CA2644367C

CA2644367C - Dispositif d'injection de fluide en couches successives dans un lit fluidifie rotatif et procedes utilisant ce dispositif

Info

Publication number: CA2644367C
Application number: CA2644367A
Authority: CA
Inventors: Axel De Broqueville
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2013-06-04
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: CA2644367A1; KR20080045210A; US20080269432A1; EP1924348A1; WO2007031573A1; JP2009507633A; CN101309745A; BE1016766A5

Abstract

Dispositif d'injection de fluide en couches successives dans un lit fluidifié rotatif et procédé de polymérisation catalytique, de séchage ou d'autres traitements de particules solides ou de transformation catalytique de fluides, où une succession d'injecteurs (12) répartis autour de la paroi circulaire (2) fixe d'une chambre circulaire de réaction, injectent le long de cette paroi, en couches successives, un ou des fluides (13), qui entraînent les particules solides (17), traversant cette chambre, dans un mouvement de rotation rapide dont la force centrifuge concentre ces particules le long de cette paroi, for mant ainsi un ht fluidifié tournant autour d'une cheminée centrale (3), par où les fluides sont évacués.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION DE FLUIDE EN COUCHES SUCCESSIVES DANS UN LIT FLUIDIFIE
ROTATIF ET
PROCEDES UTILISANT CE DISPOSITIF
DESCRIPTION
La presente invention se rapporte a un dispositif d'injection de fluide, en couches successives, dans un lit fluidifie rotatif, a 1'interieur d'une chambre de reaction circulaire fixe, et a des procedes de polymerisation catalytique, de sechage, d'impregnation, d'enrobage ou d'autres traitements de particules solides en suspension dans le lit fluidifie rotatif, ou de cra-quage, de deshydrogenation ou d'autres transformation catalytique de fluides utilisant ce dispositif.
Pour obtenir une concentration elevee de particules solides dans un lit fluidifie classique, soumis a la seule force de gravite, il faut que le fluide qui traverse le lit fluidifie exerce sur les particules solides une pression ascensionnelle inferieure a la pression descendante des particules solides due a la force de la gravite, et donc que sa vitesse ascensionnelle soit faible, ce qui limite le debit de fluide pouvant traverser le lit fluidifie et la difference de vitesse du fluide avec celle des particules solides en suspension dans ce fluide.
Dans un lit fluidifie rotatif, ou la force centrifuge peut etre substantiellement superieure a la force de gravite, la pression centripete exercee par le fluide qui traverse radialement le lit fluidifie peut etre substantiellement plus elevee et donc son debit et sa difference de vitesse avec celle des particules solides peuvent etre substantiellement plus eleves, ce qui ame-liore le contact entre le fluide et les particules solides et augmente substantiellement le volume de fluide pouvant traverser le lit fluidifie et donc aussi sa capacite de refroidir, rechauffer et / ou secher les particules solides.
Si le lit fluidifie rotatif est supporte par une paroi cylindrique fixe le long de laquelle il doit glisser, la pression exercee par les particules solides contre cette paroi cylindrique fixe freine d'autant plus ces particules solides que 1'epaisseur, la densite et la vitesse de rotation du lit fluidifie sont grandes. Cette derniere diminuera rapidement si le moment cinetique de rotation n'est pas maintenu a 1'aide de moyens mecaniques rotatifs, avec les problemes lies a la presence d'equipement mobile a 1'interieur d'un reacteur, et / ou par 1'injection de fluide, a grande vitesse, dans le sens de rotation du lit fluidifie. Toutefois si la masse specifique du fluide est beaucoup plus faible que celle des particules solides, la quantite de fluide qu'il faut injec-ter pour transferer aux particules solides le moment cinetique necessaire est tres grande et elle peut empecher la formation dun lit fluidifie epais et dense et la bonne separation du fluide et des particules solides.
En effet, lorsqu'on injecte un fluide a grande vitesse, tangentiellement a la paroi cylindrique et perpendiculairement a 1'axe de symetrie d'une chambre cylindrique traversee par une cheminee centrale comprenant des ouvertures d'evacuation servant a 1'evacuation de ce fluide, le fluide peut accomplir plusieurs tours autour de cette cheminee centrale avant d'y pene-trer, si les ouvertures d'evacuation sont etroites. Mais, des qu'on introduit des particules solides a 1'interieur de cette chambre cylindrique, elles freinent d'autant plus le fluide que le rapport de la masse specifique des particules solides et du fluide est grand. Des lors 1'evacuation du fluide devient plus directe, ce qui peut meme entrainer une inversion du flux de fluide le long de la cheminee centrale, en aval des ouvertures d'evacuation, et provoquer de la turbulence qui entraine les particules solides vers la sortie, limitant ainsi la possibilite de former un lit fluidifie epais et dense a 1'interieur de la chambre cylindrique.

La presente invention se rapporte a un dispositif a lit fluidifie rotatif comprenant une chambre circulaire de reac-tion, un dispositif d'alimentation d'un ou plusieurs fluides, dispose autour de la paroi circulaire de la dite chambre circulaire de reaction, un dispositif d'evacuation du ou des dits fluides, un dispositif d'alimentation de particules solides d'une cote de la dite chambre circulaire de reaction et un dispositif d'evacuation des dites particules solides du cote oppose de la dite chambre circulaire de reaction, caracterise en ce que:
= le dit dispositif d'evacuation du ou des dits fluides comprend une cheminee centrale traversant longitudi-nalement ou penetrant a 1'interieur de la dite chambre de reaction, la paroi de la dite cheminee centrale comprenant au moins une ouverture d'evacuation permettant d'evacuer centralement, par la dite cheminee centrale, le ou les dits fluides de la dite chambre circulaire de reaction;
= le dit dispositif d'alimentation du ou des dits fluides comprend des injecteurs de fluide repartis autour de la dite paroi circulaire permettant d'injecter le ou les dits fluides en une succession de couches qui longent la dite paroi

2 circulaire en toumant autour de la dite cheminee centrale et en entrainant les dites particules solides dans un mouvement de rotation dont la force centrifuge les poussent vers la dite paroi circulaire, au travers de la dite succession de couches;
= la dite force centrifuge est, en moyenne, au moins egale a trois fois la force de la pesanteur, les dites par-ticules solides formant ainsi un lit fluidifle rotatif qui toume autour et a une certaine distance de la dite cheminee centrale en glissant le long de la de la dite paroi circulaire et en etant supporte par les dites couches du ou des dits fluides qui traversent le dit lit fluidifie avant d'etre evacues centralement par la dite ouverture d'evacuation de la dite cheminee centrale et dont la force centripete est compensee par la dite force centrifuge s'exerqant sur les dites particules solides.

Dans la presente invention, des injecteurs, repartis autour de la paroi circulaire d'une chambre circulaire de reac-tion, injectent un ou plusieurs fluides, le long de la paroi circulaire, en couches successives, afin de former une succession de couches de fluide qui se superposent en tournant rapidement a 1'interieur de la chambre de reaction, autour d'une cheminee centrale qui y penetre ou la traverse le long de son axe central et qui est pourvue d'une ou plusieurs ouvertures d'evacuation par ou le fluide peut etre evacue centralement. La chambre circulaire de reaction est traversee par un flux de particules solides qui sont alimentees d'un de ses c6tes et evacuees du c6te oppose et qui sont entrainees par le fluide dans un mouvement de rotation rapide dont la force centrifuge permet de les concentrer, avant leur sortie de la chambre circulaire de reaction, dans un lit fluidifie rotatif dense, qui est au moins partiellement supporte par la pression centripete de ces couches successives de fluide qui longent la paroi circulaire et qui agissent comme des coussins de fluide, r6duisant la friction des particules solides contre cette paroi. Le fluide est alimente par un dispositif d'alimentation qui peut comprendre une chambre d'alimentation du fluide entourant la chambre circulaire de reaction, la difference de pression, de preference superieure a la pression moyenne due a la force centrifuge du lit fluidifie rotatif contre la paroi circulaire, entre le dispositif d'alimentation et la cheminee cen-trale et le debit du ou des fluides permettant de supporter et de faire tourner le lit fluidifle a une vitesse generant une force centrifuge moyenne substantielle, de preference superieure a trois fois la force de gravite.
Pour eviter 1'entrainement des particules solides dans la cheminee centrale, il faut que la vitesse et / ou la difference entre la pression d'injection et d'evacuation du fluide soit d'autant plus grande et que les pertes de moment cinetique de rota-tion des particules solides soient d'autant plus petites que le rayon de la chambre de reaction et le rapport des masses specifi-ques des particules solides et du fluide sont grands.
A cette fin, pour limiter la pression et la concentration des particules solides contre la paroi circulaire de la cham-bre de reaction et donc leur freinage, il est souhaitable que dans chaque tranche annulaire de la chambre de reaction, il y ait au moins un injecteur de fluide tous les 90 , soit 4, et de preference au moins sept, le plus prefere etant au moins 11 et donc que le nombre de couches successives de fluide soit eleve, ou que la distance entre ces injecteurs soit petite, de preference inferieur au rayon moyen de la chambre circulaire, pour limiter la quantite et la concentration des particules solides qui en-trent en contact avec cette paroi circulaire apres avoir traverse la couche de fluide qui a ete injecte par 1'injecteur situe en amont, avant d'atteindre la couche de fluide injecte par 1'injecteur situe en aval.
Il est aussi souhaitable que le profil des injecteurs soit conqu de maniere a pouvoir injecter le fluide a une vitesse suffisante, de preference a au moins deux fois la vitesse de rotation souhaitee pour les particules solides dans le lit fluidifie, et en couches minces, avec une epaisseur au moment de leur injection de preference inferieure au vingtieme du rayon moyen de la chambre de reaction, dans une direction formant un angle aigu, de preference inferieur a 30 , avec la paroi circulaire, et que les plans des ouvertures de sortie des injecteurs de fluide forment avec le c6te de la paroi circulaire situe en aval des angles de preference compris entre 60 et 120 , pour que la poussee du ou des fluides au moment de leur sortie des injecteurs soit plus tangentielle que radiale ou centripete. La paroi circulaire peut etre cylindrique, mais elle peut aussi avoir differents rayons de courbure ou etre plane entre les injecteurs de fluide. Dans ce dernier cas la paroi circulaire est polygonale et ses c6tes situes de part et d'autre des injecteurs forment un angle d'autant plus proche de 180 que le nombre d'injecteurs est eleve.
Il est egalement preferable, pour faciliter la rotation du fluide autour de la cheminee centrale et de reduire la possi-bilite d'une inversion du flux de fluide qui peut remonter le long de la paroi de la cheminee centrale en aval des ouvertures

3 PCT/EP2006/066404 d'evacuation, qu'aucune section transversale de la cheminee centrale ne comprenne plus d'une seule ouverture d'evacuation de fluide, et que ces ouvertures soient etroites, disposees longitudinalement, de preference d'une largeur moyenne inferieure a la moitie de la distance moyenne entre la cheminee centrale et la paroi circulaire et que la somme des sections des ouvertures d'evacuation soit de preference inferieure au double de la somme des sections des ouvertures de sortie des injecteurs de fluide, qui est elle meme de preference inferieure a la moitie de la section longitudinale moyenne de la chambre circulaire de reaction, et que les plans de ces ouvertures d'evacuation forment avec la paroi de la cheminee centrale un angle de preference compris entre 60 et 120 , cette paroi s'ecartant progressivement de la paroi circulaire de la chambre de reaction, depuis son c6te situe en aval des ouvertures d'evacuation jusqu'au c6te oppose, prenant ainsi 1'apparence d'une spirale.
La presente invention peut comprendre au moins un deflecteur, en forme d'aile, traversant longitudinalement la chambre de reaction, a proximite de la paroi de la cheminee centrale, ayant son bord d'attaque en amont de la ou des ouvertu-res d'evacuation du fluide et son bord de fuite en aval de ces ouvertures d'evacuation du fluide, afin de reintroduire dans la chambre de reaction les particules solides, generalement les plus fines, qui sont entrees dans 1'espace situe entre le deflecteur et la paroi de la cheminee centrale. La section de 1'entree de cet espace est de preference plus grande que la somme des sec-tions des ouvertures d'evacuation et la distance entre le bord de fuite et la paroi de la cheminee centrale est de preference inferieure a la moitie de la distance entre ce bord et la paroi circulaire. Ce deflecteur peut etre creux et muni d'injecteurs de fluide disposes le long de son bord de fuite, afm d'injecter a grande vitesse, une couche mince de fluide, approximativement parallelement, de preference a plus ou moins 30 pres, a la paroi de la cheminee centrale, en aval des ouvertures d'evacuation, afin d'empecher ces particules solides de remonter le long de la paroi de la cheminee centrale en aval de 1'ouverture d'evacua-tion.
La presente invention peut comprendre au moins un anneau transversal de regulation, qui est place a proximite de la sortie des particules solides, dont le bord exterieur longe et est fixe a la paroi circulaire et dont le bord interieur entoure et est a une distance moyenne de la cheminee centrale, de preference superieure au quart de la distance moyenne entre la cheminee centrale et la paroi circulaire, afm de permettre aux particules solides de passer d'un c6te du lit fluidifie a 1'autre sans trop se rapprocher des ouvertures d'evacuation de la cheminee centrale. Cet anneau de regulation permet d'empecher ou de ralentir le transfert des particules solides situees en amont de cet anneau vers 1'aval, tant que le lit fluidifie n'a pas atteint 1'epaisseur souhaitee en amont. Cet anneau peut comprendre un passage le long de la paroi circulaire, afin de permettre un passage mi-nimum suffisant pour vider progressivement la chambre circulaire de reaction lorsque 1'alimentation des particules solides est arretee.
La presente invention peut comprendre un ensemble de spires helicoidales, dont les bords exterieurs longent et sont fixes a la paroi circulaire et dont les bords interieurs entourent et sont a une distance moyenne de la cheminee centrale, de preference superieure au quart de la distance moyenne entre la cheminee centrale et la paroi circulaire, afin de permettre aux particules solides qui se deplacent longitudinalement dans un sens, lorsqu'elles longent ces spires helicoidales, de se deplacer dans 1'autre sens dans 1'espace entre ces spires helicoidales et la cheminee centrale sans trop se rapprocher des ouvertures d'evacuation de la cheminee centrale. Ces spires helicoidales, qui peuvent former une helice helicoidale continue ou disconti-nue ou etre fragmentees en un ensemble d'ailettes, permettent de faire passer les particules solides d'un c6te a 1'autre de la chambre circulaire de reaction de nombreuses fois et / ou de les faire monter longitudinalement, si 1'axe de rotation du lit fluidifie est incline ou vertical. Des dispositifs semblables sont d6crits dans les demandes n 2004/0186 et n 2004/0612 de brevets belges, deposees le 14 avril et le 12 d6cembre 2004 au nom du meme inventeur.
Dans la presente invention, 1'axe de rotation du lit fluidifie peut etre horizontal, incline ou vertical. S'il est horizon-tal ou incline de moins de 45 , de preference de moins de 30 , la vitesse moyenne des particules solides, leur concentration et la pression qu'elles exercent sur les couches minces de fluide sont plus elevees dans le bas de la chambre de reaction. Il est donc preferable de diviser la chambre exterieure de distribution en plusieurs secteurs longitudinaux par des parois longitudi-nales de separation afin de pouvoir differencier la pression d'injection de fluide dans les differents injecteurs de fluide en fonction de leur position dans la chambre de reaction.
Si 1'axe de rotation du lit fluidifie est approximativement vertical ou incline de plus de 45 , de preference d'au

4 moins 60 , des anneaux de separation, entourant la cheminee centrale a une certaine distance de celle-ci, de preference au moins le tiers de la distance moyenne entre la paroi circulaire et la cheminee centrale pour permettre aux particules solides de passer dans cet espace sans trop se rapprocher de 1'ouverture d'evacuation de la cheminee centrale, peuvent etre flxes contre la paroi circulaire pour empecher la chute trop rapide des particules solides. La pression exercee par ces particules solides contre la surface superieure de ces anneaux de separation va les freiner non seulement dans leur chute, mais aussi dans leur mouvement de rotation. Ceci peut etre compense, si necessaire, si ces anneaux sont creux et munis d'injecteurs de fluide permettant d'injecter un fluide en couches minces le long de leur surface superieure dans le sens de rotation des particules solides.
Dans la presente invention, ces anneaux de separation peuvent etre remplaces par des spires helicoidales, qui peu-vent aussi etre creuses et qui peuvent former une helice helicoidale continue ou discontinue ou etre fragmentees en ailettes, fixees contre la paroi circulaire, 1'orientation de la pente des spires ou des ailettes entrainant vers le haut les particules solides, qui toument rapidement le long de la paroi circulaire, et la distance moyenne entre le bord interieur des spires et la cheminee centrale, de preference superieure au quart de la distance moyenne entre la paroi circulaire et la cheminee centrale, permettant aux particules solides, qui sont montees en longeant la surface superieure de ces spires, de retomber dans cet espace sans trop se rapprocher de 1'ouverture d'evacuation de la cheminee centrale. Ceci permet d'alimenter les particules solides dans le bas de la chambre circulaire de reaction et de les evacuer dans le haut. Des dispositifs semblables sont decrits dans les demandes n 2004/0186 et n 2004/0612 de brevets belges, deposees le 14 avril et le 12 d6cembre 2004 au nom du meme inventeur.
Dans la presente invention, la cheminee centrale peut ne traverser qu'un c6te de la chambre circulaire de reaction, de preference le c6te superieur si 1'axe de rotation du lit fluidifle est vertical ou incline, et se terminer avant d'atteindre le c6te oppose. Sa section transversale peut diminuer progressivement et son extremite situee dans la chambre circulaire de reaction peut etre ouverte ou fermee.
Dans la presente invention, la chambre de distribution peut etre divisee en tronqons annulaires successifs par des parois annulaires transversales de separation afin de pouvoir differencier la qualite et la quantite des fluides qui sont alimen-tes dans les differents tronqons et qui traversent le tronqon correspondant du lit fluidifle rotatif et ces fluides peuvent etre recycles dans les memes tronqons ou dans d'autres tronqons, si la cheminee centrale est aussi divisee en tronqons successifs, relies a des tubes passant a 1'interieur de la cheminee centrale et permettant d'evacuer separement ces fluides.
Dans la presente invention, plusieurs chambres circulaires de reaction peuvent etre mises en serie en reliant la sortie des particules solides d'une chambre a 1'entree des particules solides de la chambre suivante, et les particules solides peuvent etre recyclees, apres avoir ete regenerees, si elles sont catalytiques, par un dispositif adequat apres avoir passe un temps plus ou moins long, en fonction des besoins, dans la ou les chambres circulaires de reaction. Un dispositif semblable est d6crit dans la demande de brevet n 2004/0612 d'un brevet belge, deposee le 12 d6cembre 2004 au nom du meme inventeur.
La presente invention permet de faire traverser un lit fluidifie rotatif dense, avec une bonne separation entre les par-ticules solides et le fluide, par une tres grande quantite de fluide et de le faire tourner rapidement pour obtenir une force centrifuge elevee, sans lutilisation de moyens m6caniques rotatifs a 1'interieur du reacteur, meme si la densite du fluide est faible. Elle permet un recyclage aise, apres traitement adequat, du fluide et / ou des particules solides, dont le temps de resi-dence peut etre adapte aux besoins. Elle est particulierement avantageuse pour les procedes qui n6cessitent un tres bon contact entre le fluide et les particules solides, comme le sechage rapide de particules solides dans un reacteur de faible en-combrement, et / ou une grande capacite de transfert calorifique pour le contr6le de la temperature de reactions catalytiques tres exothermiques, comme la polymerisation catalytique de 1'ethylene ou tres endothermiques comme la deshydrogenation catalytique de 1'ethylbenzene ou le craquage catalytique d'essences legeres.
Elle permet egalement la regeneration des particu-les catalytiques au rythme souhaite et la grande vitesse de rotation de ces particules solides reduit la probabilite qu'elles for-ment des agglomerats ou adherent a la surface du reacteur. La presence de coussins de fluide entre les particules solides et la surface du reacteur reduit egalement 1'attrition de ces particules solides et des parois du reacteur.
La figure 1 montre la coupe longitudinale schematique, dans le plan des axes (x) et (z), 1'axe (x) co'incidant avec 1'axe de rotation du lit fluidifle (00') et 1'axe (z), dirige vers le haut, coincidant avec la verticale, d'un reacteur cylindrique comprenant trois parois concentriques, la paroi exterieure (1), la paroi mediane, appelee la paroi circulaire (2) et la paroi centrale (3), appelee la paroi de la cheminee centrale, 1'espace compris entre la paroi exterieure et la paroi centrale etant ferme par deux parois laterales annulaires (4.1) et (4.2). L'espace (5) entre la paroi exterieure et la paroi circulaire est la chambre d'alimentation du ou des fluides, 1'espace (6) entre la paroi circulaire et la paroi centrale est la chambre circulaire de reaction et 1'espace a 1'interieur de la paroi centrale est la cheminee centrale (7).
Des tubes (8) permettent d'introduire le ou les fluides, symbolises par les fleches (9) au travers de la paroi exte-rieure (1) ou des parois laterales annulaires (4.1) et (4.2), a 1'interieur de la chambre d'alimentation (5) et des tubes (10) per-mettent d'evacuer le ou les fluides, symbolises par les fleches (11), de la cheminee centrale (7). Des fentes longitudinales (12), pouvant s'etendre de maniere continue d'une extremite a 1'autre de la chambre circulaire de reaction ou, comme c'est le cas sur cette figure, s'etendre sur des longueurs plus ou moins grandes et etre separees les unes des autres par des distances plus ou moins grandes, traversant la paroi circulaire (2), schematisent les injecteurs de fluide qui permettent d'injecter dans la chambre circulaire de reaction (6), le ou les fluides, symbolise par les fleches (13), en couches minces, a grande vitesse, le long de la paroi circulaire (2), et une ouverture d'evacuation (14) dans la paroi de la cheminee centrale (3) permet d'evacuer ce fluide, symbolise par les fleches (15), de la chambre circulaire de reaction (6) dans la cheminee centrale (7). Comme le ou les fluides toument rapidement dans la chambre circulaire de reaction, la composante tangentielle de leur vitesse est large-ment superieure a la composante radiale, mais elle n'est pas visible car elle est perpendiculaire au plan de la figure.
Un conduit (16) permet d'introduire des particules solides, symbolisees par de petits ronds (17), au travers de la pa-roi laterale (4.1). Les particules solides sont entrainees par le fluide dans un mouvement de rotation et la force centrifuge les maintient le long de la paroi circulaire (2) ou elles forment un lit fluidifi&
de surface approximativement cylindrique (18). Un conduit (19) permet d'evacuer les particules solides (17) au travers de la paroi laterale annulaire opposee (4.2).
Des parois annulaires (20) peuvent diviser la chambre de distribution (5) en tronqons annulaires, (A), (B) et (C) pour pouvoir alimenter des qualites differentes et / ou a des pressions differentes le ou les fluides.
Les tubes (10) d'evacuation du ou des fluides peuvent penetrer a 1'interieur de la cheminee centrale (3) qui s'elargit a ses deux extremites, formant ainsi des sortes de cyclone. Les particules solides, qui ont pu penetrer a 1'interieur de la chemi-

5 nee centrale et qui tournent rapidement, se concentrent le long des parois coniques (24), et sont evacuees par les tubes (25) et eventuellement recyclees.
Le lit fluidifi& peut etre divise par un anneau de regulation (26) eventuellement munis d'un ou plusieurs passages (27) contre la paroi circulaire permettant aux particules solides de passer d'un c6te a 1'autre. Si le debit d'alimentation des particules solides (17) par le conduit (16) est plus eleve que le debit de transfert des particules solides au travers des passages (27), 1'epaisseur (28) du lit fluidifi& en amont de 1'anneau de regulation (26) augmentera jusqu'a ce qu'il soit suffisant pour que les particules debordent par le centre de cet anneau pour passer de 1'autre c6te. Et si le debit de sortie des particules soli-des par le conduit (19) est plus grand que le debit d'alimentation, 1'epaisseur (29) du lit fluidifi& en aval de 1'anneau de regu-lation (26) diminuera jusqu'a ce que la rarefaction des particules solides ajuste automatiquement le debit de sortie avec le debit d'entree de ces particules. Ce dispositif permet de maintenir approximativement constant le volume du lit fluidifi& en amont de 1'anneau de regulation (26), de preference situe a proximite de la sortie (19), si le debit d'alimentation des particules solides est suffisamment eleve. Les passages (27) permettent aussi d'evacuer la totalite des particules solides de la chambre circulaire de reaction lorsque 1'alimentation des particules solides est arretee.
Comme le reacteur est horizontal, l'effet de la force de gravite engendre une difference d'epaisseur du lit fluidifi& et / ou de concentration des particules solides entre le haut (28) et le bas (30) de la chambre circulaire de reaction. La sortie (14) est de preference dans le bas du reacteur car la vitesse et la concentration des particules y est maximum, et donc 1'epaisseur du lit fluidifi& y est minimum, ce qui diminue leur probabilite d'etre entrainees dans la cheminee centrale (7).
Le plan de 1'ouverture d'evacuation (14) etant perpendiculaire a la paroi de la cheminee centrale, 1'epaisseur ou lar-geur (31) de la chambre de reaction est minimum en aval de 1'ouverture d'evacuation (14) et elle est maximum (32) en amont.
La paroi circulaire (2) est cylindrique dans cette illustration, et donc son rayon (33) est constant, tandis que le rayon de cour-bure de la paroi de la cheminee centrale (3) est variable. 11 est minimum (34) en amont de la sortie (14) et maximum (35) en

6 aval.
La largeur (36) de 1'ouverture d'evacuation (14) peut etre maximum au milieu de la chambre de reaction et mini-mum pres des parois laterales annulaires (4.1) et (4.2) pour que la section transversale de la cheminee centrale soit plus ele-vee a ses extremites, afin de faciliter 1'evacuation du fluide (11). Il faut remarquer que cette largeur (36) est de preference nulle contre ces parois, pour eviter que les particules solides ralenties par ces parois soient entrainees a 1'interieur de la che-minee centrale.
Le reacteur peut etre legerement incline pour permettre d'augmenter la circulation des particules vers leur sortie et donc de diminuer leur temps de residence a 1'interieur de la chambre de reaction. Dans ce cas la surface du lit fluidifie est legerement conique en fonction de 1'importance de 1'inclinaison et du rapport entre la force de gravite et la force centrifuge.
La figure 2 montre la coupe transversale schematique, suivant le plan des axes (y) et (z), du reacteur de la figure 1, ou la chambre annulaire de distribution (5) est remplacee par quatre chambres tubulaires de distribution, de (5.1) a(5.4), connectees chacune a un injecteur ou ensemble d'injecteurs de fluides (12).
Cette disposition peut etre preferee lorsque le nombre d'injecteurs est peu eleve.
On peut remarquer que le rayon de courbure (35) de la paroi (3) de la cheminee centrale est plus petit (34) sur sa partie en amont de 1'ouverture d'evacuation (14), lui donnant 1'apparence d'une spirale, et que la largeur (31) de la chambre circulaire est de preference plus petite en aval qu'en amont (32), car le debit du fluide toumant autour de la cheminee aug-mente au fur et a mesure qu'il se rapproche de 1'ouverture d'evacuation (14).
La surface (37) schematise la section d'une zone de turbulence generee par l'inversion eventuelle de la circulation du fluide, schematisee par les fleches (38), en aval de la sortie (14) de la cheminee centrale. Cette turbulence peut entrainer 1'evacuation de particules solides, generalement les plus fines, par 1'ouverture d'evacuation (14).
Il est utile de noter que la force de la pesanteur qui s'ajoute a la force centrifuge dans le bas du reacteur et qui y augmente la vitesse des particules solides et donc la force centrifuge, y genere une pression plus elevee contre la paroi circu-laire, ce qui peut justifier une pression d'injection plus elevee dans la chambre tubulaire de distribution (5.3). Par ailleurs, il peut etre souhaitable de diminuer la pression d'injection de la chambre tubulaire (5.2), en amont de la sortie d'evacuation (14), pour y diminuer la pression centripete du fluide sur les particules solides et donc le risque de les entrainer dans la cheminee centrale.
La simulation numerique montre qu'il est possible, dans une chambre cylindrique de 40 cm de diametre avec 4 in-jecteurs de fluide, injectant de 1'air a la pression atmospherique dans une direction formant un angle de 30 avec la paroi cylindrique, repartis, a raison d'un tous les 90 , autour de chaque tranche annulaire de la chambre cylindrique, de former un lit fluidifie rotatif dense. Toutefois il est constate qu'une quantite importante de particules solides traverse les couches minces de fluide et est freinee le long de la surface circulaire en amont des fentes d'injection, ou leur concentration s'approche du maximum theorique, ce qui augmente la resistance a la rotation du lit fluidifie. 11 est egalement constate que 1'interaction entre les particules solides, dont le ralentissement genere une pression elevee en amont des injecteurs et le fluide dont la pression d'injection doit etre elevee pour compenser cette pression elevee des particules solides sur 1'ouverture de sortie des injecteurs, peut generer localement une forte poussee centripete, pouvant projeter les particules solides vers 1'ouverture d'eva-cuation si cette forte poussee est en amont de 1'ouverture d'evacuation et donc entrainer des pertes de particules solides.
Pour reduire cet effet de freinage et eviter des phenomenes de resonance qui peuvent entrainer des pertes de parti-cules solides, il est souhaitable d'augmenter le nombre d'injecteurs, de preference un nombre premier, et / ou que la distance entre les injecteurs ne soit pas partout identique. Il est aussi preferable de donner aux injecteurs et a la paroi circulaire une forme qui permet de minimiser la poussee centripete du fluide et de favoriser sa poussee tangentielle.
Ainsi sur la figure 2, les plans des ouvertures de sortie des injecteurs sont quasiment confondus avec les plans pa-rallele a la surface circulaire qui est cylindrique, ce qui favorise la poussee centripete due a la pression du fluide sur les parti-cules solides meme si 1'angle d'injection du fluide est petit.
La figure 3 montre la coupe transversale schematique de la zone autour d'un injecteur de fluide, illustrant comment une petite modification de la paroi circulaire (2.2) en aval d'un injecteur de fluide (12), celle-ci devenant plane et tangentielle,

7 en (B), au prolongement de la paroi circulaire (2.3), change 1'orientation du plan de sa sortie, qui forme des lors un angle (40) d'environ 90 avec la paroi plane (2.2). La poussee generee par la pression elevee du fluide (13.1) du c6te de 1'amont de sa sortie, en (A), est des lors davantage dirigee tangentiellement a la paroi circulaire.
Les particules solides, tres concentrees, symbolisees par de petits ronds (17), forment un ensemble compact qui glisse le long de la paroi circulaire (2.1) suivant la direction (41.1) en amont de 1'injecteur (12.1). Leur rencontre avec la ligne de flux (42.1) du fluide (13), a la sortie de 1'injecteur, les devient progressivement et les accelerent le long de la ligne de flux (41.2) et donc leur concentration diminue progressivement, permettant a une fraction de plus en plus grande du fluide de penetrer dans cet ensemble de particules solides de moins en moins compact en suivant la ligne de flux du fluide (42.2) qui penetre de plus en plus (42.3) dans le lit fluidifie en s'ecartant de la paroi (2.3).
La pression du fluide dans 1'espace (43), entre la paroi (2.2) et la ligne de flux (41.2) des particules solides doit etre suffisante pour empecher les particules solides de boucher la sortie du fluide et donc pour les devier suivant cette ligne de flux (41.2). Au fur et a mesure que le fluide accelere les particules solides, son energie et donc sa pression diminue, permet-tant aux particules solides qui suivent la ligne de flux (41.3) de se rapprocher de la paroi circulaire (2.3) qui va les ralentir et donc augmenter leur concentration jusqu'a ce qu'elles passent devant 1'injecteur suivant. Et ainsi de suite...
Si 1'angle (40) entre le plan de la sortie de 1'injecteur (12) et la paroi circulaire etait plus proche de 0 , comme sur la figure 2, le changement de direction (41.2) des particules solides serait plus brutal, engendrant une pression plus elevee et donc une plus grande poussee du fluide sur les particules solides situees contre la partie en amont de 1'injecteur, dans une direction perpendiculaire a ce plan, et donc centripete et la ligne de flux (41.2) s'ecarterait davantage de la paroi (2.2), ce qui augmenterait le ralentissement des particules solides en amont et les rapprocherait davantage de la cheminee centrale.
Cette illustration montre comment les particules solides freinees par la paroi courbe de la chambre de reaction et, se heurtant a 1'obstacle constitue par 1'injection d'un jet de fluide, peut former un ensemble compact qui freine substantiellement le glissement normal de ces particules solides et comment la disposition et 1'orientation de 1'ouverture de sortie des injecteurs et de la direction d'injection du fluide peut minimiser ce freinage et la pression centripete exercee par le fluide sur les parti-cules solides en amont de sa sortie.
La figure 4 montre la coupe transversale schematique, suivant le plan des axes (y) et (z) d'un reacteur dont les dis-positifs d'alimentation et d'evacuation du ou des fluides de la chambre de reaction ont ete modifies pour ameliorer la propor-tion entre le transfert de moment cinetique tangentiel et centripete du fluide vers les particules solides et de reduire la quantite des particules solides qui s'echappent par 1'ouverture d'evacuation (14) de la cheminee centrale. Le nombre d'injecteurs de fluide ayant ete augmente, 11 dans cet exemple, la chambre d'alimentation est de preference delimitee par une paroi cylindri-que (1) entourant la paroi circulaire (2) et elle est divisee en secteurs longitudinaux, de (5.1) a(5.4), par des parois longitudi-nales (49), pour permettre d'alimenter les differents injecteurs de fluides (12) a des pressions differentes.
La paroi circulaire est plane entre deux injecteurs (12). Elle est donc polygonale. Le fluide est injecte parallelement a cette surface, suivant le schema decrit dans la figure 5, afin de faciliter le glissement des particules solides le long de celle-ci et de r6duire leur concentration en amont des fentes d'injection et donc de diminuer la resistance a 1'avancement.
Un deflecteur creux, en forme d'aile, de section (50), traversant longitudinalement, c'est a dire perpendiculairement au plan de la figure, la chambre circulaire de reaction (6) et fixe aux deux parois laterales annulaires (4.1) et (4.2), non visi-bles sur cette figure, par ou un fluide sous pression peut y etre introduit, est place a une distance (51) de la paroi de la chemi-nee centrale (3), en amont de 1'ouverture d'evacuation (14). Il canalise le flux de fluide (52) dans 1'espace (53) entre lui et la paroi de la cheminee centrale.
La zone de turbulence (37) qui peut se developper le long du bord d'attaque (54) du deflecteur (50) peut entrainer des particules solides dans cet espace (53). La distance (51) etant de preference superieure a 1'epaisseur (36) de 1'ouverture d'evacuation (14), la vitesse du fluide (52), qui accelere ces particules solides, augmente progressivement et la force centri-fuge les pousse le long de la paroi interieure courbe (55) du deflecteur creux (50).
Le bord de fuite (56) du deflecteur, situe a la distance (57) de la paroi de la cheminee centrale (3), est muni d'un ou plusieurs injecteurs de fluide permettant d'injecter a grande vitesse une couche mince de fluide (58) plus ou moins parallele-

8 ment, de preference a moins de 30 pres, a la paroi de la cheminee centrale (3), produisant un effet de succion qui ramene dans la chambre de reaction (6), au-dela de 1'ouverture d'evacuation (14), les particules solides qui longent la paroi interieure (55) du deflecteur. Toutefois, une zone de turbulence (59.1) peut se developper entre la couche mince de fluide (58) et la paroi de la cheminee centrale (3) et generer une inversion de flux qui ramene une partie de ces particules vers la sortie (14).
Pour minimiser cette influence, il est preferable que la chute de pression dans 1'espace (53) soit faible et donc que la quantite de particules solides que le flux de fluide (52) doit accelerer soit faible et que la distance (57) soit petite, de preference infe-rieure a la moitie de la distance (60) entre le bord de fuite et la paroi circulaire.
Une autre zone de turbulence (59.2) peut se developper entre le jet de fluide (58) et la paroi circulaire et engendrer une inversion du flux de fluide qui augmente la resistance a la rotation du lit fluidifie en amont de cette zone. Pour en mini-miser 1'influence, il est preferable que 1'injection de la couche mince de fluide (58) soit parallele ou dirigee legerement vers la paroi de la cheminee centrale (3).
La figure 5 montre un agrandissement de la zone situee autour des deux injecteurs (12.1) et (12.2). Les particules solides, en amont de 1'injecteur (12.1), glissent le long de la paroi plane (2.1) suivant la ligne de flux (41.1). Elles exercent une pression sur le flux de fluide (13.1) a sa sortie de 1'injecteur (12.1), dont la surface de sortie forme un angle (40) d'environ 90 avec la surface plane de la paroi (2.2), et elles empechent 1'expansion normale du fluide penetrant dans la chambre de reaction, 1'obligeant a suivre la ligne de flux (42.1), dont la pression compense la pression des particules solides et les devient suivant la ligne de flux (41.2), qui penetre progressivement dans la couche de ce fluide. Les particules solides forment une barriere, qui agit comme un deflecteur plus ou moins permeable suivant leur concentration, et elles confinent le fluide entre la ligne de flux (42.2) et la paroi polygonale (2.2) et le fluide qui garde une vitesse moyenne elevee, car il est confine dans un espace etroit, perd de 1'energie et donc de la pression au fur est a mesure qu'il la transfere aux particules solides qui longent la ligne de flux (41.3), en les accelerant et donc leur concentration diminue et leur permeabilite augmente, ce qui permet a la ligne de flux (42.3) de s'eloigner de la paroi (2.2) et donc au fluide, qui a perdu beaucoup de son energie, de ralentir. La ligne de flux (41.4) des particules solides fini par longer la paroi (2.2), le long de laquelle elles glissent, ralentissent et leur concen-tration augmente avant d'atteindre 1'injecteur suivant (12.2). Et ainsi de suite...
La concentration du flux de particules solides en amont des injecteurs est d'autant plus grande que la distance entre les injecteurs de fluide (12.1) et (12.2) est grande et donc que leur nombre est petit, et si la surface de la paroi plane (2.2) etait courbe comme les parois (2.1) et (2.3) dans la figure 3, elle exercerait sur les flux de particules solides (41.1) et (41.4) une pression supplementaire qui les ralentirait et qui augmenterait ainsi leur concentration et la resistance a la rotation du lit fluidifle.
L'angle de deviation (66) entre deux injecteurs est d'autant plus petit que le nombre d'injecteurs est eleve, ce qui diminue la deviation des flux de particules solides (41.2) et (41.3) et donc la pression exercee sur les flux de fluide (13.1) et (13.2) et donc aussi la quantite de particules solides qui peut se concentrer le long de la paroi circulaire polygonale apres avoir traverse ces flux de fluide et donc aussi la resistance a la rotation du lit fluidifle. L'angle (40) forme par le plan de la sortie de 1'injecteur (12.1) et la paroi circulaire polygonale (2.2) est d'environ 90 , ce qui permet d'injecter le fluide (13.1) dans une direction quasiment parallele a cette paroi (2.2) et ainsi d'augmenter la quantite de moment cinetique tangentiel transferee aux particules solides.
Cette illustration montre que les particules solides sont portees par un coussin de fluide dont la pression compense la force centrifuge et permet a ces particules de glisser le long de la paroi circulaire polygonale avec une resistance a la rota-tion tres faible, si le nombre d'injecteurs de fluide est eleve.
La chambre circulaire de reaction peut etre connecte en serie a d'autres chambres semblables, la sortie (19) des par-ticules solides de la chambre en amont etant reliee a 1'entree (16) de la chambre suivante. Ces chambres circulaires de reac-tion peuvent etre c6te a c6te, dans le prolongement 1'une de 1'autre ou superposees. Elles peuvent etre inclinees ou verticales.
La figure 6 montre la coupe longitudinale schematique, dans le plan des axes (x) et (z), 1'axe des (z) etant vertical et co'incidant avec 1'axe de rotation (00') des lits fluidifles, de la connexion de deux tronqons de chambres circulaires superpo-sees. Les surfaces (18) des lits fluidifies etant coniques, les lits fluidifles des chambres de reaction (6) sont subdivises en

9 tronqons annulaires par des anneaux de separation (80) qui supportent la partie du lit fluidifie directement situee au-dessus d'eux. Ceux-ci sont creux et connectes aux chambres de distribution du fluide (5) par des ouvertures (81) afin de pouvoir injecter par des injecteurs (82), plus ou moins parallelement au plan des axes (x) et (y) et perpendiculairement a 1'axe de rotation (00'), des fluides, symbolises par les fleches (83), en couches minces, qui supportent et font tourner les particules solides qui s'appuient sur la partie superieure des anneaux de separation (80).
L'anneau de separation (85) situe au bas des chambres de reaction est prolonge jusqu'a la paroi de la cheminee cen-trale (3), tandis que les autres anneaux de separation (80) ont une ouverture centrale large, de preference superieure au quart de la distance moyenne entre la paroi circulaire et la cheminee centrale, pour permettre aux particules solides d'y passer tout en restant a une certaine distance de la paroi de la cheminee centrale (3) pour ne pas etre entrainees dans la cheminee centrale par 1'ouverture d'evacuation (14).
Un flux de particules solides (90) sort du bas de la chambre circulaire de reaction superieure par le conduit de trans-fert (91) qui traverse 1'anneau de separation (85) et penetre (92) dans la partie superieure de la chambre inferieure. Les flux de fluide (11) sont evacues des cheminees centrales (7) par un ou plusieurs conduits (93).
Il faut remarquer que si la pression du fluide au-dela du lit fluidifle est plus ou moins la meme dans chaque cham-bre circulaire de reaction, la pression a 1'entree du conduit de transfert (91), situee a 1'interieur du lit fluidifle, a proximite de la paroi circulaire, est superieure a la pression a sa sortie, situee en dehors du lit fluidifle, pres de la paroi de la cheminee centrale, ce qui facilite le transfert des particules solides d'un reacteur a 1'autre, meme lorsque les reacteurs sont horizontaux et situes a la meme hauteur.
Enfin les particules solides (95), qui ont penetre dans la cheminee centrale (7) en passant par 1'ouverture d'evacua-tion (14) et qui tombent tout en tournant dans le bas de la cheminee centrale, en sont evacuees par le tube (96), qui dans la realite n'est pas dans le meme plan que le conduit de transfert (90), afin de pouvoir les croiser. La pression en cet endroit etant plus faible que la pression dans la chambre de reaction, ces particules solides doivent donc etre collectees separement pour etre eventuellement recyclees par des moyens adequats.
Les anneaux de separation (80) peuvent etre remplaces par des spires helicoidales. Les particules solides qui tour-nent le long de la paroi circulaire et d'une spire helicoidale vont monter si la pente de la spire est dans le sens ascendant. Dans ce cas il est possible de transferer les particules solides de la chambre inferieure vers la chambre superieure, si la partie infe-rieure du conduit de transfert (91) est localisee le long de la paroi circulaire ou la pression est la plus elevee et la partie supe-rieure de ce conduit (91) est localisee contre la cheminee centrale ou la pression est la plus faible. Les particules qui ne sont pas transferees ou evacuees de la partie superieure de la chambre circulaire de reaction peuvent retomber dans 1'espace central entre le bord interieur des spires et la cheminee centrale. Les spires helicoidales peuvent aussi etre creuses et alimentees de fluide qui est injecte le long de leur surface superieure dans la chambre circulaire de reaction. Elles peuvent former une helice helicoidale continue ou discontinue ou etre fragmentees en fraction de spires, semblables a des ailettes fixes, orientees dans le sens ascendant.
Les flux de fluides peuvent etre recycles suivant des schemas adaptes aux objectifs. Par exemple la figure 7 montre un schema adapte au sechage de particules solides introduites par le tube (16) d'un c6te d'une des deux chambres circulaires de reaction mises en serie et sortant par le tube (19) place a 1'extremite opposee de la deuxieme chambre, le transfert de ces particules d'un reacteur a 1'autre se faisant par le conduit de transfert (91).
Le gaz frais et sec (100) est introduit par le tube (8.1) alimentant le tronqon annulaire (F) de la chambre d'alimenta-tion situee du c6te de la sortie (19) des particules solides. Il est rechauffe au contact des particules solides chaudes qu'il refroidit tout en achevant leur s6chage avant leur sortie par le tube (19). Ce gaz est ensuite aspire par le compresseur (101.1) au travers du tube de sortie (11.1). Il est recycle au travers des unites de traitement (102.1) et (102.2), par exemple des echan-geurs thermiques et/ou condenseurs, par les tubes (8.2) et (8.3) dans les tronqons annulaires (E) et (D). Il est ensuite recycle successivement par les compresseurs (101.2) et (101.3) dans les tubes de (8.3) a(8.6) au travers des unites de traitement de (102.2) a(102.5), dans les tronqons annulaires de (D) a(A), afin d'evacuer progressivement 1'humidite des particules solides.
Le fluide, qui s'est charge d'humidite et qui a ete refroidi par les particules solides, qui sont introduites par le tube (16) situe du c6te du tube (8.6) et qu'il a rechauffees, est evacue en (103).
Les particules solides peuvent etre des catalyseurs qui catalysent la transformation chimique du fluide qui traverse le lit fluidifie. Dans ce cas, le fluide est progressivement transforme. 11 est en contact lors de son premier passage dans le reacteur avec un catalyseur usage qui peut etre regenere et recycle par des dispositifs ad6quats, et lors de son dernier passage avec un catalyseur frais ou regenere et les unites de traitement de (102.1) a(102.5) peuvent aussi servir a evacuer un compo-sant indesirable, par exemple par absorption ou condensation.
La figure 8 montre le schema de la coupe longitudinale schematique d'un reacteur semblable a celui de la figure 1, mais dont 1'axe de rotation du lit fluidifle est vertical ou fortement incline et dont la cheminee centrale (7) se termine a une certaine distance au-dessus du c6te inferieur (4.2). Le bas de la cheminee centrale peut etre ferme, comme represente sur la figure 8, ou etre ouvert. Dans ce cas les particules solides qui entrent dans la cheminee centrale peuvent en etre evacuees par le bas lors des arrets, mais en cours de fonctionnement, des tourbillons peuvent y entrainer les particules solides qui s'accu-mulent dans le bas de la chambre circulaire de reaction.
Cette configuration peut etre avantageuse lorsque la quantite de fluide a evacuer n'est pas trop elevee. Comme la surface (18) du lit fluidifie est conique, tres legerement conique sur ce schema, ce qui suppose une force centrifuge tres ele-vee, le fluide (13) doit traverser une epaisseur plus importante du lit fluidifie dans la partie inferieure de la chambre de reac-tion et donc son temps de residence y est plus eleve. S'il est souhaitable de 1'eviter, la chambre circulaire (2) peut etre aussi conique pour r6duire cette difference et / ou la quantite de fluide injecte dans la partie inferieure de la chambre circulaire de reaction peut etre augmente, par exemple en y augmentant le nombre et / ou la section des injecteurs de fluide et / ou la pres-sion dans le tronqon annulaire (C) de la chambre de distribution.
La figure 8 comprend aussi, a titre d'illustration, le schema d'un systeme d'alimentation du fluide par ejecteur per-mettant le recyclage d'une fraction de ce fluide sans 1'utilisation d'un compresseur. Ce schema est utile lorsque le fluide ne doit etre recycle qu'une ou deux fois et que l'utilisation de compresseurs est difficile, par exemple a cause de la corrosivite du fluide ou de temperatures tres elevees, comme par exemple pour la deshydrogenation de 1'ethylbenzene ou le craquage cata-lytique d'essence de cracking en olefines legeres.
5 Le fluide d'alimentation (100), eventuellement prechauffe, est injecte sous pression dans un ejecteur (105), pour etre injecte (106) a tres grande vitesse dans le tube (10.1) de sortie du fluide a recycler (11.1) afm de 1'entrainer dans une unite de traitement (102), par exemple un four, et de le recycler dans le reacteur par les tubes (8), avant d'etre evacue (11.2) par le tube (10.2) vers des unites de traitement.
La figure 9 montre le schema de la coupe longitudinale d'un reacteur semblable a celui de la figure 1, comprenant a

10 chaque extremite de la cheminee centrale un compresseur centrifuge, (108.1) et (108.2), symbolise par les helices (109.1) et (109.2), qui sont entrainees par un moteur commun (110) grace a 1'arbre de transmission (111) qui traverse la cheminee cen-trale. Le fluide frais (112) est alimente par le tube (8.1) situe du c6te de la sortie (19) des particules solides, en passant even-tuellement par une unite de traitement (113), comme par exemple un condenseur d'humidite. 11 est ensuite recycle un certain nombre de fois, successivement par les compresseurs (108.1) et (108.2) au travers des tubes (8.2) et (8.3) et de 1'unite de traitement (102), comme par exemple un rechauffeur, avant d'etre evacue. Ce schema tres compact peut etre avantageusement utilise dans des unites facilement transportables, par exemple pour le sechage de grains d'origine agricoles.
Les flux de fluide peuvent etre recycles dans les memes tronqons annulaires, par exemple pour polymeriser les par-ticules catalytiques en suspension dans des melanges de fluides actifs contenant le ou les monomeres et pouvant avoir des compositions et / ou des temperatures differentes d'un tronqon a 1'autre pour obtenir des polymeres multimodaux et / ou a large distribution moleculaire.
La figure 10 illustre un schema pouvant servir a ce type d'application. La chambre d'alimentation et la cheminee centrale sont divisees en quatre tronqons, respectivement de (A) a(D) et de (A
) a(D ), par les parois transversales de (20.1) a(20.3) et de (115.1) a(115.3). Ces dernieres peuvent etre prolongees par les parois transversales annulaires de (116.1) a (116.3) afin de separer egalement la chambre circulaire de reaction en quatre tronqons annulaires correspondant aux quatre tronqons de la chambre d'alimentation et de la cheminee centrale pour mieux separer les fluides d'un tronqon a 1'autre, a

11 condition de prevoir des passages de (117.1) a(117.3) dans ces parois transversales annulaires, de (116.1) a(116.3), le long de la paroi circulaire, pour permettre le transfert des particules solides d'un tronqon annulaire a 1'autre et des passages de (118.1) a(118.3) contre la cheminee centrale ou a 1'interieur de celle-ci pour permettre le passage de fluide afin d'egaliser les pressions entre les differents tronqons de la cheminee centrale.
Quatre compresseurs, de (108.1) a(108.4) aspirent les fluides, de (11.1) a(11.4), des tronqons, de (A ) a(D ), de la cheminee centrale au travers des tubes concentriques, de (10.1) a(10.4), pour le recycler dans les chambres d'alimentation, de (A) a(D), par les tubes de (8.1) a(8.4), en passant par les unites de traitement, de (92.1) a(92.4), par exemple des echan-geurs thermiques avec soutirage eventuelle de composants indesirables et / ou de fluide a purifier avant d'etre recycle. Les fluides recycles traversent ensuite le lit fluidifie rotatif et penetre dans les ouvertures d'evacuation de la cheminee centrale, de (14.1) a(14.4), pour etre recycle a nouveau dans les memes tronqons. Les fluides frais (119) peuvent etre directement ali-mentes, en fonction des besoins, par les tubes d'alimentation, de (8.1) a(8.4).
Si les fluides sont des gaz, il est possible de pulveriser de fines gouttelettes (120) d'un liquide sur au moins une par-tie de la surface du lit fluidifle par un ou plusieurs tubes (121) passant par la cheminee centrale.
* * *
Ces schemas ne peuvent fonctionner que si la quantite de mouvement transmise par le fluide aux particules solides est suffisante pour les accelerer au fur et a mesure de leur transfert a 1'interieure de la chambre de reaction a une vitesse moyenne de rotation, Vp, suffisamment elevee pour que la force centrifuge compense la pression centripete exercee par le fluide et pour compenser leurs pertes de moment cinetique dues a la turbulence et a la fiiction le long des parois.
Il faut en outre que, apres avoir ete ralenti par les particules solides, le fluide garde une vitesse tangentielle moyenne suffisante pour eviter un reflux significatif. Par exemple il doit accomplir une moyenne de plus d'un demi tour avant de sortir de la chambre de reaction dans les schemas decrits ci-dessus qui ne contiennent qu'une seule ouverture de sortie (14) par tronqon et ou le fluide est injecte plus ou moins uniformement le long de la paroi circulaire.
A titre d'exemple indicatif, la premiere condition peut s'ecrire, pour une tranche annulaire de la chambre de reac-tion, de maniere approximative, en negligeant 1'effet des variations de pression supposees faibles sur la masse specifique du fluide: Ke* m*(Vi-Vt)*Vi*Ei,= Cc*M*7E*E*(2*R-E)*Kf*Vp (1) ou Ke, qui peut etre superieur a 1 lorsque le fluide qui vient d'etre injecte est confine entre un "mur" de particules solides et la paroi circulaire permettant de convertir une fraction de son energie cinetique et / ou de sa pression en moment cinetique, est un coefficient variable d'efflcience de transfert du moment cinetique tangentiel du fluide vers les particules, m, Vi et Vt sont respectivement les moyennes de la masse specifique, de la vitesse d'injection et tangentielle du fluide, Ei est la somme des epaisseurs (largeurs) des ouvertures de sortie des injecteurs traversant la tranche annulaire, Cc et M sont la concentration moyenne et la masse specifique des particules solides, E et R sont 1'epaisseur (largeur) moyenne et le rayon de la chambre de reaction et Kf est un coefficient variable de friction representant le % du moment cinetique que doivent recevoir les particules solides par unite de temps pour atteindre et se maintenir a la vitesse moyenne de rotation Vp.
La conservation des masses de fluide, en supposant m constant, ce qui est approximativement correct pour les peti-tes variation de pression, permet d'ecrire : Ei*Vi z (1-Cc)*E*Vt / a, ou a est le nombre moyen de tours ou fraction de tours parcourus par le fluide avant de sortir de la chambre de reaction.
Si Vp= (3*Vt, ou 0<1 est un coefficient de glissement des particules solides dans le fluide, 1'equation (1) devient:
(1-Cc) / a zEi / E + X*(2 - E / R) (2), ou X= 7E*R*(3*Cc*Kf*M / (Ke*m*Vi).
La deuxieme condition peut s'ecrire a> a , ou a , generalement proche de'/2, est le nombre minimum de fraction de tours que le fluide doit accomplir en moyenne autour de la cheminee centrale pour eviter un reflux permettant d'entrainer une quantite trop elevee de particules dans la cheminee. L'equation (2) permet d'ecrire :
X=7E*R*(3*Cc*Kf*M / (Ke*m*Vi) <[(1 - Cc) / a - Ei / E] / (2 - E / R) (3), et de preference plus petit que 1.
Ceci montre que, lorsque le rapport des masses speciflques M/m est tres eleve, ce qui est generalement le cas lorsque le fluide est un gaz a une pression proche de la pression atmospherique, le produit des rapports (R / Vi) * (Cc*Kf / Ke) doit etre

12 tres petit, ce qui necessite un rapport Cc*Kf / Ke d'autant plus petit et / ou une vitesse d'injection du fluide, Vi, d'autant plus grande que le rayon R est grand. Il est donc necessaire d'avoir une grande efficience de transfert de moment cinetique du fluide vers les particules solides et une faible friction entre les particules solides et la paroi circulaire pour obtenir des concen-trations moyennes de particules solides acceptables dans des reacteurs de taille industrielle utilisant des gaz a des pressions proches de la pression atmospherique.
En outre, il faut encore que la force centrifuge exercee sur les particules solides soit superieure a la pression centri-pete du fluide, approximativement proportionnelle au carre de la vitesse radiale moyenne, Vr, du fluide a proximite de la paroi circulaire, afm d'empecher un trop grand nombre de particules de s'approcher de la paroi de la cheminee centrale (3) en amont de la sortie (14) ou du deflecteur (40). Ceci peut s'ecrire, en premiere approximation : Vr < Vc*Vp/ (g*R)'/2 (4); ou g est 1'acceleration de la pesanteur et Vc est la vitesse ascensionnelle critique, d'autant plus petite que la taille des particules solides est petite, a ne pas depasser pour obtenir un lit fluidifie dense, s'il n'est equilibre que par la force de la pesanteur.
La conservation des masses du fluide, pour de faibles variations de pression qui permettent de negliger les varia-tions de densite du fluide, permet d'ecrire : 2*7E*R*Vr z E*Vt / a et 1'inegalite (4) devient approximativement:
E < 2*7E*a*(3*Vc*(R / g)1/2 < 2*a*Vc*(R)'/2 (5) si R et Vc sont exprimes en m et m/s.
Cette inegalite indique que 1'epaisseur moyenne maximum de la chambre de reaction ne peut augmenter que proportionnel-lement a la racine carree de R, lorsque la vitesse critique, Vc, et donc la taille des particules solides sont tres petites et qu'il est preferable d'utiliser des chambres de reaction de petit diametre, s'il n'est pas souhaitable d'avoir un rapport E/R tres petit.
S'il est souhaitable de faire traverser le lit fluidifie par un flux maximum de fluide lorsque la vitesse maximum d'injection du fluide, Vi, est limitee, il faut augmenter la section totale, Ei, des injecteurs de fluide. Si la vitesse critique, Vc, est petite, les conditions ci dessus permettent de determiner que 1'optimum est atteint lorsque 1'epaisseur (largeur) moyenne de la chambre de reaction est environ de:
E = 2 * 7E * a * 0 * Vc * (R / g)'/2 (6) et que Ei = E * [(1-Cc) / a - X *
(2 - E / R)] (7).
Ou, en premiere approximation, a etant generalement proche de 0,5 et 0 proche de 1, il est souhaitable que :
E/ R< Vc /(R)'/2 (8) exprimes en m et m/s, et Ei / E< 2*(1 - Cc) - X*(2 - E/
R) (9) ce qui impose un X petit et donc generalement une grande vitesse d'injection, Vi, lorsque Vc et donc E / R sont petits, car les particules solides sont petites.
Mais, pour eviter d'etre aux conditions limites, dans la pratique, il est souhaitable d'utiliser, pour les estimations d'epaisseurs (largeur) optimum de la chambre de reaction et des injecteurs de gaz, une concentration moyenne, Cc, des parti-cules solides et / ou une vitesse theorique d'injection du fluide, Vi, respectivement superieure aux concentrations de particu-les solides et inferieure aux vitesses d'injection du fluide qu'il est prevu d'utiliser.
EXEMPLES INDICATIFS
Une simulation numerique montre qu'on peut atteindre une concentration moyenne de Cc=30% de particules soli-des de tres petite dimension, ayant une vitesse critique de Vc = 0,4 m/s, avec une bonne separation du fluide et des particules solides, dans une chambre de reaction de 0,4 m de diametre avec une cheminee centrale de 0,14 m de diametre n'ayant qu'une seule ouverture d'evacuation, en injectant de 1'air a la pression atmospherique a une vitesse de 30 m/sec au travers de 8 injecteurs de 0,004 m d'epaisseur (largeur) de sortie chacun, le fluide n'accomplissant en moyenne qu'environ une demi revolution autour de la cheminee centrale avec un temps de residence du fluide dans le reacteur d'environ 1/10e" de seconde.
La vitesse moyenne tangentielle estimee des particules solides et celle du gaz varient respectivement d'environ 4,6 a 4 m/s et de 5,5 a 5 m/s et le coefficient X et le produit de Cc*Kf / Ke varient seulement de 0,9 a 1 et de 7%/s a 8%/s, lorsque la concentration des particules solides est augmentee progressivement de 10 a 30%, confirmant que 1'efflcience du transfert de moment cinetique du fluide vers les particules solides s'ameliore lorsque la concentration des particules solides, et donc des "murs" de particules solides canalisant le fluide, augmente. Les pertes de particules solides par la cheminee centrale apparais-sent et augmentent rapidement lorsque la concentration moyenne des particules solides approche des 28% et que le coeffi-cient X est proche de 1.
Si le nombre d'injecteurs du fluide est reduit a 4, le produit de Cc*Kf / Ke devient environ 2,5 fois plus eleve, ce

13 qui impose 1'augmentation de la vitesse d'injection du gaz Vi a 60 m/sec pour que le coefficient X reste en dessous de 1 et les pertes de particules solides par la cheminee centrale deviennent importantes a partir d'une concentration de 25%, ce qui confirme la necessite d'avoir un grand nombre d'injecteurs du gaz lorsque le rapport M/m est tres eleve. Et si on augmente le nombre d'ouvertures d'evacuation dans la cheminee centrale, les pertes de particules solides deviennent deja significatives avec des concentrations encore moins elevees, ce qui confirme 1'interet de n'avoir qu'une seule ouverture d'evacuation par tranche transversale de la cheminee centrale.
Si le rapport entre la masse specifique des particules solides et du fluide est 25 fois plus petit, par exemple en aug-mentant la pression a 25 atmospheres, le fluide toume environ 5 fois plus vite en accomplissant en moyenne plus de 2 revo-lutions autour de la cheminee centrale avant d'y entrer et la force centrifuge est environ 25 fois plus elevee. Ceci permet donc d'augmenter la concentration des particules solides et / ou de diminuer la vitesse d'injection du fluide et / ou d'augmenter le diametre de la chambre de reaction tout en gardant une tres bonne separation du fluide et des particules solides. La perfor-mance peut egalement etre amelioree si le coefficient de friction, Kf, est plus petit et si le coefficient d'efflcience de transfert de moment cinetique, Ke, est plus grand, ce qui peut etre obtenu en augmentant le nombre d'injecteurs du fluide et en amelio-rant le profil des inj ecteurs et de la chambre circulaire.
Si le fluide est un liquide legerement plus leger que les particules solides, son nombre de revolutions, sa vitesse de rotation et la force centrifuge augmente encore, ce qui permet de garder une separation acceptable du fluide et des particules solides, meme si la vitesse critique Vc est beaucoup plus petite en raison de la faible difference des masses specifiques.
Ces exemples montrent que ce n'est que lorsque le rapport entre la masse specifique des particules solides et du fluide est de plusieurs centaines, qu'il faut des vitesses d'injection du ou des fluides tres superieures a la vitesse de rotation souhaitee des particules solides et / ou que la chambre de reaction ait un petit diametre.
Le dispositif de la presente invention peut etre applique a des procedes industriels de polymerisations catalytiques, de sechage, d'impregnation, d'enrobage, de torrefaction ou d'autres traitements de particules solides en suspension dans un lit fluidifie ou de craquage, de deshydrogenation ou d'autres transformations catalytiques de fluides ou melanges de fluides traversant un lit fluidifie.
EXEMPLE DE PROCEDE UTILISANT CE DISPOSITIF
CONVERSION D'ESSENCES DE CRACKING EN OLEFINES LEGERES
La chambre de reaction cylindrique illustree par la figure 8 peut avoir, a titre indicatif, 1 m de diametre, 4,5 m de longueur et 0,23 m d'epaisseur (largeur) moyenne, ce qui lui donne un volume d'environ 2,5 m3. Le fluide (100), constitue d'essences de cracking prechauffees a temperature elevee, d'une masse specifique, a la temperature et a la pression d'injec-tion, d'environ 5 kg/m3, est injecte a grande vitesse (par exemple 200 a 300 m/s, donnent une pression potentielle de 100 a 200 000 Pa) dans 1'ejecteur (105) pour etre surchauffe a la temperature souhaitee (plus de 600 C), en meme temps que le fluide recycle qu'il entraine dans le four (102) et ensuite dans la chambre de reaction, ou ils sont injectes, par exemple, a une vitesse de 60 m/s au travers de 17 fentes d'injection de 0,005 m d'epaisseur, donnant un debit d'environ 23 m3/s, soit 400 tonnes par heure. (Ce debit eleve n6cessite une cheminee centrale traversant la chambre de reaction pour pouvoir evacuer le fluide des 2 c6tes et le reacteur peut etre horizontal ou vertical.) Si la quantite de fluide qui est recycle est d'environ 50%, le debit d'alimentation d'essences de cracking est d'environ 200 tonnes par heure et son temps moyen de residence dans la chambre de reaction est d'environ deux fois un dixieme de seconde.
Si Cc*KPM/m*Ke z 30, ce qui donne Xz 0,7, la poudre de catalyseur, qui est alimentee par le tube (16) est en-trainee par le fluide a une vitesse moyenne de rotation, Vp, d'environ 13 m/s, donnant une force centrifuge de 35 fois la pe-santeur, generant une pression sur la paroi cylindrique d'environ 30 000 Pa et permettant au fluide de traverser le lit fluidifie a une vitesse de plus de 2 m/s. La poudre de catalyseur est evacuee par le tube (19) et peut etre aisement recyclee apres regene-ration, avec un temps de cycle pouvant etre de quelques minutes a de nombreuses heures.
SECHAGE DE GRAINS AGRICOLES
Le s6chage de grains d'origine agricole peut se faire suivant le schema de la figure 9. La chambre de reaction ou chambre de sechage peut avoir les memes dimensions que celles de 1'exemple ci-dessus. Dans ce cas, 1'air frais (112) est

14 introduit par le tube (8.1), eventuellement au travers d'un condenseur d'humidite (113), pour traverser 1'extremite de la cham-bre de reaction situee du c6te de la sortie des grains (19) afin de se rechauffer en les refroidissant et en achevant leur s6chage.
Cet air (11.1) est ensuite aspire par le compresseur ou ventilateur centrifuge (108.1) au travers de la conduite (10.1) et recycle dans le reacteur par la conduite (8.2) apres avoir ete chauffe davantage dans le rechauffeur (102). Apres avoir ete recycle plusieurs fois, cet air (11.2) est aspire par le compresseur ou ventilateur centrifuge (108.2) au travers de la conduite (10.2) et recycle dans le reacteur par la conduite (8.3) apres avoir ete rechauffe par le rechauffeur (102). Apres avoir ete a nouveau recycle quelque fois, cet air charge d'humidite et refroidi par les grains, qui sont alimentes par la conduite (16) et qu'il a re-chauffes, est evacue en (114).
L'air etant aspire par les compresseurs ou ventilateurs, la pression dans le reacteur est inferieur a la pression atmos-pherique, ce qui est favorable au s6chage et des moyens m6caniques peuvent aisement transferer les grains seches pour un stockage a la pression atmospherique. L'air peut etre injecte dans la chambre de s6chage au meme debit de 23 m3/s de 1'exem-ple ci-dessus, soit environ 100 tonnes par heure. S'il est recycle 5 a 10 fois, cela donne une quantite d'air frais de 10 a 20 tonnes par heure et un temps de contact avec les grains d'environ 5 a 10 fois 0,1 seconde.
La quantite de grains dans la chambre de sechage peut etre d'environ 500 kg, ce qui donne un temps de sejour moyen de 90 secondes pour le sechage de 20 tonnes par heure, ce qui peut etre suffisant compte tenu de la vitesse elevee et de la faible pression de 1'air et de la possibilite de travailler a des temperatures plus elevee grace a la brievete du temps de sejour et du refroidissement des grains avant leur sortie du reacteur.
Cet ensemble peut etre realise de maniere compacte et facilement transportable, ce qui montre 1'avantage de pou-voir faire traverser un lit fluidifie dense par de tres grande quantite de fluide a vitesse elevee grace a la force centrifuge.
COPOLYMERISATION D'ETHYLENE ET D'OCTENE EN PHASE GAZEUSE
La copolymerisation de 1'ethylene et de 1'octene n'est possible en phase gazeuse que si la pression dans le reacteur est faible, au maximum quelques fois la pression atmospherique, car la pression partielle de 1'octene est limitee a environ 0,2 atmospheres a 70 C. A ces pressions, la quantite de calories produites par ces reactions tres exothermiques ne peut etre evacuee qu'en utilisant des catalyseurs peu actifs ou en diluant le melange de gaz actifs avec un gaz inactif pour ralentir la vitesse de reaction, ce qui augmente le cout de 1'installation, ou en faisant traverser le lit fluidifie par une telle quantite de gaz que cela necessite un lit fluidifie rotatif, par exemple suivant le schema d6crit dans la figure 10.
L'octene peut etre pulverise en fines gouttelettes (120) dans la chambre de reaction par le tube (121) qui passe par la cheminee centrale et / ou etre alimente sous la forme gazeuse en meme temps que 1'ethylene frais (119) et le fluide recycle par un ou plusieurs des tubes de (8.1) a(8.4).
A titre indicatif, la chambre de reaction cylindrique peut, par exemple, avoir un diametre de 1,6 m; 10 m de long et de 0,32 m d'epaisseur, comprenant 29 fentes d'injection de 0,005 m d'epaisseur, permettant 1'injection d'environ 50 m3/s de fluides actifs, si la vitesse d'injection du fluide est de 35 m/s. Si la pression est d'environ 3 fois la pression atmospherique, ce qui permet une concentration d'environ 20% en poids d'octene, le flux de fluides actifs recycles est d'environ 700 tonnes par heure, ce qui permet d'evacuer la chaleur de polymerisation d'environ 10 a 20 tonnes par heure de polymere. La quantite de polymere dans la chambre de reaction dont le volume est d'environ 12 m3 est d'environ 3 tonnes, ce qui donne un temps de residence des particules de polymere dans la chambre de reaction de 10 a 15 minutes, ce qui permet d'employer des cataly-seurs tres actifs. La vitesse de rotation des particules de polymere peut etre d'environ I 1 m/s, ce qui donne une force centri-fuge d'environ 16 fois la pesanteur, ce qui permet de traverser le lit fluidifie avec une vitesse radiale de plus de 1,5 m/s en 0,2 secondes environ.
Ce reacteur peut etre mis en serie, par exemple a la suite d'un autre reacteur pouvant travailler a des pressions beau-coup plus elevees sans comonomere ou avec des comonomeres plus legers, afin d'obtenir des polymeres multimodaux. 11 permet egalement de faire varier progressivement la composition et / ou la temperature du fluide traversant le lit fluidifie rotatif.
IMPREGNATION OU ENROBAGE DE PARTICULES SOLIDES

Le schema de la figure 10 peut aussi etre utilise pour 1'impregnation ou 1'enrobage de particules solides. Le fluide servant a 1'impregnation ou 1'enrobage peut etre pulverise sous forme de fines gouttelettes (120) dans la partie de la chambre de reaction qui est situee du c6te de 1'alimentation des particules solides par le tube (16). Ces particules sont ensuite sechees dans les tronqons annulaires successifs de la chambre circulaire de reaction et les composants servant a 1'impregnation ou 1'enrobage des particules solides peuvent meme etre cuits, si la temperature du fluide recycle est suffisamment elevee et les particules solides peuvent etre recyclees par un dispositif adequat, s'il est necessaire d'appliquer plusieurs couches d'enrobage.

Claims

.cndot.

REREVENDICATIONS

1 - Dispositif à lit fluidifié rotatif comprenant une chambre circulaire de réaction, un dispositif d'alimen-tation d'un ou plusieurs fluides, disposé autour de la paroi circulaire de ladite chambre circulaire de réaction, un dispositif d'évacuation du ou des dits fluides, un dispositif d'alimentation de particules solides d'un côté de ladite chambre circulaire de réaction et un dispositif d'évacuation des dites particules solides du côté opposé de la dite chambre circulaire de réaction, caractérisé en ce que:
ledit dispositif d'évacuation du ou des dits fluides comprend une cheminée centrale traversant longi-tudinalement ou pénétrant à l'intérieur de ladite chambre de réaction, la paroi de ladite cheminée centrale comprenant au moins une ouverture d'évacuation permettant d'évacuer centralement, par ladite cheminée centrale, le ou lesdits fluides de ladite chambre circulaire de réaction;
ledit dispositif d'alimentation du ou desdits fluides comprend des injecteurs de fluide répartis autour de ladite paroi circulaire configurés pour injecter le ou lesdits fluides en une succession de couches qui longent ladite paroi circulaire en tournant autour de ladite cheminée centrale et en entraînant lesdites particules solides dans un mouvement de rotation dont la force centrifuge les pousse vers ladite paroi circulaire, au travers de ladite succession de couches;
ladite force centrifuge est, en moyenne, au moins égale à trois fois la force de la pesanteur, lesdites par-ticules solides formant ainsi un lit fluidifié rotatif qui tourne autour et à
une certaine distance de ladite cheminée centrale en glissant le long de ladite paroi circulaire et en étant supporté par lesdites couches du ou desdits fluides qui traversent ledit lit fluidifié avant d'être évacués centralement par ladite ouverture d'évacuation de ladite cheminée centrale et dont la force centripète est compensée par ladite force centrifuge s'exerçant sur lesdites particules solides.

2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la ou lesdites ouvertures d'évacuation sont disposées longitudinalement et que leur largeur moyenne est inférieure à
la moitié de la distance moyenne entre ladite paroi de ladite cheminée centrale et ladite paroi circulaire.

3 - Dispositif selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que la somme des sections desdites ouvertures d'évacuation est inférieure au double de la somme des sections de sortie desdits injecteurs de fluide.

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que les plans desdites ouvertures d'évacuation forment des angles compris entre 600 et 120 avec la paroi de ladite cheminée centrale.

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'aucune section trans-versale de ladite cheminée centrale ne traverse plus d'une dite ouverture d'évacuation.

6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que les directions d'in-jection des couches du ou des dits fluides par lesdits injecteurs de fluide forment un angle inférieur à 30° avec ladite paroi circulaire du côté situé en aval desdits injecteurs de fluide.

7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les plans des sorties desdits injecteurs de fluide forment des angles compris entre 60° et 120° avec ladite paroi circulaire du côté situé en aval desdits injecteurs de fluide.

8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que chaque tranche an-40 nulaire de ladite paroi circulaire contient au moins un dit injecteur de fluide tous les 90°.

9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que la distance entre deux dits injecteurs de fluide consécutifs est inférieure au rayon moyen de ladite paroi circulaire.

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les sorties desdits injecteurs de fluide sont minces, d'une largeur inférieure au vingtième du rayon moyen de ladite chambre de réaction.

11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé
en ce que la surface de ladite paroi circulaire située entre deux dits injecteurs consécutifs est plane, la paroi circulaire étant polygonale.

12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce que ledit dispositif d'alimentation du ou desdits fluides comprend une chambre d'alimentation de fluide entourant ladite paroi circulaire, la différence de pression entre ladite chambre d'alimentation de fluide et ladite cheminée centrale étant maintenue par lesdits dispositifs d'alimentation et d'évacuation du ou desdits fluides à plus d'une fois la pression centrifuge moyenne exercée par ledit lit fluidifié sur ladite paroi circulaire.

13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite chambre d'alimentation est divisée en secteurs longitudinaux par des parois longitudinales permettant d'alimenter lesdits injecteurs correspondant auxdits secteurs longitudinaux à des pressions différentes.

14 - Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite chambre d'alimentation est divisée en tronçons annulaires successifs par des parois annulaires transversales permettant d'alimenter séparément lesdits injecteurs correspondant à chacun desdits tronçons annulaires successifs et donc de faire traverser les tronçons annulaires correspondants dudit lit fluidifié rotatif par des fluides de compositions et / ou à des températures et / ou à des vitesses d'injection différentes.

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ladite chambre de réaction est traversée longitudinalement par au moins un déflecteur, en forme d'aile, à proximité de ladite cheminée centrale, en amont d'au moins une desdites ouvertures d'évacuation et se prolongeant au-delà de la ou desdites ouvertures d'évacuation.

16 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit déflecteur est creux et est alimenté
en fluide par ledit dispositif d'alimentation de fluide et est muni d'au moins un injecteur de fluide le long de son bord de fuite permettant d'injecter ledit fluide, en couche mince, le long de la paroi de ladite cheminée centrale en aval de ladite ouverture d'évacuation.

17 - Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la distance entre ledit bord si-tué en aval dudit déflecteur creux et la paroi de ladite cheminée centrale située en aval de ladite ouverture d'évacuation est inférieure à
la moitié de la distance entre ledit bord et ladite paroi circulaire.

18 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé
en ce que la paroi de ladite cheminée centrale est évasée à au moins une de ses deux extrémités et en ce qu'elle comprend un tube d'évacuation dudit fluide, concentrique et à une certaine distance de ladite paroi évasée, et un tube d'évacuation contre ladite paroi évasée évacuant séparément lesdites particules solides qui ont été entraînées dans ladite cheminée centrale et qui sont poussées par la force centrifuge le long de ladite paroi évasée.

19 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que ladite chambre circulaire de réaction est reliée à une autre chambre similaire, par un conduit de transfert qui permet de transférer lesdites particules solides de ladite chambre circulaire de réaction à ladite chambre similaire et dont l'entrée est situé à proximité de ladite paroi circulaire de ladite chambre circulaire de réaction, du côté opposé audit dispositif d'alimen-tation desdites particules solides, et dont la sortie est située à proximité
de ladite cheminée centrale de ladite chambre similaire du côté
opposé audit dispositif d'évacuation desdites particules solides de ladite chambre similaire.

20 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 19, caractérisé
en ce que ladite chambre circulaire de réaction contient, à proximité du côté dudit dispositif d'évacuation desdites particules solides, un anneau de régulation dont le bord extérieur longe et est fixé à ladite paroi circulaire, et dont le bord intérieur est à une distance moyenne de ladite cheminée centrale supérieure au quart de la distance moyenne entre ladite cheminée centrale et ladite paroi circulaire, lesdites particules solides en suspension dans ledit lit fluidifié rotatif devant passer dans l'espace situé entre le dit bord intérieur et ladite cheminée centrale pour passer d'un côté dudit anneau de régulation à l'autre côté.

21 - Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit anneau de régulation comprend au moins un passage, situé contre ladite paroi circulaire, permettant le transfert desdites particules solides situées d'un côté dudit anneau régulation vers l'autre côté sans devoir passer par l'espace situé entre ledit bord intérieur et ladite cheminée centrale.

22 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 21, caractérisé
en ce que le ou lesdits flui-des sont des gaz et en ce qu'il comprend un dispositif d'injection d'un liquide, passant par ladite cheminée centrale, permettant de pulvériser ledit liquide en fines gouttelettes sur au moins une partie de la surface dudit lit fluidifié.

23 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé
en ce que ladite chambre circulaire de réaction contient un ensemble de spires ou fraction de spires hélicoïdales dont le bord extérieur longe et est fixé à ladite paroi circulaire, et dont le bord intérieur est à une distance moyenne de ladite cheminée centrale supérieure au quart de la distance moyenne entre ladite cheminée centrale et ladite paroi circulaire.

24 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé
en ce que ledit dispositif d'alimentation d'un ou plusieurs fluides comprend au moins un éjecteur pénétrant dans un conduit d'évacuation du ou desdits fluides et par où le ou lesdits fluides d'alimentation sont injectés à très grand vitesse et mélangés aux fluides évacués dans ledit conduit d'évacuation pour être recyclés dans ladite chambre circulaire de réaction.

25 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé
en ce que l'axe de rota-tion dudit lit fluidifié (00') forme un angle inférieure à 45 avec la verticale et en ce que ladite cheminée centrale traverse le côté
supérieur de ladite chambre circulaire de réaction et se termine à une certaine distance du côte opposé, la section transversale de ladite cheminée centrale diminuant progressivement depuis le haut vers le bas.

26 - Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que le rayon moyen de ladite chambre circulaire de réaction diminue progressivement depuis le haut vers le bas.

27 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé
en ce que l'axe de rota-tian dudit lit fluidifié (00') forme un angle inférieure à 45° avec la verticale et en ce que ladite chambre circulaire de réaction comprend des anneaux de séparation, divisant ledit lit fluidifié rotatif en plusieurs tronçons annulaires, le côté extérieur desdits anneaux de séparation longeant et étant fixé à ladite paroi circulaire et leur bord intérieur étant à une distance moyenne de ladite cheminée centrale supérieure au quart de la distance moyenne entre ladite cheminée centrale et ladite paroi circulaire, lesdites particules solides en suspension dans ledit lit fluidifié rotatif devant passer dans l'espace situé
entre ledit bord intérieur et ladite cheminée centrale pour passer d'un côté d'un desdits anneaux de séparation à l'autre côté.

28 - Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits anneaux de séparation sont creux et sont alimentés en fluide par ledit dispositif d'alimentation, ledit fluide étant injecté en une succession de couches le long des surfaces supérieures desdits anneaux dans le sens de rotation dudit lit fluidifié rotatif:

29 - Dispositif selon la revendication 27 ou 28, caractéfisé en ce que lesdits anneaux de séparation comprennent au moins un passage, situé contre ladite paroi circulaire, permettant le passage desdites particules solides situées au-dessus desdits anneaux de séparation vers le bas sans devoir passer par l'espace situé entre lesdits bords intérieurs et ladite cheminée centrale.

30 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 27 à 29, caractérisé
en ce que lesdits anneaux de séparation sont des spires ou fraction de spires hélicoïdales, dont la pente est orientée vers le haut.

31 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 24, caractérisé
en ce que l'axe de rotation dudit lit fluidifié (00°) forme un angle supérieur à 45° avec la verticale et en ce que la ou lesdites ouvertures d'évacuation est ou sont situées du côté de la partie longitudinale inférieure de ladite chambre circulaire de réaction.

32 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 24, caractérisé
en ce que l'axe de rotation dudit lit fluidifié (00') forme un angle supérieur à 45° avec la verticale et en ce que le bord d'attaque dudit déflecteur est situé du côté
de la partie longitudinale inférieure de ladite chambre circulaire de réaction.

33 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 32, caractérisé
en ce qu'il comprend un dis-positif de recyclage du ou desdits fluides évacués par ledit dispositif d'évacuation du ou desdits fluides vers ledit dispositif d'alimentation du ou desdits fluides, ledit dispositif de recyclage comprenant un dispositif de traitement desdits fluides recyclés permettant d'ajuster la température et /ou la composition desdits fluides recycles.

34 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 33, caractérisé
en ce que ladite cheminée centrale est divisée transversalement par des parois transversales en tronçons reliés à des tubes d'évacuation disposés à l'intérieur de ladite cheminée centrale permettent d'évacuer séparément les fluides provenant desdits tronçons de ladite cheminée centrale et de les recycler et de les traiter séparément dans un tronçon correspondant ou un autre tronçon de ladite chambre circulaire de réaction.

35 - Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que ladite chambre circulaire de réaction est divisée en tronçons annulaires correspondants auxdits tronçons de ladite cheminée centrale, par des parois annulaires fixées entre ladite paroi circulaire et ladite cheminée centrale, ces dites parois annulaires comprenant au moins un passage contre ladite paroi circulaire permettant le passage des particules solides d'un dit tronçon annulaire vers ledit tronçon annulaire adjacent et ces dites parois annulaires ou lesdites parois transversales de ladite cheminée centrale comprenant au moins un passage situé contre ou dans ladite cheminée centrale permettant le passage desdits fluides d'un dit tronçon vers ledit tronçon adjacent.

36 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 35, caractérisé
en ce qu'il comprend un dis-positif de recyclage desdites particules solides évacuées par ledit dispositif d'évacuation desdites particules solides permettant de les recycler dans ladite chambre circulaire de réaction par ledit dispositif d'alimentation desdites particules solides.

37 - Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que lesdites particules solides sont des cata-lyseurs et en ce que ledit dispositif de recyclage desdites particules catalytiques comprend un dispositif de régénération desdites particules catalytiques.

38 - Procédé de polymérisation catalytique, de séchage, d'imprégnation, d'enrobage ou autres traitements de particules solides en sus-pension dans un lit fluidifié rotatif ou de transformation catalytique de fluides traversant ledit lit fluidifié rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à injecter un ou des fluides, en couches successives, dans une chambre circulaire de réaction, et de les évacuer centralement par une cheminée centrale traversant ou pénétrant dans ladite chambre circulaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, à un débit et une pression d'injection entrainant lesdites particules solides à une vitesse moyenne de rotation engendrant une force centrifuge au moins trois fois supérieure à la force de gravité.

39 - Procédé de polymérisation catalytique, de séchage, d'imprégnation, d'enrobage ou autres traitement de particules solides en sus-pension dans un lit fluidifié rotatif ou de transformation catalytique de fluides traversant ledit lit fluidifié rotatif, selon la revendication 38, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape qui consiste à recycler le ou lesdits fluides avec un dispositif, selon l'une quelconque des revendications 33 à 35.

40 - Procédé de polymérisation catalytique, de séchage, d'imprégnation, d'enrobage ou autres traitements de particules solides en sus-pension dans un lit fluidifié rotatif ou de transformation catalytique de fluides traversant ledit lit fluidifié rotatif, selon la revendication 38 ou 39, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape qui consiste à recycler lesdites particules solides avec un dispositif, selon la revendication 36 ou 37.

41 - Procédé de polymérisation catalytique, d'imprégnation, d'enrobage ou autres traitements de particules so-lides en suspension dans un lit fluidifié rotatif selon l'une quelconque des revendications 38 à 40, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consiste à pulvériser un liquide en fines gouttelettes sur lesdites particules solides et à faire réagir chimiquement ledit liquide imprégnant ou entourant lesdites particules avec le ou lesdits fluides gazeux traversant ledit lit fluidifié rotatif.

risation.

42 - Utilisation du dispositif décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 37 dans un procédé de polymé-

43 - Utilisation selon la revendication 42, caractérisé en ce que au moins un desdits fluides contient des alpha 35 oléfines.

44 - Utilisation du dispositif décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 37 dans un procédé de transformation catalytique d'un fluide ou mélange de fluides traversant un lit fluidifié
rotatif dont les particules solides sont des catalyseurs.

45 - Utilisation selon la revendication 44, caractérisé en ce que ledit fluide ou mélange de fluides contient des oléfines et que ladite transformation catalytique implique le changement de la distribution des poids moléculaires desdites oléfines.

46 - Utilisation selon la revendication 44, caractérisé en ce que ledit fluide ou mélange de fluides contient de l'éthylbenzene et que ladite transformation catalytique implique sa déshydrogénation pour le transformer en styrène.

47 - Utilisation selon la revendication 46, caractérisé en ce que lesdites particules solides contiennent des composants qui peuvent réagir avec l'hydrogène provenant de ladite déshydrogénation, afin d'en réduire la concentration dans ledit fluide ou mélange de fluides, ces dits composants pouvant être régénérés à l'extérieur de ladite chambre circulaire de réaction.

48 - Utilisation du dispositif décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 37 dans un procédé de séchage ou d'extraction de composants volatils desdites particules solides.

49 - Utilisation du dispositif décrit dans l'une quelconque des revendications I à 37, dans un procédé d'imprégnation ou d'enrobage desdites particules solides.

50 - Utilisation selon la revendication 48 ou 49, caractérisé en ce que lesdites particules solides sont des grains, de la poudre ou autres fragments d'origine agricole.