BE580385A - - Google Patents

Description

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  " Générateur   continu   d'acétylène " 
La présente invention est relative à un générateur d'acétylène présentant la particularité   d'être   alimenté en poussier de carbure de calcium et de donner comme résidu de la chaux sèche. 



     Des   générateurs d'acétylène classiques sont le plus généralement alimentés en carbure de calcium granulé. Il est même généralement nécessaire d'éliminer les particules fines. Le générateur faisant l'objet de la présente invention est alimenté en poussier. On connaît des générateurs d'acétylène utilisant du poussier de carbure de calcium lequel réagit avec de l'eau pour donner, de ma- nière connue, de l'acétylène et une bouillie de chaux. Dans les générateurs connus, la réaction a lieu en présence d'un excès d'eau ce qui laisse comme résidu une bouillie de chaux éteinte. Cette bouillie de chaux est un sous- produit encombrant, difficile   à   stocker et de très peu de valeur. 

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   On a essayé de réduire la quantité d'eau envoyée sur le poussier de car- bure de calcium pour obtenir de la chaux sèche,, mais jusqu'à présent aucun dispositif n'a permis d'obtenir de la chaux sèche tout en épuisant complètement le carbure de calcium mis en oeuvre, 
L'objet do la présente invention est de réaliser un appareil qui est alimenté en poussier de carbure et en eau et qui produit de l'acétylène et de la chaux sèche. 



   L'appareil conforme à l'objet de l'invention est constitué par une chambre de réaction verticale alimentée en carbure de calcium sous forme de poussier ayant des graine   inférieure   à 5 ms de diamètre amené à la dite chambre de manière continue. Un dispositif approprié, constitué par exemple par une via d'Archimded, soulevé le poussier introduit dans le bas de la chambre de réac- tion et l'amené en regard d'une arrivée d'eau sous pression qui débouche tan- gentiellement dans la chambre de réaction. La réaction entre l'eau et le carbure de calcium débute immédiatement et provoque un important dégagement d'acétylène. 



  L'échauffement dû à la réaction vaporise une partie de l'eau introduite qui se dégage avec l'acétylène et le gas et la vapeur s'élèvent au travers de la couche de poussier de carbure de calcium qui se transforme en chaux. 



   La chambre de réaction proprement dite est surmontée d'une chambre dans laquelle s'élève le poussier de carbure de calcium et la chaux ainsi que l'acé- tylène et la vapeur d'eau produite. Lorsque des grains de dimensions différentes disposée dans une chambre sont traversés de bas en haut par un courant de gas animé d'une vitesse déterminée, il se produit ce qui est appelé un "moving bed" ou "lit mouvant" ou "lit fluidisé" et il s'opère un classement des grains. Dans le cas présent, le classement des grains de carbure de calcium et de chaux se fera dans le sens t grain de carbure de calcium dans le bas, chaux éteinte dans le haut.

   En réglant le débit d'eau introduite dans la chambre de réaction on pourra obtenir un dégagement d'acétylène et la formation de vapeur d'eau, s'éle- vant à la vitesse requise pour obtenir un "moving bed" dans la chambre considérée ainsi dans cette chambre le mélange de grains de carbure et de chaux se classera de manière telle que les grains de carbure de calcium auront tendance à redes- cendre vers la   zône   de réaction où l'eau est injectée, tandis que la chaux remontera dans la chambre. La présence de vapeur d'eau dans le gaz montant assurera, d'autre part, l'épuisement rapide du   carbure de   calcium présent. 

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   Lorsque l'appareil est en régime, on constate que dans la dite chambre la zone inférieure contient un mélange de carbure de calcium/chaux riche en carbure de calcium; la teneur en carbure de calcium diminue au fur et à mesure que l'on s'élève dans la chambre et à partir d'un certain niveau il n'y a plus que de la chaux. Si à cet étage on prévoit une évacuation continue de la chaux, on aura réalisé l'objet de l'invention, à savoir un générateur continu d'acé- tylène, alimenté en poussier de carbure de calcium et donnant comme sous-pro- duit de la chaux sèche. 



   Le dessin ci-annexé illustre schématiquement un mode de réalisation de l'objet de l'invention donné à titre d'exemple. 



   La description qui suit de ce générateur fera mieux ressortir divers détails de réaliston. 



   Le carbure de calcium, sous la forme de poussier, ayant des grains d'un diamètre compris entre 0 et 5 mm par exemple, est stocké dans un silo 1 terminé par une trémie au bas de laquelle une vis sans fin 2   entratne   de manière conti- nue le poussier de carbure de calcium vers la chambre de réaction 3. La vis sans fin 2 est entraînée par le   moteur   4 et le réducteur de vitesse 5. Dans la chambre 3, cylindrique et disposée verticalement, tourne une vis d'Archimède 6 entratnée par un moteur 7 et un réducteur de vitesse 8. Le débit de la vis d'Archimède 6 est maintenu légèrement supérieur à celui de la vis 2 de manière à éviter tout "bourrage" dans le bas de la chambre 3. Le poussier de carbure de calcium repris par la vis 6 s'élève dans la chambre 3 et en un point 9 une tuyère amène de l'eau sous pression.

   La tuyère est disposée de manière à amener le jet d'eau de manière tangentielle dans la chambre 3 ce qui favorise le bras- sage du poussier et la mise en contact rapide de l'eau avec toutes les particu- les de carbure de calcium. La réaction chimique entre l'eau et le carbure de calcium se produit immédiatement avec production de gaz acétylène. Le débit d'eau ext calculé de manière à obtenir une production de gaz d'au moins 0,645 litre de gaz/minute cm2 de section de la chambre de réaction. Un tel débit a été calculé suffisant pour assurer un "moving bed" dans la chambre   tronc8nique   surmontant la chambre de réaction. La chaleur produite par la réaction est en partie absorbée par vaporisation d'une certaine quantité d'eau.

   La vapeur d'eau ainsi produite s'élève dans la chambre en même temps que l'acétylène et le mé- lange gazeux s'élève avec une vitesse suffisante pour produire. dans la chambre 

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 qui   suxmonte   la chambre de réaction un "moving bed" dans la masse hétérogène constituée par des particules de carbure de calcium et de chaux. En effet, la réaction entre le carbure de calcium et l'eau, bien que très rapide, n'est pas instantanée et le mouvement de la vis 3 poussant demmanière continue le pous- sier de carbure de calcium vers le haut, il subsiste   au-del   de la tuyère   dea   particules de carbure de calcium n'ayant pas réagi. Ces particules sont mélan- gées à celles de chaux produite lors de la réaction avec l'eau et ces parti- cules mélangées sont soulevées ensemble.

   Cependant, la vapeur d'eau qui s'élève dans la chambre réagit avec le carbure de calcium au cours de la montée. Pour assurer un bon contact, éviter la formation de cheminées et faciliter le   "moving   ded", on dispose avantageusement dans la chambre 10 un arbre vertical 11 muni de bras ou palettes 12. L'arbre 11 :tourne et brasse continuellement la masse hétérogène, L'effet de   "moving   bed" assure d'autre part un classement des par- ticules tel que le carbure de calcium redescend et que la chaux monte.

   La densité de la chaux étant inférieure à celle du carbure de calcium, le volume de la masse hétérogène augmente au fur et à mesure que le rapport chaux/carbure de calcium augmente, c'est pourquoi on réalise la chambre 10 sous forme d'un tronc de   cône   ayant la grande base vers le haut, ceci afin d'assurer une vitesse constante de montée de la masse. 



   Après une montée d'une certaine hauteur, la masse ne contient plus que de la chaux éteinte et à partir de ce niveau, la chambre peut être à nouveau clin- drique. L'expérience et le calcul permettent de déterminer que le diamètre de la grande base "D" doit être égal à environ la petite base "d" multipliée par la racine carrée de 2 ( D - d   #2).   



   A partir du niveau où il n'y a plus que de la chaux éteinte, c'est-à-dire au niveau où il n'y a plus de carbure de calcium n'ayant pas réagi, on peut prévoir une évacuation latérale de la chaux, cette évacuation se fait par exemple par une tubulure 13 et l'évacuation est facilitée par la rotation d'un rateau racleur 14 monté sur l'arbre 11. 



   La chaux évacuée est pratiquement dèche et pulvérulente puisque produite à partir de poussier de carbure de calcium et, d'autre part, parce qu'elle a été remuée continuellement dans le "moving bed" et par les palettes 12. Cette chaux pulvérulente s'écoule dans un réservoir de stockage 15 terminé dans le 
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 Enk par une trémie alimentant une vis sans fin 18 entraînée par un moteur 19 

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 et un réducteur de vitesse 17. Le débit de cette vis 18 est établi du manière à réaliser dans le conduit d'évacuation un bouchon assurant une étanchéité au gaz. 



   Dans le haut du réservoir 15 est prévue une évacuation 20 pour   l'acéty-   lène produit et la vapeur d'eau en excès* 
L'installation ainsi réalisée produit de l'acétylène de manière continue, elle est alimentée en continu par du poussier de carbure de calcium et de l'eau sous pression, elle évacue comme soms-produit, de manière continue, de la chaux sèche pulvérulente. 
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 â E V E H D I C A T I 0 H S . 



   1.- Générateur d'acétylène, caractérisé en ce qu'il est alimenté en pous- sier de carbure de calcium et en eau et qu'il produit de manière continue de l'acétylène et de la chaux éteinte sèche.

Claims (1)

1. 2. - Générateur suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par une chambre cylindrique verticale surmontée d'une chambre tronconique allant en s'évasant vers le haut; dans la chambre cylindrique inférieur*, du poussier de carbure de calcium est introduit de manière continue et est élevé dans la dite chambre cylindrique an moyen d'une vis d'Arohizède; une tuyère amène tangentiellement dans la dite chambre un jet continu d'eau. sous pression à un niveau plus élevé que celui où se fait l'arrivée du poussier;

   dans la chambre troncôique surmontant la chambre cylindrique, un arbre vertical muni de palettes brasse le mélange de poussier de carbure de calcium n'ayant pas réagi et la chaux éteinte produite, ce mélange hétérogène étant animé d'un non- vement d'agitation dit "moving bed" par le passage de bas en haut du gaz acéty- lène produit par la réaction et de la vapeur d'eau produite par l'échauffement dû à la réaction de production d'acétylène; le haut de la chambre tronconique étant muni d'une évacuation latérale permettant d'évacuer en continu la chaux éteinte pulvérulente produite en même temps que l'acétylène et la vapeur d'eau en excès, la chaux pulvérulente sèche étant recueillie dans un silo d'où elle est évacuée en continu.

   3.- Générateur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que EMI5.2 .. - .. - - ..... ... '. l'alimentation en poussier de carbure de calcium se fait par une vis sans fin. <Desc/Clms Page number 6>

   4.- Générateur suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le débit de la vis sans fin alimentant le générateur en poussier de carbure de calcium est légèrement inférieur au débit de la vis d'Archimède élevant le poussier de carbure de calcium dans la chambre cylindrique du générateur pro- prement dit.

   5.- Générateur suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le débit d'eau sous pression est tel que le débit d'acétylène produit soit suffisant pour déterminer un "moving bed" dans la chambre tronconique.

   6.- Générateur suivant la. revendication 5, caractérisé en ce que le débit d'eau est tel qu'il se produise une quantité d'acétylène d'au moins 0,645 litre par minute et par centimètre carré de surface horizontale de la chambre cylin- drique.

   7.- Générateur suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ascension du mélange hétérogène danslla chambre tronc8nique se passe à vitesse à peu près constante.

   8,- Générateur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dia- mètre de la grande base de la chambre tronconique est égal à environ le diamètre de la petite base multipliée par la racine carrée de 2.

   9.- Générateur suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la chaux sèche, pulvérulente, est évacuée au haut de la chambre troncônique à un étage où le milieu hétérogène ne contient plus de particules de carbure de cal- cium n'ayant pas réagi.

   10.- Générateur suivant les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'évacuation de la chaux sèche pulvérulente au bas du silo de stockage se fait au moyen d'une vis sans fin dontlle débit est tel qu'il se forme un "bouchon" étanche aux gaz à la sortie de la dite vis sans fin.

   Il.- Générateur suivant les revendications 1 à 10, réalisé tel que décrit et illustré.