FR2522674A1 - Procede et reacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement co et h2 - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN REACTEUR POUR LA FABRICATION DE GAZ CONTENANT ESSENTIELLEMENT CO ET H. SELON L'INVENTION, ON INTRODUIT COMME REACTIFS DES PORTEURS DE CARBONE ET DES AGENTS DE GAZEIFICATION DANS UN REACTEUR CONTENANT UN BAIN DE METAL FONDU ET OU DE LAITIER FONDU ET ON MET EN CONTACT LES REACTIFS AVEC LE BAIN DANS UN JET DE GAZ OU DANS UN JET DE PARTICULES DE TELLE SORTE QUE LE NIVEAU DU BAIN S'ELEVE PAR ACCROISSEMENT DE VOLUME, D'UN NIVEAU INFERIEUR AU REPOS AVANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION, A UN NIVEAU SUPERIEUR PENDANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION ET ON INTRODUIT AU MOINS UN DES REACTIFS A UNE HAUTEUR SITUEE ENTRE LES NIVEAUX SUPERIEUR ET INFERIEUR DE BAIN. UN REACTEUR 1 ADAPTE A LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE POSSEDE UNE STRUCTURE DANS LAQUELLE L'EMBOUCHURE 17, 17 DE LA BUSE 6, 6 OU DU GROUPE DE BUSES DESTINEES A AU MOINS UN DES REACTIFS DEBOUCHE DANS LE REACTEUR 1 A UNE HAUTEUR SITUEE ENTRE UN NIVEAU INFERIEUR 7 ET UN NIVEAU SUPERIEUR 8, 8 DE BAIN, LE NIVEAU INFERIEUR DE BAIN 7 ETANT CELUI AVANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION ET LE NIVEAU SUPERIEUR DU BAIN 8, 8 CELUI PENDANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION. APPLICATION AUX PROCEDES ET APPAREILS DE GAZEIFICATION.

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication de gaz contenant

essentiellement CO et H 2, dans lequel on introduit comme réactifs des porteurs de carbone et des agents de gazéification dans un réacteur contenant un bain de métal fondu et/ou de laitier fondu En outre, l'invention concerne un réacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H dans un bain de fusion de métal et/ou de laitier, comportant

une buse ou un groupe de buses pour l'amenée,-au bain de por-

teurs de carbone essentiellement et une buse ou un groupe

de buses pour l'amenée d'agents de gazéification essentielle-

ment. On connaît des procédés et des appareils pour la gazéification de combustibles à grain fin ou pulvérulents dans un bain de fusion à haute température, par exemple dans du laitier liquide ou du métal liquide tel que le fer, pour

l'obtention d'un gaz contenant essentiellement CO et H 2.

Les procédés et appareils de ce genre se dis-

tinguent souvent par la façon dont on met les réactifs en contact entre eux ainsi que par les dispositifs prévus à cet effet Dans quelques procédés et appareils, par exemple, on injecte dans le bain par le bas des combustibles et/ou agents de gazéification, dans d'autres on les insuffle au-dessus du bain et enfin, on connaît aussi des procédés dits hybrides dans lesquels on injecte et on insuffle simultanément des

réactifs dans un bain métallique.

Par exemple, le brevet DE 450 460 montre un réacteur de gazéification dans lequel des buses sont disposées

"de façon connue", dans la paroi latérale ou le fond du con-

vertisseur Dans cette disposition, il est usuel et avanta-

geux de donner au réacteur la forme d'un récipient basculant pour empêcher, en cas de perturbations, éventuellement dans l'amenée des corps introduits, une obstruction des buses par du métal ou du laitier ou pour pouvoir, lors de la révision et/ou du remplacement des buses, retirer celles-ci de la

région du bain de fusion, sans devoir évacuer ce dernier.

Certaines difficultés apparaissent, dans cette disposition basculante, entre autres par des problèmes d'étanchéité lors de la liaison, nécessairement séparable, du réacteur avec

un tuyau fixe destiné au produit gazeux Toutefois, ce pro-

blème peut être maîtrisé par exemple au moyen d'un joint à

séparation rapide, balayé par du gaz ou équipé d'un refroi-

dissement D'autre part, dans la disposition de buses soufflant par le fond, il se pose le problème de la longévité de ces

buses et aussi du garnissage du réacteur Toutefois, des per-

fectionnements, utilisant par exemple un gaz protecteur dans

le cas de buses à oxygène soufflant par le fond, ontcontri-

bué à améliorer notablement la longévité et par suite, à ren-

dre le procédé économique.

Bien qu'un groupe en tandem soit nécessaire pour maintenir une production ininterrompue de gaz étant donné la nécessité d'une révision régulière du réacteur et/ou des buses, la mise en oeuvre d'un processus de gazéification dans lequel les réactifs sont introduits en dessous de la surface du bain de fusion et de gazéification, par des buses latérales ou de fond, est avantageuse parce que ce mode opératoire assure un déroulement optimal de la réaction et que l'on obtient un gaz pur pratiquement exempt d'impuretés telles que le soufre ou le dioxyde de carbone et qui contient essentiellement du monoxyde

de carbone et de l'hydrogène.

Toutefois, étant donné que la dépense nécessitée par des buses fonctionnant à de hautes températures dans le bain de fusion a été considérée comme un inconvénient, on a déjà

recherché d'autres possibilités de mettre en oeuvre par exem-

ple un processus de gazéification dans un réacteur comportant

des buses ou lances disposées hors du bain de fusion.

Un appareil de ce genre est connu par exemple par le document DE-AS 1 287 724 Celui-ci sert à la gazéification de combustibles dans un bain de laitier au moyen de lances disposées au dessus de celui-ci et dirigées de telle sorte que par suite de l'énergie d'écoulement des combustibles et/ou agents de gazéification introduits tangentiellement avec une grande force de jet, uniformément sur la circonférence, il se produit un mouvement de rotation dans le laitier Il s'agit de former une sorte de dépression tourbillonnaire au sein de laquelle les particules de combustibles, sur des parcours en spirale, en contact avec le bain de fusion chaud, sont à peu

près complètement craquées et dégazées.

Toutefoisdans la pratique,on n'obtient pas la qualité voulue du processus -En effet,lors de l'introduction des réactifs à la surface du bain, à travers la poche de gaz, au moyen d'une grande énergie d'écoulement, il s'effectue dans la chambre'à gaz, au dessus du bain, une combustion partielle

de combustible et d'oxygène avec formation de dioxyde de car-

bone et en outre, des quantités notables de laitier pulvérulent tourbillonnent et sont entraînées avec le gaz En outre, en particulier lorsqu'on utilise des combustibles contenant du

soufre, le gaz contient des proportions excessives de soufre.

Cela donne dans l'ensemble une qualité non satisfaisante du

produit gazeux.

L'invention a pour but de perfectionner un pro-

cédé de fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H 2

dans lequel on introduit comme réactifs des porteurs de car-

bone et des agents de gazéification dans un réacteur contenant un bain de métal fondu et/ou de laitier fondu, ainsi que de fournir un réacteur convenant à cet effet, de façon telle que l'on évite les inconvénients décrits A cet effet, il faut, dans le processus de gazéification, mettre les réactifs en contact assez intime et assez complet entre eux et avec le bain de fusion pour qu'il se forme un gaz de la plus haute qualité, c'est-à-dire contenant le moins possible de soufre, de dioxyde de carbone et/ou de poussière Le réacteur prévu à cet effet doit être conçu de façon telle qu'au moins les buses prévues pour introduire le porteur de carbone dans le bain, ou leurs embouchures, se trouvent avant le processus de gazéification au

dessus du niveau du bain de fusion pour permettre leur rempla-

cement ou leur révision sans difficultés ou sans avoir à éva-

cuer le bain Si éventuellement des buses soufflant par le

fond sont aussi prévues, il faut que la disposition du réac-

teur soit telle que l'on puisse les dégager par pivotement

jusqu'à une position de révision sans évacuer le bain de fusion.

Dans un procédé de fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H 2, de l'espèce indiqués plus haut, dans lequel on introduit comme réactifs des porteurs de carbone et des agents de gazéification dans un réacteur contenant un

bain de métal fondu et/ou de laitier fondu, on arrive à résou-

dre ce problème par le fait que l'on met en contact les réactifs avec le bain dans un jet de gaz ou dans un jet de particules de telle sorte que le niveau du bain s'élève par accroissement de volume, d'un niveau inférieur au repos avant le processus de gazéification, à un niveau supérieur pendant le processus de gazéification et que l'on introduit au moins un des réactifs à une hauteur située entre les niveaux supérieur et inférieur

de bain.

Selon l'invention, par jet de particules, on entend un jet de gaz porteur chargé de particules solides, c'est-à-dire un solide à grain fin comme par exemple de la

poussière de charbon en suspension, par exemple, dans un pro-

duit gazeux utilisé comme gaz porteur, la suspension étant introduite sous pression dans une buse et se détendant, dans le conduit de celle-ci ou à sa sortie, en donnant le jet à haute

énergie sous forme de faisceau.

Par l'invention, on favorise très avantageu-

sement le bouillonnement du bain par le mode d'introduction des réactifs et on en tire parti pour introduire au moins un des réactifs dans le processus de gazéification sous la surface

du bain et l'amener ainsi en contact imtime avec celui-ci.

L'avantage en est qu'avant le processus de gazéification, dans l'état de repos du bain, le point d'introduction se trouve au dessus du niveau inférieur du bain et donc hors du bain, tandis que pendant le processus de gazéification, il plonge dans le bain dont le volume est accru par le moussage et dont

le niveau est donc notablement plus haut.

Selon un mode d'exécution, on introduit dans le bain les deux réactifs porteur de carbone et agent de

gazéification pratiquement à la même hauteur entre les ni-

veaux supérieur et inférieur du bain On obtient par consé-

quent, pour l'introduction des deux milieux, les mêmes avan-

tages que ceux indiqués plus haut.

Pour obtenir la meilleure qualité possible du produit gazeux, selon une modification du procédé selon l'invention, on peut introduire pratiquement le porteur de carbone à une hauteur située entre les niveaux supérieur et inférieur du bain et l'agent de gazéification, pratiquement en dessous du niveau inférieur du bain Il est apparu que par ce procédé, on obtient très avantageusement un gaz de la plus haute qualité, même si l'on utilise des combustibles de basse qualité et ayant éventuellement une haute teneur en soufre

et/ou en cendres.

Selon un autre mode d'exécution du procédé, on introduit le porteur de carbone pratiquement à une hauteur située entre les niveaux supérieur et inférieur du bain tandis que l'on insuffle l'agent de gazéification contre le bain par le haut Dans ce procédé, on obtient un gaz qui n'a peut être pas la plus haute qualité possible, mais tout de même une qualité relativement élevée D'autre part, étant donné que l'on renonce à une injection dans le bain par le bas, on évite les difficultés connues qui en résultent ou les moyens exigés par

ce procédé.

L'application de l'uneau de l'autre variante du procédé dépend du choix de l'homme de l'art, selon le problème qui se pose et en particulier selon les conditions exigées quant à la qualité du gaz selon son utilisation Pour éviter ce problème, on peut donner à un réacteur prévu à cet effet une constitution telle que par conversion, il puisse être

agencé en vue de l'une comme de l'autre variante du procédé.

Selon un autre mode d'exécution, on commande ou on règle l'accroissement relatif de volume du bain en réglant

la densité du courant de réactif relativement au volume sta-

tique du bain.

L'accroissement relatif de volume peut aussi être réglé ou commandé par la surpression atmosphérique du

gaz engendré, au dessus du niveau du bain.

Etant donné qu'avec les paramètres cités on peut régler ou commander l'accroissement relatif de volume du bain et donc la hauteur du niveau supérieur du bain, on

obtient très avantageusement, grâce à l'invention, la possi-

bilité d'optimiser le processus de gazéification dans le ca-

dre d'états d'activation prévus et de hauteurs prévues du

niveau du bain de fusion.

Un réacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H 2 dans un bain de fusion de métal et/ou de laitier, comportant une buse ou un groupe de buses pour amener au bain essentiellement des porteurs de carbone et une autre buse ou un autre groupe de buse pour amener au bain essentiellement des agents de gazéification présente, selon l'invention, une structure dans laquelle l'embouchure de la buse ou du groupe de buses destinées à au moins un des réactifs

débouche dans le réacteur à une hauteur située entre un ni-

veau inférieur et un niveau supérieur de bain, le niveau in-

férieur de bain étant celui avant le processus de gazéifica-

tion et le niveau supérieur du bain celui pendant le processus

de gazéification.

Dans la disposition selon l'invention, on peut très avantageusement soumettre ces buses à une révision sans retirer le bain du réacteur, à l'état de repos, c'est-à-dire

avant ou après le processus de gazéification et sans bascule-

ment du réacteur, tandis que d'autre part, en vertu de leur position particulière en hauteur et de la position de leurs embouchures, on arrive à introduite des réactifs dans le

bain en vue d'un contact intime avec celui-ci.

Avantageusement, l'embouchure de la buse ou du groupe de buses destinées au porteur de carbone est disposée juste au dessus du niveau inférieur du bain et de préférence,

dirigée obliquement vers le bas relativement à l'horizontale.

Par suite, on obtient un temps de séjour relativement long

du carbone jusqu'à dissolution complète dans le bain.

D'autres modes d'exécution du réacteur selon

l'invention apparaîtront dans la description ci-après, por-

tant sur des exemples d'exécution représentés par les dessins sur lesquels: la figure l montre en coupe un réacteur pour la gazéification de charbon dans un bain de fer selon l'état de la technique, comportant une buse disposée au fond, avec possibilité de basculement;

2522 '674

la figure 2, en coupe, un réacteur à position fixe selon l'état de la technique, muni de lances disposées au dessus du bain de fusion; la figure 3 un réacteur selon l'invention à disposition horizontale, en coupe suivant un plan horizontal la figure 4 un réacteur selon la figure 3 mais en coupe suivant un plan vertical la figure 5 un réacteur selon les figures 3 et 4, en coupe suivant un plan vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal la figure 6 le réacteur selon la figure 5, mais en position de révision, dévié par pivotement d'environ 1000 relativement à la position de travail, également en coupe suivant un plan vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal la figure 7 un réacteur selon les figures 3 à 6, avec indication de l'état neuf et d'un état usé, également en coupe suivant un plan vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal;

la figure 8 un réacteur vertical selon l'in-

vention, en coupe suivant un plan vertical.

Le réacteur selon la figure 1, correspondant à l'état de la technique, est disposé de manière a pouvoir basculer dans les articulations de rotation 2 Dans la partie inférieure 3 se trouve un bain de fusion 4, par exemple de

fer liquide Dans le fond 5 du réacteur 1 se trouve le disposi-

tif de buse 6, par exemple s Qus la forme d'une buse annulaire

connue présentant des canaux pour l'introduction de combus-

tible et/ou d'agent de gazéification, d'additifs et éventuelle-

ment, d'un fluide protecteur Le niveau inférieur du bain de

fer 4, au repos, est désigné par 7 tandis que le niveau supé-

rieur, qui s'établit par augmentation de volume lors du pro-

cessus de gazéification est désigné par 8 Le réacteur bascu-

lant 1 présente une sortie de gaz 9 qui est raccordée, par un dispositif de joint 10, à un tuyau à position fixe 11 Dans la région supérieure 12 du réacteur 1 se trouve une ouverture 13 d'introduction de fer liquide Un trou de percée 14, qui

reste normalement fermé, est prévu comme ouverture d'évacua-

tion du bain de fer 4 Pour libérer les buses en vue de la

révision ou du remplacement, il faut, après la fin du proces-

sus de gazéification mais en soufllant continuellement pour empêcher une pénétration du fer liquide dans les buses 6, détacher le dispositif de joint 10 et incliner le réacteur 1 autour des articulations de rotation 2, par pivotement rela- tivement à l'horizontale, jusqu'à ce que le dispositif de buse 6 se dégage du bain de fer 4 Alors seulement, on peut changer le dispositif de buse 6, éventuellement le renouveler et faire

à nouveau pivoter le réacteur 1 jusqu'à la position de travail.

La figure 2 montre une installation de gazéifi-

cation de charbon selon l'état de la technique, munie d'un réacteur 1 stationnaire c'est-à-dire, ne pouvant pas pivoter ni basculer Dans celuici, des lances 6, 6 ' destinées au combustibles et/ou à l'agent de gazéification sont disposées au

dessus du bain de fusion 4 Elles sont dirigées tangentielle-

ment, à plusieurs, à un cercle concentrique imaginaire situé

à la hauteur de la surface 15 du bain 4 et dont la circonfé-

rence correspond à peu près à la moitié de la circonférence du bain de fusion 4 Par transmission d'énergie cinétique des

jets de gaz et de fines particules solides sortant des lan-

ces 6, 6 ', le bain de fusion 4 est mis en rotation et il

atteint un niveau paraboloidal 15 La réaction entre les réac-

tifs et le bain de fusion 4 se déroule essentiellement dans la région de la surface 15 du bain Toutefois, des réactions partielles se produisent déjà dans la suspension de solides avant qu'elle n'atteigne la surface 15 du bain, entre les

embouchures 17,17 ' des lances 6,6 ' et le niveau 15 du bain.

Il s'ensuit une conversion incomplète des réactifs en un produit gazeux contenant comme impuretés du dioxyde de carbone, du soufre et éventuellement de la cendre en poussière; Les figures 3 à 6 montrent un mode d'exécution préférentiel du réacteur 1 selon l'invention Celui-ci est de structure horizontale et présente un axe horizontal "A" ainsi que des moyens 15, 16 permettant de le faire pivoter autour de l'axe "A" Ces moyens sont formés de couronnes de rotation 15 reliées au réacteur 1 et montées sur des rouleaux 16 (figure 5), ainsi que d'un entraînement de pivotement (non représenté), soit sous la forme d'une couronne dentée avec pignon d'entraînement et démultiplication de moteur, soit sous la forme d'un entraînement linéaire, par exemple d'un vérin hydraulique ou d'un entraînement à tige filetée etc Le réac- teur 1 présente une cavité intérieure 21 en forme de cuve allongée Dans la moitié gauche 19 de cette cuve allongée sont

disposées, à un endroit selon l'invention, les buses 6,6 ' des-

tinées au carbone à gazéifier Leurs embouchures 17,17 ' sont situées juste au dessus du niveau inférieur 7 du bain, tel qu'il s'établit avant le processus de gazéification, quand le bain 4 est au repos Au fond de la cavité intérieure 21 est disposé un groupe 18 de buses souflant par le fond, servant à injecter de l'agent de gazéification dans le bain 4 par le bas, de manière en elle-même connue Elles sont disposées

dans un bloc de buses 28 (figure 7), éventuellement inter-

changeable. Les buses 6,6 ' ou le groupe de buses 18 sont

disposés essentiellement dans une moitié de la cavité inté-

rieure 21, dans l'exemple d'exécution considéré, dans la moi-

tié gauche 19, o s'effectue, lors de l'introduction des réac-

tifs, le processus de gazéification, avec moussage du bain.

Afin que le laitier qui se forme puisse se débarrasser des particules métalliques qu'il contient, dans une zone calmée du réacteur, par dépôt de la phase métallique lourde, le côté droit 20 de la cavité 21 est prévu, sans buses, comme zone de tranquillisation Au dessus est disposée la tubulure de sortie de gaz 9 Du côté droit de la figure 4 sont prévus, à différentes hauteurs, des conduits d'extraction de laitier

3029, qui, toutefois, sont normalement fermés de façon connue -

pendant le fonctionnement, par un agent d'étanchéité réfrac-

taire A gauche et en bas de la figure 4 est prévu un conduit

de percée 14 permettant d'évacuer le bain de fusion 4 Ce con-

duit 14 aussi est normalement bouché par une masse réfrac-

taire et on le perce ainsi qu'il est connu dans la technique des hauts fourneaux Sur la figure 4, les différentes hauteurs de niveau de bain Hil H 2, H 3 sont en outre indiquées par des flèches et des lignes de hauteur H 1 correspond à la hauteur de niveau 7 du bain métallique 4 au repos, qui est par exemple de 500 mm Sur le bain de fer 4 flotte une couche de quelques centimètres de laitier, également à l'état calmé Pendant le processus de gazéification, le niveau 8, 8 ' du bain métallique 4 monte, selon le réglage des paramètres de fonctionnement, à une hauteur comprise entre H 2 et H 3 Avec H 2, on atteint dans le bain 4 une hauteur d'environ 800 mm, dans la mesure o l'on opère avec une densité moyenne de courant de matière et une contre-pression de 3 bars par exemple La hauteur H 3 s'établit dans le bain de fer 4, y compris une couche de laitier transformée en mousse, lorsque, la densité du courant de matière étant accrue, on opère à une moindre contre-pression par exemple 1 bar Dans des états de fonctionnement compris

entre H 2 et H 3, la représentation de la figure 4 montre net-

tement que les embouchures 17 des buses 6,6 ' plongent profon-

dément dans le bain 4 aussitôt que le processus de gazéifi-

cation est en cours.

Les hauteurs H 1, H 2, H 3 des différents ni-

veaux 7, 8, 8 ' du bain sont également visibles nettement sur les figures 5 à 7 En m'ême temps, les figures montrent la position des buses 6,6 ' avec les embouchures 17,17 ' Ces embouchures se trouvent au dessus du niveau inférieur H 1 du

bain mais en dessous des nivéaux H 2, H 3 du bain La diffé-

rence de hauteur entre H 2 et H 3 résulte de la valeur donnée aux paramètres de fonctionnement déjà mentionnés tels que la densité du courant de matière et la contre-pression De façon correspondante, la référence 7 indique la hauteur H 1 du niveau du bain de fer 4, y compris une couche de laitier relativement mince, au repos, H 2 le niveau 8 lors du processus de gazéification, avec un niveau plus élevé du bain de fer et une couche plus épaisse de laitier transformé en mousse,

et 8 ' le plus haut niveau du bain, encore davantage trans-

formé en mousse et avec une couche relativement épaisse de laitier fortement transformé en mousse En outre, la figure

5 montre la disposition du réacteur 1 avec des moyens de pi-

votement 15 et 16, à savoir un anneau de roulement 15 relié au réacteur 1 et monté sur des rouleaux 16 Un entraînement

de rotation n'est pas représenté pour plus de clarté.

il Le réacteur 1 est représenté sur la figure 6 dans une position décalée d'environ 100 vers la gauche et vers l'arrière relativement à la position de fonctionnement, suivant la flèche 22 Puisque, lors de ce pivotement, la buse 6 avec son conduit et l'embouchure 17 plongent dans le bain 4, il faut les protéger contre le pivotement en les bouchant avec de la masse réfractaire Toutefois, une telle mesure est connue dans la technique des hauts fourneaux et des fours de fusion et ne comporte pas de difficultés Après le retour par pivotement à la position de fonctionnement, on perce à nouveau la buse 6 ainsi que le conduit de buse et

l'embouchure 17 et on les met en état de fonctionnement.

Dans la position représentée, le groupe de buses 18 y compris leurs embouchures 18 ' est décalé vers le haut hors du bain 4 et par suite, accessible sans difficultés pour une révision ou un remplacement Le dessin montre en outre que pendant une telle phase de réparation, on peut purement et simplement

laisser le bain de fusion 4 dans le réacteur 1.

La figure 7 montre un exemple d'exécution ana-

logue aux figures 3 à 6 Le réacteur 1 comprend la paroi 23 en acier avec garnissage réfractaire 24 Dans la région du bain 4 ainsi que dans les régions latérales de paroi 25 est appliqué un garnissage protecteur 26 très réfractaire et résistant à la corrosion Le côté droit de la figure montre l'état neuf du garnissage 26 tandis que le côté gauche montre

l'état après usure par suite d'une longue phase de fonctionne-

ment Lorsque cet état d'usure est atteint, il faut arrêter le réacteur 1 et le garnir à nouveau En outre, on peut voir que la buse 17 ', du côté droit, pénètre plus profondément à l'intérieur du réacteur 1, au sein de la couche protectrice intacte 26, qu'après usure de celle-ci, comme on le voit du côté gauche Par suite, selon l'usure du garnissage 26, il faut compléter peu à peu le volume du bain 4, par un plus

grand volume de fer Par suite, on pourrait par exemple déter-

miner l'état d'usure du réacteur d'après le poids du réacteur,

qui augmente par suite d'un plus grand remplissage.

La figure 7 montre en outre la possibilité de 252 Ä 674 disposer pour l'agent de gazéification, au lieu des buses de fond 18, une lance de soufflage 27, de manière en elle-même connue Pour le cas o, selon la qualité permise du produit

gazeux et/ou selon la qualité variable du combustible à ga-

zéifier, il serait avantageux aussi bien de disposer des buses 18 soufflant par le fond que des lances de soufflage 27, le réacteur 1 peut aussi être conçu pour les deux dispositions,

comme le montre la figure 7 Dans le cas des buses de sout-

flage par le fond 18 dont on n'a pas besoin momentanément, on peut, comme indiqué à plusieurs reprises et ainsi qu'il est en soi connu, boucher celles-ci par une masse réfractaire et ainsi, les arrêter temporairement pour le fonctionnement

avec des lances de soufflage, sans devoir les démonter.

Dans toutes les variantes du réacteur, un point

essentiel à l'invention est que les buses latérales 6,6 ' pré-

vues pour le porteur de carbone soient disposées selon l'in-

vention entre la hauteur H 1 du niveau 7 du bain et une hauteur

H ou H des niveaux 8 ou 8 '.

2 3

La figure 8, enfin, montre un autre mode d'exé-

cution du réacteur 1 selon l'invention Le réacteur l contient le bain de fusion 4 dont le niveau inférieur 7, à l'état calmé, c'est-à-dire avant le processus de gazéification, est à une hauteur H située juste en dessous des embouchures 17, 17 ' des buses 6,6 ' L'exemple d'exécution du réacteur 1 de la

figure 8 montre un type de réacteur stationnaire, en réali-

sation verticale avec un axe vertical Pendant le processus de gazéification, le niveau inférieur 7 du bain s'élève à la hauteur H 2, au niveau supérieur 8-du bain Par suite, les embouchures de buses 17,17 ' arrivent pendant le processus de gazéification sous la'surface 8 du bain Toutefois, aussitôt

que l'on arrête l'amenée de combustible et d'agents de gazéi-

fication par les buses 6,6 ', le bain de fusion 4 se calme et au bout de quelque temps, il atteint le niveau inférieur 7, correspondant à la hauteur Hl Par suite, les embouchures de buses 17,17 ' se dégagent du bain 4 et on-peut éventuellement,

sans difficulté, les retirer pour la révision ou le rempla-

cement et/ou les remettre en place Dans l'exemple d'exécution considéré selon la figure 8, il est prévu d'ailleurs que les

buses 6 destinées au porteur de carbone et les buses 6 ' des-

tinées à l'agent de gazéification soient disposées à la même

hauteur dans le réacteur 1.

Pour limiter le niveau supérieur 8 du bain, qui monte pendant le processus de gazéification par suite de l'accroissement de la quantité de laitier, un trop-plein de laitier 29, indiqué schématiquement, est disposé à la hauteur du niveau supérieur 8 Il peut, de façon connue, être muni

d'un dispositif de fermeture étanche aux gaz et/ou à la pres-

sion (non représenté).

REJENDICATIONS

1 Procédé de fabrication de gaz contenant essen-

tiellement CO et H 2, dans lequel on introduit comme réactifs des porteurs de carbone et des agents de gazéification dans un réacteur contenant un bain de métal fondu et/ou de laitier fondu, caractérisé en ce que l'on meten contact les réactifs avec le bain dans un jet de gaz ou dans un jet de particules

de telle sorte que le niveau du bain s'élève par accroisse-

ment de volume, d'un niveau inférieur au repos avant le pro-

cessus de gazéification, à un niveau supérieur pendant le processus de gazéification et que l'on introduit au moins

un des réactifs à une hauteur située entre les niveaux su-

périeur et inférieur de bain.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'on introduit dans le bain les deux réactifs pra-

tiquement à la même hauteur, entre les niveaux supérieur

et inférieur du bain.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que l'on introduit le porteur de carbone essentielle-

ment à une hauteur située entre les niveaux supérieur et inférieur du bain et l'agent de gazéification, essentiellement

en dessous du niveau inférieur du bain.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit le porteur de carbone essentiellement à une hauteur située entre les niveaux supérieur et inférieur du bain et que l'on insuffle l'agent de gazéification contre

le bain par le haut.

Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que l'on commande l'accroissement relatif de volume du bain en réglant la densité du courant de matière

des réactifs relativement au volume statique du bain au repos.

6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que l'on commande l'accroissement relatif de volume du bain par une surpression atmosphérique du gaz

engendré, au dessus du niveau du bain.

7 Réacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H 2 dans un bain de fusion de métal et/ou de laitier, comportant une buse ou un groupe de buses pour amener au bain essentiellement des porteurs de carbone et une autre buse ou un autre groupe de buses pour amener

au bain essentiellement des agents de gazéification, carac-

térisé en ce que l'embouchure ( 17,17 ') de la buse ( 6,6 ') ou du groupe de buses destinées à au moins un des réactifs débouche dans le réacteur ( 1) à une hauteur située entre un niveau inférieur ( 7) et un niveau supérieur ( 8,8 ') de bain-, le niveau inférieur de bain ( 7) étant celui avant le processus de gazéification et le niveau supérieur du bain ( 8,8 ') celui

pendant le processus de gazéification.

8 Réacteur selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que l'embouchure ( 17,17 ') de la buse ( 6,6 ') ou du groupe'de buses destinés au porteur de carbone est disposée

juste au dessus du niveau inférieur ( 7) du bain et de préfé-

rence dirigée vers le bas, obliquement par rapport à l'hori-

zontale.

9 Réacteur selon les revendications 7 et 8,

caractérisé en ce que les buses ( 6,6 ',18) -sont conçues sous la forme de buses à accélération et/ou de buses à plusieurs conduits.

Réacteur selon l'une des revendications

7 à 9, caractérisé en ce que les axes d'au moins deux buses ( 6,6 ',18) sont dirigés de telle sorte qu'ils se coupent dans

la région du bain ( 4).

11 Réacteur selon l'une des revendications

7 à 9, caractérisé en ce que des buses ( 6,6 ') ou groupes de buses destinés aux différents réactifs débouchent à la même hauteur dans le bain ( 4) ou dans le réacteur ( 1), entre les

niveaux inférieur ( 7) et supérieur ( 8,8 ').

12 Réacteur selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que la buse ( 6,6 ') ou le groupe de buses servant à amener le porteur de carbone débouchent dans le bain ( 4) entre les niveaux inférieur( 7) et supérieur ( 8,8 ') et que la buse ou le groupe de buses ( 18) servant à amener l'agent de gazéification débouchent dans le bain ( 4) en un point situé en dessous du niveau inférieur ( 7) et que les buses sont de préférence disposées dans la région du fond du réacteur ( 1),

dans un bloc de buses ( 28).

13 Réacteur selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que la buse ( 6,6 ') ou le groupe de buses servant à amener le porteur de carbone sont disposés entre les niveaux inférieur ( 7) et supérieur ( 8,8 ') du bain et qu'au dessus du niveau supérieur ( 8,8 ') du bain est prévue au moins une lance ( 27) servant à insuffler de l'agent de gazéification sur le

bain ( 4).

14 Réacteur selon l'une des revendications

* 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est à axe horizontal (A) et muni de moyens ( 15,16) de pivotement autour de l'axe (A), l'ouverture de sortie de gaz ( 9) étant disposée, selon les positions de pivotement, de telle sorte que-l'on peut faire pivoter la buse ou le groupe de buses ( 18) disposés dans la région de fond d U réacteur ( 1), sans écoulement du bain ( 4),

jusqu'à une position située au dessus du niveau ( 8) du bain.

Réacteur selon la revendication 10, carac-

térisé en ce que son intérieur ( 21) présente la forme d'une cuve allongée et que les buses ( 6,6 ') ou groupes de buses *( 18) sont disposés à une extrémité ( 19) de l'intérieur ( 21) et l'ouverture de sortie de gaz ( 9), ainsi qu'éventuellement

des conduits d'extraction de laitier ( 29), à l'autre extré-

mité ( 20) de l'intérieur ( 21).

16 Réacteur selon l'une dés revendications

7 à 13, caractérisé en ce qu'il est à axe vertical et que les buses ( 6,6 ') destiniées à au moins un des réactifs, leurs axes occupant une position approximativement semblable à celle

de leurs embouchures ( 17,17 ') en hauteur sont dirigées tangen -

tiellement à un cercle imaginaire dont le diamètre est infé-

rieur au diamètre intérieur du réacteur ( 1).

17 Réacteur selon l'une des revendications

7 à 16, caractérisé en ce qu'il est muni d'un trop-plein de laitier ( 29) situé à la hauteur du niveau supérieur ( 8,8 ') du bain et dont l'ouverture peut de préférence être fermée de

façon étanche à la pression.