Brevet FR2204453A1 — publié le 19740524

On s'est considérablement interessé à l'utilisation de catalyseurs pour provoquer des réactions dans un courant de fluide. On sait bien que lorsqu'on passe de réacteurs ayant des dimensions pour installations pilote à de grands réacteurs de dimensions industrielles, il se pose des problemes d'importance considérable lorsqu'on veut passer à une échelle supérieure. De façon presque invariable, un petit réacteur utilisé dans une installation pilote donne de bien meilleurs résultats, pour- convertir un fluide, que ceux qu'on peut jamais obtenir dans une version bien plus importante du même réacteur. On a tenté d'expliquer cette différence de performance. On pensait, à un moment donné, que la vitesse spatiale, ou volume par heure de fluide par volume de catalyseur, était un paramètre très important pour. faire passer des réacteurs à une échelle supérieure. C'est bien un paramètre important, mais il ne détermine pas complètement la per -formance d'un réacteur. C'est ainsi qu'un réacteur long et "mince" ne donne pas de résultats équivalents à ceux obtenus avec un réacteurgros et court, bien que-la vitesse spatiale puisse être identique dans- les deux. Une manière utilisée par les chercheurs pour améliorer la performanee de leurs réacteurs consistait -à augmenter la vitesse linéaire du fluide à travers un lit de catalyseur. Le brevet des E.U.A. No. 3.448.166 de -II.S. Bloch illustre-cette amélioration. Une autre tentative faite pour résoudre certains des:prob-lèmes- inhérents aux lits catalytiqu#-s est décrit dans le brevet des E.U.A. 1.919.626 de J.- Finn, Jr. Ce brevet décrit la génération d'oxygène 1naissant"#à partir d'eau, dans un convertisseur catalytique pour purifier. des gaz d'échappement, suivie de -mélange de cet oxygène avec de l'oxyde de carbone dans le convertisseur.Te convertisseur com- prend des blocs poreux espacés, en pierre ponce, pour retenir le ca- talyseur Les blocs sont espacés les uns des autres et.pre'sentent#en- tre eux des passages en diagonale qui provoquent une turbulence. dans lé gaz. entre les blocs. On dit que cette turbulence mélange de petites quantités d'oxygène et d'oxyde de carbone avant que ces ga; en trent# dans- un bloc de catalyseur suivant. Les améliorations récentes de l'activité des catalyseurs ont encore compliqué ces problèmes précités dè -passage des réacteurs à une échelle supérieure. On dispose actuellement de- cat.alyseur-s -per- fectionnés pour une myriade de procédés, catalyseurs qui possèdent une activité qu'on considérait, à ce jour, impossible à obtenir. Les catalyseurs sont si efficaces que les réactifs sont convertis dès qu' ils atteignent le catalyseur. En conséquence, le pouvoir qu'ont les réactifs de diffuser à travers une pellicule du produit de réaction sur la surface du catalyseur est maintenant le facteurlimitatif dans beaucoup de procédés, en particulier pour la conversion des constituants nocifs d'un dispositif d'échappement d'un moteur.La limitation de la diffusion a eu pour résultat de faire placer dans les réacteurs plus de catalyseur que la quantité théoriquement nécessaire, pour assurer que les réactifs finiront par venir en contact avec le catalyseur quelque part dans le réacteur. le "surdimensionnement" des réacteurs a été la cause à la# fois du cout excessif et d'une utilisation excessive des matériaux entrant dans leur cons- truction. Lorsque le catalyseur est du platine, le cott peut être très important. La présente invention concerne l'optimalisation de la performance,-du coût et des dimensions de réacteurs catalytiques à lits espacés, en s'assurant que l'épaisseur des lits de catalyseur ne dépasse pas leur "longueur d'entrée". Si on assimile les lits à un tube,- on-peut définir la -"longueur d'entrée"-comme la partie de la longueur du tube dans laquelle la couche limite crolt jusqu a atteindre envi ron 99% de son épaisseur d'équilibre.C'est ainsi qu'il existe, dans la région de la longueur d'entrée, des conditions d'écoulement qui, dans le cas d'un lit de catalyseur, permettent un degré bien pl-us élevé de transfert dé masse du réact#if fluide en contact avec la surface du catalyseur que celui qui serait possible si le régime-d'écou lement était laminaire. L'écoulement entièrement établi dans un tube peut être laminaire ou turbulent. Bien qu'll existe toujours un effet ou une région d'env trée d'écoulement non établi-avec n!importe quel tube dans un courant de fluide, la longueur de la région où se produit l'effet d'entrée, ctest-à-dire la longueur--- d'entre'e, est fonction du type d'écoulement, suivant qu'il est laminaire- ou turbulent. Pour un réacteur catalyti- que, qu'-il soit de type alvéolaire à canaux ou de type à lit -rempli, le régime d'écoulement normal est laminaire.C'est ainsi que, pour obtenir un #mélange et une mise en contact maxima entre le fluide et -le catalyseur avec une quantité minime de cåtalysear-, le catalyseur doit être placé dans des lits espacés et l'épaisseur de chaque lit ne doit pas être supérieure à la longueur d'entrée. Le fait qu'il est souhaitable de limiter l'épaisseur du lit à la "longueur d'entrée" a été confirmé par les essais effectués en laboratoire par la Demanderesse sur un lit rempli. L'addition d'un centimètre seulement de sphères inertes par dessus un lit de 10 cm dt épaisseur de sphères catalytiquement actives réduit de façon signifinative la conversion globale, indiquant ainsi qu'il se produit un degré de conversion bien plus important à l'entrée d'un lit profond qu' à à la sortie de ce lit. Cela se produit bien que toutes les conditions utilisées dans le réacteur, la vitesse spatiale et le nombre de Reynolds restent constants. La présente invention diffère de plusieurs manières des techniques antérieures. Tout d'abord, on n'a pas, dans les techniques anté rieures, reconnu ni suggéré la longueur optimale de chaque élément catalytique nécessaire. En outre, les techniques antérieures paraissent, comme décrit par le brevet des E.U.Â. No. 1.919.626 de Finn, n'utiliser qu'un écoulement turbulent pour assurer le mélange des réactifs avant l'entrée dans un lit de catalyseur et ne paraissent pas s'être intéressées à-i'é-p#isseur des lits. Il est bien préférable d'opérer avec un écoulement turbulent en amont de chaque section de lit, car la turbulence assure un mélange - tres soigneux des réactifs entrant dans chaque lit successif. Cela minimalise l'effet de tous points morts ou déviation pouvant se produire si une partie d'un dlefment alvéolaire isolé est endommagée ou inactive. De plus, si un écoulement turbulent entièrement établi entre dans le matériau alvéolaire, la longueur entrée caractéristique est plus longue et il est nécessaire d'utiliser moins de zones ou lits catalytiques. S'il était possible de maintenir un écoulement turbulent au sein d'un réacteur de type à lit rempli, à nappe de fibres ou de type alvéolaire, il ne serait nullement nécessaire d'utiliser la présente invention. Malheureusement, les petits diamètres de ces supports catalytiques conduisent a un écoulement laminaire. Les vitesses élevées nécessaires pour produire un écoulement turbulent provoqueraient des chutes de pression excessives au sein du réacteur et pourraient provoquer des problèmes d'érosion au sein du lit de catalyseur. Il va de soi que des canaux d'écoulement plus impor tants réduiraient énormément la surface efficace du catalyseur. L'épaisseur d'un lit de catalyseur considéré isolément ainsi que l'espacement entre les lits sont très importants pour un agencement optimal. Certaines références de la littérature indiquent des manières d'obtenir une approximation d'une longueur d"entrée 'carac- téristique, mais elles ont une utilité limitée. On ne connait pas de procédé permettant de calculer une longueur d'entrée dans un lit de particules ou dans un- lit de catalyseur à nappes de fibres. il est plus facile de calculer la longueur d'entrée caractéristique d'une zone catalytique alvéolaire. Malheureusement les cellules alvéolaires ne sont pas des tubes parfaits, bien qu'on puisse calculer un diamètre équivalent.En outre, les équations-données pour calculez la longueur d'entrée caractéristique permettent à l'écoulement de stéta- blir entièrement. La Demanderesse a appris qu il est essentiel que l' écoulement à travers un matériau alvéolaire ne devienne jamais parfaitement établi. La longueur d'entrée caractéristique calculée pour un écoulement entièrement établi ferait que l'élément alvéolaire aurait une longueur excessive. Il y aurait, en eff-et, une pellicule stagnante de substance près de 1 extrémité aval du lit de catalyseur. Les réactifs devraient diffuser sur une distance considérable à travers cette pellicule stagnante pour atteindre le catalyseur. L'efficacité du catalyseur serait ainsi fortementdiminuée. En outre, lorsqu'on op#ère avec un convertisseur et des débits tels que l'écoulement dans les espaces entre les lits tend à devenir turbulent, il est souhaitable qu'un écoulement au moins partielle ment turbulent entre dans ces espaces. Une turbulence partielle semble favoriser l'établissement d'une turbulence totale. Si I > écoule- ment devient entièrement laminaire dans le matériau alvéolaire, il est nécessaire que les lits soient plus es#pacés pour obtenir une turbulence complète. Si les lits ne sont pas suffisamment épais, le nombre de lits nécessaire ainsi que les espaces nécessaires entre eux feront, de façon correspondante, inutilement augmenter la longueur du dispositif. Du fait de l'insuffisance d'un simple calcul d'une longueur d' entrée caractéristique, on a effectué des essais pour déterminer les longueurs d'entrée pour divers- matériaux. 'La chute de pression indique théoriquement Si l'écoulement est turbulent ou laminaire. Dans l'écoulement laminaire, la chute de pression est proportionnelle à la vitesse tandis que dans l'écoulement turbulent la chute de pression est proportionnelle au carré de la vitesse. Malheureusement, la faible épaisseur des éléments catalytiques utilisés a-eu pour résultat des chutes de pression tellement petites que ce procédé s'est avéré non satisfaisant. Une autre technique considérée consistait à noter les modifications de l'indice de réfraction d'un gaz dues aux variations de densité des gaz provoquées par l'écoulement. Malheureusement, des vitesses soniques sont nécessaires pour engendrer-une- variation suffisante de la densité d'un gaz pour que ce procécé soit valable. Enfin,- on a conçu une technique relativement- simple, mais expé rimentalement nouvelle. On a mis au point un procédé de spectroscopie acoustique décrit ei-après qui analyse les caractéristiques des spee-tres de bruit de différents types d''écoulement, Ce procédé a permis å ls Demande-zesse de déterminer que, pour un matériau-alvéolaire dont les tubes ont un diamètre efficace de 1,6 mm l'épaisseur de chaquè lit est de préférence de 19 mm environ et que l'espacement entre les lits est de préférence de-25 mm environ.Des épaisseurs de lits'de" 8 à-16 fois le diamètre des tubes et des espa cements entre lits de 8 à 24 fois le diamètre des tubes se sont révé- lés satisfaisants. Au dessin annexé, donné uniquement à ti':tre#-d'exemple: - la Big.1 est une série de courbes de spectres de bruits surune échelle semi-logarithmique qui indique l#es régions d'écoulement turbulent et laminaire pour une buse -ayant un diamètre interne de 6,4 mm; - la Fig.2 est une série de courbes de spectres de bruits, sur une échelle semi-logarithmique, qui indique-. les#régi'ons d'écoulement turbulent et laminaire pour diverses épaisseurs de matériau'alvéo- laire;; - la Fig.3 est une série de courbes de spectres de bruits, sur une échelle semi-logarithmique, qui indique les-régi-ons d'écoulement turbuIent et laminaire pour divers matériaux et diverses épaisseurs de ces matériaux; - la Fig.4 est une représentation schématique du matériau alvéolaire utilisé pour obtenir certaines de-s courbes spectrales; - la Fig.5 est une vue en élévation, en coupe -partielle, d'un réacteur catalytique utilisant un matériau alvéolaire dans les zones d'activité catalyti#que; - la Fig.6 e#st une vue en élévation, en coupe partielle, d'un réacteur catalyti-que-utilisant un matériau catalytique particulaire dans les zones d'activité catalytique. Dans une série d'essais, on a utilisé un matériau alvéolaire en cordierite, fourni par la Société 3M Corporation sous la marque dé- posée Therma-Comb, pour étudier les caractéristiques d'écoulement turbulent du matériau alvéolaire pour indiquer la. longueur d'entrée caractéristique des paramètres géométriques étudiés. La cordiérite particulière utilisée présentait des canaux de 1,6 mm de diamètre et un--diamètre global de 76 mm et était dé type sinusoïdal ayant. une configuration similaire à la structure alvéolaire représentée à la Fig.4 du dessin. On fixa diverses épaisseurs de ce matériau sur des supports annulaires séparés qu'on plaça à diverses distances d'une buse. La buse était constituée par un tube d'acier inoxydable de 5t cm#de long et 6,4 mu de diamètre. Les essais furent effectués en utilisantune technique de spectroscopie acoustique qui permet d'observer le spectre de fréquence du bruit-d'écoulem-ent à observer et a pour re résultat de fournir une indication sensible des conditions d'écoulement dans le matériau alvéolaire. Pour des études acoustiques similaires, on se référera å l'ouvragé "Experimental Studies of Jet-Noise" par H.H.Eubbard et L.W.Lassiter, pages 381-384 du Journal-of the Acous- tical Societies of Àmerica; Vol.25:No.3; mai 1953. On a- effectué-l' analyse point par point, en utilisant -un signal provenant. d'un micro phone Electro-Voice 697A envoyé à un amplificateur basse#fréquenc.e Bogen Modèle CHS-20 puis dans un amplificateur à verrouillage PAR modèle HR-8.Le signal de référence provenait directement du conduc- teur du signal échantillon de sorte qu'on n- 'utilisa. it aucune discrimination de phase sur le signal entrant Dans ce cas, l'amplifica- teur à verrouillage- avait simplement une fonction d'.amplifi-cateur accordé avec sortie intégrée. On se référera maintenant aux Fig. 1- et 2 du dessin sur lesquel- les des courbes de spectres de bruibs obtemus à la sortie de l'am- plificateur-à-verrouillage sont représentées sur un graphique semi-- logarithmique. Le débit linéaire est fixé -de faç-on qùe la vitesse linéaire de l'air à la buse soit de 305 minute à 21 C pour tous les essais. Quatre séries de-. courbes sont représentées à la Fig.1; deux ont été obtenues e-n plaçant directement le microphone sXur la buse et deux en plaçant le microphone à 165 cm de la buse, sur l' axe de la buse.On utilise 16,5 cm comme second point de mesure car une série d'essais effectués à diverses distances de la buse ont indiqué que 16,5 cm se trouvait en un point maximal dlamplitude de bruit pour les fréquences turbulentes. On remarquera que le maximum se déplace d'environ 1500 HZ à la buse vers environ 300 HZ à la position 16,5 cm Dour les courbes obtenues sans placer de matériau alvéolaire sur le trajet de l'écoulement. La diminution de fréquence lorsqu'on écarte le microphone des là buse vers la position #6,5 cm est conforme au comportement physique de la buse. On connait depuis de nombreuses années les régions haute et basse fréquence d'un bruit de buse et on a proposé de nombreuses théories pour l'analyser.Yoir Lighthill, M.J., proc. Roy. Soc.; 222ail 1954. Les autres courbes de la Fig.1 montrent les résultats obtenus avec un échantillon alvéolaire de 6,4 mm d'épaisseur placé à 16,5 cm de la buse et également sur la buse. Le microphone est placé directement en aval du matériau alvéolaire dans tous les cas. Les amplitudes maximales sont situées aux fréquences appropriées pour, res pectivement, la transition d'écoulement laminaire à écoulement turbulent et pour un écoulement turbulent bien établi, obtenus à partir du bec de 6,4 mm sans matériau alvéolaire disposé dans l'écoulement. Cela indique que l'épaisseur de 6,4 mm du matériau alvéolaire ne modifie pas de façon importante llécoulement qui y entre. En d'autres termes, 1'9coulement laminaire est t#ransporté sous forme d'écoulement laminaire et l'écoulement turbulent est transporté sous forme d'écoulement turbulent à travers-le matériau alvéolaire de 6,4 mm d'épaisseur. On a représenté à la Fig.2, les spectres obtenus avec des échantillons de 6,4 mm, 12,7 mm, 19 mm, 25,-4 mm, 50,8 mm et 76,2 mm disposés à #6,5 cm de la buse. On remarquera qu'avec l'échantillon de 12,7 mm diépaisseur, un trafnage apparaît à l'extrémité haute fréquence. On obtient une meil leure résolution de l'aspect aux hautes fréquences avec, respectivement, les échantillons de 19 mm et 25,4 mm d'épaisseur. La pointe basse fréquence, comme on peut le voir, persiste avec tous les échan- tillons jusqu'à 25,4 mm d'épaisseur. Toutefois, dans ce ddrnier cas, l'amplitude-de la partie haute fréquence est plus- élevée que la pointe basse fréquence. On-voit que la pointe basse fréquence est complè tement absente avec les échantillons de 50,8 mm et 76,2 mm d'épaisseur et que la pointe haute fréquence apparait en une position déplacée de 1500 à 2500-300 HZ. Cette suite de courbes montre que ltécoulement turbulent initial pour une vitesse linéaire moyenne de 305 m/minute -et une buse de 6,4 mm de diamètre est propagé à travers la structure alvéolaire sur une distance d'environ 25 mm sans diminution significative de vitesse sur les parois des canaux. L'accrolssement des pointes haute fréquence pour la matériau alvéolaire de 25,4 mm indique qu'une transition vers un écoulement laminaire a eu lieu dans le matériau alvéolaire avec, pour conséquence, une nouvelle transition vers un écoule ment-turbulent à la sortie du canal ce qui indique que, dans ces conditions, la longueur d'entrée est de tordre de 19 à 25 mm environ. Ces résultats semblent en accord avec les théories basées sur une interprétation des nombres dè Reynoids, Si on suppose que le nombre de Reynolds critique inférieur est -de 2000 environ, et que chaque canal est un cylindre de 1 à 6 mm de diamètre, à 305 m/minute le nombre de Reynolds de chaque canal est inférieur à 1000 soit bien dans la région dans laquelle l'ée-oulement deviendrait laminaire. On se référera# maintenant à la Fig.3 du dessin sur laquelle on a fait figurer une série de spectres acoustiques pour illustrer les caractéristiques d'écoulement d'un matériau de contact particulaire. Le matériau particulaire utilise dans les essais ayant donné ces spectres est un matériau particulaire sphérique ou sphéroldal ayantun diamètre nominal de 2,75 mm. Les particules sont retenues sur un tamis présentant des ouverture-s d'environ 0,37 mm et dont les fils métalliques ont un diamètre de 0,26 mm environ. La buse utilisée dans l'essai est constituée par le même tube d'acier inoxydable de 51 -cm de long et de 6,4 mm-de diamètre interne que celui utilisé dans les essais acoustiques sur le matériau alvéolaire. La vitesse linéaire de l'air envoyé sur les lits est maintenue à 305 m/minute.Au cours de cette série d'essai on utilise le même protocole d'essai général que sur le matériau alvgolaire. Le matériau est constitué par de la gamma alumine non revetue-de matériau catalytique supplémentaire, car on n'effectue que des essais acoustiques. Comme avec le matériau alvéolaire, on place les lits de catalyseur sphérique à 16,5 cm de la buse. Le microphone est placé directement en aval de chaque élément. Comme on peut le voir à la Fig.3 avec le lit de 604 mm d'épaisseur seulement, la fréquence d'amplitude maximale est d'environ 200 à 400 Hertz ce qui est compris dans les mêmes limites générales que les 300 Hertz à la position 16,5 cm pour la c#ourbe pour laquelle aucun matériau n'est placé sur le trajet de l'écoulement. (Voir Fig.1.) Lors des essais effectués avec le matériau sphérique ou sphéroidal, la Demanderesse a découvert que du fait des chutes de pression élevées qui le caractérisent elle n'a pas pu diriger 11 écoulement de la buse à travers le lit comme elle avait pu le faire avec le matériau alvéolaire car une partie importante évite le lit.C'est ainsi que, pour les essais suivants, les lits ont été placés 'a l'extrémité d' un tube de 76,2 mm-de diamètre en matière plastique ayant un nombre de Reynolds assurant une turbulence à 16,5 cm avec une vitesse de 305 minute. On a tout d'abord effectué un essai avec seulement le tube de 76,2 mm de diamètre et tracé son spectre de fréquenc#e à 1' extrémité du tube (à-16,5 cm de la buse) qui est représenté à la Fig. 3. On a également effectué un essai avec la structure alvéolaire en cordiérite de 19 mm d'épaisseur (diamètre des canaux de 1,6 mm) pla oée à l'extrémité du tube, et dont les résultats figurent à la Fig.2. On a aussi effectué des essais avec un lit de 624 mm et un-lit de 12,7 mm d'épaisseur de matériau sphérique placé à ltextrémité du tube de 76-,2 mm. On voit, d'après les courbes, que lorsqu'on utilise seulement le tube de 76,2 min de diamètre on obtient une amplitude maxi#male à 500 Hertz. Les pointes en surplus qui apparaissent lorsqu'on utilise un couplage tubulaire entre la#buse#et un élément du réacteur sont une conséquence d'une réactance acoustiquè dans le système introduite, par le tube. Le point important à retenir des spectres illustrés à la Fig.3 est que le maximum basse fréquence de la turbulence-à environ 200 à 400 Hertz disparaît pratiquement avec le lit de sphères de 12,7 min, ce qui implique que la longueur d'entrée est inférieure à 12,7 mm.0n rappellera qu'à 16,5 -cm de la buse la pointe d'amplitude est à environ 300 Hertz sans rien sur le trajet d'écoulement de la buse (Voir Fig.1). Avec l'addition du matériau en cordiérite, cette pointe se déplace lentement en-disparaissant du tableau pour disparaître com #plètement avec les échantillons de cordiérite de 50,8 et 76,2 mm d' épaisseur (Voir Fig.2). On peut observer le même effet avec les lits de matériau sphérique. En d'autres termes, on remarquera qu'avec le lit de 6,4 mm d'épaisseur libre et le lit de 6,4 mm d'épaisseur en fermé dans un tube il y a une pointe ou un changement de pente entre 200 et 400 Hertz environ. On remarque cette même pointe ou ce même changement de pente avec la cordiérite de 19 mm d'épaisseur placée à l'extrémité du tube de 76,2 mm de diamètre. Toutefois, avec le lit de matériau sphérique de 12,-7 mm diépaisseur placé à l'extrémité du tube de 76,2 mm, on ne remarque plus cette pointe ou-ce changement de pente basse fréquence, comme on peut le voir à la Fig.3 du dessin.Ce f#ait indique qu'il est physiquement impossibleS i ces débits et diamètres particulaires et autres conditions, d'obtenir une longueur d' entrée de plus de 12,7 mm à travers- un lit granulaire de sorte qu'il se produit une indépendance vis-à-vis de la vitesse du transfert de masse net vers la surface du catalyseur. Ces observations illustrent le fait que, bien qu'un écoulement agite ou une turbulence traditionnelle puisse exister dans un lit de 12,7 mm de matériau particulaire ayant les dimensions précitées, les e#ffets d'entrée sont amortis. La présente invention utilise cette observation en espaçant les zones catalytiques de manière #à repropager ou à rétablir cette turbulence d'ordre élevé. On se référera maintenant à la Fig.5 du-dessin--qui représente une vue en élévation d'un réacteur catalytique utiiisable pour la conversion de gaz. Un- convertisseur 1- comprend un lo#gement externe 2 présentant une section tubulaire centrale 3 et d'eux secti#ons de fermeture terminales 4 -et 5. Pour des raisons de-facilité de réalisation, il est préférable que la section transversale du logement 2 soit circulaire, toutefois cela ne limite nullement l'invention.On peut, suivant l'invention, utiliser d'autres formes, par exèmple-rectangulaires, ovales, etc.. Le réacteur 1 compren Le conduit d'entrée 6 s'étend sur une cou-rte distance à l'intérieur du logement et présente une extrémité fermée 8. Sont espacés autour de la circonférence du conduit 6 plusieurs. orifices 9 qui ont de préférence une superficie en coupe transversale égale à au moin#s la superficie en coupe transversale de l'ouverture dû conduit 6. L'invention ntest pas limitée par l'utilisation du conduit 6-présentant des orifices 9 mais, dans ce cas, on l'utilise comme moyen permet- tant de diffuser plus uniformément les gaz entrants à l'intérieur du logement 2. A une courte distance des orifices 9 , se trouve un distributeur 10 qui peut comprendre un matériau alvéolaire inactif. Le dispositif distributeur ou répartiteur 10 est utilisé pour redistribuer les gaz sortant des orifices 9 de façon plus uniforme suw toute ltetendue de la section transversale du logement 2. Sont espacées du distributeur alvéolaire 10 plusieurs sections ou zones catalytiques 15 comprenant un matériau alvéolaire. Les sections-catalytiques 15 sont espacées dans le logement 2 pour former des chambres ou distributeurs d'entrée 16 en amont de chaque section catalytique afin de distribuer, les gaz dans chaque section catalytique sous la forme dlun écoulement turbulent.On remarquera queSdans ce mode de réalisation préféré, les chambres 16 et les sections catalytiques 15 sont disposées coaxialement ce qui simplifie la construction de 1' installation et élimine une certaine perte d'énergie des gaz vers 1' installation. En ce qui concerne le matériau alvéolaire particulier utilisé suivant la présente invention, il en existe plusieurs sortes sur le marché. Les principaux fabricants aux E.U.#. sont, entre autres, les Sociétés American Lava Corporation (filiale de 3N Corporation), E.I. dupent de Nemours and Company et Corning Glass Vorks. Par "matériau alvéolaire on désigne ici, d'une façon générale, une structure unitaire à squelette réfractaire inerte caractérisée en ce qulelle présente plusieurs trajets d'éeoulement de gaz s'étendant à travers le matériau dans une direction d'écoulement des gaz.Les trajets peuvent entre sensiblement parallèles et s'étendent à travers le support d'un coté au coté opposé, ces orifices étant séparés les uns des autres par des parois de préférence minces définissan#t des orifîces.On se référera à la Fig.4 du dessin qui représente une telle structure et montre que le matériau alvéolaire comprend une couche de pellicule ondulée 20 et un élément en feuille 21 qui sont enroulés sous la forme d'une hélice et adhèrent l'un à l'autre en formant le matériau alvéolaire. Le résultat est la formation de plusieurs trajets di écoulement 23 non obstrués. On se réfera au brevet des E.U.#. No. 3.344.925 de Jonhson pour une descriptlon plus complète du procédé permettant d'obtenir cette configuration alvéolaire particulière. Un réseau de trajets d'écoulement peut également traverser la structure de façon à former un trajet d'écoulement tortueux, comme c'est le case avec un matériau alvéolaire à écoulement transversal fourni sous la marque déposée Torvex par la Société DuPont. La structure alvéolaire particulière représentée à la Fig.4 est une configuration fournie par la Société American Lava sous la marque Therma-Comb. De façon typique, les ouvertures des trajets du matériau alvéolaire sont réparties sur toute la face du matériau et sont soumises à une mise en contact initiale avec les gaz à faire réagir. Les trajets peuvent avoir toute forme et toutes dimensions compatibles avec l'aire superficielle souhaitée. L'aire ou forme transversale des trajets peut être, par exemple, un trapézoide, un rectangle, un carré, une sinusoïde, un cercle et t-oute coupe transversale présentant des motifs répétés qu'on peut décrire comme un matériau alvéolaire, ondulé ou à réseau car l'invention n'est nullement limitée à un type quelconque. De même, le matériau alvéolaire n'est nullement limité à une composition parbiculièreç La caractéristique principale du matériau à utiliser est qu'il doit être capable de servir dé support à un catalyseur ou d'agir comme un catalyseur et doit etre capable de résister aux contraintes qu'il risque de rencontrer dans le réacteur dans lequel il est utilisé. Comme exemples de matériaux appropriés on citera l'alumine, la silice, la magnésie, (la cordiérite),l'oxyde at aluminium, l'oxyde de manganèse, les aluminosilicates de lithium les aluminosilicates de magnésium, etc.. Il va de soi que, comme les zones ou sections catalytiques doivent être catalytiquement actives, dans la plupart des cas la struc ture. alvéolaire doit être traitée pour obtenir une activité catalytique. Il va de soi que le catalyseur utilisé pour la réaction doit être capable de catalyser cette réaction particulière.Ce peut être l'un quelconque des matériaux catalytiques bien connus utilisés, par exemple un catalyseur d'oxydation approprié comprenant les oxy#des des métaux des Groupes I, V, VII et VIII de la Table Périodique, en particulier de chrome, de cuivre, de nickel et de platine. L'applîca- tion de ce catalyseur sur le support catalytique peut etre effectuée de bien des manières, par exemple en plongeant la structure dans une solution aqueuse d'un sel minéral hydrosoluble ou d'un sel hydrosols ble du (ou des) métal (ou métaux) particulier(s), en agitant. On peut réduire l'oxyde métallique, lorsqu'on désire obtenir un catalyseur sous forme métallique, en le mettant en contact avec un gaz réducteur. tel que ;hydrogène, à température élevée. Pour obtenir une surface spécifique plus élevée, on peut tout d'abord revêtir le squelette du matériau alvéolaire d'un oxyde réfractaire augmentant la surface, tel que l'alumine, un mélange silice-alumine, zircone-silice-oxyde de thorium, silice-oxyde de bore, etc.. tes espacements entre les éléments dans le réacteur ont une importance tout-à-fait critique pour l'invention. Pour utiliser le catalyseur de la façon la# plus efficace, il est essentiel de maintenir une turbulence sur une distance aussi grande que possible à travers chaque élément. La Demanderesse considère que la seule manière permettant d'obtenir ce résultat, pour que le terme de transfert de masse de la constante de vitesse efficace pour la vitesse de réaction globale soit indépendant de la vitesse linéaire, consiste à prévoir des éléments ayant une longueur optimale et espacés de fa çon optimale.La Demanderesse a découvert que, dans toutes les réac~- tions# étudiées, la constante de vitesse de réaction efficace est considérablement plus élevée dans des conditions d'écoulement turbulent que dans des conditions#d'écoulement laminaire. La Demanderesse a également déeouvert que si l?écoulement entrant dans un lit n'est pas turbulent, -on obtient une vitesse de réaction efficace qui est sensiblement inférieure à celle obtenue dans des conditions de turbulence et que la constante de vitesse efficace ~ traduit un coefficient de transfert de masse dépendant de la vitesse.En conséquence, il est très-important que les chambres ou distributeurs d' entrée précédant chaque zone catalytique soient conçus de telle manière que les gaz entrant subissent un mélange suffisant et présentent une vitesse'linéaire suffisante avant leur entrée dans chaque stade. Il est préférable de réaliser cela en établissant des conditions d' entrée turbulentes. Cela signifie que la chambre ou le distributeur prévu pour la première zone ou section catålytiquement active doit présenter une-surfac-e transversale suffi-sante par rapport å la vitesse des gaz entrant, pour assurer un écoulement turbulent au point d' entrée vers le premier stade ou la première zone du réacteur et, inversement, que la vitesse des gaz entrant doit être suffisamment élevée par rapport à la surface transversale de la chambre d'entrée pour assurer une turbulence du caté d'entrée de la section. tuais d'autre part, la surface transversale de chaque zone active doit assurer une v-itesse linéaire suffisamment basse pour permettre un temps de contact optimal entre les réactifs et le catalyseur pour réaliser un de gré de réaction optimal. Il est bien entendu qu'il entre dans le ca dre de-l'invention d'utiliser des dispositifs permettant d'obtenir une turbulence, ou des ailettes de mélange dans les chambres pour propager la turbulence. Il est importante de choisir des surfaces transversales appro priées par rapport aux vitesses volumétriques possibles dans le dis positif, pour assurer un écoulement turbulent. Pour déterminer si un écoulement turbulent sera propagé dans une chambre donnée, il est presque nécessaire d'utiliser les résultats expérimentaux recueillis à à propos de cette chambre particulière. On rappellera qu'il existe une littérature abondante sur la propagation d'un écoulement turbu lent ainsi que sur divers conduit, tuyaux et canaux; des tableaux et diagrammes ont été établis pour déterminer si oui ou non l'écOulement à travers un tuyau, canal ou autre forme de conduit sera turbulent à à une vitesse donnée. Les chambres ou distributeurs pour les zones suivantes de maté riau catalytique doivent également répondre aux critères auxquels sa tis#fait la première zone d'activité catalytiq#ue. -C'est-à-dire que la vitesse moyenn-e doit avoir un ordre de grandeur suffisant, par rap port à la surface transversale, pour assurer que la turbulence ne sera pas amortie et, inversement, que la surface transversale doit être suffisante par rapport à la' vitesse moyenne pour assurer que la turbulence ne sera pas -amortie. En outre, la distance entre zones ca talytiquement actives doit être suffisante pour permettre à la tur bulence de s'établir complètement et qu'un mélange efficace des flui des ait lieu.Si le caractère de'l'écoulement sortant des zones cata lytiques devait être laminaire, la distance entre les zones devrait alors être plus grande que si l'écoulement sortant la zone catalyti que précédente est dans la région de transition entre écoulement la- - minaire et turbulent ou s'il est caractérisé comme étant complètement turbulent. C'est ainsi qu'il est souhaitable qu'on ne laisse pas 1' écoulement dans n'importe quelle zone devenir entièremen-t laminaire. A titre d'exemple', dans un essai effectué en utilisant le maté riau alvéolaire de 76,2 mm de diamètre et en effectuant les essais de spectres acoustiques précités, et en utilisant une vitesse linéai re de 610 m/minute à travers le matériau, la Demanderesse -a détermi né Qu'on n'obtient pas une turbulence complète avant 25,4 mm en aval de la surface de sortie du matériau alvéolaire. On a utilisé le maté riau alvéolaire de 76,2#mm car on rappellera qu'un écoulement laminaire complet est établi à 76,2 mm à travers ce matériau. D'autre part, la Demanderesse pense qu'il est raisonnable de supposer que si l'écoulement sort à l'état pleinement turbulent des éléments, peu d'espace est nécessaire pour assurer une entrée turbulente dans I' élément suivant ou la zone suivante.Mais le facteur clé, ici, est qu un espace est nécessaire. Si on ne laisse aucun espace entre les éléments,# le matériau alvéolaire des zones adjacentes stadditionne et le comportement est celui d'un matériau alvéolaire d'une seule pièce. D'autre part, si l'écoulement sort de l'élément dans une zone de transition dans laquelle la turbulence n'est pas entièrement amortie et ltecoulement laminaire n'est pas entièrement établi, un espacement relativement faible est nécessaire. C'est ainsi que les zones de matériau catalytique ont de préférence une épaisseur permettant dtewtre sûr que l'écoulement n'est pas devenu entièrement laminaire.Cette caractéristique non seulement élimine la nécessité at avoir à utiliser des#distances importantes entre les e#éments, mais, en fait, permet une économie de matériaux catalytiques car il y a toujours un certain écoulement turbulent à travers le matériau catalytique qui assure une vitesse de réaction plus élevée puisque la constante de vitesse efficace pour un écoulement turbulent optimalisé est bien plus elevée-que pour un écoulement laminaire. Là encore, il entre dans le cadre de l'invention d'utiliser des dispositifs de rétablissement de la turbulence ou des ailettes de mélange dans les chambres. On se référera maintenant à la Fig.6 du dessin qui représente un convertisseur 51 qui comprend un logement externe 52 présentant une section centrale 53 et deux sections terminales tronconiques 54 et 55. Sont rattachées aux sections terminales tronconiques 54 et 55 des sections d'entrée et de sortie 56 et 57pour introduire et évacuer les gaz du réacteur 51. Sont disposées au sein du logement 52 deux sections de retenue du catalyseur 67, espacées l'une de l'autre. Les sections de retenue du catalyseur, dans le mode de réalisation représenté à la Fig.6 comprennent un catalyseur particulaire actif 67 retenu entre des séparations perforées 75 fixées dans le logement. La coupe transversale préférable des sections catalytiques et de la section centrale du logement 53 est circulaire, toutefois, cela ne limite aucunement la présente invention, car on peut, dans le cadre de l'invention, utiliser des coupes transversales ayant a'autres formes. Les séparations 75 peuvent etre des plaques à fentes, des plaques perforées, des tamis, etc.. Il est bien entendu que la dimension des ouvertures ou fentes doit être suffisante pour permettre le passage d'un écoulement important et suffisamrient petite pour retenir les particules de catalyseur 67. Sont prévus des chambres ou distributeurs 66 et 68 en amont de chaque section catalytique, pour distribuer les gaz dans les sections catalytiques sous une forme bien mélangée.Il est préférable que les chambres aient des dimensions permettant d'établir des conditions'd'entrée turbulentes. Le matériau catalytique subdivisé 67 peut prendre la forme de sphères, de eylin- dres, de granules ou autres formes régulières ou irrégulières, De fa çon représentative, ce matériau catalytique comprend un métal ou un oxyde métallique ou un mélange de ceuxici. en association avec un support réfractaire minéral, par exemple de l'alumine, un mélange silice-alumine-zircone, silice-oxyde de thorium, silice-oxyde de bore, etc.. Bien entendu, le métal ou oxyde métallique catalytique partieulier utilisé dépend de la réaction qui doit avoir lieu dans-le réacteur. Comme dans le cas du matériau alvéolaire, dans les dispositifs préférés les dimensions ou l'épaisseur des lits de matériau catalytique doivent être telles que l'écoulement turbulent ne soit pas complètement amorti et, ainsi, la limite d'équilibre laminai#r-e ne puisse se former dans chaque zone. En outre, l'épaisseur doit être suffisante pour minimaliser la probabilité d'un écoulement- suivant des cheminements préférentiels à travers les régions à basse densité de remplissage. Il va de soi que cela dépend des débits possibles avec l'énergie cinétique donnée des gaz entrant ainsi que de la configuration du tamis et des particules de catalyseur dans les lits.En ce qui concerne l'espacement entre les lits ou zones de matériau catalytique, les considérationsrentrant en ligne de compte sont les memes qu'avec le matériau alvéolaire. En d'autres termes, la chambre ou le distributeur 66 doit présenter -une surface transversale suffi- sante par rapport à la vitesse des gaz entrant pour assurer an écoula lementturbulent au point d'entrée dans la première zone catalytique ment active. La longueur du distributeur 66 doit également Être suffisante pour assurer que la turbulence soit entièrement établie avart l'entrée dans cette zone de matériau catalytique.De même, les cham bres ou distributeurs 68 doivent avoir une surface transversale suffisante, par rapport à la vitesse des gaz sortant de la zone catalytiquement active précédente, ou de la première zone catalytiquement active, pour assurer que l'écoulement turbulent peut eAtre repropagé à travers elles. L'épaisseur de la chambre 68 doit être suffisante pour assurer que l'écoulement turbulent soit entièrement établi avant l'entrée dans la zone suivante. Il va de soi que les mêmes consideȧ- tions doivent entrer en ligne de compte sion ajoute plusieurs autres zones au convertisseur de la Fig.6. C'est-à-dire que ces zones doivent être suffisamment espacées le#s unes des autres pour assurer la propagation d'un écoulement turbulent -avant l'entrée dans la zone suivante. Il entre dans le cadre du procédé perfectionné suivant l'invention d'introduire également de l'air secondaire dans le courant-de gaz, en divers points. Ce peut être effectué avant l'entrée dans le réacteur ou dans l-'un quelconque des distributeurs distribuant 1' écoulement des gaz dans les zones catalytiquement actives. Il découle de ce qui précède que la présente invention fournit un procédé et un dispositif permettant de soumettre un fluide à une conversion catalytique, procédé consistant à faire passer le fluide en continu à travers plusieurs zones catalytiquement actives espacées les unes des autres dans lesquelles le fluide est catalytiquement converti, à introduire ce fluide dans chaque zone catalytiquement active en un état de turbulence, 'à retirer le fluide de chaque zone catalytiquement active pendant que l'écoulement n'est pas encore laminaire, à faire passer ce fluide dans une zone confinée entre chaque zone catalytiquement #active d1une -manière provoquant le mélange du fluide et le rétablissement de l'état de turbulence antérieur avant l'entrée dans la zone catalytiquement active-immédiatement suivante et, enfin, à retirer le fluide converti de la zone catalytiquement active finale avant que son écoulement soit devenu complètement laminaire. On voit qu'on réalise cela de façon idéale en maximalisant l'écoulement turbulent dans toute l'étendue des zones de réaction. A cause des vitesses de transfert de masse sensiblement plus élevées dws à la turbulence produite par des zones ayant une épaisseur infé rieure à leur longueur d"'effet d'entrée", il ya maximalisation des vitesses-de réaction et une minimalisation de l'utilisation de matériau catalytiquement actif. Le résultat de cela est que non seulement on réalise une économie de matériau, mais aussi, du fait de l'utilisation d'une quantité moindre de matériau, une minimalisation des problèmes posés par les chutes de pression et par les rétentions thermiques. Il est bien entendu qu'on peut apporter de nombreuses variantes aux configurations structurelles illustrées au dessin sans s'écarter des caractéristiques essentielles de l'invention. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à titre d'illustration de- l'invention. Exemple i On réalise un réacteur ayant une configuration similaire à celle représentée à la Fig.5. Il comprend7 fondamentalement, un conduit en acier inoxydable à surface transversale circulaire ayant un diamètre interne de 81 mm. Le conduit d'entrée 6 a un diamètre interne de 38 mm et s'étend sur 51 mm à partir de la face interne de l'extrémité d' entrée fermée 4 du réacteur. Des orifices en fente 9 sont espacés autour de la circonférence du conduit d'entrée et présentent une surface ouverte à peu près égale à la surface ouverte du conduit 6.Est espacée de 10 cm On calcule la quantité de platine de façon à être sûr que le réacteur ne soit pas un réacteur parfait de manière à pouvoir effectuer une comparaison avec d'autres éléments. En fait, on prépare au total quatre de ces éléments pour les utiliser dans des essais suivants décrits ci-après aux exemples 2 à 8. Les dimensions nominales de chaque élément sont un diamètre de 81 mm et une épaisseur de 19 mm. On les submergej à température ambiante, pendant environ 1/2 heure, dans 345 ml de solution aqueuse d'acide chloroplatinique contenant environ 2,96 g de platine. Ltabsorption desolution d'acide chloroplatinique par les quatre éléments est égale à 57,6 g environ.Puis on sèche les éléments imprégnés au four, à environ 12000, pendant une heure, puis on les trans#fère dans un four et on les réduit sous hydrogène, à 450 OC, pendant deux heures. Les éléments résultants ont absorbé environ 1/2 g de platine, soit un pource3itage pondéral calculé de platine de 0,18#, On maintient 1' élément de cet exemple ainsi que les éléments utilisés dans les exemples suivants en position dans le conduit, à l'aide d'anneaux d'espacement (non représentés) présentant des fentes et ayant une dimension légèrement supérieure au diamètre de 81 mm du conduit.C'est ainsi qu'on place les éléments dans le conduit en les pinçant jusqu'à obtention d'un diamètre plus petit et, une fois en place, en les laissant se dilater à nouveau contre l'intérieur du conduit. On raccorde le réacteur au dispositif d'échappement On fait passer environ 24 kg/heure de gaz d'échappement dans le réacteur au cours de chaque essai. Chaque essai dure environ 1,5 heure. Les conditions de fonctionnement du moteur sont les suivantes: Vitesse du moteur, tours/minute 1800 Puissance ou frein 4,5 chevaux Rapport de compression 9/1 Avance à l'-allumage On analyse la temperature, la teneur en oxyde de carbone, la teneur en hydrocarbures et en oxydes d'azote à l'entrée et à la sortie du réacteur. On utilise les résultats des deux dernières analyses pour calculer le pourcentage de conversion des hydrocarbures, de l'oxyde de carbone et des oxydes d'azote qui sont indiqués à la colonne 1 des tableaux 1 2 et 3 à la suite de exemple 8. On remarquera qu'on a effectué des corrections pour tenir compte de la dilution de l'air. Exemple 2 On place deux autres éléments catalytiquement actifs, préparés comme décrit à l'exemple 1, à 25,4 mm l'un de l'autre dans le réacteur décrit h l'exemple 1. On les espace de 25,4 mm en aval de 1' élément de l'exemple 1. On effectue les essais comme à l'exemple 1, les résultats de l'analyse étant résumés dans la deuxième colonne des tableaux 1, 2 et 3. Comme on devait s'y attendre, le réacteur à trois zones améliore considérablement les résultats obtenus avec le réacteur à une zone. Exemple 3 On modifie le réacteur de l'exemple 2 en ce qu'on place les éléments actifs avec le premier élément restant dans sa position initiale. On effectue les essais de la même manière, les résultats obtenus figurant à latroisième colonne des tableaux 1, 2 et 3. Aux exemples 2 et 3, on obtient un résultat expérimental qu'on ne peut prévoir sans une explication basée sur la propagation d'une turbulence d'ordre élevé. Cela découle du fait quelle volume total de catalyseur étant maintenu constant, le débit volumétrique des gaz d'échappement les débits et la vitesse linéaire des gaz dans le réacteur sont inchangés. En d'autres termes, les essais des exemples 2 et 3 sont effectués dans des conditions identiques de vitesse spatiale. L'optimalisation de l'écoulement turbulent dans les zones catalytiques de l'exemple 2 accroît l'efficacité de la conversion par unité de volume du catalyseur. Exemple 4 On retire du réacteur le diffuseur des exemples i à 3 et on place le premier élément actif dans la meme position que le diffuseur. On place les deux éléments espacés de l'exemple 2 à 25,4 mm en aval de ce premier élément, Ou effectue les essais dans les mêmes conditions, les résultats obtenus figurant à la colonne 4 des tableaux 1 2 et 3. Il y a amélioration par rapport aux essais de exemple 3, bien que les résultats ne soient pas aussi bons que ceux de l'exem- ple 2. On conclut que le diffuseur accroît le degré de forte turbulence dans le fluide entrant. Exemple 5 On retire le dernier élément du réacteur de l'exemple 2 et on effectue les essais comme ci-dessus, les résultats obtenus étant présentés à la colonne 5 de chaque tableau. Le degré réduit de conversion, dans cet exemple, est, comme #prévu, à un degré intermédiaire entre les résultats des exemples 1 et 2, correspondant à une vitesse spatiale intermédiaire. Exemple 6 On ajoute un quatrième élément au réacteur de l'exemple 2 et on effectue les essais comme ci-dessus, les résultats obtenus étant présentés à la colonne 6 de chaque tableau. Le-degré de conversion accru, dans cet exemple, est, comme prévu, plus élevé que celui de exemple 3, correspondant au volume plus important de catalyseur et à une vitesse spatiale qui est, de façon correspondante, plus faible. Exemple 7 On soumet à nouveau le réacteur de l'exemple 2 aux essais, les résultats obtenus étant présentés à la colonne 7 de chaque tableau. Le degré de conversion réduit observé dans cet exemple est attribué au phé-nomène de vieillissement du catalyseur. On s'attend à ce que les éléments catalytiques de l'exemple i qui ont occupé la première zone catalytique dans tous les exemples décrits jusqu'ici présentent une perte d'sctivité. On doit particulièrement s'y attendre dans le présent groupe d'exemples, du fait que le catalyseur a été particulièrement conçu pour tester le principe exposé plutôt que pour présenter une stabilité à long terme. Exemple 8 On soumet à nouveau le réacteur de l'exemple 3 aux essais, les résultats obtenus étant présentés à la colonne 8 de'chaque tableau4 Le degré de conversion de GO observé dans cet exemple est comparable à celui de l'exemple 3, par opposition au degré de conversion réduit observé entre les exemples 2 et 7. On-doit s'y attendre car, aux exemples 2 et 7, le facteur limitatif principal agissant sur la conversion est l'activité du catalyseur tandis qu'aux exemples 3 et 8 l'état moins efficace de l'écoulement du fluide fait prédominer le fait que le transfert de masse par diffusion limite l'accessibilité des réactifs à la surface du catalyseur. TABLEAU I (Exemples 1 à 8) Essai 1 Admission de 1,27 kg/heure d'air et 2% de CO Pourcentagesde conversion Exemple 1 2 3 4 5 6 7 8 NO i 5 0 0 0 1 1 2 Hydrocarbures 0 32 5 0 0 31 0 33 CO 49 89 67 72 58 93 75 63 TABLEAU Il (Exemples 1 à 8) Essai 2 Admission de 2,55 kg/heure d'air et Zf de CO Pourcentages de conversion Exemple 1 2 3 4 5 6 7 8 NO O 4 3 0 0 2 3 2 Ilydrocarbures 0 34 9 0- 0 24 0 32 CO 59 90- 71 77 62 95 77 70 -TABLEAU III (Exemples 1 à 8) Essai 3 Admission de 5,15 kg/heure d'air et 2% de CO Pourcentages de conversion Exemple 1 2 3 4 5 6 7 ~ 8 NO 2 4 6 2 4 6 1 1 Hydrocarbures 0 21 1 1 21 18 0 28 CO 61- 92 69 72 92 96 69 67 D'après les essais précités, on a découvert les relations suivantes qui permettront aux spécialistes de la technique de réaliser des réacteurs conservant des conditions d'effet d'entrée sur toute la longueur-du réacteur. Ces dimensions d'importance critique ne sont pas simplement celles quton-pourrait calculer# d'après diverses équations qu'on peut trouver ans la littérature, car la Demanderesse a découvert que ces équations sont insuffisantes et ne conduisent pas à l'obtention de résultats optima. Lorsqu'on utilise (les' lits alvéolaires espacés, la Demanderesse a découvert que ltespacement entre les lits doit être de 8 à 16 fois le diamètre équivalent d'un tube alvéolaire considéré isolément. L'épaisseur du lit alvéolaire lui-m#eme doit représenter de 8 à 32 et de préférence de S à 16 fois le diamètre interne d'un canal. Le diamètre d'un canal alvéolaire considéré isolément peut être compris entre 0,5 et 5 mm et de préference entre 1 et 3 mm. L'espacement entre les lits est celui nécessaire pour ritablir un écoulement à peu près normal dans le réacteur.D'après les essais soniques effectués, l'écoulement turbulent a été complètement rétabli au bout d'une distance correspondant à environ 16 fois le diamètre d'un canal avec l' élément le plus épais soumis aux essais, tandis qu'une distance correspondant à environ 8 fois le diamètre d'un canal est nécessaire avec les éléments plus minces. Il est préférable que ltécoulement soit turbulent #à l'entrée de chaque zone catalytique. S-'il y a écoulement turbulent, on peut augmenter quelque peu l'épaisseur du lit de catalyseur afin de tirer profit de la plus longue longueur d'entrée å laquelle on peut stat- tendre. Une épaisseur du lit de catalyseur supérieure à 32 fois le diamètre dtun canal constitue un gaspillage du fait qu'une pelle; cule stagnante s'accumule à l'intérieur du canal Cette pellicule stagnante forme un écran entre les réactifs et le catalyseur. Les dimensions du matériau alvéolaire sont basées partiellement sur le matériau fourni par les fabricants (fixé, pour sa part, par des considérations de réalisation et de résistance) ainsi que sur le fait que le matériau doit présenter un certain degré de surface effective. En général, lorsqu'il s'agit de volumes de gaz plus élevés, de vitesses plus élevées ou de gaz contenant un peu de matières particulaires il est préférable d'utiliser des matériaux alvéolaires à canaux internes de plus grandes dimensions. Les règles empiriques diffèrent lorsqu'il s'agit de lits de catalyseurs à remplissage. Le lit doit être considérablement plus court qu'un lit alvéolaire équivalent. Une épaisseur de lit de 5 à 25 mm paralt être optimale. -Cette différence est probablement due aux étroits passages tortueux inhérents aux lits à remplissage, par opposition aux passages tubulaires d'un matériau alvéolaire. D'une façon générale, les lits ayant une épaisseur bien inférieure å 5 mm ne sont pas pratiques car ilrisque de ne pas y avoir suffisamment de catalyseur pour fournir une couche de catalyseur homogène.On peut prévoir un réservoir de catalyseur, pour les pertes par attrition,en donnant aux lits une épaisseur quelque plus importante quelUpaisseuz optimale suggérée ci-dessus. iìeme avec un écoulement du fluide hautement turbulent l'effet d'entrée, après l'entrée dans un lit à remplissage, est complètement amorti en 25 mm. L'espacement entre lits à remplissage est très similaire à l'espacement entre lits alvéolaires. Notamment, un espacement de 10 à 50 mm donne ae bons résultats. Le procédé selon la présente invention est également applicable lorsqu'on utilise des nappes fibreuses. Ces nappes peuvent etre tissées avec des fibres d'alumine imprégnées de catalyseur On ne connait pas de corrélations publiées pour évaluer la ion- gueur d'entrée caractéristique d'une nappe fibreuse. Sur la base d' études acoustiques, on a appris ce qui suit.-D'une façon générale, les nappes fibreuses ont des caractéristiques d'écoulement intermédiaires, par comparaison avec les lits à remplissage ou les lits alvéolaires. En conséquence, I'épaisseur de la nappe fibreuse doit être de 2,5 à 25 mm et l'espacement entre nappes doit être de 10 à 50 min. Suivant un mode de réalisation préféré, l'espacement entre fibres, considérées individuellement, est égal ou légèrement inférieur au diamètre des fibres. En général, avec des courants de fluides ayant une vitesse plus élevée ou lorsque les courants de fluides contiennent des matières particulaires, on doit augmenter les dimensions des fibres pour des raisons de résistance mécanique. La Fig.1 représente des spectres de bruit pour une vitesse linéaire de 305 m/minute.Les fréquences (Hertz) sont portées en abscis- se et l'amplitude (millivolts) est portée en ordonnée. Courbe A: à 1,5 cm de la buse; pas de matériau alvéolaire. Courbe B: à 16,5 cm de la buse; matériau alvéolaire de 6,4 mm. Courbe C: à# la buse; pas de matériau alvéolaire. Courbe D: à la buse; matériau alvéolaire de 6,4 mm. La Fig.2 représente des spectres de bruit pour un matériau en cordiérite (Therma-Comb) de 76 mm de diamètre et 8 canaux de 3,2 mm placé à 16,5 cm de la buse. Vitesse linéaire = 305 m/minute. Les fréquences (Hertz) sont portées en abscisse- et l'amplitude (millivolts) est portée en ordonnée. Courbe A: matériau alvéolaire de 6,4 mm d' épaisseur. Courbe B: matériau alvéolaire de 12,7 mm d'eaisseur. Courbe C: matériau alvéolaire de 19 mm d'epaisseur. Courbe D: matériau alvéolaire de 25,4 mm d'épaisseur. Courbe E: matériau alvéolaire de 50,8 mm d'épaisseur. Courbe B: matériau alvéolaire de 76,2 mm épaisseur. La Fig.3 représente des spectres de bruit. Vitesse linéaire = 305 m/minute. La fréquence (Hertz) est portée en abscisse et l'amplitude (millivolts) est portée en ordonnée. Courbe A: Tube de 76 mm seulement. Courbe B: Matériau alvéolaire'de 19 mm d'épaisseur avec tube de 76 min. Courbe C: Lit de 6,4 mm d'épaisseur, rempli de sphères. Courbe D: Lit de 6,4 mm d'épaisseur, rempli de sphères, avec tube de 76 mm. Courbe E: Lit de 12,7 mm d'épaisseur, rempli de sphères, avec tube de 76 mm. REVENDICATIONS 1. Convertisseur catalytique pour la conversion catalytique d' un fluide dans un catalyseur associé à un support, caractérisé en ce que ledit catalyseur est divisé en plusieurs zones distinctes d' épaisseur prédéterminée qui sont espacées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée, cette distance prédéterminée et cette épaisseur prédéterminée étant suffisantes pour permettre à un effet d'entrée de se produire dans l'écoulement dudit fluide sur toute la longueur de chaque zone successive de catalyseur avec laquelle le fluide vient en contact au fur et à mesure qu'il passe à travers I'épais- seur totale dudit catalyseur. 2. Convertisseur catalytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support du catalyseur est constitué par les surfaces de plusieurs éléments de support alvéolaires espacés les uns des autres, ces éléments de support alvéolaires définissant chacun plusieurs canaux d'écoulement ayant un diamètre interne de 1 à 5 mm, l'espacement entre les éléments de support étant de 8 à 16 fois environ le diamètre interne des canaux d'écoulement et la longueur de chacun desdits canaux d'écoulement représentant de 8 à 32 fois le diamètre interne desdits canaux d'écoulement. 3. Convertisseur catalytique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de chacun desdits canaux d'écoulement représente de 8 à 16 fois le diamètre interne de l'un desdits canaux d'écoulement. 4. Convertisseur catalytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support du catalyseur effet constitué par un lit de particules, le diamètre équivalent des particules étant de 1 à 5 mm environ, ltépaisseur de chaque zone de catalyseur étant de 5 à 25 mm environ et l'aspacement entre les lits étant de 10 à 50 mm environ. 5. Convertisseur catalytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support du catalyseur est constitué par des nappes fibreuses, l'espacement entre les nappes étant de 10 à 50 mm, I' épaisseur d'une nappe étant de 2,5 à 25 mm et l e:pEt lL t entre fibres distinctes de la nappe étant équivalente ou inférieure au diamètre des fibres constituant la nappe. 6. Convertisseur catalytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions du convertisseur et des espaces entre les zones catalytiques sont établies en fonction de la vitesse spatiale du fluide qui y entre de fanon que le fluide présente un écoulement turbulent lorsqu'il entre dans chaque -zone du catalyseur. 7. Procédé ~ de rdalisation d'un convertisseur catalytique per -mettant de minimaliser la quantité de catalyseur associé à un support entrant dans le convertisseur, caractérisé en ce que: on détermine la longueur de la région d'effet d'entrée pour le catalyseur partie lier et les conditions d'écoulement partieulières à utiliser; on dii vise le catalyseur en plusieurs zones espacées, chaque zone ayant une épaisseur non supérieure à la longueur dudit effet d'entrée et on espace lesdites zones catalytiques l'une de l'autre d'une distance suffisante pour permettre au fluide d'entrer dans chaque zone avec une turbulence suffisante pour produire un effet d'entrée sur toute ltépaisseur 8. Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le catalyseur est porté par plusieurs éléments de support alvéolaires contenant des canaux d'écoulement ayant un diamètre interne de 1 à 5 min, chaque cément ayant une longueur représentant de 8 à 32 fois environ le diamètre interne des canaux d'écoulement et l'espacement entre lesdits éléments représentant de 8 à 16 fois environ le diamè- tre interne desdits canaux d'écoulement. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque élément a une longueur représentant de 8 à 16 fois environ le diamètre interne des canaux d'écoulement.