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" Fabrication. de noir de carbone." La. présente invention concerne la fabrication de noir de carbone à partir d'hydrocarbures en dispersant l'hy drocarbure dans un courant de gaz chauds provenant d'une flamme soufflée à une température supérieure à celle à la- quelle l'hydrocarbure se décompose, de sorte que l'hydrocar- bure est décomposé par la chaleur absorbée à partir des gaz chauds pour former du noir de carbone en suspension gazeuse,
L'invention est particulièrement destinée à des opé- rations du type dans lequel l'hydrocarbure à décomposer, désigné ci-après en tant qu'apport d'hydrocarbure, est sépa- rément injecté avec force, sous forme d'une vaporisation liquide atomisée,
directement dans un courant de gaz chauds provenant d'une flamme soufflée, séparément engendrés, pas- sant à travers une chambre réactionnelle calorifugée allon- gée, et presque instantanément mélangé avec ledit courant.
On a précédemment proposé des Opérations de ce type général. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique -
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f,-7; ....::-.' ,, ;1,, ; ',..-;:: - -.. ::""" : ¯ - =,d'-:llèr:.ff .3&fs dU ±L7 Novembre décrit un procéda danslequel lecourant de gaz provenant d'une flamm soufflée est engendré en soufflant un mélange combustible d'un.
hydrocarbure combustible et d'un gaz contenant de l'o-
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rgne, dé vitesse- dama 1+e de extrém.1.tés d'une chan bre réactionnelle présentant une section transversale cylin drique, tangentiellement à la paroi cylindrique interne de la chambre , et en brûlant le mélange à mesure qu'il pénètre dans la chambre pour former des gaz chauds provenant d'une flamme soufflée tourbillonnant à des vitesses considérables lorsqu'ils suivent un trajet hélicoïdal traversant longitu- dinalement la chambre, et l'apport d'hydrocarbure est injec< té dans la chambre d'une façon sensiblement radiale dans une zone située en aval de la zone d'injection du mélange combustible.
La présents invention concerne plus particulièremen' des améliorations apportées aux procédés de ce type général
En. vue d'engendrer de la chaleur à un taux suffi- samment rapide et de fournir les gaz provenant d'une flamme soufflée à une température adéquate et en un volume suffi- sant pour communiquer la vitesse nécessaire au courant ga- zeux tourbillonnant ainsi obtenu, il a été nécessaire d'in- jecter le mêlâmes .combustible dans la chambre à des vitesses extraordinairement élevées et d'effectuer la combustion à un taux très rapide.
Au cas où. le combustible d;hydrocar- bure a été injecté à l'état gazeux, on a généralement obte- nu des résultats satisfaisants, mais ceci a néanmoins impo- sé certaines limitations indésirables quant aux conditions de fonctionnement et de charge. Lorsqu'on a tenté d'appli- quer du combustible normalement liquide en l'injectant sous forme d'une pulvérisation liquide dans la chambre réaction- nelle, ces difficultés ont été fortement accrues, et l'on a également éprouvé de sérieuses difficultés en raison de la formation de ooke et de dépôts sur la paroi de la chambre.
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Fréquemment, 'dans les conditions actuelles, un combustible gazeux, par exemple du gaz naturel, ou des com- bustibles liquides facilement convertibles en vapeurs, ne sont pas disponibles à un prix avantageux dans le commerce, et l'application de combustibles¯liquides, souvent des rési dus de pétrole lourds, devient de plus en plus urgente. la présente invention se propose principalement de fournir un procédé du type décrit, destiné à permettre l'ap- plication de tels combustibles liquides sans cokéfaction de la paroi de la chambre et sans perte de rendement ou de qualité du noir de carbone ainsi obtenu, et de fournir un appareil destiné à mettre en oeuvre le nouveau procédé.
D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre.
Suivant le procédé de l'invention, les gaz chauds provenant d'une flamme soufflée sont engendrés séparément à l'extérieur de la chambre réactionnelle et amenés à gran- de vitesse dans une extrémité de la chambre réactionnelle, dans un sens sensiblement tangentiel à la paroi interne de cette dernière, en formant ainsi le courant tourbillonnant de gaz chauds précédémmment décrit. La température, le volu- me, la composition et les vitesses des gaz chauds ainsi ad- mis dans la chambre réactionnelle peuvent être contrôlés et . réglés de façon préoise pour obtenir des conditions réac- tionnelles optimum à l'intérieur de la chambre de réaction.
Dans des opérations de ce type, dans lesquelles les courants d'apport d'hydrocarbure sont injectés directement dans le courant tourbillonnant de gaz chauds de façon que les courants d'apport liquides soient rapidement dispersés et mélangés aux gaz chauds, la Demanderesse a constaté qu'il est particulièrement avantageux que la combustion du combus- tible soit sensiblement achevée avant que les gaz chauds viennent en contact avec l'apport d'hydrocarbure. Ceci s'est révélé important pour influencer les caractéristiques et la.-[
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qualité du noir!de carbone ainsi obtenue Le rendement est également augmenté, apparemment en raison d'un meilleur réglage des réactions secondaires.
Suivant la présente in- vention, on obtient facilement une telle combustion sensi- blement complète indépendamment des autres conditions de fonctionnement, ce qui donne une plus grande souplesse à l'appareil.
Afin d'admettre les gaz chauds dans la chambre réac- tionnelle à une vitesse suffisamment élevée pour donner lie au tourbillonnement nécessaire lorsqu'ils sont injectés dans la chambre réactionnelle, la Demanderesse engendre ces gaz dans un ou plus leurs tunnels de combustion allongés, pré- sentantune surface de section transversale relativement faible, par exemple un diamètre ne dépassant pas un quart de la longueur, en injectant la pulvérisation de fuel oil et un gaz contenant de l'oxygène, par exemple de l'air, dans l'extrémité externe du tunnel.
Dans de telles conditions de combustion, et en particulier an cas où l'on a recours à un produit résiduel lourd du. pétrole à titre de fuel oil, il se forme normalement et rapidement du coke sur la paroi interne du tunnel, ce qui en altère le fonctionnement.
Un aspect important de la présente invention est constitué par le procédé de la Demanderesse et par un moyen permettant d'éviter un tel dépôt de coke. On parvient à ce résultat en injectant la pulvérisation de fuel oil axiale- ment dans le tunnel, et simultanément on crée à l'intérieur du tunnel, le long de ses parois latérales, une couche de protection, s'écoulant hélicoldalement, du gaz conte- nant de l'oxygène. Avantageusement, la Demanderesse injecte également dans l'extrémité externe du tunnel de combustion une couche d'air contigüe à la pulvérisation de fuel@oil et l'entourant, comme on le décrit plus complètement ci-après.
En vue de\! cette formation des gaz de combustion chauds, l'appareil amélioré de l'invention, coin.--, précédem-
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ment noté, es.muni. d*an ou de plusieu tunnels ou chambre de combustion, allongés. Ces tunnels s'étendent de façon sensiblement tangentielle à partir du voisinage de l'extré- mité amont de la chambre réactionnelle, l'axe longitudinal de chaque tunnel de combustion se trouvant dans un plan sen siblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la chambr réactionnelle. Ces tunnels présentent une section oylindri- que sensiblement uniforme sur toute leur longueur, à l'ex- ception d'une sensible augmentation de diamètre à leur ex- trémité externe pour former un espace destiné à l'injection tangentielle des courants d'air.
Les extrémités internes de ces tunnels de combustion sont en communication libre avec la chambre réactionnelle. Les extrémités externes des tun- nels sont fermées.
L'extrémité externe de plus grand diamètre du tun- nel de combustion est munie d'un ou de plusieurs orifices d'admission d'air débouchant dans le tunnel dans un sens sensiblement tangentiel à la paroi interne de la zone de plus grand diamètre.. Chaque tunnel de combustion est anssi muni à son extrémité externe d'un injeoteur de fuel oil disposé axialement, se terminant en un ajutage d'atomisa- tion dans l'extrémité de la zone de plus grand diamètre du tunnel, avantageusement dans le plan des orifices d'admis- sion d'air tangentiels, et destiné à injecter le fuel oil à l'état finement atomisé. Avantageusement, l'ajutage de pulvérisation est protégé par un orifice d'admission d'air : annulaire disposé co-axialement.
L'apport d'hydrocarbure est injecté radialement dans la chambre réactionne lle , dans une zone de celle-ci se trou ' vant en aval de la zone d'introduction des gaz chauds prove nant d'une flamme soufflée. La. zone d'introduction de l'ap- port d'hydrocarbure et la partie située en aval de cette) dernière doivent présenter une section transversale sensi- blement uniforme et. être sensiblement non obstruées. La
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zoné de '1.& ;haae. si:w.6e au point à '3ntrodnation des gaz de combustion chauds présente avantageusement un diamètre sensiblement accru pour faciliter l'écoulement des gaz de combustion chauds vers celle-ci en provenance des tunnels de combustion.
On va décrire l'invention en se référant aux dessins annexés qui représentent de façon quelque peu schématique ' la forme d'appareil actuellement préférée en vue de mettre en oeuvre le procédé, et dans lesquels :
La. figure 1 est une coupe longitudinale.
La. figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 1, et la figure 5 est une coupe longitudinale d'un ensem- ble d'infection d'apport d'hydrocarbure qui a été avantageu sèment appliqué, à une éohelle légèrement plus grande pour plus de clarté.
En se référant plus particulièrement à la figure 1, une chambre réactionnelle cylindrique allongée est représen- tée en 1 comme étant délimitée par une chemise de four 2 fortement réfractaire entourée par des couches de matières calorifuges 3, 4 et 5, le tout é-cant enfermé dans une enve- loppe métallique 6. L'extrémité de droite de la chambre réactionnelle aboutit à un dispositif refroidisseur et col- lecteur classique, qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici.
L'extrémité amont de la chambre est fermée par des parois thermiquement réfractaires et isolantes de la cha- leur 7 et 8, le côté externe de cette paroi d'extrémité étant entouré d'une chemise d'eam 9. un orifice 10, s'éten- dant axialement à travers la paroi d'extrémité, sert à observer les conditions régnant à l'intérieur de la chambre,
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..0 - L'extrémité terssdhale amont de la chambre réaction- nelle présente un diamètre sensiblement accru, comme indi- qué en 11, pour former une zone de plus grand diamètre des- tinée à la combustion de toute matière combustible résiduel- le présente dans les gaz de combustion admis, et juste en aval de cette dernière,
on prévoit une série d'ensembles d'injection d'apport d'hydrocarbure, agencés symétriquement et disposés radialement, représentés de façon plus détail- lée sur les figures 4 et 5 des dessins. les gaz de combustion chauds engendrés séparément pénètrent dans l'extrémité amont de la chambre réactionnel- le, dans la zone de plus grand diamètre de celle-ci, dans un sens sensiblement tangentiel à la paroi interne de ladi- te zone, comme indiqué en 13. La partie de l'appareil dans laquelle ces gaz chauds sont engendrés est représentée sur les figures 2 et 3.
En se référant à la figure 2, deux tunnels de com- bustion allongés, disposés symétriquement, sont représentés en 14, chacun débouchant par son extrémité aval tangentiel- lement dans la section de plus grand diamètre 11 de la cham- bre réactionnelle, en 13. Chacun de ces tunnels de combus- tion présente un diamètre légèrement plus grand à son extré- mité externe, comme indiqué en 15, et l'extrémité amont de la section de plus grand diamètre 15 est fermée par une paroi d'extrémité réfractaire 16.
Dans l'appareil représenté sur la figure 2, on fait passer du fuel oil sous pression, et avantageusement légè- rement chauffé au préalable pour améliorer sa fluidité et son atomisation, par un tube 17 dans une chambre de mélange 18 où il est mélangé avec un gaz d'atomisation, par exemple de l'air ou de la vapeur d'eau, introduit dans la chambre de mélange par une conduite 19.
Le fuel oil et le gaz mélangés passent de la chambre de mélange, par une conduite 20 qui passe axialement à travers la paroi d'extrémité 16, dans
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r t3s.'soae de,plus ¯gr.., dîamàtre 15 du tunnei de combuaticu .se terminant dans ladite zone enunajutage approprié desti- né à injecter le mélange de fuel oil et de gaz dans la cham- bre sous forme d'une fine pulvérisation.
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-.An. lieu- d';.1. 'agenceneni;: . re:prssan:té destine mélan- ger préalablement le fuel oil et le gac d'atomisation, on peut avoir recours à, un ajustage d'atomisât ion de deux fluides tel que représenté sur la figure auquel le fuel oil et le gaz d'atomisation parviennent séparément, et bien connu en pratique. Toutefois, la Demanderesse a ordinaires:
ment constaté que l'agencement demélange préalable repré- senté sur la figure 2 fournit une atomisation plus satis- faisante du. fuel oil. le tube d'injection 20 et l'ajutage situé à l'ex- trémité interne de ce dernier sont entourés par un tube 21 disposé co-axialement de façon à former un conduit annu- laire destiné l'introduction d'une couche d'air protec- trice autour du courant atomisé de fuel oil, l'air étant admis dans le tube 21 à partir de toute source appropriée par le conduit 22.
Comme on. le vait plus clairement sur la figure 3, l'air arrive tangentiellement dans la zone 15 du tunnel de combustion par les conduites 23. Dans l'appareil représen- té, on prévoit deux des conduites d'air 23, attendu que cet agencement s'est habituellement révélé plus satisfaisant.
Toutefois, il suffit de prévoir une seule de ces conduites, et on peut avoir recours à plus de deux conduites si on le désire.
De même, bien que l'appareil particulier représenté sur les dessins comporte deux tunnels de combust ion, il est évident qu'on peut avoir recours à un plus grand nombre de tunnels, ou. même à un seul tunnel, sans sortir du cadre de l'invention.
On peut avoir recours à divers types d'ensembles d'atomisation pour infecter l'apport d'hydrocarbure dans la
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:" " relÉéààéàonàoel%1 i4-:nemanderesse a. b±bi%uellemamù " ...: .. "". f "'-yl" .- ...... :- 4 ..... 4 " constat :que 3' est l'atomissur du type à deux fluides qui. convient le mieux à cet effet. En raison de la température élevée de la. paroi du- four à la zone d'infection de l'appor il est généralement souhaitable de protéger, thermiquement 1 courant de fuel oil lorsqu'il traverse la paroi duffour pour empêcher un dépôt dé coke dans les conduites de fuel oil.
Un ensemble d'atomisation approprié à cet effet est représenté sur la figure 5 et comporte une chemise externe 24, généralement cylindrique, fermée à chaque extrémité et dont la longueur est suffisante pour faire saillie à travers la paroi de la chambre et au-delà de celle-ci vers l'extérieur. Une tuyère d'atomisation 25 fait saillie à tra vers l'extrémité interne de la chemise et y est scellée de façon à empêcher une fuite du fluide de refroidissement dans le four, par exemple de l'eau, amené dans l'extrémité interne de la chemisa par une conduite 26 et qui sort de l'extrémité externe de la chemise par une conduite 27.
On fait passer un gaz d'atomisation, tel que de la vapeut d'eau ou de l'air, dans la tuyère par une conduite 28, et on fait passer l'apport d'hydrocarbure sous forme liquide dans la tuyère par le conduit annulaire 29.
On peut également avoir avantageusement recours à des ensembles d'atomisation du type décrit ci-dessus pour atomiser le fuel oil, Toutefois, lorsqu'on les utilise à. cette fin, le refroidissement à l'eau n'est habituellement pas nécessaire. En tout cas, en vue d'obtenir les meilleurs résultats, on doit prévoir des moyens, comme précédemment décrit, pour envelopper le courant atomisé de fuel oil à l'aide d'un courant d'air annulaire en vue de le protéger.
En fonctionnement, suivant le procédé de l'inven- tion, on injecte axialement un courant de fuel oil finement atomisé dans chacun des tunnels de combustion allongés,
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dans leur zone externe de plus grand diamètre. La. tuyère.,
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de pulvér1sa.tioÍt: da' ue1 'oU peut avantageusement se termi- ner de façon à venir sensiblement affleurer la surface interne de la paroi d'extrémité 16, ou bien elle peut faire légèrement saillie- dans la chambre, généralement de 75 à 100 mm au plus. De préférence, cette tuyère de pulvérisa- tion doit se terminer sensiblement dans le plan des axes des conduites d'admission d'air 23.
Au- cas où l'on a recours à un fuel oil visqueux relativement lourd, il est fréquemment avantageux de chauf- fer préalablement le fuel oil de façon, suffisante pour permettre une atomisation uniformément fine
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sensiblement complète*-habituellenient à une température comprise entre 204 et 232 C environ. On peut avoir recours à des températures plus élevées allant jus qu'à 316 C envi- ron. On peut admettre le fuel oil sous une pression relati- vement faible, à savoir dans la gamme comprise entre 0,14 et 0,7 kg/cm2. La Demanderesse a avantageusement appliqué soit de la vapeur d'eau saturée, soit de la vapeur d'eau préalablement chauffée à titre de gaz d'atomisation.
Des températures de vapeur d'eau, comprises entre 99 et 149 C environ se sont révélées satisfaisantes. On préfère appli- quer l'air à titre de gaz d'atomisation, et au cas où on l'applique, on peut avantageusement le chauffer préalable- ment de façon à favoriser l'atomisation du fuel oil, et il doit être à une pression. de 2,8 kg/cm2 environ au moins.
La proportion. optimum, de gaz d'atomisation appliquée varie suivant une gamme étendue, qui dépend en grande partie de la nature du fuel oil.
La source principale d'air destiné, à la combustion est celle admise tangentiellement par les conduites 23. On peut faire varier légèrement la proportion d'air ainsi in- troduite, comme décrit ci-après.. nais la quantité totale d'air, c'est-à-dire la quantité d'air admise par les conduis
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tes 23 et celle admise par les conduites 22, doit légère- ment dépasser celle nécessaire pour effectuer la combustion complète du fuel oil admis dans ce tunnel.
Un avantage de la présente invention réside dans le fait que de combustion arrivant par les conduites 22 et 23 est avantageusement admis sous une pression relata vement faible, ne dépassant pas la pression atmosphérique de plus de 0,14 kg/cm , ce qui permet d'admettre l'air au moyen de soufflantes centrifuges du commerce, relativement peu coûteuses, en évitant les frais d'un compresseur d'air.
L'air introduit par la conduite 23 suit un trajet sensiblement hélicoïdal, en formant une couche d'air tour- nant doucement le long de la paroi du tunnel de combustion, jusqu'à ce qu'il soit finalement mélangé avec le fuel oil atomisé. L'air introduit co-axialement aide à faire descen- dre la pulvérisation de fuel oil à travers la couche extern d'air à circulation hélicoïdale, en évitant que des goutte- lettes de fuel oil soient saisies par le courant d'air tourbillonnant et soient projetées par la force centrifuge contre la paroi de la chambre, et par suite le dépôt de coke qui en résulte sur cette dernière.
Il sert également à remplir la région de pression inférieure adjacente à l'axe de la chambre et à augmenter la turbulence le long de la paroi de la chambre, dans la zone dans laquelle l'air co-axial s'étale et heurte le courant d'air hélicoïdal ex- terne. Cette action aide en outre à empêcher la formation de coke sur les parois du tunnel de combustion. Le courant d'air co-axial aide aussi à empêcher un chauffage excessif de la tuyère d'atomisation.
Une autre condition importante de la présente in- vention consiste en ce que la combustion du fuel oil doit être complète, ou presque complète, avant que les gaz sor- tent des tunnels de combustion. On a constaté que la couche d'air s'écoulant hélicoldalement le long de la paroi du
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. tul empêche le dépôt de coke à;.l'intérieur de celui-ci*" Mais, à moins que le tunnel soit d'une longueur suffisante pour permettre une combustion sensiblement complète avant que les gaz quittent le tunnel, il se produit un dépôt rapide de coke sur les parois de la chambre réactionnelle.
La Demanderesse a découvert que, pour éviter un tel dépôt de coke dans la chambre réactionnelle, la combustion doit être achevée à 90 % au moins avant que les gaz chauds quit- tent les tunnels respectifs. En vue d'obtenir ce résultat dans des conditions de fonctionnement pratiques, ces tunnel doivent avoir une longueur de 90 cm environ au moins, et de préférence de 120 cm environ. Lorsque la combustion at- teint cette proportion dans le tunnel de combustion, elle peut être achevée dans l'extrémité amont de plus grand dia- mètre de la chambre réactionnelle, sans qu'il se produise un dépôt de coke dans cette dernière et avant qu'il vienne en contact avec l'apport d'hydrocarbure.
Grâce à cet agencement, il est possible d'avoir re- cours sans difficulté, à titre de combustible du procédé de l'invention, à des produits de queue relativement peu coûteux et généralement inférieurs provenant du raffinage du pétrole, par exemple un fuel oil lourd ou des huiles de soute qui n'ont pu être utilisés jusqu'à ce jour en tant que combustible dans une opération de ce type en raison de la cokéfaction excessive et de la dégradation du noir de carbone obtenu.
Comme précédemment mentionné, on peut avoir recours à une tuyère de pulvérisation à deux fluides analogue à celle représentée sur la figure 5 pour atomiser le fuel oil.
Toutefois, dans la plupart des cas la Demanderesse a cons- taté qu'il était plus avantageux d'avoir recours à un ensem- ble de pulvérisation du type représenté sur la figure 2, dans lequel le fuel oil et le gaz sont préalablement mélan- gés avant d'être amenés dans le tunnel de combustion, atten-
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dit que cet agencement.s'est révélé assurer une configura- tion de pulvérisation plus satisfaisante, que le gaz d'ato- misation soit de l'air ou. de la vapeur d'eau.
En tout cas, il est habituellement souhaitable de filtrer le fuel oil avant de le faire passer dans la chambre de mélange ou dans la tuyère de pulvérisation, afin de réduire au minimum les possibilités d'obstruction. les exemples suivants sont donnés à titre illustra- tif du procédé de l'invention et sont conduits dans un appareil sensiblement comme représenté sur les dessins.
Dans l'appareil particulier utilisé au cours de ces essais donnés à titre illustratif, le diamètre interne de la partie principale de la chambre réactionnelle est de 200 mm et sa longueur de 2,1 m, et le diamètre interne de la partie amont de plus grand diamètre de cette dernière est de 90 cm et sa dimension longitudinale de 175 mm. Les gaz chauds sont engendrés dans deux tunnels disposés symé- triquement, comme représenté sur le dessin, dont la partie principale présente un diamètre interne de 150 mm et une longueur de 1,2 mètre, le diamètre de la partie externe de plus grand diamètre du tunnel étant de 250 mm, et sa dimen- sion longitudinale de 100 mm.
Le fuel oil est injecté par l'intermédiaire d'un tube de 6 mm après avoir été préalable- ment mélangé avec de l'air comprimé, ledit tube étant muni d'une tuyère de pulvérisation du type classique, et le tube et la tuyère sont entourés par un courant d'air annulaire passant dans la chambre de combustion par un tube présentart un diamètre interne de 37,5 mm. L'apport d'hydrocarbure est injecté par l'intermédiaire de six ensembles de pulvérisa- tion à deux fluides disposés symétriquement, comme représen- té sur le dessin, leurs axes se trouvant dans une plaque commune située à 400 mm en aval de la partie de plus grand diamètre de la chambre réactionnelle.
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Des 3:fau]:t&1s de #ictionnemen.t suppl,6mantaires Bout donnés dans le tableau. suivant :
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<tb> Essai <SEP> N <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Données <SEP> du <SEP> soufflage
<tb>
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<tb>
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<tb> Air, <SEP> dirige <SEP> tangentielle-
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> - <SEP> m3/houre <SEP> 1120 <SEP> 1106 <SEP> 1106
<tb>
<tb>
<tb> Air, <SEP> dirige <SEP> axialement
<tb>
<tb>
<tb> autour <SEP> des <SEP> tuyères,
<tb>
<tb>
<tb> m3/heure <SEP> néant <SEP> 14 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb> Débit <SEP> du <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 1/heure <SEP> 75,7 <SEP> 75,7 <SEP> 75,7
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> du <SEP> fuel <SEP> oil,
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 121 <SEP> 175 <SEP> ambiante
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> d'atomisation,
<SEP> vapeur <SEP> d'eau <SEP> air <SEP> air
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> - <SEP> kg/cm2 <SEP> 6,3 <SEP> 2,8 <SEP> 2,8
<tb>
<tb>
<tb> Température, <SEP> C <SEP> 309 <SEP> ambiante <SEP> 218
<tb>
<tb>
<tb> Position <SEP> de <SEP> la. <SEP> tuyère <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> pulvérisation- <SEP> en <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> l'extrémité
<tb>
<tb>
<tb> d'admission <SEP> 19 <SEP> 87,5 <SEP> 87,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Données <SEP> de <SEP> l'apport
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Débit <SEP> du <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP> 1/heure <SEP> 189 <SEP> 197 <SEP> 204
<tb>
<tb>
<tb> Fluide <SEP> d'atomisation <SEP> --vapeur <SEP> d'eau <SEP> saturée-----
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> - <SEP> kg/cm2 <SEP> 6,3 <SEP> 6,3 <SEP> 3,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résultats <SEP> de <SEP> rendement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sur <SEP> la <SEP> base <SEP> de <SEP> la <SEP> quantité
<tb>
<tb>
<tb> totale <SEP> d'huile <SEP> - <SEP> g/1 <SEP> 311 <SEP> 344 <SEP> 275
<tb>
<tb>
<tb> Sur <SEP> la <SEP> base <SEP> du <SEP> fuel <SEP> oil
<tb>
<tb>
<tb> d'apport, <SEP> g/1 <SEP> 434 <SEP> 476 <SEP> 377
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résultats <SEP> oolloldaux
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Couleur <SEP> - <SEP> ABC <SEP> 129 <SEP> 124 <SEP> 116
<tb>
<tb>
<tb> Absorption <SEP> de <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 1/100 <SEP> kg <SEP> 143 <SEP> 128 <SEP> 127
<tb>
Les données de soufflage et d'apport ci-dessus concerment le fonctionnement entier,
l'ait tangentiel étant uniformément réparti entre les quatre conduites d'admission tangentielles 23, l'air axial et le fuel oil étant unifor- mément répartis entre les deux chambres de combustion 14, et l'apport étant uniformément réparti entre les six injeo- teurs d'apport.
Naturellement, il est évident que l'invention n'est pas limitée aux dimensions et proportions particulières mentionnées ci-dessus mais qu'elle est susceptible de rece- voir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. Le diamètre interne du corps principal des -
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tunnels de combustion peut-,par exemple varier dé 100 mm. à 30 cm environ; suivant la longueur.
Bien que la présente invention soit particulièrement utile au cas où. il est nécessaire ou souhaitable d'avoir recours à un résida, de pétrole lourd à titre de combustible, un avantage particulier réside dans sa souplesse quant au type de fuel oil appliqué. Elle est destinée à l'applica- tion de tout type de fuel oil ou résidu liquide.
Le fuel oil appliqué dans les essais (suivants) est un résidu de pétrole lourd vendu en tant que fuel oil N 6 et présentant les caractéristiques suivantes :
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<tb> Indice <SEP> de <SEP> réfraction <SEP> 1,576
<tb>
<tb> Densité <SEP> 0,9465
<tb>
<tb> Asphaltènes, <SEP> % <SEP> 8
<tb>
<tb> Viscosité,, <SEP> cs <SEP> à <SEP> 37,7 0 <SEP> 972
<tb>
<tb> " <SEP> cs <SEP> à <SEP> 98,8 C <SEP> 52
<tb>
Le rapport de l'air axialement injecté, lorsqu'on y a recours, à. l'air tangentiellement injecté peut varier suivant une gamme considérable. Par exemple, la Demanderes- se a avantageusement injecté de l'air sous forme de courants annulaires entourant les pulvérisations de fuel oil en des quantités atteignant un tiers de la quantité totale d'air chargée dans les chambres de combustion.
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"Manufacture. Of carbon black." The present invention relates to the manufacture of carbon black from hydrocarbons by dispersing the hydrocarbon in a stream of hot gases originating from a flame blown at a temperature higher than that at which the hydrocarbon decomposes. so that the hydrocarbon is decomposed by the heat absorbed from the hot gases to form gaseous suspended carbon black,
The invention is particularly intended for operations of the type in which the hydrocarbon to be decomposed, hereinafter referred to as the hydrocarbon feed, is separately forcefully injected in the form of an atomized liquid vaporization. ,
directly into a stream of hot gases from a blown flame, separately generated, passing through an elongated heat-insulated reaction chamber, and almost instantaneously mixed with said stream.
Operations of this general type have previously been proposed. For example, the patent of the United States of America -
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f, -7; .... :: -. ' ,,; 1 ,,; ', ..-; :: - - .. :: "" ": ¯ - =, d' -: llèr: .ff .3 & fs dU ± L7 November describes a process in which the gas flow from a blown flame is generated by blowing a combustible mixture of a.
hydrocarbon fuel and a gas containing o-
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reign, speed- dama 1 + th of extremes. 1. tees of a reaction chamber having a cylindrical cross section, tangentially to the inner cylindrical wall of the chamber, and burning the mixture as it enters the chamber. the chamber to form hot gases from a blown flame swirling at considerable speeds as they follow a helical path longitudinally through the chamber, and the hydrocarbon feed is injected into the chamber in a manner substantially radial in a zone situated downstream of the zone for injecting the fuel mixture.
The present invention relates more particularly to improvements in methods of this general type.
In. in order to generate heat at a sufficiently rapid rate and to supply the gases from a blown flame at a suitable temperature and in a volume sufficient to impart the necessary speed to the swirling gas stream thus obtained, it was necessary to inject the same fuel mixture into the chamber at extraordinarily high speeds and to effect the combustion at a very rapid rate.
In case. the hydrocarbon fuel was injected in a gaseous state, generally satisfactory results were obtained, but this nevertheless imposed some undesirable limitations on the operating and loading conditions. When attempts were made to apply normally liquid fuel by injecting it as a liquid spray into the reaction chamber, these difficulties were greatly increased, and serious difficulties were also encountered in due to the formation of ooke and deposits on the chamber wall.
'
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Frequently, under present conditions, a gaseous fuel, for example natural gas, or liquid fuels readily convertible to vapors, are not commercially advantageously available, and the application of liquid fuels, often heavy oil residues, becomes more and more urgent. the present invention mainly proposes to provide a process of the type described, intended to allow the application of such liquid fuels without coking of the wall of the chamber and without loss of yield or of quality of the carbon black thus obtained, and to provide an apparatus for implementing the new method.
Other advantages and characteristics of the invention will emerge from the description which follows.
According to the process of the invention, the hot gases coming from a blown flame are generated separately outside the reaction chamber and brought at high speed into one end of the reaction chamber, in a direction substantially tangential to the reaction chamber. internal wall of the latter, thus forming the swirling stream of hot gases previously described. The temperature, volume, composition and velocities of the hot gases thus admitted into the reaction chamber can be controlled and. pre-adjusted to obtain optimum reaction conditions within the reaction chamber.
In operations of this type, in which the hydrocarbon feed streams are injected directly into the swirling stream of hot gases so that the liquid feed streams are rapidly dispersed and mixed with the hot gases, we have found that It is particularly advantageous that the combustion of the fuel is substantially completed before the hot gases come into contact with the hydrocarbon feed. This was found to be important in influencing the characteristics and the .- [
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Carbon black quality thus obtained The yield is also increased, apparently due to better control of the side reactions.
According to the present invention, such substantially complete combustion is easily obtained regardless of other operating conditions, which gives greater flexibility to the apparatus.
In order to admit the hot gases into the reaction chamber at a rate high enough to give the necessary vortex when they are injected into the reaction chamber, the Applicant generates these gases in one or more of their elongated combustion tunnels, pre - sensing a relatively small cross-sectional area, for example a diameter of no more than a quarter of the length, by injecting the spray of fuel oil and an oxygen-containing gas, for example air, into the outer end of the tunnel.
Under such combustion conditions, and in particular in the case where a heavy residual product is used. petroleum as fuel oil, coke forms normally and rapidly on the inner wall of the tunnel, which impairs its operation.
An important aspect of the present invention is constituted by the process of the Applicant and by a means making it possible to avoid such a deposit of coke. This is achieved by injecting the fuel oil spray axially into the tunnel, and at the same time creating inside the tunnel, along its side walls, a protective layer, flowing helically, containing gas. - oxygen free. Advantageously, the Applicant also injects into the outer end of the combustion tunnel a layer of air contiguous to the fuel oil spray and surrounding it, as described more fully below.
With a view to \! this formation of hot combustion gases, the improved apparatus of the invention, coin .--, previously
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ment noted, es.muni. d * year or more tunnels or combustion chamber, elongated. These tunnels extend substantially tangentially from the vicinity of the upstream end of the reaction chamber, the longitudinal axis of each combustion tunnel lying in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis of the chamber. reaction. These tunnels have a substantially uniform cylindrical section over their entire length, with the exception of a substantial increase in diameter at their outer end to form a space intended for the tangential injection of air currents.
The internal ends of these combustion tunnels are in free communication with the reaction chamber. The outer ends of the tunnels are closed.
The larger diameter outer end of the combustion tunnel is provided with one or more air intake orifices opening out into the tunnel in a direction substantially tangential to the inner wall of the larger diameter zone. Each combustion tunnel is therefore provided at its outer end with a fuel oil injector arranged axially, terminating in an atomization nozzle in the end of the zone of larger diameter of the tunnel, advantageously in the plane. tangential air intake ports, and intended to inject fuel oil in the finely atomized state. Advantageously, the spray nozzle is protected by an air intake orifice: annular placed co-axially.
The supply of hydrocarbon is injected radially into the reaction chamber, in a zone of the latter located downstream of the zone for the introduction of hot gases coming from a blown flame. The zone of introduction of the hydrocarbon supply and the part situated downstream of the latter must have a substantially uniform cross-section and. be substantially unobstructed. The
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zoned from '1. &; haae. If: at the point at which the hot combustion gases are introduced, advantageously has a substantially increased diameter to facilitate the flow of the hot combustion gases to it from the combustion tunnels.
The invention will be described with reference to the accompanying drawings which show somewhat schematically the presently preferred form of apparatus for carrying out the method, and in which:
Figure 1 is a longitudinal section.
Figure 2 is a cross section taken on line 2-2 of Figure 1.
Figure 3 is a cross section taken on line 3-3 of Figure 2.
Figure 4 is a cross section taken on line 4-4 of Figure 1, and Figure 5 is a longitudinal section of a hydrocarbon supply infection assembly which has been advantageously applied to a slightly larger eohelle for clarity.
Referring more particularly to FIG. 1, an elongated cylindrical reaction chamber is shown at 1 as being delimited by a highly refractory furnace jacket 2 surrounded by layers of heat insulating materials 3, 4 and 5, the whole of which is enclosed in a metal casing 6. The right end of the reaction chamber results in a conventional cooler and collector, which need not be described here.
The upstream end of the chamber is closed by thermally refractory and heat insulating walls 7 and 8, the outer side of this end wall being surrounded by an air jacket 9. an orifice 10, s extending axially through the end wall, serves to observe the conditions prevailing inside the chamber,
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..0 - The terssdhale end upstream of the reaction chamber has a appreciably increased diameter, as indicated at 11, to form a zone of larger diameter intended for the combustion of any residual combustible material present. in the admitted combustion gases, and just downstream of the latter,
a series of symmetrically arranged and radially arranged hydrocarbon feed injection assemblies are provided, shown in more detail in Figures 4 and 5 of the drawings. the hot combustion gases generated separately enter the upstream end of the reaction chamber, in the zone of largest diameter thereof, in a direction substantially tangential to the internal wall of said zone, as indicated in 13. The part of the apparatus in which these hot gases are generated is shown in Figures 2 and 3.
Referring to Figure 2, two elongated combustion tunnels, arranged symmetrically, are shown at 14, each opening at its downstream end tangentially into the larger diameter section 11 of the reaction chamber, at 13. Each of these combustion tunnels has a slightly larger diameter at its outer end, as indicated at 15, and the upstream end of the larger diameter section 15 is closed by a refractory end wall 16. .
In the apparatus shown in FIG. 2, fuel oil is passed under pressure, and advantageously slightly heated beforehand to improve its fluidity and atomization, through a tube 17 into a mixing chamber 18 where it is mixed with. an atomization gas, for example air or water vapor, introduced into the mixing chamber via a pipe 19.
The fuel oil and the mixed gas pass from the mixing chamber, through a line 20 which passes axially through the end wall 16, into
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r t3s.'soae of, plus ¯gr .., diameter 15 of the fuel tunnei. ending in said zone in a suitable nozzle intended to inject the mixture of fuel oil and gas into the chamber in the form of a fine spray.
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-.Year. place-;. 1. 'agenceneni ;:. re: prssan: té intended to mix the fuel oil and the atomization gac beforehand, it is possible to have recourse to an atomization adjustment of two fluids as shown in the figure to which the fuel oil and the gas of atomization happen separately, and well known in practice. However, the Applicant has ordinarily:
It has been found that the pre-mix arrangement shown in Figure 2 provides a more satisfactory atomization of the. fuel oil. the injection tube 20 and the nozzle located at the inner end of the latter are surrounded by a tube 21 arranged co-axially so as to form an annular duct intended for the introduction of a layer of shielding air around the atomized stream of fuel oil, the air being admitted into tube 21 from any suitable source through line 22.
As we. As was more clearly seen in FIG. 3, the air arrives tangentially in the zone 15 of the combustion tunnel via the pipes 23. In the apparatus shown, two of the air pipes 23 are provided, since this arrangement is is usually found to be more satisfactory.
However, it suffices to provide only one of these conduits, and more than two conduits can be used if desired.
Likewise, although the particular apparatus shown in the drawings has two fuel tunnels, it is obvious that a greater number of tunnels, or, can be used. even to a single tunnel, without departing from the scope of the invention.
Various types of atomization assemblies can be used to infect the supply of hydrocarbon into the
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: "" relÉààéàonàoel% 1 i4-: nemanderesse a. b ± bi% uellemamù "...: .." ". f" '-yl ".- ......: - 4 ..... 4" observation: that 3' is the atom of the type to two fluids which. best suited for this purpose. Due to the high temperature of the. furnace wall to the inlet infection zone It is generally desirable to thermally shield the fuel oil stream as it passes through the furnace wall to prevent coke deposition in the fuel oil lines.
A suitable atomization assembly for this purpose is shown in Figure 5 and has an outer jacket 24, generally cylindrical, closed at each end and of sufficient length to protrude through the wall of the chamber and beyond. the latter towards the outside. An atomizing nozzle 25 protrudes through the inner end of the jacket and is sealed therein so as to prevent leakage of cooling fluid into the furnace, for example water, supplied to the inner end of the liner. The jacketed by a pipe 26 and which leaves the outer end of the jacket by a pipe 27.
An atomizing gas, such as water vapor or air, is passed through the nozzle through a pipe 28, and the supply of hydrocarbon in liquid form is passed through the nozzle through the pipe. ring finger 29.
Spray assemblies of the type described above can also be advantageously used to atomize the fuel oil, however, when used in. For this purpose, water cooling is usually not necessary. In any case, in order to obtain the best results, means must be provided, as previously described, for enveloping the atomized stream of fuel oil with the aid of an annular air stream in order to protect it.
In operation, according to the process of the invention, a stream of finely atomized fuel oil is axially injected into each of the elongated combustion tunnels,
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in their outer zone of larger diameter. The. Nozzle.,
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of pulverization: da 'ue1' or can advantageously end so as to come substantially flush with the internal surface of the end wall 16, or it can protrude slightly into the chamber, generally from 75 to 100 mm at most. Preferably, this spray nozzle should terminate substantially in the plane of the axes of the air intake ducts 23.
Where relatively heavy, viscous fuel oil is used, it is frequently advantageous to pre-heat the fuel oil sufficiently to allow uniformly fine atomization.
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substantially complete * -usually at approximately 204-232 C. Higher temperatures of up to approx. 316 C can be used. The fuel oil can be admitted under a relatively low pressure, namely in the range between 0.14 and 0.7 kg / cm 2. The Applicant has advantageously applied either saturated water vapor or previously heated water vapor as atomization gas.
Water vapor temperatures of approximately 99 to 149 C have been found to be satisfactory. It is preferred to apply air as the atomizing gas, and if it is applied, it may be advantageously preheated so as to promote atomization of the fuel oil, and it should be at a minimum. pressure. at least about 2.8 kg / cm2.
The proportion. The optimum amount of atomizing gas applied varies over a wide range, which depends largely on the nature of the fuel oil.
The main source of air intended for combustion is that admitted tangentially through the pipes 23. The proportion of air thus introduced can be slightly varied, as described below ... but the total quantity of air, i.e. the amount of air admitted by the ducts
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23 and that admitted by the pipes 22, must slightly exceed that necessary to effect complete combustion of the fuel oil admitted into this tunnel.
An advantage of the present invention lies in the fact that the combustion arriving via the pipes 22 and 23 is advantageously admitted under a relatively low pressure, not exceeding the atmospheric pressure by more than 0.14 kg / cm, which allows '' admit air by means of commercially available, relatively inexpensive centrifugal blowers, avoiding the expense of an air compressor.
The air introduced through line 23 follows a substantially helical path, forming a layer of air gently rotating along the wall of the combustion tunnel, until it is finally mixed with the atomized fuel oil. . The co-axially introduced air helps to lower the fuel oil spray through the external layer of helically circulating air, preventing fuel oil droplets from being caught by the swirling air stream and are projected by centrifugal force against the wall of the chamber, and consequently the deposit of coke which results therefrom on the latter.
It also serves to fill the region of lower pressure adjacent to the axis of the chamber and to increase turbulence along the wall of the chamber, in the area in which the co-axial air expands and collides with the stream. external helical air. This action further helps to prevent the formation of coke on the walls of the combustion tunnel. The co-axial air flow also helps prevent overheating of the atomizing nozzle.
Another important condition of the present invention is that the combustion of the fuel oil must be complete, or nearly complete, before the gases exit the combustion tunnels. It was found that the layer of air flowing helically along the wall of the
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. tul prevents the deposition of coke therein * "But, unless the tunnel is of sufficient length to permit substantially complete combustion before the gases leave the tunnel, deposition occurs rapid coke on the walls of the reaction chamber.
We have discovered that in order to avoid such a deposit of coke in the reaction chamber, combustion must be at least 90% complete before the hot gases leave the respective tunnels. In order to achieve this result under practical operating conditions, these tunnels should have a length of at least about 90 cm, and preferably about 120 cm. When the combustion reaches this proportion in the combustion tunnel, it can be completed in the upstream end of the larger diameter of the reaction chamber, without the occurrence of coke deposition in the latter and before 'it comes into contact with the hydrocarbon supply.
By virtue of this arrangement, it is possible without difficulty to have recourse as the fuel of the process of the invention to relatively inexpensive and generally inferior tail products from petroleum refining, for example fuel oil. heavy or bunker oils which could not heretofore be used as fuel in an operation of this type due to excessive coking and degradation of the carbon black obtained.
As previously mentioned, a two-fluid spray nozzle similar to that shown in Figure 5 can be used to atomize the fuel oil.
However, in most cases the Applicant has found that it is more advantageous to have recourse to a spray assembly of the type shown in FIG. 2, in which the fuel oil and the gas are mixed beforehand. aged before being brought into the combustion tunnel,
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says that this arrangement has been found to provide a more satisfactory spray pattern whether the atomizing gas is air or. water vapor.
In any case, it is usually desirable to filter the fuel oil before passing it through the mixing chamber or the spray nozzle, in order to minimize the possibility of clogging. the following examples are given by way of illustration of the process of the invention and are carried out in an apparatus substantially as shown in the drawings.
In the particular apparatus used during these tests, given by way of illustration, the internal diameter of the main part of the reaction chamber is 200 mm and its length 2.1 m, and the internal diameter of the upstream part more large diameter of the latter is 90 cm and its longitudinal dimension of 175 mm. The hot gases are generated in two tunnels arranged symmetrically, as shown in the drawing, the main part of which has an internal diameter of 150 mm and a length of 1.2 meters, the diameter of the external part of the largest diameter. tunnel being 250 mm, and its longitudinal dimension 100 mm.
The fuel oil is injected via a 6 mm tube after having been previously mixed with compressed air, said tube being provided with a spray nozzle of the conventional type, and the tube and the nozzle. are surrounded by an annular air stream passing through the combustion chamber by a tube presentart an internal diameter of 37.5 mm. The hydrocarbon supply is injected by means of six two-fluid spray assemblies arranged symmetrically, as shown in the drawing, their axes being in a common plate located 400 mm downstream of the part. larger diameter of the reaction chamber.
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Des 3: fau]: t & 1s of additional # ictionnemen.t, 6 Bouts given in the table. next :
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<tb> Test <SEP> N <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
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<tb> Blowing <SEP> <SEP> data
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<tb>
<tb> Air, <SEP> directs tangential <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> - <SEP> m3 / houre <SEP> 1120 <SEP> 1106 <SEP> 1106
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<tb> Air, <SEP> directs <SEP> axially
<tb>
<tb>
<tb> around <SEP> of the <SEP> nozzles,
<tb>
<tb>
<tb> m3 / hour <SEP> none <SEP> 14 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb> Flow <SEP> of the <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 1 / hour <SEP> 75.7 <SEP> 75.7 <SEP> 75.7
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of the <SEP> fuel <SEP> oil,
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 121 <SEP> 175 <SEP> ambient
<tb>
<tb>
<tb> Atomization gas <SEP>,
<SEP> steam <SEP> water <SEP> air <SEP> air
<tb>
<tb>
<tb> Pressure <SEP> - <SEP> kg / cm2 <SEP> 6.3 <SEP> 2.8 <SEP> 2.8
<tb>
<tb>
<tb> Temperature, <SEP> C <SEP> 309 <SEP> ambient <SEP> 218
<tb>
<tb>
<tb> Position <SEP> of <SEP> la. <SEP> nozzle <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> spraying- <SEP> in <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> to <SEP> from <SEP> of <SEP> end
<tb>
<tb>
Admission <tb> <SEP> 19 <SEP> 87.5 <SEP> 87.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Data <SEP> of <SEP> the contribution
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Flow <SEP> of the <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP> 1 / hour <SEP> 189 <SEP> 197 <SEP> 204
<tb>
<tb>
<tb> Atomization fluid <SEP> <SEP> - water vapor <SEP> <SEP> saturated -----
<tb>
<tb>
<tb> Pressure <SEP> - <SEP> kg / cm2 <SEP> 6.3 <SEP> 6.3 <SEP> 3,
5
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<tb>
<tb>
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<tb> <SEP> results of <SEP> yield
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> On <SEP> the <SEP> base <SEP> of <SEP> the <SEP> quantity
<tb>
<tb>
<tb> total <SEP> of oil <SEP> - <SEP> g / 1 <SEP> 311 <SEP> 344 <SEP> 275
<tb>
<tb>
<tb> On <SEP> the <SEP> base <SEP> of the <SEP> fuel <SEP> oil
<tb>
<tb>
<tb> contribution, <SEP> g / 1 <SEP> 434 <SEP> 476 <SEP> 377
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Results <SEP> oolloldaux
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Color <SEP> - <SEP> ABC <SEP> 129 <SEP> 124 <SEP> 116
<tb>
<tb>
<tb> Absorption <SEP> of <SEP> fuel <SEP> oil <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 1/100 <SEP> kg <SEP> 143 <SEP> 128 <SEP> 127
<tb>
The above supply and supply data relates to the entire operation,
the tangential air being uniformly distributed between the four tangential intake pipes 23, the axial air and the fuel oil being uniformly distributed between the two combustion chambers 14, and the intake being uniformly distributed between the six injectors. contributors.
Of course, it is obvious that the invention is not limited to the particular dimensions and proportions mentioned above but that it is capable of receiving various variants falling within the scope and spirit of the invention. The internal diameter of the main body of -
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Combustion tunnels can, for example vary from 100 mm. about 30 cm; along the length.
Although the present invention is particularly useful in case. it is necessary or desirable to have recourse to a residue of heavy oil as fuel, a particular advantage being its flexibility as to the type of fuel oil applied. It is intended for the application of any type of fuel oil or liquid residue.
The fuel oil applied in the (following) tests is a heavy oil residue sold as fuel oil N 6 and having the following characteristics:
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<tb> Index <SEP> of <SEP> refraction <SEP> 1.576
<tb>
<tb> Density <SEP> 0.9465
<tb>
<tb> Asphaltenes, <SEP>% <SEP> 8
<tb>
<tb> Viscosity ,, <SEP> cs <SEP> to <SEP> 37.7 0 <SEP> 972
<tb>
<tb> "<SEP> cs <SEP> to <SEP> 98.8 C <SEP> 52
<tb>
The ratio of axially injected air, when used, to. the tangentially injected air can vary over a considerable range. For example, we have advantageously injected air in the form of annular streams surrounding the fuel oil sprays in amounts up to one third of the total amount of air charged to the combustion chambers.