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GENERATEUR! DE'GAZ.
La présente invention a pour objet un générateur de gaz de pouvoir calorifique et densité donnés, utilisant une grande variété de matières premiè- res telles que le propane, le butane, le gaz naturel, les huiles de pétrole et autres combustibles liquides et gazeux analogues, utilisées en combinaison avec la vapeur d'eau et l'air.
Les producteurs de gaz pour usage domestique et industriel dési- rent obtenir de préférence un faible pouvoir calorifique de l'ordre par exem- ple de 4.600 G.Cal. p. m3 et une densité de 0,5 à 0,60
Etant donné que le propane, le butane ou le gaz naturel ont un pouvoir calorifique supérieur à celui que désirent obtenir les services de distribution, il est nécessaire de corriger, de reformer ou de craquer ces gaz au moyen de vapeur d'eau et/ou d'air afin d'en abaisser le pouvoir calori- fique. Les huiles de pétrole, en particulier les huiles lourdes, constituent des combustibles bon marché aussi bien au point de vue transport que d'emmaga- sinage et elles sont avantageuses pour la production de ce gaz, mais il n' existe, à l'heure actuelle,
aucun générateur de gaz à marche continue satis- faisant permettant d'obtenir à partir de ces produits un gaz de faible pouvoir calorifique et de faible densité. Pour le reformage du propane, du butane et du gaz naturel, il existe des générateurs comportant de longs tubes (d'environ 10 m de long et de 10 à 20 cm de diamètre) remplis partiellement d'un cataly- seur et dans lesquels ces combustibles sont reformés au moyen de vapeur d'eau et/ou d'air ou d'oxygène.
Il est avantageux d'utiliser la température de reformage la plus élevée possible à laquelle l'appareil peut résister, de manière à craquer les molécules de vapeur et d'hydrocarbures en vue d'obtenir de l'hydrogène, de 1' oxyde de carbone et des dérivés légers d'hydrocarbures. Toutefois, lorsqu'on utilise des tubes métalliques, ces températures sont limitées à 980 environ, même dans le cas de tubes en acier ou nickel. La vapeur d'eau ne se dissocie
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pas en l'absence d'un catalyseur, sauf à des températures supérieures à
1200 , et, de plus., les longs tubes utilisés jusqu'à présent posent des problèmes de résistance de dilatation, de corrosion par les gaz de fumées et d'oxydation aux températures élevées, et, de plus, leur remplacement est dispendieux.
Au lieu d'un long tube de diamètre réduit et de capacité rédui- te, on utilise selon l'invention un certain nombre de cylindres concentri- ques disposés à l'intérieur les uns des autres et de diamètres croissants (beaucoup plus larges qu'aucun tube donné) et ménageant des espaces libres alternativement au-dessus et au-dessous de chaque cylindre.
L'hydrocarbure d'alimentation, mélangé à de la vapeur d'eau et éventuellement à de l'air déjà préchauffé pénètre d'abord dans le cylindre de plus petit diamètre où il est chauffé progressivement, avant de circuler dans les espaces compris entre les plus grands cylindres suivants.
Les espaces séparant les cylindres sont chauffés progressivement et constam- ment à des températures de plus en plus élevées.
Le gaz qui, à l'origine, est formé d'hydrocarbures élevés, est transformé progressivement, d'abord en méthane, puis en hydrogène, en oxy- de de carbone, en gaz carbonique, etc..,, A mesure que la composition du gaz se modifie, son pouvoir calorifique et sa densité diminuent tandis que son volume s'accroît. Mais à mesure que son volume s'accroît, l'espace dis- ponible qui lui est offert augmente, étant donné que les diamètres des cy- lindres concentriques augmentent successivement, contrairement à ce qui 'se produit avec le type connu de générateur tubulaire, dans lequel l'espace disponible reste constant tout le long du tube.
Dans le générateur selon l'invention, le cylindre extérieur est chauffé par de la chaleur rayonnante ou par des brûleurs disposés au- tour de l'enveloppe extérieure isolée et recouvertes de matière réfractaire.
Les cylindres successifs en commençant par l'extérieur, sont chauffés par la chaleur transmise par ces brûleurs et par les cylindres extérieurs et en partie par celle émanant du cylindre le plus au centre à l'intérieur duquel le gaz chaud ou les gaz de fumées circule ou peuvent circuler.
Le mélange d'alimentation et les gaz engendrés sont ainsi chauf- fés progressivement et constamment à des températures de plus en plus élevées.
A chaque intersection, le gaz présente un pouvoir calorifique et une densité différents de sorte que le gaz de la dernière section peut éventuellement ê- tre enrichi par celui d'une-section précédente, ce qui permet d'obtenir fina- lement un gaz présentant le pouvoir calorifique désiré.
Jusqu'à présent, les températures ont été limitées par la nature de l'appareil et l'invention se propose notamment de perfectionner l'appareil en vue de permettre d'atteindre des températures de 1200 à 1370 sans danger pour l'appareil, en permettant ainsi d'obtenir un meilleur reformage et de meilleurs résultats qu'auparavant, du fait de l'utilisation de températures plus élevées qu'autrefois.
Ceci est obtenu en constituant le cylindre extérieur porté à la température la plus élevée, en une matière convenable résistant aux tempéra- tures prévues, par exemple en acier inoxydable, en carbure de silicium ou toute autre matière appropriée.
Par rapport aux appareils connus, l'appareil selon l'invention présente divers avantages importants, sa hauteur est bien moindre, d'où une réduction d'encombrement et de dépenses d'installation, la vitesse des gaz chauds est réduite d'où il résulte une durée de contact plus élevée avec le catalyseur et, par conséquent, un meilleur rendement.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention .peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
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La fig. 1 représente schématiquement la disposition générale de l'ensemble de l'appareil.
La fige 2 est une coupe verticale axiale du générateur.
La fig. 3 est une coupe transversale horizontale du générateur,. selon la ligne 3-3 de la fig. 2.
Les figs. 4 et 5 sont respectivement une coupe horizontale et une coupe verticale, selon les lignes 4-4 et 5-5 des fig. 5 et 4 respect!- . vement,. d'une variante du générateur.,
La fig. 6 est une coupe centrale verticale d'un appareil vibra- teur de traitement préalable destiné à préparer le mélange de combustible et d'eau introduit dans le générateur.
La fig. 7 est une coupe semblable à celle de la fig. 4 repré- sentant une autre variante du brûleur à chaleur rayonnante et du canal d' évacuation des gaz.
La fig. 8 est une vue latérale d'une forme préférée de cataly- seur.
En se reportant à la fig. 1, on voit que l'huile liquide géné- ratrice du gaz qui doit être traitée traverse un préchauffeur 10, lequel est chauffé par les fumées provenant du générateur 11, puis un second ré- chauffeur 12 disposé à la partie supérieure du générateur, qu'elle peut éven- tuellement traverser un récipient 13 de fractionnement dans lequel les cons- tituants lourds, tels que le goudron (dans le cas où l'huile est un dérivé de pétrole lourd), sont séparés et duquel les hydrocarbures vaporisés peuvent être dirigés vers un épprateur 14 dans lequel le soufre et autres impuretés sont éliminés d'une façon convenable quelconque, communément utilisée dans la technique de l'épuration des gaz.
De l'épurateur 14, le mélange chaud hy- dro-earburé est mélangé à de l'eau ou de la vapeur et à de l'air (le cas éché- ant), dans un récipient mélangeur convenable 15, les quantités convenables d'huile vaporisée, de vapeur d'eau et d'air destinées à constituer le mélange d'alimentation à introduire dans le générateur étant réglées par des soupapes à papillon 16, commandées par un dispositif automatique 17 actionné par les variations du pouvoir calorifique du produit sortant du générateur.
En sortant du récipient mélangeur 15, le mélange traverse une chambre de distribution 18 d'où il est envoyé dans la chambre annulaire in- térieure de chauffage du générateur et se dirige en un courant ascendant le long de la surface extérieure du tube central d'évacuation 19, passe au-des- sus du cylindre intérieur 20, descend à travers l'espace annulaire compris entre le cylindre 20 et le cylindre suivant 21, passe sous le bord inférieur de ce dernier dans l'espace annulaire compris entre le cylindre 21 et le cy- lindre plus grand suivant 22, au-dessus du bord supérieur de ce dernier, re- descend dans l'espace annulaire ménagé entre le cylindre 22 et la paroi cylin- drique 23 en matière réfractaire qui entoure les divers cylindres à l'inté- rieur du générateur.
Les cylindres intérieurs sont de préférence en acier au nickel résistant avec sécurité à des températures de 980 environ, la paroi en matière réfractaire résistant largement à une température de l'ordre de 1320 0 ou plus. Une paroi extérieure 24 en matière réfractaire entoure la paroi réfractaire intérieure 23 et entre ces deux parois est maintenu un pro- duit catalyseur convenable 25, que les gaz en traitement doivent traverser de bas en haute Ces gaz pénètrent par des ouvertures percées dans le bas de la paroi réfractaire intérieure 23, recouvertes par des grilles ou écrans métalliques 26 ;
le mélange d'hydrocarbures, de vapeur et d'air porté à haute température est craqué pendant son passage à travers le catalyseur 25 et se transforme en un mélange de gaz à plus faible pouvoir calorifique qui s'é- chappe à la partie supérieure de l'espace compris entre les parois en matière réfractaire et passe au-dessus de la paroi intérieure 23, dans une chambre de refroidissement'située à la partie supérieure du générateur où il vient au contact du réchauffeur 12 du mélange d'alimentation, de manière à céder une partie de sa chaleur au combustible entrant.
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La température supérieure à 1200 est abaissée par les pertes de chaleur à travers la paroi 24, l'espace 25 et la paroi 23, de sorte que la température s'abaisse à moins de 930 C lorsqu'elle atteint le cylindre 22, lequel peut être fait en acier spécial capable de résister à cette tem- pérature.
Les gaz chauds sont évacués par le tube de sortie 19 et un joint hydraulique prévu dans la chambre 27 de refroidissement, vers un dispositif échangeur de température 28, prévu à l'intérieur de l'appareil de fraction- nement 13, à partir duquel les gaz refroidis mais encore chauds peuvent, si on le désire, être dirigés vers un four utilisateur 29 récupérateur ou autre appareil de combustion de gaz chauds, l'excès éventuel de gaz étant évacué à travers un bac 30 de lavage et de refroidissement, au sortir duquel il peut être mélangé à des gaz à plus fort pouvoir calorifique prélevés dans les deux espaces extérieurs du générateur pour former un gaz final de pouvoir calorifique désiré.
Un thermie-mètre 31 ou un calorimètre combiné à un mé- langeur calorifique opérant sur des échantillons du gaz final, est prévu pour commander les soup apes à papillon 32, 33 et 34 à servo-moteur disposées dans les canalisations de gaz respectives-, par l'intermédiaire d'un instrument convenable 35, du type "Askania" par exemple, en vue de déterminer les pro- portions des gaz à faible et à fort pouvoir calorifique dans le gaz final produit ainsi qu'il est bien connu dans la technique.
Le générateur est chauffé par des brûleurs 38 à rayonnement ali- mentés avec un-,combustible qui peut être aussi les produits les plus lourds en provenance deul'appareil de fractionnement 13, lesquels peuvent traverser le préchauffeur 10, ou avec un combustible provenant d'une autre source con- venable.
Un ou¯¯plusieurs pyromètres, disposés en des points convenables à l'intérieur du: générateur et actionnant.les robinets de commande des brûleurs par l'intermédiaire d'un dispositif de commande approprié 39, sont prévus pour maintenir l'échelle désirée de températures à l'intérieur du générateur, celle-ci variant de 1370 à 1540 C dans l'espace situé à l'extérieur de la paroi réfractaire extérieure 24 jusqu'à environ 1320 dans l'espace compris entre les parois réfractaires 23 et 24, pour tomber à 930-540 C dans les es- paces entourant les cylindres 22,21, 20 et le tube de sortie 19.
Les produits très chauds provenant de la combustion dans les brû- leurs 38, sont évacués comme gaz brûlés de l'espace qui entoure la paroi ré- fractaire extérieure 24 et conduits à travers le réchauffeur 10 où ils réchauf- fent l'huile lourde se dirigeant vers le générateur, dans une chaudière à vapeur 40 où ils sont utilisés pour produire de la vapeur d'eau destinée à être utilisée comme force motrice, pour le chauffage ou pour divers traite- ments.
Le générateur représenté sur les fig. 2 et 3 comporte un certain nombre de brûleurs 38 répartis autour du générateur et disposés dans des ou- vertures pratiquées dans la paroi extérieure 41 garnies convenablement de briques réfractaires; les gaz brûlés sont évacués à travers un conduit de grande dimension 42, aboutissant au préchauffeur 10. La paroi extérieure 24 est faite en éléments en carbure de silicium qui ne se déforment ou ne ramollissent pas à une température inférieure à 1590 et qui conservent à des températures comprises entre 1370 et 1540 suffisamment de résistance pour satisfaire aux conditions imposées.
Cette paroi peut être supportée à sa base par des colonnes amovibles 43, lesquelles supportent également le bord intérieur d'un épais anneau de guidage ou plancher 44, dont le bord ex- térieur est noyé dans la paroi 41 en maçonnerie.. En abaissant les supports 43. on peut abaisser la paroi 24 en vue d'enlever et de remplacer, s'il est nécessaire, les éléments qui constituent ladite paroi. La paroi intérieure réfractaire 23 est de façon analogue supportée par des colonnes amovibles 45.
Le fond 46 en acier spécial du générateur sur lequel sont soudés les cylin- dres 20, 22, peut être supporté paf la chambre de distribution 18 et par la chambre de refroidissement 27. La partie supérieure du générateur est fermée par une plaque cylindrique en acier 47, munie d'un rebord 48 formant joint et d'un soufflet métallique flexible 49 s'appuyant contre une plaque murale 50 en vue d'empêcher les gaz chauds provenant des brûleurs de s'échapper à
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sa périphérie.
Le couvercle 47 est supporté directement par le bord supérieur de la paroi réfractaire extérieure 24, avec interposition d'un ciment ou au- tre matière de scellement destinée à empêcher le gaz réformé de s'échapper; ce couvercle s'élève et s'abaisse en suivant la dilatation et la contraction de la paroi réfractaire 24 sous l'effet des variations de sa température.
Lorsqu'on abaisse la paroi 24 pour remplacer un élément, le couvercle 47 re- pose par son bord extérieur sur une partie 51 en encorbellement du nur exté- rieur 41, faite de préférence en carbure de silicium. Le réchauffeur 12 du mélange d'alimentation est monté au-dessous du couvercle 47 qui le supporte, dans l'espace compris entre ledit couvercle et un couvercle intérieur 52 qui repose par son bord extérieur sur la paroi réfractaire intérieure 23 sur le- quel il est scellé au moyen d'une couche de ciment ou autre matière de scellement,
en vue d'empêcher que le gaz partiellement réformé qui circule dans le générateur à l'intérieur de la paroi 23 ne se mélange avec celui qui sort du générateur après avoir traversé le catalyseur 25 situé dans l'espace compris entre les deux parois réfractraires 23 et 24a Une couche isolante 53 est appliquée à la surface supérieure du couvercle intérieur 52 et une autre couche 5"a, 'garnit la surface inférieure du couvercle 47, de manière à les protéger contre les gaz très chauds qui se dirigent vers le tube d'é- vacuation 19. Le bord supérieur du cylindre 21 est également soudé sur la surface inférieure du couvercle 52 qui le supporte.
Le tube de sortie 19 repose sur une colonne creuse ou croisillon 54 et il peut coulisser vers le haut ouvvers le bas à travers la chambre 18 de distribution qui entoure sa partie inférieure, au-dessus de la chambre 27 de refroidissement ; lacham- bre 18 est supportée par la chambre 27 et supporte à son tour la plaque 46.
Des trous d'homme fermés par des tampons 55 sont prévus dans le couvercle 47 en vue de l'introduction du catalyseur 25 dans l'espace compris entre les parons) réfractaires 23 et 24. On peut utiliser tout catalyseur susceptible de,décomposer la vapeur d'eau en oxygène et hydrogène à la tem- pérature de 12100. -On peut enlever le catalyseur à travers des ouvertures pratiquées dan's panneau,de-fond .56 du générateur, des supports amovibles' 57 fermant ces ouvertures et supportant l'anneau pendant la marche du géné- rateur. La plaque de fond 46 est également percée d'un orifice fermé par un tempon amovible 58, grâce auquel on peut évacuer les dépôts qui s'accumu- lent dans le générateur pour diverses causes.
Des anneaux collecteurs 59, 60, auxquels sont raccordés des tuyaux 61, 62 communiquant avec les deux espaces annulaires extérieurs ou chambres entourant les cylindres 20, 22, permettent de prélever, dans, ces chambres, les gaz partiellement reformés, ainsi que de vérifier la température et la qualité du gaz dans chaque section.
Eventuellement, les orifices à travers lesquels le mélange d'ali- mentation gazeux est évacué de la chambre 18 dans le générateur peuvent être munis d'embouts 63 pouvant communiquer un mouvement tourbillonnaire aux cou- rants de gaz qui les traversent. Avant de pénétrer dans la chambre 18, le mélange d'alimentation peut être soumis à des vibrations à très haute fréquen- ce dans ce qu'on peut appeler-un dispositif ou vibrateur ultra-sonique 61a lequel peut être fixé sur le côté de la chambre de distribution, entre ladite chambre et la chambre de mélange 15, de manière telle qu'il soit traversé par le mélange d'alimentation et la vapeur ou l'émulsion, avec ou sans air.
Comme on le voit sur la fig. 6, le vibrateur ultra-sonique com- prend un cylindre creux réglable 62a dont la paroi d'extrémité est percée d'un orifice à travers lequel le mélange d'alimentation provenant de la cham- bre de mélange 15 est envoyé dans l'extrémité ouverte d'un tube axial 63a de même dimension que l'orifice et dont l'extrémité opposée est fermée par un bouchon réglable 64, le cylindre 62a et le bouchon 64 étant filetés à l'ex- térieur de manière à pouvoir être vissés dans des taraudages d'une bride 65 et d'un manchon 66 dans lesquels ils sont montés respectivement. La bride 65 fait saillie sur le fond 67 du cylindre 61a de manière à recevoir l'extrémi- té du tuyau d'alimentation 68,
lequel est relié de façon amovible par un rac- cord 69 à l'extrémité d'un tuyau 70 qui communique avec la chambre de mélan- ge 15. Après avoir dévissé le raccord 69, on peut régler le cylindre 62a longitudinalement en tournant la queue 71 qui lui est fixée. Après avoir
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accordé le dispositif µ la fréquence désirée, on fixe le cylindre 62a, et le bouchon 64 dans leur position de réglage par un moyen convenable quelcon- que, tel par exemple que des anneaux de blocage ou des écrous, et il n'y a plus à s'en occuper.
L'extrémité antérieure du manchon 66 forme un mince bord concave destiné à communiquer au mélange gazeux introduit, une vibration de fréquen- ce ultra-sonique qui contribue à brasser intimement les particules d'huile et d'eau, de manière à réduire leurs dimensions, à augmenter leur surface et à empêcher des dépôts de carbone dans le générateur, ce qui améliore le fonctionnement de ce dernier. Le mélange d'alimentation additionné de va- peur d'eau, en partie sous forme de vapeurs et en partie sous forme de gout- telettes liquides en suspension, est soumis aux vibrations ultra-soniques qui sont communiquées au mélange de gaz et de vapeur formé. De préférence, la fréquence de ces vibrations est comprise entre 60 et 100 kc et peur être réglée comme on le verra ci-après.
Le fait de soumettre le mélange à des vibrations ultra-soniques procure les résultats suivants a) on obtient un mélange meilleur et plus intime entre les par- ticules de vapeur et du mélange d'alimentation introduites dans le générateur ; b) il peut se former des particules de carbonel pendant la marche par séparation de l'hydrogène des hydrocarbures. Ces particules de carbone participent à la 'vibration du gaz et augmentent de volume du fait de leurs collisions et attractions mutuelles.
Dans un second stade, ces particules grossies de carbone ne participent pas aux vibrations mais tendent à se pré- cipiter et, pendant leur chute, elles entrent en collision avec d'autres par- ticules avec lesquelles elles s'agglomèrent en augmentant encore de dimension; c) les particules de carbone qui se déposent s'accumulent dans le fond du générateur en des endroits d'où elles peuvent être évacuées à tra- vers les ouvertures prévues dans le fond, et qu'on peut nettoyer de l'exté- rieur soit par brossage mécanique, soit à l'aide de vapeur.
L'encrassement éventuel des différentes parties du générateurpar"les particules de carbone peut ainsi être évité, concurremment avec un traitement éventuel à haute tem- pérature par la vapeur, ainsi qu'on l'a mentionné plus haut; d) le dégazage éventuel des particules liquides ; l'abaissement de la température d'ébullition des particules du mélange d'alimentation; e) l'accroissement éventuel de la surface des particules et l'accé- lération de^la vitesse de réaction du procédé; f) un meilleur échange de chaleur dans les sections du générateur et un dégagement de- chaleur éventuel dans les particules qui participent à la vibration du milieu, de diverses manières selon la densité, la viscosité et le diamètre des particules.
La fréquence augmente avec la température et varie en sens inverse du poids moléculaire. Etant donné qu'au cours du traitement les températures augmentent et que le poids moléculaire diminue, la fréquence des vibrations peut s'accroître au cours du traitement. Etant donné par ailleurs que la densité et le diamètre des particules diminuent au cours du traitement, leur participation à là vibration peut augmenter.
Dans la forme modifiée représentée sur les figo 4 et 5, le géné- rateur comprend des brûleurs tubulaires à rayonnement 75, disposés dans l'es- pace d'évacuation des gaz brûlés situé à l'intérieur de la paroi extérieure 41, et auxquels le combustible est amené par des tuyères de mélange 76, amé- nagées dans le plancher.
Les canaux 77 de propagation de la flamme sont faits en carbure de silicium ou autre matière fortement réfractaire; Heur section transversale peut être ovale ou circulaire et ils ont une longueur suffisante pour atteindre presque le sommet de l'espace d'écoulement des gaz brûlés, de telle sorte que les gaz chauds sortant de leur extrémité supérieure ouverte doivent redescendre le long de la paroi réfractaire extérieure 24 pour se rendre au tuyau d'évacuation 42 et contribuent à chauffer cette paroi
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par convection.? La chaleur rayonnant des canaux 77 pénètre dans les parois 23 et 24 et chauffe efficacement le mélange gazeux à l'intérieur des espaces annulaires du générateur.
Dans la variante du dispositif de chauffage représentée sur la fig. 7, l'espace d'écoulement des gaz brûlés situé à l'intérieur de la paroi extérieure 41 est divisé en canaux ascendants et descendants au moyen de cloi- sons 78 en carbure de silicium ou autre matière fortement réfractaire, les brûleurs 79 étant disposés à 1?extrémité inférieure des canaux alternants et les canaux intermédiaires communiquant entre eux à leur extrémité supérieure et communiquant à leur extrémité inférieure, par des tuyaux d'évacuation 80, avec un conduit collecteur ou chambre à partir duquel les gaz brûlés peuvent être envoyés vers la chaudière 40.
La surface intérieure de la paroi 41 est recouverte de carreaux 81 en carbure de silicium ou autre matière fortement réfractaire, en vue de réfléchir la chaleur produite dans les canaux.
Le. catalyseur utilisé dans l'espace compris entre les parois ré- fractaires 23 et 24 peut être.de toute nature et forme, mais on donne la pré- férence à des blocs 82 en forme''d'hélice ou de vis (figo 8), disposés les uns au-dessus des autres avec leur axe vertical, de manière à communiquer un mouvement tourbillonnaire aux gaz à haute température qui descendent à travers les interstices des blocs, de sorte que le catalyseur ou la matière imprégnée de catalyseur présente une grande surface aux gaz traversant ledit espace.
On peut aussi placer d'autres matières dans l'espace compris en- tre les cylindres 22, 23, telles que des matières de purification destinées à extraire le soufre et autres impuretés contenues dans le gaz, avant qu'il se rend à la section 25 de réaction catalytique. On peut procéder à un rem- plissage et à une évacuation faciles de cette manière de purification; ceci est important dans le cas où l'on alimente le générateur avec du pétrole li- quide contenant du soufre, auquel cas on peut, avant la réaction de craquage catalytique, séparer le soufre de la vapeur d'hydrocarbure et du gaz. Toute- fois,si l'on utilise un produit gazeux d'alimentation, -on peut procéder à la purification habituelle avant son entrée dans le générateur.
Il convient de remarquer qu'à une température élevée, supérieure à 1320 C, le soufre a plus d'affinité pour l'hydrogène, sous forme de H2S., que pour le catalyseur au nickel ; conséquent, on peut s'attendre à un empoisonnement moins prononcé du catalyseur par le soufre aux températures élevées obtenues, dans le.traitement final.
Une autrë particularité de l'invention consiste en ce'qu'il est possible d'utiliser la:ou les sections extérieures pour effectuer divers traitements chimiques par le gaz produit. C'est ainsi par exemple que l'hy- drogène produit dans l'espace compris entre les cylindes 22,23, en disposant éventuellement le catalyseur dans cet espace au lieu de le mettre dans l'es- pace 25 (ou, bien entendu, en ajoutant une autre section extérieure à l'es- pace 25), ou le gaz craqué formé principalement d'hydrogène et d'oxyde de carbone, peuvent être utilisés pour réduire par exemple, de l'oxyde de fer (à l'état de minerai de fer) sans qu'il soit nécessaire d'employer à cet effet du coke métallurgique.
L'bxygène de l'oxyde de fer forme de l'eau avec l'hydrogène et transforme CO en CO2 Etant donné que le carbure de sili- cium peut résister à des températures atteignant 1650 , on peut augmenter la température dans la première section 25, de façon à permettre d'obtenir une température encore plus élevée dans la section 22, 23. Le chargement facile par en haut et l'évacuation par en bas permettent de combiner le géné- rateur avec un four de traitement pour la production du fer ou autre appareil de traitement'chimique. -Les dimensions et les détails de construction con- venant à cet effet sont du ressort du technicien;
, On peut aussi'utiliser un four ou compartiment séparé ou un appareil distinct'en vue du'traitement chimique, dans lequel on utilise le gaz obtenu pour produire du fer par ré- duction de minerai de fera Dans ce cas, on met à profit la température éle- vée à laquelle le gaz peut quitter le générateur et le fait que H2 et CO
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peuvent être utilisés à ces hautes températures en vue de la réduction des oxydes.
L'invention procure de nombreux avantages par rapport aux procé- dés et appareils connus du fait qu'on peut soumettre le mélange dans un der- nier stade de traitement à une température plus élevée, suffisante pour dis- socier la vapeur et produire une plus grande quantité de gaz à usage domes- tique, il y a moins de pertes de soufre sur le catalyseur et par suite ce dernier a une durée d'utilisation supérieure ; aux températures élevées, les différentes parties du générateur risquent moins de se détériorer ; peut procédér à leur remplacement sans interrompre sérieusement le traitement, on peut maintenir un contrôle automatique du mélange d'alimentation et de la quantité de gaz produit, ainsi que de sa température ;
onpeut procéder facilement au prélèvement d'échantillons de gaz et de catalyseur en divers points et l'on peut obtenir un pouvoir calorifique quelconque du gaz produit en réglait convenablement les moyens de commande destinés à mélanger des por- tions de gaz prélevées en divers points du générateur.
En outre,on peut effectuer en combinaison avec le générateur divers procédés de traitement chimique, tels que le traitement de l'oxyde de fer, que l'on peut réduire en utilisant le gaz reformé sortant du généra- teur et qui contient de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone pour produire du fer sans avoir recours à du coke.
Le générateur selon l'invention possède entre autres avantages celui d'un accès facile de toutes ses parties en vue de la vérification, du remplacement aisé de pièces telles que les couvercles et celles qu'ils sou- tiennent, lesquelles peuvent être retirées d'un bloc ; on peut enlever par en-dessous lès parois réfractaires intérieure et extérieure, ainsi que la matière catalytique, sans avoir besoin de démonter la partie supérieure, la paroi extérieure du générateur, ainsi que les tuyaux et pièces métalliques ; les cylindres ou tubes concentriques et lesrparois réfractaires sont suppor- tés de manière à pouvoir se dilater et se contracter librement selon les va- riations rapides de température et ils sont faits de tronçons courts, ce qui permet de procéder à une mise en route rapide du générateur ;
les piè- ces métalliques sont entièrement protégées contre la corrosion par les gaz brûlés quittant les brûleurs à rayonnement.
Le type de construction simple, ramassé et accessible du généra- teur, ainsi que sa capacité élevée, comparée à celle des fours de reformage du type à tubes, conduisent à un prix de premier établissement relativement peu élevé, ainsi qu'à des frais d'entretien modiques et à des pertes par ra- diation peut élevées, la possibilité de son adaptation à divers usages et la variété des, produits, que l'on peut-obtenir en. réglant convenablement le mélange d'alimentation et la température .ainsi que le stade final de la réac- tion, permettent de l'utiliser àrun très grand nombre de fins.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de production de gaz de chauffage à propriétés forte- ment réductrices, à partir d'hydrocarbures à fort pouvoir calorifique et d'eau, caractérisé en ce que l'on forme un mélange fluide d'hydrocarbure et d'eau, et l'on soumet ce mélange à la chaleur dans une série d'étages dont le der- nier est au moins à une température de 10800 et dans lequel le volume et la température dudit mélange sont portés jusqu'au point de oraquage de l'hydro- carbure et de dissociation de l'eau, en vue de produire des gaz permanents.