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Perfectionnements à la production de bisulfure de carbone.
La présente invention concerne un procédé perfec- tionné pour la production de bisulfure de carbone.
Le procédé usuel de production de bisulfure de carbone comprend la réaction entre le soufre et le carbone élémentaires. A l'échelle industrielle, cette réaction s'effectue à des températures voisines de 900-1000 C, le sou- fre à l'état de vapeur étant conduit à travers un lit de carbone incandescent. On a fait de nombreuses propositions quant au genre de carbone à employer. Ainsi, il a été pro- posé d'employer du lignite, de l'anthracite et du coke. Ce- pendant, seul le charbon de bois de qualité sélectionnée a été employé dans la pratique industrielle.
La présente invention est basée sur la découverte que la carbonisation de la houille à des températures de l'or- @
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dre de 500-600 C donne une forme de carbone qui se prête à la réaction avec la vapeur de soufre en vue de la production de bisulfure de carbone. Ce fait est surprenant en raison de l'insuccès de l'application pratique des propositions antérieures. On a constaté aussi qu'il y a lieu de sélectionner avec soin la houille soumise à la carbonisation.
Les différentes propriétés à prendre en considération sont la teneur en cendres, la teneur en carbone et les propriétés d'agglutination.
En ce qui concerne la teneur en cendres, il est désirable, mais non absolument essentiel, que la matière ait une faible teneur en cendres, afin d'éviter des difficultés mécaniques à l'accomplissement de la réaction. C'est pour cette raison qu'on préfère de la houille à faible teneur en cendres avant la carbonisation. La teneur en carbone de la houille utilisée n'est pas essentielle, mais on préfère qu'elle soit réduite. En d'autres termes, la teneur en carbone doit être relativement faible et voisine de 80 à 82% de la matière décendrée. Toutefois, on a obtenu des résultats relativement bons en utilisant le produit de carbonisation de houille à teneur en carbone légèrement plus forte ou plus faible.
D'autre part, on a trouvé que la houille soumise à la carbonisation ne doit pas être facilement fusible, qu'elle doit être non agglutinante et contenir, éventuellement, une forte proportion de "vitrain".
Les conditions aans lesquelles s'accomplit la carbonisation doivent être soigneusement surveillées afin que le produit puisse convenir pour la réalisation, à grande échelle, du procédé suivant l'invention.
Ce dernier point est illustré d'une manière frappante par des essais effectués avec des charges de houilles
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lavées. Des charges égales de différentes houilles furent carbonisées à des températures de 400, 500, 600 et 700 C pendant 1, 11/2, 3 et 5 heures pour chaque cas. Le coke obtenu par la carbonisation de chaque charge fut examiné séparément, et l'on constata que seuls les cokes provenant de la carbonisation à 500 et à 600 C pouvaient servir à la production industrielle de bisulfure de carbone. Ces cokes présentaient cependant des différences dues apparemment à la durée de carbonisation.
Ainsi les cokes résultant des carbonisations pendant 11/2 et 3 heures assuraient pratiquement la même vitesse de réaction que le charbon de bois employé usuellement, alors que la carbonisation poursuivie pendant 5 heures donna un produit sensiblement moins apte à la réaction. Quant aux autres températures, on constata que celle de 400 C ne donne pas un coke utilisable, tandis que le coke obtenu à 700 C est sensiblement moins réactif que ceux produits à 500 et à 600 C. Les températures comprises entre ces dernières valeurs paraissent convenir seules pour la production d'un carbone apte à réagir avec le soufre, car des écarts de plus de 20 C au-dessus ou en dessous conduisent à la formation d'un produit de qualité sensiblement inférieure.
L'aspect du carbone produit de la manière décrite se distingue nettement de celui du carbone qui est obtenu par les procédés de cokéfaction usuels et est inutilisable pour la production de bisulfure de carbone. -alors que le coke non réactif a un aspect gris argent, la matière employée conformément à l'invention est bien noire. Sans être décisive, cette caractéristique permet un jugement préliminaire sur la capacité du carbone d'entrer en réaction. Une autre propriété permettant de préjuger de la valeur du carbone dans la réaction avec le soufre est la vitesse de réaction du carbone
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avec l'oxygène. Les carbones appropriés brûlent, dans une flamme à l'air, plus rapidement que les carbones non réactifs.
La réaction entre le carbone et le soufre, en vue de la production de bisulfure de carbone, s'effectue de la manière normale, par exemple en chargeant le carbone dans une cornue verticale et en faisant passer la vapeur de soufre à travers la masse incandescente, la température étant maintenue à environ 900-1000 C.
Il est possible de soumettre à cette réaction directement, sans traitement intermédiaire, le carbone obtenu par la carbonisation à 500-600 C. On constate, toutefois, que ce carbone contient une quantité notable d'hydrogène à l'état combiné, dont une grande partie réagit avec le soufre pour former de l'acide sulfhydrique pendant la production de bisulfure de carbone. Il en résulte évidemment une diminution du rendement du procédé et une extension de l'appareillage nécessaire pour traiter le.gaz produit par la réaction. Par conséquent, il est utile de soumettre le carbone à un traitement thermique peu avant de le charger dans la cornue servant à la production de bisulfure de carbone.
Ce traitement peut s'effectuer, sensiblement à l'abri de l'air, dans un dispositif de toute forme appropriée, et consiste simplement à chauffer le carbone à environ 600-800 C et à maintenir cette température pendant plusieurs heures. On constate que ce traitement diminue quelque peu la réactivité, mais cet inconvénient est plus que compensé par le gain dû à l'accroissement du rendement global de la production de bisulfure de carbone. Cependant, il faut éviter de porter la température au delà des limites mentionnées. Une température excessive a pour effet de réduire le rendement de la réaction entre le soufre et le carbone, au point de la rendre impropre
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à la production industrielle.
Il résulte des observations ci-dessus que la sélection des conditions de carbonisation du charbon permet d'employer des matières de départ qui étaient, jusqu'à présent, considérées comme impropres à la production industrielle de bisulfure de carbone, et qu'elle permet de t'ournir un procédé complet pour la production de cette dernière substance, à partir de charbon et de soufre, sans recourir au charbon de bois relativement coûteux.
REVENDICATIONS.
---------------------------- l.- Procédé de production de bisulfure de carbone par réaction entre le carbone et le soufre, caractérisé en ce que le carbone est obtenu par la carbonisation, entre environ 500 et environ 600'Ce d'une houille difficilement fusible et non-.agglutinante ayant, de préférence, une faible teneur en cendres.
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Improvements in the production of carbon disulphide.
The present invention relates to an improved process for the production of carbon disulfide.
The usual process for producing carbon disulfide involves the reaction between elemental sulfur and carbon. On an industrial scale, this reaction is carried out at temperatures in the region of 900-1000 ° C., the sulfur in the vapor state being carried through a bed of incandescent carbon. There have been many suggestions about what kind of carbon to use. Thus, it has been proposed to use lignite, anthracite and coke. However, only charcoal of the selected grade has been used in industrial practice.
The present invention is based on the discovery that the carbonization of hard coal at temperatures of gold
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dre of 500-600 C gives a form of carbon which is suitable for reaction with sulfur vapor to produce carbon disulphide. This fact is surprising in view of the failure of the practical application of the previous proposals. It has also been found that the coal subjected to carbonization should be carefully selected.
The different properties to consider are ash content, carbon content and agglutination properties.
With regard to ash content, it is desirable, but not absolutely essential, that the material have a low ash content, in order to avoid mechanical difficulties in carrying out the reaction. For this reason, low ash coal is preferred before carbonization. The carbon content of the coal used is not essential, but it is preferred that it be reduced. In other words, the carbon content must be relatively low and close to 80 to 82% of the descended matter. However, relatively good results have been obtained using the coal char with slightly higher or lower carbon content.
On the other hand, it has been found that the coal subjected to carbonization must not be easily meltable, that it must be non-caking and possibly contain a high proportion of "vitrain".
The conditions under which the carbonization takes place must be carefully monitored so that the product may be suitable for carrying out, on a large scale, the process according to the invention.
This last point is illustrated in a striking manner by tests carried out with coal loads.
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washed. Equal loads of different coals were carbonized at temperatures of 400, 500, 600 and 700 C for 1, 11/2, 3 and 5 hours in each case. The coke obtained from the carbonization of each batch was examined separately, and it was found that only the cokes obtained from the carbonization at 500 and 600 C could be used in the industrial production of carbon disulfide. These cokes, however, exhibited differences apparently due to the duration of charring.
Thus the cokes resulting from the carbonizations for 11/2 and 3 hours provided substantially the same reaction rate as the charcoal usually employed, while the carbonization continued for 5 hours gave a product substantially less suitable for the reaction. As for the other temperatures, it was observed that that of 400 C does not give a usable coke, while the coke obtained at 700 C is appreciably less reactive than those produced at 500 and 600 C. The temperatures between these latter values appear to be suitable. only for the production of a carbon capable of reacting with sulfur, since deviations of more than 20 ° C. above or below lead to the formation of a product of substantially lower quality.
The appearance of carbon produced in the manner described is clearly distinguishable from that of carbon which is obtained by conventional coking processes and is unusable for the production of carbon disulfide. -While the unreactive coke has a silver gray appearance, the material employed in accordance with the invention is quite black. Without being decisive, this characteristic allows a preliminary judgment on the capacity of carbon to enter into reaction. Another property making it possible to predict the value of carbon in the reaction with sulfur is the reaction rate of the carbon
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with oxygen. Appropriate carbons burn, in an open flame, faster than non-reactive carbons.
The reaction between carbon and sulfur for the production of carbon disulfide is carried out in the normal way, for example by charging the carbon in a vertical retort and passing the sulfur vapor through the glowing mass. , the temperature being maintained at around 900-1000 C.
It is possible to submit to this reaction directly, without intermediate treatment, the carbon obtained by carbonization at 500-600 C. It is observed, however, that this carbon contains a significant quantity of hydrogen in the combined state, of which a large quantity part reacts with sulfur to form hydrogen sulfide during the production of carbon disulfide. This obviously results in a reduction in the yield of the process and an extension of the equipment necessary to treat the gas produced by the reaction. Therefore, it is useful to heat the carbon shortly before loading it into the retort for the production of carbon disulfide.
This treatment can be carried out, substantially in the absence of air, in a device of any suitable form, and simply consists in heating the carbon to about 600-800 C and maintaining this temperature for several hours. It is observed that this treatment decreases the reactivity somewhat, but this disadvantage is more than compensated for by the gain due to the increase in the overall yield of the production of carbon disulphide. However, it is necessary to avoid raising the temperature beyond the limits mentioned. Excessive temperature has the effect of reducing the yield of the reaction between sulfur and carbon, to the point of making it unsuitable.
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to industrial production.
It follows from the above observations that the selection of the carbonization conditions of the coal makes it possible to use starting materials which were, until now, considered unsuitable for the industrial production of carbon disulphide, and that it makes it possible to to provide you with a complete process for the production of the latter substance, from coal and sulfur, without resorting to relatively expensive charcoal.
CLAIMS.
---------------------------- l.- Process for the production of carbon disulphide by reaction between carbon and sulfur, characterized in that that the carbon is obtained by charring between about 500 and about 600 ° C of a hard-to-melt and non-caking coal preferably having a low ash content.