Procédé d'oxydation en phase vapeur La présente invention a pour objet un procédé d'oxydation en phase vapeur du tétrachlorure de titane et d'autres halogénures qui réagissent avec l'oxygène de façon fortement exothermique. On sait que lorsque le tétrachlorure de titane réagit avec l'oxygène, il se dégage une chaleur de réaction qui suffirait, si elle était convenablement utilisée, à main tenir la réaction à une température appropriée, met tons de 800 à 1200 C, les gaz produits sortant de la chambre de réaction à cette température.
On a décrit de nombreux procédés de prépara tion de l'oxyde de titane à partir du tétrachlorure de titane par oxydation au moyen d'oxygène ou de gaz oxygéné. Ces procédés comprennent l'admission de tétrachlorure de titane et d'oxygène dans une cham bre vide, par des brûleurs de conceptions variées. Il a cependant toujours été nécessaire de fournir un chauffage auxiliaire, ce qui a été ordinairement réa lisé par préchauffage des gaz ou par apport de cha leur à travers la paroi de la chambre, ou encore par combustion de combustible à l'intérieur de la cham bre.
Ce chauffage auxiliaire n'était pas destiné à maintenir la température de réaction, mais simple ment à provoquer l'allumage des réactifs par l'éléva tion de leurs températures. La chaleur en excès dé veloppée par la réaction n'était pas utilisée pour le préchauffage des gaz. En conséquence, le chauffage auxiliaire s'ajoutait à la chaleur de réaction, condui sant à une perte de chaleur et à une température de réaction inutilement et nuisiblement élevée.
Cependant, dans un procédé récent, l'oxydation en phase vapeur du tétrachlorure de titane a été con duite dans un lit de matière inerte. Dans ce procédé, la matière du lit, initialement préchauffée, sert à chauffer les réactifs jusqu'à la température de réac tion, après quoi la chaleur de réaction libérée est transmise à la matière du lit. Ainsi, en raison des turbulences existant dans une opération en lit fluide, la chaleur de réaction peut être utilisée pour pré chauffer les réactifs, grâce à la matière inerte solide constituant le lit.
Ce procédé présente certains incon vénients, notamment une tendance de l'oxyde métal lique produit par la réaction à précipiter sur la ma tière solide inerte du lit, et à y adhérer. On voit donc qu'un moyen de transmission de la chaleur de réac tion aux réactifs sans utilisation de surface solide faisait défaut.
Dans le procédé mentionné, selon lequel des gaz réactifs froids sont admis dans une chambre vide préchauffée, les gaz froids, entrant par exemple par un brûleur placé à une extrémité de la chambre, ten dent à refroidir la chambre dans cet emplacement et doivent donc progresser dans la chambre jusqu'à ce qu'ils atteignent la température de réaction.
La cha leur qui se dégage est à son tour utilisée pour pré chauffer de nouvelles quantités de gaz froids pro gressant dans la chambre, mais la zone chaude tend à se déplacer encore plus loin du point d'admission des gaz, jusqu'à ce que cette zone atteigne l'extrémité éloignée de la chambre auquel moment, en raison du manque d'apport continu de chaleur auxiliaire, la chambre prise dans son ensemble devient trop froide pour que la réaction puisse s'y produire où que ce soit.
La présente invention a pour objet un procédé d'oxydation dans lequel on fait réagir avec de l'oxy gène ou avec un gaz contenant de l'oxygène, une va peur d'un composé consistant en un chlorure, bro mure ou iodure d'un métal ou d'un métalloïde, le quel composé réagit exothermiquement avec un tel gaz, dans une chambre vide, lesdits réactifs étant admis dans la chambre en courants adjacents ou étant mélangés ensemble préalablement à leur ad mission, de façon que dans l'un ou l'autre cas les réactifs entrent en direction générale commune.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on admet au moins l'un des réactifs à une vitesse telle que son nombre de Reynolds soit d'au moins 50 000 au point d'injection, afin qu'il réentraîne dans le courant suf fisamment de l'atmosphère ambiante, consistant en produits de réaction retournant à l'opposé de ladite direction générale, pour que la chaleur ainsi emprun tée préchauffe les gaz entrants jusqu'à la tempéra ture de réaction, entretenant ainsi la réaction sans apport de chaleur auxiliaire.
On a constaté que si l'on admet séparément ou en mélange l'halogénure et le gaz oxydant dans une chambre de réaction vide préchauffée de dimension suffisante et dans des conditions de turbulence, le courant gazeux se détend apparemment sous forme d'un cône ou forme divergente analogue. Cette action a pour effet de provoquer un changement de direc tion du courant des gaz, de sorte qu'une partie subs tantielle de ceux-ci retourne en arrière vers le point d'entrée.
On décrit plus loin cet effet comme étant de la nature d'une recirculation ou recyclage, mais on n'entend pas se limiter par cette interprétation parti culière de l'effet en question.
L'effet est particulièrement prononcé grâce au fait qu'un ou les deux réactifs sous forme gazeuse, est ou sont introduits dans la chambre de réaction à travers un orifice ou tuyère qui produit une grande vitesse et une turbulence, car les réactifs tendent alors à entraîner le gaz environnant très rapidement. Le mélange avec ce gaz environnant consistant prin cipalement en produits de réaction chauds, sert à élever très rapidement la températuure des gaz en trants, jusqu'au point d'amorçage de la réaction.
En conséquence, on obtient un volume de pro duits gazeux relativement important (et éventuel lement de produits solides entraînés) qui, après avoir quitté la zone principale des réactions, est partiellement recyclé de manière continue de façon à se mélanger aux réactifs entrants. Pour être effi cace, ce volume de gaz recyclé chaud doit être suf fisant pour chauffer les réactifs froids jusqu'à une température à laquelle ils réagissent.
Dans le cas du tétrachlorure de titane et de l'oxygène, il s'est montré suffisant, pour que la réaction s'effectue, de recycler cinq parties en poids du mélange des produits de réaction pour une partie en poids des réactifs froids introduits dans la chambre. Bien que pour certaines réactions, la recirculation désirée pourrait être effec tuée par des moyens mécaniques tels qu'un ventila teur, cela serait irréalisable dans des réactions comme celles considérées ici, dont au moins l'un des pro duits chauds, par exemple le chlore, est particulière ment corrosif.
Par le procédé selon la présente inven tion on évite un recours à des expédients mécaniques grâce à l'énergie cinétique élevée impartie aux réac tifs admis qui donne naissance à la recirculation vou- lue, et à l'association d'une partie substantielle des gaz de la réaction avec les réactifs.
Pour effectuer cette recirculation, on amène l'un, ou les deux gaz de réaction à un ajutage, tuyère ou autre entrée de section transversale réduite, sous une pression propre à l'obtention de la vitesse désirée. II n'est normalement pas nécessaire que cette pression soit supérieure à 0,56 kg/cm2. Bien que des pressions plus élevées soient utilisables, un gradient si élevé est normalement non économique. Des pressions inférieures peuvent également suffire, mais il est essentiel que le nombre de Reynolds du gaz ou va peur à l'entrée soit d'au moins 50 000, et de préfé rence supérieur à 150 000.
Comme il est bien connu, le nombre de Reynoids est égal à 4 W/p , W étant le débit d'écoulement du fluide à l'entrée en ga/sec, p la longueur du périmètre interne de l'entrée en cm, et u la viscosité du fluide en conditions amont (-/cm par sec). On peut se référer à l'ouvrage Chemical Engineers' Handbook par Perry, 3- éd., p. 375, où se trouve une définition du nombre de Reynolds.
Il est également important que la chambre de réaction dans laquelle les réactifs sont conduits à grande vitesse soit suffisamment grande pour ne pas entraver le courant de recirculation des produits gazeux chauds. Ainsi, par exemple, lorsqu'un orifice circulaire est disposé au centre d'une chambre de réaction cylindrique, le diamètre ou largeur moyenne de ladite chambre ne devrait pas être infé rieur à 20 fois, et de préférence être d'au moins 30 fois le diamètre de l'orifice ou des orifices d'entrée du gaz, débitant le gaz à grande vitesse.
Lorsque l'entrée est un orifice circulaire disposé centralement dans une chambre cylindrique, le diamètre de la chambre en cm ne doit normalement pas être supé rieur à 0,357 fois la racine carrée de w, w étant le débit du gaz à travers l'orifice en g/h. II est clair que la recirculation désirée peut être activée en faisant sortir le courant de produit final de la chambre dans le voisinage du point d'introduction des réactifs, pro voquant ainsi dans la chambre un courant inversé naturel.
De nombreux chlorures, bromures ou iodures d'éléments tels que le silicium, par exemple ceux de titane, d'aluminium, de niobium, de fer, de chrome, de zirconium, de vanadium, d'étain, et d'uranium, ou mélanges de ceux-ci, peuvent être oxydés par mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Normale ment, cependant, le chlorure est l'halogénure préféré, car il est plus économique et plus facilement dispo nible.
Comme mentionné, il est essentiel de choisir un halogénure qui, par recirculation dans les conditions générales décrites dans le présent exposé, soit sus ceptible de réagir sans dépendre d'un chauffage auxi liaire autre que celui mentionné ci-dessous pour le cas où de la chaleur est nécessaire pour vaporiser l'hologénure ou pour préchauffer initialement la chambre du four. Normalement, on fait réagir les divers halogé- nures avec l'oxygène, car la perte de chaleur est ainsi réduite au minimum grâce à l'absence de gaz diluant.
En outre, les produits d'oxydation sont plus riches en halogène et par conséquent récupérables de façon plus économique. L'emploi de gaz oxygéné, tel que l'air, n'est cependant pas exclu, pour autant que la chaleur de réaction soit suffisante pour le maintien des conditions de réaction essentielles à l'invention.
Les réactifs peuvent être mélangés préalablement à leur passage par l'orifice constrictif d'entrée de gaz dans la chambre, ou ils peuvent être introduits sépa rément. Dans ce dernier cas, on introduit un ou les deux gaz à grande vitesse.
Les réactifs sont introduits sous forme de gaz ou de vapeur, de sorte que lorsque l'un ou plusieurs d'entre eux se trouvent dans la phase condensée dans les conditions atmosphériques normales, il ou ils doivent être vaporisés par préchauffage avant d'entrer, et doivent être maintenus au-dessus du point de saturation à l'entrée de la tuyère ou orifice servant d'entrée de gaz dans la chambre de réaction. Un pré chauffage supplémentaire n'est toutefois pas néces saire.
Il est clair que comme certains halogénures peuvent ne pas être facilement volatilisés aux tem pératures relativement basses, et que la présente in vention s'applique en premier lieu aux halogénures volatisables à des températures modérément élevées, de préférence inférieures .à 600 C, le préchauffage a lieu dans la mesure voulue pour la volatilisation mais pas, comme dans les procédés antérieurs, pour apporter de la chaleur en vue du maintien de la réac tion dans une chambre vide.
L'invention ne vise pas le préchauffage à des températures très supérieures au point d'ébullition normal de l'halogènure consi déré.
Au départ du procédé, les gaz doivent être allu més. On pourrait envisager à cet effet un préchauf fage de la chambre, mais cela pourrait pratiquement nécessiter des températures excessives dans la cham bre de réaction, et présenter occasionnellement d'au tres difficultés. Il s'est révélé plus commode d'amor cer le procédé au moyen d'une flamme auxiliaire telle que celle produite par combustion d'un gaz combustible, par exemple de gaz d'éclairage, dans l'oxygène ou dans l'air. Par ce moyen, une fois la circulation établie, c'est-à-dire en quelques secondes, cette flamme auxiliaire peut être éteinte et le procédé peut être rendu auto-entretenu et continu.
Il est bien entendu que si la réaction devait s'interrompre, pour toute raison, le brûleur auxiliaire devrait être utilisé à nouveau pour réamorcer la réaction.
Il ressort de la description ci-dessus que la mise en aeuvre du procédé selon l'invention implique l'em ploi d'un appareil de dimensions appréciables, con venant par exemple à la production d'au moins une tonne de TiO. par jour. Il faut donc une chambre de réaction construite normalement en briques résis tant au chlore, doublées de briques isolantes conte nues ordinairement dans une enveloppe d'acier. Une telle installation résiste normalement à la chaleur et permet d'éviter des pertes inutiles de chaleur dans l'entourage, ainsi qu'il s'en produirait à une petite échelle expérimentale.
Les conditions préférées, en particulier en ce qui concerne la température, dans le cas de l'oxydation de divers halogénures métalliques ou halogénures de métalloïdes comme le silicium, peuvent varier forte ment. Ainsi, dans le cas de l'oxydation en phase vapeur du tétrachlorure de titane, le domaine normal de températures dans lequel l'oxydation peut être effectuée est de 800 à 12000 C, et de préférence de 900 à 1100 C.
Dans la mise en aeuvre du procédé appliqué à l'oxydation en phase vapeur du tétrachlorure de titane, on a constaté que l'on peut agir sur la dimen sion des particules d'oxyde de titane par des addi tions appropriées de vapeur d'eau au mélange réac tionnel. Lorsque les réactifs sont admis séparément, on admet de préférence la vapeur d'eau en mélange avec le gaz contenant l'oxygène.
On a également constaté que la dimension des particules peut être modifiée par des additions de petites proportions de tétrachlorure de silicium, de préférence prémélangé à l'état de vapeur avec la vapeur de tétrachlorure de titane.
Les exemples ci-après, donnés en référence au dessin annexé, illustrent l'invention. <I>Exemple 1</I> Le réacteur, représenté schématiquement à la fig. 1 du dessin, consiste en une chambre cylindrique verticale 1 de diamètre interne de 45,7 cm et de hauteur de 3,35 m. Le revêtement interne 2 consiste en briques de 28 cm d'épaisseur, hautement réfrac taires et résistantes au chlore, qui sont elles-mêmes entourées par des briques isolantes externes 3, de <B>11,5</B> cm d'épaisseur, le tout étant maintenu dans une enveloppe d'acier 4, pourvue d'ouvertures autour desquelles sont soudées des collerettes 5 et 6 se ter minant en brides 7 et 8, en regard du sommet et du fond du réacteur, respectivement.
L'ouverture du sommet du cylindre est fermée par une plaque 9 pourvue d'une brique 9a isolant de la chaleur, fixée à la face inférieure et passant juste à l'intérieur de la collerette en acier 5. A travers ce couvercle passe le brûleur principal 10 par lequel les réactifs sont admis, le tétrachlorure de titane par un conduit 11 et l'oxygène par un conduit 12. Ce brûleur principal pénètre jusqu'à une profondeur de 183 cm à l'inté rieur et le long de l'axe de la chambre, soit jusqu'à un point 13. A travers le couvercle passe également un conduit réfractaire 14, par lequel les produits de réaction sont évacués.
Le fond de la chambre de réaction est fermé par une plaque 15, sur laquelle est posée une brique isolante 16 de 23 cm d'épais seur qui passe juste dans la collerette 6. A travers cette plaque 15 et brique 16, axialement par rapport à la chambre, c'est-à-dire par l'ouverture 17, est in troduit un petit activeur statique à gaz 18, par lequel on amène dans la chambre du gaz d'éclairage en provenance d'un conduit 19 et de l'air ou de l'oxy gène en provenance du conduit 20. Le brûleur 10 est représenté de façon plus détaillée à la fig. 2.
Il consiste en un tube d'acier inoxydable 31, de 6,35 cm de diamètre interne, avec une bride 32 pour le mon tage au sommet du four, le tube se terminant à son extrémité externe d'entrée par une bride 33 à la quelle est fixée l'entrée à tétrachlorure de titane 34. Une entrée 35 pour l'admission du courant d'oxy gène ou de gaz oxydant se trouve à cette extrémité du brûleur. Le tube de brûleur se termine à l'autre extrémité, c'est-à-dire au point d'entrée 36 des gaz dans la chambre, par un ajutage à bord droit 37 (19 mm de diamètre), le tube du brûleur étant en touré, entre la bride 32 et l'extrémité 36, d'un gar nissage réfractaire 38 d'environ 2,5 cnm d'épaisseur, scellé avec un ciment au silicate.
Après avoir temporairement enlevé le brûleur prin cipal, on peut introduire un activeur à gaz mobile dans la chambre de réaction. par le trou occupé nor malement par le brûleur principal. Grâce à ce brûleur mobile, la chambre de réaction est portée à une tem pérature de 1100 C par admission de gaz d'éclai rage et d'air. A ce moment, on allume le petit acti- veur statique à gaz 18, on retire l'activeur mobile et on le remplace par le brûleur principal décrit.
On fait alors entrer par l'entrée 34 (fig. 2) du tétrachlorure de titane gazeux à une température de 1500 C et à un débit de 3,6 kg/min, et on fait en même temps entrer de l'oxygène par l'entrée 35, à une température de 170,1 C et à un débit de 0,9 kg/min. Dès que du chlore peut être décelé dans le conduit de sortie 14 (fig. 1), on éteint le brûleur statique et on laisse la réaction se poursuivre pen dant 90 min, durant lesquelles une température de 1050 à<B>11000C</B> est maintenue dans la chambre de réaction. Les produits de réaction sont évacués par le conduit 14.
Des échantillons prélevés durant l'essai montrent que la combustion du tétrachlorure de titane est sen siblement complète. Le produit solide, subséquem ment séparé des gaz, contient 99 % de TiO. et ses particules ont une dimension moyenne de 2-5 mi crons. <I>Exemple 2</I> La chambre de réaction est semblable à celle décrite dans l'exemple 1, mais le brûleur est tel que représenté à la fig. 3, afin de permettre l'introduction des réactifs séparément dans la chambre de réaction, à la manière d'un brûleur à tubes concentriques.
Le brûleur consiste en un tube d'acier inoxydable 41, de 6,35 cm de diamètre, pénétrant sur<B>1,83</B> m dans la chambre et se terminant dans la chambre en un ajutage 42 de 2,22 cm de diamètre, et fermé à l'ex térieur au moyen d'une plaque 43 fixée à la bride 44. Dans le côté de ce tube se trouve une entrée 45 pour l'alimentation en oxygène. Un conduit 46 se terminant en une bride 47 passe à travers la plaque terminale 43. Ce conduit, en acier inoxydable, est destiné à l'admission du tétrachlorure de titane.
Il pénètre jusqu'au point d'entrée des gaz dans la cham bre de réaction, c'est-à-dire jusqu'au point 48, et a un diamètre en ce point de 1,l1 cm, ce qui permet l'entrée en ce point de tétrachlorure de titane dans le courant concentrique d'oxygène. Ce brûleur pénè tre dans le four sur une profondeur de 1,83 m, et est fixé à la chambre au moyen de la bride 50. Toute la surface externe du brûleur, c'est-à-dire entre la bride 50 et l'extrémité 42, est pourvue d'un gar nissage réfractaire 51 de 2,5 cm d'épaisseur, scellé avec un ciment au silicate.
La chambre est préchauffée comme dans l'exem ple 1, à l'aide d'un activeur à gaz mobile introduit dans le trou dans lequel le brûleur principal est nor malement monté. Une fois le petit activeur statique à gaz allumé, on remplace le brûleur mobile à gaz par le brûleur principal et on fait entrer du tétra chlorure de titane à une température de 150 C et à un débit de 0,56 kg/min.
On fait entrer simultané ment par le tube 45 de l'oxygène contenant 1,3 % en poids de vapeur d'eau, à un débit de 0,9 kg/min. Sitôt la réaction amorcée, on éteint le petit activeur statique à gaz et on laisse la réaction se poursuivre pendant 90 min, pendant lesquelles une température de 1050-1100 C est maintenue par la réaction.
Des échantillons dénqtent que la réaction est sensiblement complète, que l'oxyde de titane obtenu contient 99 % de TiO., et que ses particules ont une dimension moyenne de 0,6 microns. <I>Exemple 3</I> La chambre de réaction 61 est construite comme représenté à la fig. 4. Sa différence par rapport à l'appareil utilisé dans les exemples précédents réside principalement en ce que les réactifs sont introduits par le fond de la chambre et non plus par le som met.
Elle consiste dans l'ensemble en un récipient cylindrique vertical de 3,35 m de hauteur, dont la partie supérieure présente sur une longueur de 2,13 m un diamètre de 45,7 cm, la partie inférieure se rétrécissant jusqu'à un diamètre de 30,5 cm à la base. Le récipient est doublé de briques 62 haute ment réfractaires résistant au chlore de 28 cm d'épais seur, entourées d'un garnissage de briques isolantes 63, de 11,4 cm d'épaisseur, le tout étant contenu dans une enveloppe d'acier 64. L'ouverture du som met du four est fermée par une bride 65 sur laquelle est montée une plaque 66 portant sur sa face infé rieure un joint en brique isolante 67 de 23 cm d'épaisseur.
Une lumière 68, axiale par rapport au four, traverse ce joint 67. Par cette lumière pénètre un activeur statique à gaz 69 permettant l'introduc tion de gaz d'éclairage en provenance d'un conduit 70 et d'oxygène en provenance d'un conduit 71, pour l'allumage de la flamme. A la base du four se trouve une pièce en T 72, doublée de béton réfrac taire 73 de 15 cm d'épaisseur. Cette pièce en T per- met l'évacuation des gaz par l'ouverture 74. La base de la pièce en T est fermée par une plaque 75 por tant une brique isolante 76 qui passe juste dans la collerette 77. Normalement, le brûleur principal 78 traverse la brique 76 et pénètre jusqu'à un point à mi-distance dans le four.
Il est alimenté en tétra chlorure de titane par un conduit 80 et en oxygène par un conduit 81, le brûleur étant fixé par des brides 82. Le brûleur principal 78 est construit comme dé crit à l'exemple 2, c'est-à-dire qu'il consiste en un brûleur concentrique tel que représenté à la fig. 3.
Pour préchauffer la chambre de réaction, on retire temporairement le brûleur principal 78, on le remplace par un activeur mobile alimenté en gaz et air et on préchauffe la chambre de réaction jusqu'à une température de 1100() C au moyen de cet acti- veur allumé. A ce moment, on allume l'activeur à gaz statique, on retire l'activeur mobile et on le rem place par le brûleur à recirculation.
On fait entrer du tétrachlorure de titane gazeux contenant 4 % en poids de tétrachlorure de silicium, à une température de 1500 C et à un débit de 3,6 kg/min, par le conduit 47 (fig. 3). Simultanément, on admet de l'oxygène contenant 1,3 % en poids d'humidité à un débit de 0,9 kg/min, par le conduit 45. Sitôt que du chlore est décelé dans les gaz sor tants, on éteint le petit activeur statique à gaz 69 (fig. 4). La chaleur de réaction maintient la tempé rature du four entre 1050 et 1100 C. On sépare et examine l'oxyde de titane produit par la réaction.
On constate qu'en opérant de cette façon la con version des chlorures en oxydes solides est prati quement complète, la dimension de particules du produit solide étant d'environ 0,4 tt. <I>Exemple 4</I> On utilise l'appareillage décrit à l'exemple 3 (c'est-à-dire le brûleur représenté à la fig. 3 et la chambre de réaction représentée à la fig. 4) pour effectuer l'oxydation du tétrachlorure de silicium de la manière suivante Après avoir préchauffé la chambre de réaction comme décrit à l'exemple 3, et tout en maintenant la flamme de gaz par l'entrée 69 (fig. 4), on admet dans la chambre de réaction un courant de 2,
11 kg/min de vapeur de tétrachlorure de silicium à une température de 120,) C, par le tube 46 (fia. 3) du brûleur 78 (fig. 4) et, simultanément, on admet un courant de 1,07 kg/min d'oxygène à 100 C par le conduit 45 (fig. 3). L'oxygène contient une propor tion de vapeur d'eau suffisante pour réagir avec 2 % du tétrachlorure de silicium.
Après un laps de 3 min, on interrompt l'entrée de gaz et d'air par les passages 70 et 71 et on laisse la réaction du tétrachlorure de silicium avec l'oxy gène se poursuivre dans la chambre du four, ce qui y maintient une température de 1020 C. Plus de 99,5 % du tétrachlorure de silicium réagit ainsi en formant un dioxyde de silicium pur de dimension moyenne de particules d'environ 15 millimicrons. <I>Exemple 5</I> On utilise l'appareillage décrit à l'exemple 3 (c'est-à-dire le brûleur représenté à la fig. 3 et la chambre de réaction représentée à la fig. 4)
pour effectuer l'oxydation de chlorure ferrique comme suit On préchauffe le réacteur (fig. 4) jusqu'à une température de 9000 C au moyen de gaz et d'air brû lant par le brûleur 69. Une fois cette température atteinte, on admet dans le réacteur un courant de 1,21 kg/min d'oxygène à une température de 1000 C, par le tube 45 du brûleur représenté à la fig. 3. On admet ensuite de la vapeur de chlorure ferrique contenant 3 % en volume de chlore libre, à une température de<B>3500</B> C, par le tube 46 du brûleur représenté à la fig. 3.
Cette vapeur de chlorure fer rique est produite par chauffage électrique d'une masse fondue contenant les chlorures ferrique et de sodium. Elle est amenée au tube 46 à un débit de 6,48 kg/min 5 min après le début de l'admission de vapeur de chlorure ferrique, on interrompt les flux de gaz et d'air par les passages 70 et 71, après quoi la réaction de la vapeur de chlorure ferrique avec l'oxygène se poursuit, la chaleur de réaction suffi sant pour maintenir une température de 700-750 C dans la chambre de réaction. Dans ces conditions, environ 85 % du chlorure ferrique est converti en oxyde ferrique de dimension de particules d'environ 2-3 microns.
La fig. 5 représente très schématiquement un mode typique de circulation des réactifs et des pro duits de réaction dans la chambre lorsqu'on opère conformément aux exemples ci-dessus. L'exemple 3 a été choisi à titre illustratif. On voit que les réactifs sortent de l'ajutage en un puissant courant divergent et se mélangent aux produits de réaction qui retour nent dans la zone de réaction, d'où il résulte que les réactifs entrants sont rapidement portés à la tempé rature de réaction.
Il ressort des exemples ci-dessus, illustrant le procédé selon l'invention, que l'évacuation des pro duits de réaction gazeux s'effectue par la même extrémité de la chambre de réaction que l'admission des réactifs. Cette disposition produit, ainsi qu'on l'a décrit, en association avec l'énergie cinétique élevée des réactifs entrants, le reflux désiré des produits de réaction, et l'entraînement et l'association d'une por tion notable de ces derniers avec les réactifs entrants. Cependant, cette disposition n'est pas essentielle.
