Brevet FR2139081A1 — publié le 19730105

La présente invention concerne un appareil destiné à combiner l'hydrogène et l'oxygène gazeux. Plus spécialement, la présente invention concerne un appareil destiné à recombiner l'hydrogène et oxygène gazeux résultant de la décomposition radiolytique de l'eau dans des réacteurs nucléaires. Au cours du fonctionnement des réacteurs nucléaires du type à solution homogène qui seront désignés ci-après par réacteurs-chaudières, l'eau est décomposée radiolytiquement en hydrogène et oxygène gazeux. La recombinaison de l'hydro- gène et de l'oxygène gazeux est d'une grande importance pour le fonctionnement du réacteur nucléaire car, autrement, les gaz et les produits de fission associés devraient être évacués dans l'atmosphère et il faudrait prévoir une source d'eau d'appoint pour réapprovisionner le coeur du réacteur en eau. Gaiement, pendant le fonctionnement d'un réacteur nucléaire à eau bouillante, l'eau est décomposée radiolytiquement en hydrogène et oxygène gazeux. L'hydrogène et l'oxygène gazeux sont transportés avec la vapeur d'eau sous pression produite dans le coeur du réacteur à travers une turbine à vapeur puis dans un condenseur de vapeur d'eau. Les gaz qui ne sont pas condensés dans ce dernier doivent etre pompés hors de l'installation. Ces gaz non condensables contiennent des matières radioactives.Pour éliminer les matières radioactives des gaz, il est considéré comme essentiel de recombiner dta- bord l'hydrogène et l'oxygène contenus dans les gaz, qui cons- tituent 90 % environ des gaz non condensables, en éliminant ainsi les mélanges détonants et en réduisant le volume des gaz à traiter pour l'élimination des matières radioactives. Les réacteurs à eau bouillante et les réacteurs à eau sous pression nécessitent également des appareils de recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène en cas d'urgence, par exemple en cas d'accident provoquant une perte du fluide de refroidissement. La fiabilité est d'une très grande importance dans ces installations de secours. En conséquence, il est par ticulièrement souhaitable que la construction soit simple. Des appareils destinés å combiner l'hydrogène et l'oxygène formés par décoinposition radiolytique de l'eau dans des réacteurs nucléaires seront désignés dans le présent mémoire par "appareils de recombinaison" selon la terminologie établie de la technique antérieure. Les appareils de recombinaison des gaz peuvent être classés comme étant des types à convection,h diffusion, à circulation forcée et à condensation. Un appareil de recombinaison de gaz du type à convection utilise les courants naturels de convection des gaz chauds pour engendrer un débit de gaz sur la surface du catalyseur sur laquelle se produit-la recombinaison.Un exemple d'un appareil de recombinaison de gaz du type à convection est décrit dans le brevet des de Etats-Unis d'Amérique n 2 847 284. Dans l'appareil/recombinaison de gaz du type à diffusion, les gaz sont diffusés au hasard à partir de leur source vers la surface du catalyseur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 098 810 décrit un exemple d'un tel appareil de recombinaison. Un appareil de recombinaison de gaz du type à circulation forcée utilise une soufflante ou une pompe pour refouler les gaz sur la surface d'un catalyseur. Un exemple d'un appareil de recombinaison de ce type est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 2 879 146. L'appareil de recombinaison de gaz du type à condensation est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis dlAmérique no 22 633 déposée le 25 mars 1970 au nom de James 0. HENRIE. Dans appareil de recombinaison de gaz du type à condensation, le condenseur est utilisé pour transporter l'l1ydrogène et l'oxygène gazeux h travers le lit catalytique. Les lits catalytiques antérieurs pour la combinaison ou la recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène présentaient une grande épaisseur ou profondeur dans le sens d'ecoulement, en particulier par rapport à la surface frontale du lit catalytique. Par exemple, les appareils antérieurs de recombinaison de l'hydrogène et dc l'oxygène gazeux à utiliser dans les ins tallalions de traitement des gaz résiduels des réacteurs à eau bouillante comportaient les lits catalytiques ayant une épaisseur de quelques dizaines de centimètres dans le sens d'écoulement des gaz.On présume que l'utilisation de lits catalytiques épais pour la combinaison de l hydrogène et de l'oxy- gène est fondée sur le fait que ces lits sont supposés être essentiels pour une recombinaison efficace, en particulier lorsque les gaz contiennant de l'hydregèue à une très faible concentration. En utilisant un lit catalytique épais ayant un rapport élevé de ltépaisseur à la surface frontale, une grande partie de la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène se produits une grande profondeur dans le lit. La partie amont du lit catalytique reste relativement froide par rapport à la partie aval du lit où une grande partie de la combinaison se produit. Cette partie à basse température est la cause d'une combinaison peu efficace. Pour remédier à cette situation, il a été proposé d'utiliser des réchauffeurs pour chauffer la partie amont du lit catalytique. Cependant, l'utilisation de tels réchauffeurs n'assure pas un fonctionnement efficace du lit catalytique et représente des frais suppiémentaires. L'utilisation d'un lit catalytique épais ayant un rapport élevé de l'épaisseur à la surface frontale n'assure pas la combinaison de gaz relativement humides tels que ceux contenus dans le condenseur le vapeur d'eau d'un réacteur à eau bouillante. L'accumulation de l'eau liquide dans le lit catalytique a pour effet de "désactiver" ou "d'empoisonner" le catalyseur. Cette "désactivation" du catalyseur se produit dans la partie amont du lit et progresse ensuite en aval en empê- chant la combinaison. Pour remédier à cette situation, il a été proposé d'utiliser des préchauffeurs pour sécher les gaz qui entrent dans le lit catalytique et d'utiliser également des catalyseurs à base de métal qui n'absorbent pas l'humidité et qui, par conséquent, sont moins sujets à une "inhibition". Toutefois, ces catalyseurs à base de métaux sont beaucoup plus coûteux et moins efficaces que les catalyseurs plus classiques à base d'alumine platinée. En outre, l9utilisation continue de préchaufleurs des gaz représente des frais supplémentaires dans le procédé de combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène. Finalement, l'utilisation de lits catalytiques épais présentant de petites surfaces frontales se traduit par des vitesses d'écoulement des gaz relativement élevées. Ces vi tesses relativen.ent élevées d'écoulement des gaz sont la cause de chutes de pression relativement importantes à travers le lit catalytique et, par conséquent, d'une augmentation des frais de pompage. LSutilisatiorl de vitesses relativement élevée d'écoulement des gaz se traduit également par une "formation de poussi?re" ou une érosion du catalyseur qui a constitué une autre raison pour l'utilisation des catalyseurs plus couteux à base de métaux. La présente invention concerne un nouveau lit catalytique pour la combinaison de l'hydrogène et de oxygène gazeux et, en particulier, pour la recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux provenant de réacteurs nucléaires. Le lit Ca- talytique est réalisé avec une épaisseur inférieure à environ 7,6 cm et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,01 cm/cm2. La présente invention concerne également l'utilisation de cartouches catalytiques qui peuvent ëtre utilisées seules ou par groupes pour former des dispositifs de combinaison ou de recombinaison. En outre, l'invention concerne un procédé perfectionné de combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène pour former de la vapeur d'eau. L'utilisation diun lit catalytique relativement mince ayant un faible rapport de l'épaisseur à la surface frontale offre plusieurs avantages qui n'ont pas pu être obtenus avec les lits catalytiques de la technique antérieure pour la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène. La plus grande partie de la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène se produit près de la face frontale des minces lits catalytiques selon la présente invention et, en conséquence, les parties amont du lit sont chauffées à une température relativement élevée. En outre, à cause de la minceur relative du lit catalytique, la chaleur est efficacement transférée par rayonnement et conduction des parties aval aux parties amont du lit. Ce chauffage des parties amont du-lit catalytique produit un gradient de température relativement faible h travers la plus grande partie de l'épaisseur du lit et assure une combinaison très efficace. A cause du chauffage des parties amont du lit catalytique, il est inutile d'utiliser des dispositifs pour chauffer ces parties du lif. La combinaison de la plus grande partie de l7hydrogène et de l'oxygène se produisant près de la face frontale du lit catalytique signifie également que les gaz humides d'entrée sont séchés dans les parties amont du lit.En outre, grace- à la, surface frontale relativement grande, la quantité d'eau à éliminer par unité de surface frontale est moindre. En conséquence, il n'est plus nécessaire de sécher continuellement les gaz humides avant qutils entrent dans le lit catalytique. Grâce au séchage des courants gazeux hunides d'entrée, il est possible d'utiliser des catalyseurs classiques, par exemple à base d'alumine platinée au lieu des catalyseurs plus coûteux à base de métaux nécessaires dans la technique antérieure pour éviter un "empoisonnement par l'eau. A cause de l'épaisseur relativement faible du lit catalytique, les chutes de pression sont ramenées sensiblement à zéro et les frais de pompage sont réduits en conséquence. En outre, il est possible d'utiliser des vitesses d'écoulement des gaz inférieures h celles couramment utilisées dans la technique antérieure tout en assurant encore les mêmes durées de séjour que dans les lits catalytiques de la technique antérieure qui sont relativement épais et présentent une surface frontale relativement petite. La présente invention a notamment pour objet un appareil perfectionné de combinaison de l'hydrogène et de l'oxy- gène et plus spécialement un appareil perfectionné de recombinaison de l'hydrogène et de oxygène pour des réacteurs nucléaires,ainsi qu'une cartouche catalytique perfectionnée à utiliser pour la combinaison ou la recombinaison de lthydro- gène et de oxygène gazeux. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, des fournies de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partie d'un appareil de recombinaison de l'hydrogène et de~ 1 oxygène selon la présente invention la figure 2 est une vue en plan suivant la ligne 2-2 de il figure -i montrant un ensemble de cartouches catalytiques de la présente invention la figure 3 est une élév'ti on latérale suivant la ligne 3-3 de la figure 2 montrant une cartouche catalytique selon la présente invention ;; la figure 4 est une élévation latérale avec coupe partielle d'un élément annulaire profilé en U utilisé dans une cartouche catalytique de la présente invention pour améliorer le support de la cartouche, empêcher un dépôt excessif du catalyseur dans cette dernière et empecher que le catalyseur déposé détourne les gaz du catalyseur pendant l'opération la figure 5 est un graphique illustrant le pourcentage d'achèvement de la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux dans un lit catalytique mince en fonction de la durée de séjour de lthydrogène et de l'oxygène dans le lit ; et la figure 6 est un graphique illustrant le gradient de température d'un lit catalytique mince dans lequel l'hydrogène et oxygène sont soumis à une combinaison exothermique. La présente invention concerne des perfectionnements aux lits catalytiques utilisés pour transformer l'hydrogène et l'oxygène gazeux en vapeur d'eau et, plus spécialement, pour recombiner lthydrogène et oxygène formés par décomposition radiolytique de l'eau dans des réacteurs nucléaires. La présente invention concerne également la réalisation de lits catalytiques modulaires en utilisant des cartouches catalytiques ainsi qu'un procédé perfectionné de combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène. Les lits catalytiques de la présente invention sont réalisés avec une épaisseur inférieure à environ 7,6 cm et un rapport de ltépaisseur à la surface frontale inférieur à 0,01 cm/cm2 et de préférence avec une épaisseur inférieure à 3 cm environ et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,001 cm/cm2. L"'épaisseur" du lit catalytique est la distance que les gaz doigtent parcourir pour traverser le lit de l'entrée ou côté amont à la sortie ou côté aval de ce dernier. La "surface frontale" du lit catalytique est la surface d'entrée totale du lit. En se référant maintenant plus en détail aux dessins, la figure 1 représente un appareil de recombinaison de llhy- drogène et de l'oxygène gazeux destiné à traiter les gaz residuels du condenseur de vapeur d'eau d'un eircuit primaire d'un réacteur à eau bouillante. Dans les réacteurs à eau bouil lante, il se produit une décomposition radiolytique de liteau a l'intérieur du coeur. L'hydrogène et l'oxygène formés dans la région du coeur constituent, par exemple, de 15 à 30 parties par million en poids. Des quantités relativement faibles de matières radioactives non condensables sont également engendrées dans le coeur.Tous ces gaz sont entraînés par la vapeur d'eau formée dans le coeur à travers les turbines à vapeur puis dans un condenseur qui transforme la plus grande partie du courant restant en eau destinée à être ramenée dans le réacteur. Les gaz résiduels provenant du condenseur de vapeur d'eau comprennent de lthydrogène, de oxygène, de la vapeur d'eau, de l'air et des matières- radioactives non condensables. Pour éliminer efficacement les matières radioactives de ces gaz résiduels, il faut tout d'abord combiner l'hydrogène et l'oxygène pour éviter des explosions et réduire le volume des gaz traités. La figure 1 représente un appareil de recombinaison de gaz du type à condensation comprenant un récipient de recombinaison 2 et un condenseur 4. Un conduit 6 établit une communication avec le condenseur de vapeur d'eau du circuit primaire (non représenté) du réacteur à eau bouillante. Le conduit 6 est fixé par une bride 8 à un conduit d'entrée 10 qui débouche dans un dispositif 12 empochant les entratnements. Le dispositifs 12 contient des chicanes convenables 14 qui retiennent les gouttelettes d'humidité entravées par lteffluent gazeux provenant du condenseur de vapeur d'eau du circuit primaire du réacteur à eau bouillante. L'eau est évacuée du dispositif 12 par un conduit 16.Un préchauffeur 18 est utilisé au cours de la mise en marche de l'appareil de recombinaison pour sécher les gaz humides afin que le lit catalytlque reste sec au moment de la mise en marche et pour garantir une recombinaison catalytique conplète et efficace. Le préchauffeur 18 est~aussi utilisé lorsque effluent gazeux provenant du circuit primaire du réacteur à eau bouillante contient de faibles concentrations. d !hydrogène et d'oxygène, car la chaleur engendrée par la réac- tion exothermique do l'hydrogène et de i'oxygène à de faibles concentrations n1 est pas suffisante pour assurer les conditions de température élevée nécessaires pour une recombinaison catalytique efficace. Un conduit 20 dirige les gaz effluents quit taiit i o préehauffeur 18 dans le récipient de recombinaison 2. Le conduit 20 est fisé au récipient 2 par une bride 22. Le récipient 2 contient plusieurs cartouches catalytiques 24. Ces dernières sont placées, par exemple, en position verticale et d'une manière-géné-rale symétrique à 3'intérieur du récipient de recombinaison. L'enveloppe dudit récipient contenant les cartouches catalytiques peut être éventuellement refroidie par des serpentins ou chemises externes (non représentés). Les cartouches catalytiques sont représentées plus en détail sur les figures 2 et 3. La figure 2 est une vue en plan suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et elle montre un quart environ de la partie supérieure du lit catalytique. Les cartouches catalytiques 24 sont suspendues à une plaque supérieure 26 par des brides 28. La plaque supérieure 26 se trouve dans la bride 22. La figure.3 montre une élévation latérale d'une cartouche catalytique 24 suivant la ligne 3-3 de la figure 2. Les cartouches catalytiques 24 sont introduites dans des ouvertures ménagées dans la plaque supérieure 26 et sont suspendues à cette dernière par une bride 28. Une paroi cylindrique interne 30 et une paroi cylindrique externe 32 sont concentriques et fixées à la bride 28 à laquelle elles sont suspendues pour délimiter une chambre annulaire 34. Les parois cylindriques interne et externe 30 et 32, respectivement, sont imperméables au gaz et sont par exemple en un métal tel que l'acier inoxydable. Une paroi cylindrique interne 36 et une paroi cylindrique externe 38 sont concentriques et sont fixées et suspendues aux extrémités inférieures des parois 30 et 32, respectivement, et délimitent une chambre annulaire 40.Les parois cylindriques interne et externe 36 et 38 respectivement, sont perméables au gaz et permettent aux gaz effluents provenant du condenseur de vapeur d1eau du circuit primaire du réacteur à eau bouillante de traverser le lit catalytique. Les parois cylindriques 36 et 38 sont commodément en toile métallique telle qu'une toile en acier inoxydable. Les parois 36 et 38 se prolongent jusqu a une plaque inférieure 42 du support des cartouches catalytiques. Une chambre annulaire 40 est garnie de-catalyseur 44, par exemple de l'alumine platinée, et définit le lit catalytique. La distance radiale comprise entre les parois cylindriques 36 et 38 correspond à l'épaisseur du lit catalytique. La surface frontale totale du lit catalytique de l'appareil de recombinaison peut être calculée en Inultipliant la surface frontale totale de chaque cartouche catalytique par le nombre de ces cartouches. Dans la présente forme de réalisation, la surface d'entrée ou frontale du lit catalytique est la surface curviligne d'un cylindre droit. En conséquence, la surface frontale de chacune des cartouches catalytiques est déterminée par la formule classique Xt dh, dans laquelle d est le diamètre interne du lit catalytique ou, en d'autres termes, le diamètre externe de la paroi cylindrique interne 36 et h la hauteur du lit catalytique ou, en d'autres termes, à peu près la hauteur de la paroi cylindrique 36 ou 38. Le catalyseur 44 remplit non seulement la chambre annulaire 40 mais également la chambre annulaire 34 de façon que lorsque le catalyseur-se dépose pendant le fonctionnement, les gaz effluents provenant du condenseur de vapeur d'eau du circuit primaire du réacteur à eau bouillante ne puissent pas contourner le catalyseur par des espaces formés dans la partie supérieure de la chambre annulaire 40. En d'autres termes, lorsque le catalyseur se dépose dans la chambre annulaire 40, il est continuellement remplacé par le catalyseur qui est distribué par gravité à partir de la chambre annulaire 34Jde sorte qu'il ne se forme pas d'intervalle à l'interface entre les chambres annulaires 34 et 40. Des éléments annulaires profilés 46 sont placés à des hauteurs prédéterminées dans la chambre annulaire 40. Les élé iitents profilés 46 sont généralement en forme de U renversé. Ces éléments annulaires peuvent être copanodément en métal ou autre matière imperméable au gaz telle que l'acier inoxydnble. Les éléments profilés sont maintenus on position par des support 18 qiii traversent des trous ménagés dans les parois cylindriques 36 ct 38 et dans l'élément annulaire profilé 46. Ces mpports sont par exemple des rivets posés par tirage ou des beulens. Quatre supports 48 sont utilisés pour/chaque élément pratilé annulaire, camme on le voit sur le dessin. On va se référer maintenant à la figure 4 qui est une coupe transversale à grande échelle d'un élément annulaire 46. Comme le montre la figure 4, le catalyseur 44 est empilé ou tassé sur la face supérieure de l'élément profilé annulaire 46. Par conséquent, les éléments annulaires 46 constituent à cet égard un élément d'écartement ou de séparation du catalyseur et empêchent un dépôt excessif du catalyseur. Le catalyseur 44 est également empilé h l'intérieur de la chambre formée par les branches opposées de ltélément profilé 46. Ainsi, les éléments profilés 46 remplissent la même fonction que la chambre annulaire 34 et empêchent qu'un affaissement du catalyseur par compaction laisse passer les gaz effluents provenant du condenseur de vapeur d'eau du circuit primaire du réacteur à eau bouillante de manière qu'ils/contournent le catalyseur en passant par des espaces formés au-dessous des éléments profilés annulaires.En d'autres termes, lorsqu'il se produit un affaissement du catalyseur 44 dans la chambre annulaire 40, ce catalyseur est remplacé par celui descendant par gravité à partir de l'élément annulaire interne 46. Evidemment, la hauteur des éléments annulaires 46 est déterminée par les caractéristiques d'affaissement du catalyseur utilisé afin d'éviter qu'il se forme une faille entre la partie inférieure des éléments annulaires 46 et la surface supérieure de la colonne annulaire du catalyseur. L'élément annulaire 46 a également pour fonction de donner plus de rigidité à la chambre annulaire 40. En se référant de nouveau à la figure 1, le récipient 2 est fixé au condenseur 4 par un conduit 50. Le condenseur 4 est de construction classique et se compose de plusieurs tubes de refroidissement 52 placés à l'intérieur d'une enveloppe 54. Un conduit d'évacuation 56 est utilisé pour évacuer l'eau condensée et un conduit 58 est utilisé pour évacuer du condenseur- les gaz non condensables. Ces derniers passent par llintermé- diapre du conduit 58 dans un injecteur à jet d'air et dans une zone de traitement (non représen-tée) dans laquelle les gaz sont pompés à la pression atmosphérique, filtrés, adsorbes ou autroment traités pour éliminer une partie ou la totalité de la matière radioactive qu'ils contiennent. Ensuite, les gaz t-waités et épurés sont évacués dans l'aimosphère. Eu fonctionnement, les gaz effluents provenant du condenseur de vapeur d'eau du circuit primaire d'un réacteur à eau bouillante entrent dans le conduit 6 et passent par le conduit 10 dans le dispositif 12 dans lequel une partie importante de l'eau entraînée est évacuée par le conduit 16. Les gaz passent ensuite à travers le préchauffeur 18 puis par le conduit 20 dans le récipient 2 de recombinaison. Les gaz effluents passent ensuite dans les cartouches catalytiques 24 et l'hydrogène et l'oxygène sont recombinés pour former de la vapeur d'eau lorsqu ils entrent en contact avec le lit catalytique.La vapeur d'eau et les gaz associés sont ensuite acheminés par le conduit 50 dans le condenseur 4 dans lequel la vapeur d'eau des gaz est condensée sous forme liquide et évacuée par le conduit 56. Les gaz non condensables passent par le conduit 58 et sont traités comme décrit plus haut. On va se référer maintenant à la figure 5, qui représente un graphique du pourcentage de recombinaison de l'hy- drogène et de l'oxygène en fonction de la durée de séjour dans le lit catalytique. La durée de séjour spécifique est une durée de séjour superficielle calculée en divisant le volume total du lit catalytique par le débit volumique des gaz traversant ledit lit. La courbe représentée sur la figure 5 est une courbe particulière pour des lits de catalyseur à base d'alumine platinée d'une épaisseur comprise entre 6,35 et 12,7 mm dans lesquels le courant des gaz d'entrée contient environ 6-2/3 h 10 % en volume d2hydrdgène et- 3-1/3 à 5 % en volume d'oxygène en quantité stoechiométrique.La relation entre le pourcentage de recombinaison de l'hydrogène et de oxygène et la durée de séjour dans le lit catalytique indiquée sur la figure 5 est déterminée expérimentalement, et il s'est avéré quelle est essentiellement la meme pour des pressions comprises entre 32. millibars et 70 bars. Comme on le voit sur la figure 5, à concentrations, au moins 99 % de l'hydrogène et de l'exygène sont reconbi nés lorsqu'ils sont exposés au cataly seiir à base d'alumine platinée pendant 1,4 milliseconde.Cette recombinaison rapide de l1hydrogèlle et de l'oxygène peut être effectuée en utilisant un lit catalytique mince à cause des températures relativement életées qui sout obtenues dans les parties amont. du lit, entre autres raisons, comme on le voit sur la figure 6. La figure 6 représente un graphique indiquant la température en degrés centigrades régnant dans les lits catalytiques d la figure 5 en fonction de ltépaisseur (T) du lit. Le graphique de la figure 6 a été tracté à partir des données obtenues par recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène dans un courant gazeux contenant 8 % en volume d'hydrogène, 4 % en volume d'oxygène et 88 % en volume d'azote. Comme on le voit sur la figure 6, les derniers- trois-quarts du lit catalytique sont à une température maximale, à savoir de 593 C environ ou bien , en d'autres termes, seul le premier quart (1/4T) du lit fonctionne au-dessous de la température maximale.L'obtention d'une température de 593 C dans le lit catalytique correspond au point auquel environ 99 % de l'hydrogène et de l'oxygène sont recombinés ou bien, en d'autres termes, à une durée de séjour de 1,4 milliseconde. En conséquence, la-recombinaison de l'hydrogène et de oxygène s'est effectuée dans une proportion de 99 % au moment où les gaz ont parcouru un quart de l'épaisseur du lit catalytique. Ces conditions du lit catalytique représentées-sur les figures 5 et 6 se distinguent nettement de celles régnant dans les lits catalytiques classiques dans lesquels 99 % de la recombinaison ne se produit qu'à uné grande profondeur du lit catalytique. Le catalyseur-utilisé selon la présente invention peut A tout catalyseur qui est susceptible de favoriser la réaction 2H2+02- > 2H20. Toutefois, la présente invention a l'avantage de permettre d'utiliser des catalyseurs classiques tels que ceux à base d'alumine platinée avec un rendement très efficace du lit catalytique; Des exemples de catalyseurs comprennent les métaux nobles, à savoir l'or, l'argent, le mercure, le platine, le palladium, l'iridium, le rhodium, le ru rhénium, l'osmium et leurs mélanges. Des exemples de bases de catalyseurs cornprennent l9aluminc, la silice, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de zirconium, la magnésie et des combinaisons de ces derniers telles que oxyde de bore-alumine et silice-alumine. Le catalyseur peut avoir une forme quelconque convenant pour des lits poreux tels que des comprimés, des pastilles, des sphères, des fils métalliques enduits, des clinquants, des rubans ou des tubes. La granulométrie et la densité de tasse ment du lit catalytique importent peu et on peut avoir recours L n'importe quelle disposition commode. Le lit catalytique de la présente invention est essen tiellement insensible à la pression, comme 11 illustre incontes tablement la figure 5, et peut être utilisé dans la plage des pressions régnant normalement dans les appareils de combinaison de l'hydrogène et de oxygène et en particulier dans les appa reils de recombinaison de lthydrogène et de l'oxygène. La pres sion d'entrée du lit catalytique varie selon la source de llhydrogène et de l'oxygène gazeux à combiner et est normale ment comprise entre environ 2 et 100 cm de mercure. Les températures régnant dans le lit catalytique peuvent varier dans une très large plage, à savoir de la température ambiante ou d1une température inférieure presque à la tempéra ture de décomposition du catalyseur La chaleur engendrée par la combinaison exothermique de l'hydrogène et de oxygène est éliminée du lit catalytique par le courant gazeux qui le tra verse. L'élévation de la température du gaz dépend de ses constituants et de son débit. Le degré de condensation de la vapeur d'eau se produisant dans le condenseur, si on en uti lise un, varie en fonction de l'application de l'invention et des conditions économiques régnant à l'instant considéré. La concentration volumique de l'hydrogène et de l'oxy- gène dans le courant gazeux d'entrée est réglée de manière à éviter la présence de mélanges explosifs comme on le sait en pratique. Il est également préférable de traiter des mélanges d'hydrogene et d'oxygène dans lesquels une flamme ne peut pas se propager. On peut éviter la présence de mélanges explosifs d'hydrogène et d'exygéne et la présence de mélanges dIhy(?logèno et dexygène dans lesquels une flamme ne se propage pas en ré glant la concentration de l'hydregèue, la concentration de l'oxygène et la pression à laquelle la combinaison ou recom bineison est effectuée.Par exemple, une flamme ne peut pas se propager dans on rélan;e d'hydrogène et d'oxygène contenant meins de 5 % en volume environ d'oxygène ou moins de 4,1 % en volume environ d'hydrogène à la pression atmosphérique. On peut utiliser des concentrations beaucoup plus élevées dthydro- gène et oxygène sans atteindre la plagie des concentrations explosives.En ce qui concerne le réglage de la pression, des essais ont révélé que l'hydrogène et l'oxygène n'explosent pas en présence d'un filament incandescent à la température ambiante si la pression est inférieure à 40 cm de mercure environ en outre, une flamme ne peut pas être engendrée dans un mélange par un filament incandescent si la pression est inférieure à 7,5 cm de mercure environ. La concentration de l'hydrogène et de l'oxygène du mélange gazeux entrant dans appareil de recombinaison peut etre réglée d'une manière classique en ajoutant un diluant au courant gazeux contenant l'hydrogène et oxygène. Le diluant peut être un gaz inerte, l'air ou la vapeur d'eau. Cependant, il est préférable d'utiliser la vapeur d'eau comme diluant étant donné qu'un diluant non condensable, comme l'azote ou ltair, est gênant du fait qu'il augmente beaucoup le volume des gaz et rend beaucoup plus difficile et coûteuse l'élimina- tion des matières radioactives lorsque appareil de recombinaison est utilisé en association avec un réacteur nucléaire. Dans le cas d'un appareil de recombinaison du type à condensa ;tion destiné à être utilisé avec un réacteur nucléaire, la vapeur d'eau utilisée comme diluant provient directement du condenseur principal. il est généralement préférable utiliser le lit catalytique de la présente invention avec des courants gazeux contenant environ 1 à 8 do en volume d'hydrogène car, si le courant gazeux contient moins/ 1 % en volume environ d'hydrogène, il peut eAtre nécessaire de préchauffer continuellement le courant gazeux pour atteindre dans le lit catalytique des températures suffisamment élevées pour assurer un fonctionnement ef- ficacc. Des concentrations d'hydrogène supérieures à 8 % en volume environ engendrent des températures supérieures à 593 C environ dans le lit catalytique, ce qui n'est généralement pas souheitable.Toutefois, oi; peut éventuellement utiliser des températures proebes duc la température de décomposition du catalyseur comme on l'a précédemment mentionné. Le iit catalytique de la présente invention peut être utilisé avec des appareils de combinaison et de recombinaison de gaz des types à convection, diffusion, circulation forcée et condensation. En outre, l'appareil de combinaison peut constiquer un appareil de recombinaison en cas d'accident provoquan une brusque perte de fluide de refroidissement dans des réacteurs à eau bouillante et à eau sous pression. On utilise généralement pas de condenseur dans une telle installation et la disposition classique englobe un dispositif empêchant les entraînements qui est suivi par un ventilateur ou une soufflante, un dispositif de chauffage, un piège à iode, puis par l'ap- pareil de recombinaison catalytique. A titre illustratif de la présente invention, on a con çu un appareil de recombinaison de gaz du type à condensation qui convient pour être utilisé avec le circuit primaire d'un réacteur à eau bouillante d'une puissance de 1100 MW. L'appareil de recombinaison de gaz du type à condensation est généralement du type décrit dans la demande de brevet des Etats Unis d'dmérique no 22 633 précitée dans lequel l'hydrogène et l'oxygène sont recombinés à basse pression en utilisant le condenseur de l'appareil de recombinaison comme moyen d'entraînement pour transporter l'hydrogène et l'oxygène gazeux à travers le lit catalytique.Les gaz non condensables s'accumulant dans le condenseur principal du circuit primaire du réacteur à eau bouillante sont aspirés dans le système des gaz résiduels par une différence de pression maintenue par le condenseur de l'appareil de recombinaison. La différence de pression peut tre obtenue en mantenant dans le condenseur de 11 appareil de recombinaison une plus basse température de condensation (par exemple environ 6gC) que dans le condenseur principal. Afin de préparer un lit catalytique sec pour sa mise en marche et pour une recombinaison catalytique efficace et coin- pl ète, les gaz résiduels provenant du condenseur/principal du circuit primaire dii réacteur à eau bouillante sont dirigés tout d'abord dans un dispositif empêchant les entraînements puis dans un préchauffeur.Le dispositif empêchant les entrat- nements comporte une qu plusiours chicaues d'élimination de l'humidité pour enlever.la plus grande partie de l'eau liquide entraînée, et le -pré chauffeur est constitué par exemple par un changeur de chaleur du type à enveloppe et tubes chauffé par vapeur d'eau. Il suffit d'introduire la vapeur d'eau dans le préchauffeur pendant la mise en marche afin d'assurer un état sec dans l'appareil de recombinaison catalytique. La température dgentrée du préchauffeur est par exemple d'environ 270-C et la température de sortie est d'environ 430-C et, par suite, il se produit normalement une chute de pression nominale d'environ 3 millibars à travers le préchauffeur. Le débit nominal des gaz dans le récipient de recombinaison est d'environ 3175 kg/h dont environ 2875 kg/h sont de la vapeur d'eau et environ 300 kg/h sont des gaz non condensables. La pression d'entrée du récipient de recombinaison varie d'une façon typique entre 32 et 96 millibars environ. Le récipient de recombinaison et en outre le pré chauffeur et le condenseur sont conçus pour fonctionner entre un vide très poussé et une pression manométrique d'environ 5,25 bars. Dans le présent cas, l'enveloppe du récipient de recombinaison est refroidie à environ 93OC par une chemise externe. Le récipient de recombinaison contient le lit catalytique qui, dans ce cas, a un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,0001 cm/cm. Ce rapport de l'épaisseur à la surface frontale est obtenu en utilisant un lit catalytique d'une épaisseur de 12,7 mm et d'une surface fron 2 tale totale de 51 m environ. Le récipient de recombinaison contient 19 cartouches catalytiques cylindriques du type représenté sur les figures 1, 2 et 3. Les cartouches catalytiques sont alignées verticalement et disposées symétriquement comme on le voit en plan sur la figure 2. Chacune des cartouchers catalytiques présente un diamètre interne de 28 cm, un diamètre externe de 30,5 cm e-t une longueur totale de 336 cm. La longueur active des cartouches catalytiques ou, en d'autres termes, la hauteur du lit catalytique actif et, par conséquent, approximativement la hauteur des parois cylindriques perméableus au gaz sont de 305 cm environ. Chacune des cartouches catalytiques présente un volume total du catalyseur de 36,8 dm3 dont 34 dm3 sont actifs en ce sens qu'ils sont exposés au pas sage des gaz résiduels provenant du condenseur principal. Les parois perméables au gaz des cartouches catalytiques sont en toile d'acier inoxydable formée d'un fil métallique d'un diamètre de 1,27 mm environ et ayant une ouverture de maille de 20,3 x 20,20,3 cm. On utilise de l'alumine platinée vendue par Englohard Industries, Inc., Newark, New Jersey comme catalyseur. Le catalyseur d'alumine platinée con-tient environ 0,03 % en poids de platine. Les pastilles de catalyseur sont de forme cylindrique/ayant un diamètre de 3,18 mm et une longueur de 3,18 mm. Le catalyseur est tassé à une densité apparente d'environ 0,944 g/cm et à une densité des pastilles d'environ 1,424 g/cm Le vide formé par les interstices est d'environ 33 %. Le récipient de recombinaison contient environ 0,68 m3 de catalyseur au total. Le lit du catalyseur contient plus de 11 millions de pastilles et plus de 2,5 millions de pastilles du catalyseur se trouvent dans la première couche d'une épaisseur de 3,18 mm du lit catalytique. La recombinaison de lihydrogène et de l'oxygène se produit dans une proportion de plus de 99 % dans cette première couche de 3,18 mm du lit catalytique. En conséquence, les parties amont du lit du catalyseur deviennent chaudes en surchauffant le mélange d'entrée de la vapeur-d1eau et des gaz.La chute de pression h travers le lit du catalyseur est d'environ 1,9 millibar et la chute de pression totale à travers le récipient de recombinaison est d'environ 2,2 millibars. Lorsqu'on utilise le récipient de recombinaison avec une pression d'entrée de 32 millibars et lorsque le lit du catalyseur est utilisé avec une pression de sortie environ 2,9- millibars et une température de sortie d'environ 5930C, le débit volumique est d'environ 116 m /s. La durée de séjour "superficielle" est par cunséquent d'environ 6 millisecondes (0,68 m /116 m /s). Ceei correspond à plus de quatre feis la durée de séjour nécessaire pour recombiner 99 % de l'hydrogène et de l'oxygène présents dans les gaz résiduels (voir figure 5). Cet @e durée de séjour réduit la concentration d'hydrogène des gaz résiduels effluents de la valeur nominale de 8 % en volume à un très faible niveau.Lersqu'ou utilise des pressions plus élevées dans le récipient de recombinaison, la durée de séj-our augmente d'une manière eorrespondante. Les gaz provenant du récipient de recombinaison sont dirigés vers un condenseur où la vapeur d'eau n'est plus surchauffée et est condensée à la température indispensable pour produire la différence de pression nécessaire pour le débit. Le débit des gaz à travers le condenseur est par exemple dçen- viron 3175 kg/h,dont 3093 kg/h sont à la vapeur d'eau et environ 82 kg/h sont des gaz non condensables, principalement de l'air. On utilise un éjecteur à jet de vapeur d'eau pour évacuer du condenseur les gaz non condensables et la quantité relativement faible de vapeur dteau restante et pour porter leur pression au-dessus de la pression atmosphérique. La chute de pression à travers le condenseur est par exemple d'environ 3,2 bars et le condenseur est conçu pour traiter des gaz présentant des températures comprises entre environ 212 et 593oC du coté enveloppe. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit sans sortir du cadre et de l'esprit de l'invention. RENrENDICATIONS 1. Appareil destiné à recombiner lthydrogène et l'oxy- gène gazeux, caractérisé en ce qu?il comprend une source dthy- drogène et d'oxygène gazeux, un lit catalytique ayant une épaisseur inférieure à 7,6 cm et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,01 cm/cm, le catalyseur ayant pour effet de favoriser la réaction 2H2 +02- > 2H20 , et un dispositif destiné à refouler l'hydrogène et 11 oxygène gazeux à travers le lit catalytique. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du lit catalytique est inférieure à 3 cm environ et en ce que le rapport de l'épaisseur à la surface frontale du lit catalytique est inférieur à 0,001 m/m. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lit catalytique est contenu dans une cartouche catalytique modulaire au moins. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche catalytique modulaire comprend' deux parois perméables au gaz qui délimitent une chambre contenant le catalyseur, ladite chambre étant garnie de catalyseur pour former le lit catalytique. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parois perméables au gaz sont des parois cylindriques concentriques et en ce qu'elles délimitent une chambre annulaire contenant le catalyseur. 6. appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cartouche catalytique modulaire comporte au moins un élément d'écartement placé entre les deux parois perméables au gaz et dnns la chambre du catalyseur, l'élément ment constituant un support pour lesdites parois perméables au gaz et un support pour le catalyseur tassé dans ladite chambre afin d'éviter qui il ne s'affaisse d'une manière excessive. 7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche catalytique modulaire est de forme cylindrique c et est orientée vertical ecent et en ce que ladite cartouche catalytique $modulaire comprend deux parois imperméables au gaz qui délimitent une première chambre de -catalyseur, cette première chambre étant remplie de catalyseur, et deux parois perméables au gaz qui délimitent une seconde chambre qui est remplie de catalyseur pour former le lit catalytique, la première chambre communiquant avec la seconde de façon que le catalyseur passe par gravité dans cette seconde chambre à partir de la première lorsqu'il se produit un affaissement du catalyseur par compaction dans cette seconde chambre. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cartouche catalytique modulaire comprend au moins un élément d'écartement imperméable au gaz placé entre les deux parois perméables au gaz et dans la seconde chambre, ledit élément dpécartement étant constitué par un élément profilé en U renversé qui délimite une troisième chambre remplie de catalyseur, cette troisième chambre communiquant avec la deuxième de façon que le catalyseur passe par gravité dans la seconde chambre à partir de la troisième chambre lorsqu'il se produit un affaissement du catalyseur par compaction dans la seconde chambre. 9. Installation de combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène, caractérisée en ce qu'elle comprend une source d'hydrogène et d'oxygène gazeux sous la forme d'un réacteur nucléaire dans laquelle les gaz sont formés par décomposition radiolytique de liteau, un lit catalytique ayant une épaisseur inférieure à 7,6 cm et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,01 m/m.2, le catalyseur ayant pour effet de favoriser la réaction 2H2+02- > 2H20 et un dispositif pour refouler l'hydrogène et l'oxygène à travers le lit du catalyseur. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la source de 1PhydrogCnc et de oxygène gazeux est constituée par la région du coeur dlun réacteur nucléaire du type chaudière. 11. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que a source de l'hydrogène et de oxygène gazeux est constituée par le condenseur dc vapeur d'eau du circuit primaire dtun réacteur nucléaire à eau bouillante. 12. Procédé de combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène dans lequel l'hydrogène et l'oxygène sont mis en contact avec un lit catalytique dont le catalyseur a pour effet de favoriser la réaction 2H2+O2 # 2H2O, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à mettre l'hydrogène et If oxygène en contact avec un lit catalytique ayant une épaisseur inférieure à environ 7,6 cm et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,01 m/m . 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'hydrogène et oxygène sont mis en contact avec un lit catalytique ayant une épaisseur inférieure à 3 cm environ et un rapport de l'épaisseur à la surface frontale inférieur à 0,001 m/m.