kg/s) 0,10731 0,07016 0,09293 Silice produite Surface spécifique BET-N2(m2/g) 422 400 404 Efficacité d'épaississement

% M-5.166 182 152

% PTG - -

o Co 1- i Comme indiqué dans le tableau précédent, il apparaît que, pour une silice produite donnée et un rendement fixe d'écoulement de la charge dans un appareil à brûleur donné,

la mise en oeuvre de l'invention apporte une réduction sensi-

ble à la fois du combustible contenant de l'hydrogène et de

l'oxydant. Par suite, il résulte également une réduction sen-

sible de la chaleur dégagée par unité de poids de l'oxyde produit. A cet égard, par exemple, on peut comparer le cycle témoin 1 et le cycle 2 de l'invention. Ces débits réduits de carburant et d'oxydant représentent de manière évidente des économies sensibles de fonctionnement et, de plus, on peut également prévoir de manière raisonnable qu'ils entraînent une diminution des coûts de fonctionnement, une diminution des frais d'entretien et une plus longue durée de vie en service de l'équipement. De plus, ces réductions démontrées semblent indiquer que la capacité nominale de l'appareil à

brûleur, lorsque ce dernier est mis en oeuvre dans des con-

ditions classiques, n'est plus valable lorsque ce même brû-

leur est mis en oeuvre conformément à l'invention. Par consé-

quent, on a effectué le cycle 3 de l'invention afin d'étudier le débit de la charge qui était sensiblement supérieur à la capacité nominale du brûleur pour la charge particulière utilisée et pour la silice recherchée, donnée et produite

dans des conditions classiques de fonctionnement. Comme indi-

qué, le cycle 3 de l'invention permet d'obtenir avec succès la silice recherchée avec un accroissement de débit d'environ 33% par rapport au cycle témoin 1. De plus, malgré ce débit

de charge augmenté, le fonctionnement en dépassement de capa-

cité lors du cycle 3 utilise, au total, moins de combustible contenant de l'hydrogène que dans le cas correspondant du

cycle témoin 1 et n'entraîne pas une élévation de la tempéra-

ture de l'air de refroidissement par rapport à celle présente

dans le cycle témoin.

D'autres avantages-résultant de la mise en oeuvre de l'invention semblent résider dans une diminution des rapports volume de gaz dégagé: oxyde produit, ces rapports réduits entraînant une diminution de la charge des gaz dégagés à

traiter par l'équipement, en aval de la sortie 1iV5 par exem-

ple par l'équipement de refroidissement, de traitement et de collecte. De plus, comme autre conséquence de ces rapports

réduits, on enregistre une concentration plus élevée de tha-

logénure d'hydrogène dans la composition du gaz dégagé lors de la réaction, ce qui réduit la charge constituée par le

traitement des gaz dans les éléments du dispositif de récupé-

ration placé en aval et destiné à récupérer l'halogénure

d'hydrogène qui constitue un sous-produit valalLe de la reac-

tion.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir

du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production de particules finement divisées d'oxydes de métaux et de métalloïdes, consistant à mélanger, dans un brûleur (1), un halogénure de métal ou de métalloïde, à l'état de vapeur ou de gaz, ou un mélange de ces halogénures, avec un combustible produisant de l'eau

et contenant de l'hydrogène, et un oxydant destiné à ce com-

bustible, à projeter le mélange réactionnel résultant, sous la forme d'un jet continu, par l'orifice (3) du brûleur dans un espace de réaction, à décharger en continu un gaz de purge à un débit empêchant l'encrassement, le long de la limite du jet de mélange réactionnel, dans la zone de l'orifice (3) du

brûleur, et à faire brûler en continu le jet de mélange réac-

tionnel dans ledit espace de réaction afin de produire des

particules d'oxydes finement divisées, le procédé étant carac-

térisé en ce qu'il consiste à faire entrer en contact à peu près tangentiellement plusieurs flammes pilotes continues avec la périphérie du jet de mélange réactionnel, dans un plan sensiblement perpendiculaire à ce jet et situé à une certaine distance en aval de 2. Procédé selon la ce que le gaz de purge est de 3. Procédé selon la ce que le combustible est de 4. Procédé selon la ce que l'halogénure de métal

tétrachlorure de silicium.

5. Procédé selon la

l'orifice du brûleur.

revendication 1, caractérisé en

l'air ou dé l'hydrogène.

revendication 1, l'hydrogène. revendication 1, ou de métalloïde revendication 1, ce que ledit plan est situé d'environ 0,635 à

de l'orifice du brûleur.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en caractérisé en comprend du caractérisé en 1,27 cm en aval caractérisé en

ce que le combustible utilisé pour produire les flammes pi-

lotes est d'un type analogue à celui utilisé pour produire le jet de mélange réactionnel, ledit combustible pour produire les flammes pilotes pouvant être notamment de l'hydrogène, ou bien les flammes pilotes pouvant être alimentées en un

prémélange de combustible et d'oxydant.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'angle fait par les flammes pilotes avec l'axe longi-

tudinal du jet de mélange réactionnel est d'environ 90 , cet angle pouvant être notamment compris entre environ 85 et 950, et plus particulièrement entre environ 90 et 940. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de flammes pilotes est suffisant pour que ces flammes entourent à peu près totalement la périphérie du

jet de mélange réactionnel.

9. Appareil à brûleur pour la production d'oxydes

de métaux ou de métalloïdes par hydrolyse à la flamme, carac-

térisé en ce qu'il comporte un brûleur (1) conçu pour rece-

voir, mélanger et renfermer en continu des métaux ou métallol-

des réactionnels, à l'état de vapeur ou de gaz, et pour déchar-

ger en continu le mélange-réactionnel qui en résulte, sous la forme d'un jet émis à peu près linéairement par l'orifice (3) du brûleur, un dispositif destiné à décharger en continu un

gaz de purge le long de la limite du jet de mélange réaction-

nel de sortie, dans la zone de l'orifice-du brûleur, plusieurs injecteurs (20) de flammes pilotes du brûleur, disposés autour de la circonférence du jet de mélange réactionnel projeté par l'orifice (3) du brûleur, chaque injecteur étant disposé de

manière à projeter une flamme pilote qui vient entrer en con-

tact à peu près tangentiellement avec la périphérie du jet

de mélange réactionnel, dans un plan situé à une certaine dis-

tance en aval de l'orifice du brûleur, et un dispositif des-

tiné à alimenter en continu chaque injecteur du brûleur en

gaz combustible.

10. Appareil à brûleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation en gaz

combustible des injecteurs du brûleur comprend un distribu-

teur (22) destiné à recevoir du gaz combustible, plusieurs conduits (21) d'alimentation, orientés vers le bas, fixés au distributeur et communiquant avec lui, un injecteur (20) étant fixé à une extrémité de chaque conduit d'alimentation afin de communiquer avec lui, ledit distributeur pouvant être

notamment monté sur le brûleur afin de pouvoir coulisser.

il. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice (3) du brûleur n'est pas

supérieur à environ 6,35 cm, en ce que le nombre d'injec-

teurs (20) du brûleur est égal à 6 et en ce que la disposi-

tion des injecteurs est telle qu'ils projettent les flammes

pilotes afin qu'elles entrent en contact à peu près tangen-

tiellement avec la périphérie du jet de mélange réactionnel, dans un plan situé à une distance d'environ 0,635 à 1,27 cm

en aval de l'orifice du brûleur.

12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que le diamètre de l'orifice (3) du brûleur est supé-

rieur à environ 6,35 cm et en ce que le nombre d'injecteurs (20) du brûleur est supérieur à 60 13. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif destiné à décharger le gaz de purge

comprend une chambre (7) qui entoure extérieurement le brû-

leur et qui délimite un espace annulaire (8) se terminant par une fente annulaire et mince (9) située dans la zone de l'orifice (3) du brûleur, cette chambre étant alimentée en

gaz de purge.

14. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque injecteur du brûleur est disposé de manière à projeter sa flamme pilote sous un angle à peu près égal à avec l'axe longitudinal du jet de mélange réactionnel

projeté, cet angle pouvant notamment être compris entre envi-

ron 85 et 95 , et plus particulièrement entre environ 90 et 15. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le brûleur (1) comprend des organes (6) destinés à redresser l'écoulement du jet de mélange réactionnel avant

sa sortie de l'orifice (3) du brûleur.

16. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation des injecteurs du brûleur en gaz combustible comprend des éléments destinés à assurer l'alimentation en gaz combustible à l'état de mélange

combustible avec un oxydant pour ce gaz.