<Desc/Clms Page number 1>
'perfectionnement aux dispositifs pôur l'exécution de réactions catalytiques exothermiques .
Il a déjà été indiqué que pour réaliser des réactions catalytiques exothermiques , la synthèse de l'ammoniaque à partir 'de ses éléments et la fabrication des alcools à partir des oxydes de carbone et de l'hydrogène par exemple , il était nécessaire de faire absorber par les gaz destinés à réagir , la majeure partie de la chaleur dégagée par la réaction , en faisant circuler ces gaz au contact du récipient contenant la matière catalysante .
Or, il a été constaté que l'on rencontrait fréquemment des difficultés considérables provenant soit du fait que la circulation du gaz au contact indirect du catalyseur n'est pas uniforme et régulière , soit du fait que la transmission de la chaleur de la paroi au gaz n'est pas assez active soit encore du fait que les dilatations inégales qui proviennent desdifférences de température qu'on ne peut entièrement
<Desc/Clms Page number 2>
éviter produisent desdéformations du récipient conte- nant le catalyseur .
Il a été trouvé , suivant la présenta invention , qu'on pouvait remédier simultanément aux trois incon- vénients signalés ci-dessus à l'aide d'un dispositif trèssimple .
Ce dispositif consiste à remplir d'une façon totale ou partielle , l'espace où les gaz circulent au contact indirect du catalyseur par une matière de structure discontinue telle que de la toile métallique , de la tôle striée perforée , etc... Ce remplissage a pour effet , d'abord d'uniformiser et de régulariser le débit gazeux par la perte de charge qui est ainsi créée , ensuite de favoriser la transmission de la chaleur en augmentant la vitesse du gaz et en provoquant au sein du courant gazeux des remous qui renouvellent sans cesse le gaz qui vient lécher la paroi chaude et enfin de diminuer considérablement ou même de supprimer les effets des déformations ; ce dernier résultat est atteint par la superposition de deux actions diffé- rentes ;
d'une part à cause de la régularité du courant gazeux les températures sont uniformisées dans chaque section droite du récipient de telle sorte que les dilatations deviennent sensiblement égales , d'autre part la matière de remplissage diminue par sa présence l'étendue des déformations , en même temps que grâce à sa structure discontinue elle ménage un passage sûffi- sant pour le gaz .
Il résulte de ce qui vient d'être dit que l'emploi du dispositif décrit procure une marche beaucoup plus
<Desc/Clms Page number 3>
sûre du tube de catalyse , et ,par suite de l'absence pratiquement complète de déformation , rend les démontages plus faciles,permet d'utiliser lesmêmes récipients un grand nombre de fois , et même d'employer , pour construire ces récipients , des métaux ordinaires au lieu d'aciers spéciaux .
Le dessin annexé au présent brevet indique d'une façon schématique et à titre d'exemple comment ce dispositif peut être réalisé : dans ce dessin A est un récipient tubulaire en métal qui supporte la pression , B est un récipient qui contient la matière catalysante C ; les gaz frais arrivent par 1 et circulent dans l'espace annulaire compris entre B et A où ils rencontrent la toile métallique D qui produit les effets décrits ci-dessus ; ces gaz se trouvent ainsi chauffés puis arrivent en 2 sur le catalyseur ; le produit de la réaction ainsi que les gaz non cabines sortent par 3.
Il est bien entendu que le dispositif ainsi décrit peut être combiné avec d'autres dispositifs déjà connus ; on fera spécialement remarquer que le tube A peut être remplacé par l'ensemble d'un écran calorifuge et d'un tube résistant ,à la pression d'après le procédé décrit dans le brevet français n 626.491 du 31 Mars 1926 ; que le réci- pient B peut être muni soit intérieurement , soit extérieu- rement d'une couche de matière isolante d'épaisseur telle que l'intensité des échange s ait une valeur convenable en chaque point ainsi que cela a été décrit notamment dans les brevets français n 536.770 du 20 Novembre 1920 et 540.351 du 14 Janvier 1921 ;
que le récipient B peut être muni intérieurement des systèmes de circulation des gaz ou d'uniformisation des températures décrits notamment par les
<Desc/Clms Page number 4>
brevets français n 536. 770 du 20 Novembre 1920 et 626.501 du 1er avril 1926.
<Desc / Clms Page number 1>
improvement of devices for carrying out exothermic catalytic reactions.
It has already been indicated that in order to carry out exothermic catalytic reactions, the synthesis of ammonia from 'its elements and the manufacture of alcohols from carbon oxides and hydrogen for example, it was necessary to absorb by the gases intended to react, most of the heat given off by the reaction, by circulating these gases in contact with the container containing the catalyst material.
However, it has been observed that considerable difficulties are frequently encountered arising either from the fact that the circulation of the gas in indirect contact with the catalyst is not uniform and regular, or from the fact that the transmission of heat from the wall to the gas is not active enough, either because the unequal expansions resulting from temperature differences that cannot be entirely
<Desc / Clms Page number 2>
avoid deformation of the vessel containing the catalyst.
It has been found, according to the present invention, that the three drawbacks mentioned above could be overcome simultaneously with the aid of a very simple device.
This device consists in filling in a total or partial manner, the space where the gases circulate in indirect contact with the catalyst with a material of discontinuous structure such as wire mesh, perforated corrugated sheet, etc. has for effect, first of all to standardize and to regulate the gas flow by the pressure drop which is thus created, then to promote the transmission of heat by increasing the speed of the gas and by causing swirls within the gas current which constantly renew the gas which licks the hot wall and finally to considerably reduce or even eliminate the effects of deformations; this last result is achieved by the superposition of two different actions;
on the one hand because of the regularity of the gas flow, the temperatures are uniform in each cross section of the container so that the expansions become substantially equal, on the other hand the filling material decreases by its presence the extent of the deformations, at the same time, thanks to its discontinuous structure, it provides a safe passage for the gas.
It follows from what has just been said that the use of the device described provides a much greater walking
<Desc / Clms Page number 3>
safe of the catalysis tube, and, owing to the practically complete absence of deformation, makes disassembly easier, allows the same vessels to be used a large number of times, and even to use metals to construct these vessels ordinary instead of special steels.
The drawing appended to the present patent shows schematically and by way of example how this device can be realized: in this drawing A is a tubular metal container which supports the pressure, B is a container which contains the catalyzing material C ; the fresh gases arrive at 1 and circulate in the annular space between B and A where they meet the wire mesh D which produces the effects described above; these gases are thus heated and then arrive at 2 on the catalyst; the reaction product as well as the non-cabin gases exit by 3.
It is understood that the device thus described can be combined with other devices already known; it will be especially noted that the tube A can be replaced by the assembly of a heat-insulating screen and a pressure-resistant tube according to the process described in French patent No. 626,491 of March 31, 1926; that the receptacle B can be provided either internally or externally with a layer of insulating material of a thickness such that the intensity of the exchanges s has a suitable value at each point as has been described in particular in the French patents n 536,770 of November 20, 1920 and 540,351 of January 14, 1921;
that the receptacle B can be provided internally with the gas circulation or temperature standardization systems described in particular by the
<Desc / Clms Page number 4>
French patents n 536,770 of November 20, 1920 and 626,501 of April 1, 1926.