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La présente invention consiste en un procédé pour préparer un gaz mixte de 3500 à 4500 calories au mètre cube comprenant du gaz d'éclairage,du gaz d'huile et du gaz . l'eau,par gazéifica- tion de combustibles bitumineux et d'huile ou de goudron.
IL est connu de mélanger ensemble en proportions déterminées après leur fabrication,le gaz d'éclairage fabriqué dans des dis- positifs séparés et un gaz à l'eau enrichi par exemple au moyen de gaz , d'huile. On obtient toutefois de cette manière une ins- lallation comprenant de nombreuses pièces et il reste aussi une quantité considérable de coke qui est souvent difficile à vendre.
D'autre part,on a déjà monté avant des gazogènes à gaz à l'eau une cornue de distillation dans laquelle on faisait Subir au combustible bitumineux,un traitement préalable par chauffage au moyen des gaz de soufflage obtenus lors de la productton du gaz à l'eau.
Suivant la présente invention,on monte également avant le gazogène à gaz à l'eau,une cornue pour le traitement préalable du combustible bitumineux,mais contrairement à ce qui est réali-
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-sé dans les dispositifs connus,cette cornue est portée à l'entré -mité inférieures à l'aide de brûleurs à gaz à l'eau et à air com -primé,à une température de travail analog ue à celle régnant dans les cornues à gaz d'éclairage,ce qui donne ce résultat que le combustible bitumineux,éventuellement imbibé au préalable de goudron ou d'huile, circule dans une zone dans laquelle il est chauffé jusqu'à élimination complète des gaz et même Jusqu'à un frittage partiel,
La gaz à l'eau nécessaire pour le chauffage de l'extrémité de la cornue à une haute température est en outre em -prunté avantageusement à la zone de production de gaz à l'eau de l'appareil, pour qu'on paisse réduire au minimum ou éviter complètement la production de coke, En particulier, lorsqu'on humecte le combustible bitumineux sa moyen d'huile ou de goudron on évite de cette manière complètement l'obtention d'une quan- tité de coke comme sous-produit,
Tour la plupart des combustibles,on a trouvé avantageux de disposer à une certaine hauteur au dessus de ces brûleurs qui portent l'extrémité de la cornue à une température très élevée, une chambre de refroidissement constituée par un générateur de vapeur en forme dtenveloppe ou par un eurchauffsur de vapeur,
Cette chambre de refroidissement donne la possibilité de mainte- nir les couches supérieures de la cornue, et par conséquent le combustible fraîchement chargé ou encore en train de distillerie. une température qui est la plus avantageuse poar la décomposition du bitume et du goudron éventuellement injecté. En cas de réparti -tion incorrecte de la température dans la cornue,il se forme au -trement aussi des zones de combustible pâteuses qui empêchent ou rendent difficile la descente du combustible dans la cornue ' verticale.
Un effet analogue à celui de la.chambre de refroidis- sement ne peut être obtenu qu'au moyen d'une cornue de construc- tion tràs élevée,qui est toutefois désavantageuse à construire, est difficile à remplir et à piquer convenablement ,et provo- que des dépenses plus élevées, la chaleur passant dans la chambre de refroidissement peut alors être réutilisée par la production
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de vapeur ou la surchauffage de vapeur éventuellement par le réchauffage de l'air .pour le 'fonctionnement du gazogène.
pax la combinaison .d'un dispositifde brûleurs avec production d'une température élevée et d'un dispositif de refroidissement situé au dessus, il' est-po-ssible de rendre utilisables pour le rendement en gaz, une quantité considérable de bitume dans le charbon et une addition notable d'halle ou de goudronne façon que l'adjonction du gaz à l'eau tiré du combustible ookéfié ne réduise pas trop fortement la puissance calorifique moyenne du mélange gazeux,
La conduite de laproduction de gaz à l'eau est en même temps facilitée de ce fait, parce que le. combustible cokéfié et les résidus du goudron et de l'huile reçoivent par leur passage dans la zone chaude des brûleurs,une solidité avantageuse,diminuent .
! de volume et perdent tous les.constituants pouvant être gazéifiés, En particulier.la présence de constituants gazéifiées dans le combustible cokéfié diminue le rendement du générateur de gaz à l'eau parce que ces constituants passent dans les gaz de soufflage et ne peuvent que difficilement être mis à profit dans ceux-ci.
La possibilité de produire,grâce à cette disposition,une quantité considérable de gaz d'huile outre le gaz d'éclairage et d'utiliser pour cette production.une partie importante du gaz à l'eau en vue du chauffage de la cornue procure cet .avantage de rendre possible une production de gaz sans quantités con- sidérables de sous-produits à mettre en valeur accessoirement et en particulier, sans production de coke.
Tout au moins,la coke obtenu dans de certaines circonstances en très petites quan -tités possède-t-il, malgré la simplicité des opérations, une bonne résistance mécanique et une grande valeur,
Rien ne s'oppose évidemment à ce qu'on emploie d'une .manière connue pour le chauffage des cornues, les gaz de soufflage oten nus ou bien à ce qu'on utilise ces gaz de soufflage avec les gaz de combustion du chauffage des cornues.d'une manière économique ,par exemple pour la production 'de vapeur,pour le.
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chauffage ou le séchage de charbon, d'huile ou de goudron,etc.
Le dessin représente un exemple de réalisation de l'invention. la fig. 1 montre une coupe longitudinale dans le générateur de gaz.
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La fig. C est une coupe transversale dans la cornue.
On a représenté par 1 le gazogène à gaz à l'eau dont la dis- position n'a pas été indiquée en détail parce qu'il fonctionne
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tout à fait de la manière usuelle et (¯I1'il et pourvu . Let effet d'une manière tout à fait cornac, de dispositifs d'amenée d'air et de vapeur pour pouvoir chauffer d'aoord Par :.ouf.ilue,le com..;
us- tible cokéfié descendant de la cornue supérieure verticale et trans-Tormear ensuite ce combustible en gaz à l'e-u par injection de vapeur.Les gaz de soufflage résultant de l'introduction de l'air sont extraits en ou-tre, d'une manière également connue, séparèrent du gaz à l'eau produit et la chaleur sensible des deux gaz peut encore être utilisée éventuellement à des c,.lauff8tes quelconques ou à des effets d'échange de chaleur, Le gaz à l'eau produit peut en ol1trettre employé en totalité ou an partie, d'une manière également connue en elle-mtae, comme gaz de balaya- ge pour la cornue verticale située au dessus et servant aa traitement préalable du combustible bitumineux et de l'huile ou du goudron injecté,
Cette cornue verticale précédant le gazogène est établie de la manière suivante conformément à la présente invention.
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Du tuyau h de départ du gaz à l'eau,la conduite de gaz à l'eau #jï se détache pour produire avec la conduite drair e¯ dans la chambre de brûleur ±,une ou plusieurs flammes très chaudes.
Cet allumage du gaz à l'eau porte la sortie inférieure ± de la cornue à une température élevée, température qui correspond à
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peu près à ¯ la température de travail dans les cornues à gaz d'éclairage. C'est une température dépassant le plus souvent 7000 mais qui doit ausai,poar des combustibles déterminés,être portée à 1200 .
Comme le montre la fig. 3,la cornue est faite
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de deux parties hi et IL> mais pour des générateurs de plus gran -de dimension.elle peut aussi être eh quatre pièces oa en.. an
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plus grand nombre de pièces 'tandis que dans les générateurs très petits,on peut aussi utiliser une cornue en- une pièce.
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la cornue h est remplie de eombastibléf bitumineux o au moyen de la cheminée de chargement Les gaz de combustion chauds provenant de la chambre' des- haleurs ! ba1gnantd:
pr.êfrancâc en hélice la chambre ± de l'enveloppe en se dirigeant vers le haut.Tandis qu'il est avantageux de porter la cornue verticale h à une température très élevée à l'extrémité inférieure en vue de gazéifier tous les constituants bitumineux du combustible et
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pour agglomérer par frittffl le combustible cokéfié et réduire bien son volume de façon qu'il descend il n'est pas indiqué le plus son- vent de laisser la température élevée de l'extrémité de la, cor- nue se propager avec une gradation quelconque vers 'le haut où se trouve le combustible franchement chargée surtout que celui-ci doit 'encore, en vue de l'obtention d'une puissance calorifique
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élevée du g2,tre humidifié ana moyen d'huile ou de goudron.
Pour régler et pour réduire les températures de la cornue vers le haut,on établi autour de la cornue h,une chemise de refroi- dissement qui,suivant l'effet à obtenir peut être faite par exemple sous,la forme d'une chambre de vapeur ou comme surchauf- feur de vapeur. Pour obtenir une température plus élevée,on peut également envisager sa constitution sous la forme d'un réehauf- feur d'air. Dans l'exemple de réalisation représenté,on a suppo- sé que la chemise de refroidissement 2 doit être employée comme générateur de vapeur et dans ce but,e réservoir d'eau m de la chemise produit l'alimentation en eau franche au moyen de la conduite 1.
En vue de l'utilisation de la'chaleur sensible des gaz de com- bustion résultant du chauffage de la cornue h,on a prévu à l'ex-
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trémité de la cornue h,un conduit de cheminée q au moyen duquel on chauffe le réservoir d'approvisionnement en eau mtqui âo.ct au réchauffage de l'eau de chaudière, Au commencement du fonc- tionnament,drtest-à-dire jusqu'à ce qu'il règne dans la.
chambre f des .brûleurs, la température nécessaire pour' pouvoir mettre en
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action la générateur da vapeur r en forme d'enveloppe.ce qui n'est le cas que lorsqu'on Produit déjà du gaz à l'eau dans le
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gazogène a le réservoir- d'approvisionnement m peut fonctionner provisoirement comme générateur de vapeur par le fait que les gaz de soufflage du gazogène à gaz à l'eau a, qui s'écoulent autrement à travers la chambre k de l'enveloppe.sont envoyés direc- tement au réservoir d'eau pour procurer rapidement la vapeur de fonctionnement sana laquelle une production de gaz à l'eau est impossible.
par la conduite Claire s'on introduit du goudron ou de 'huile ,qui est avantageusement chauffé et rendu par conséquent
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bien liqtïide,dans la colonne de combustible o de la.cornue h en vue-,de transformer le bitume en gaz d'huile ou en gaz de gou-
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ciron permanent et dtyvaporissr . les résidus de l'haile et du goudron sont en outre transformés dans la zôf-na inférieure chai- K de la cornue ..en un com'4ustible. non niisible et précieux pour le gazogène-à gaz l 'eau le gaz d'éclairage expulsé du comhas -tible bitumineux ainsi que le gaz d'huile tiré de l'nuile ou du goudron sont extraits par la tubulure q.
Ce mélange de gaz d'é-
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o# - - - d'huile est alors mélangé au gaz à l'eau sor- tant par la conduite du gazogène Rien n'empêche toute-fois de faire passer en totalité ou en partie comme gaz de balayage travers la cornue à.1r. gaz l'eau venant du branchement le gaz produit est alors soumis d'ane manière connue m1a epara- tion et à une élimination de l'eau.et la chaleur sensible du gaz peut de nouveau être utilisée dIane mani0rs a:p-ovopride quelconque. le dispositif décrit permet en particulier de produire ;sans fabriquier de coke,par ane gazéification complète du comoastibls bitomineux chargé o et de l'huile ou du goudron ajouté, un gaz mixte d'environ 3500 à 4500 calories par mètre cube,
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The present invention consists of a process for preparing a mixed gas of 3500 to 4500 calories per cubic meter comprising lighting gas, oil gas and gas. water, by gasification of bituminous fuels and oil or tar.
It is known to mix together in determined proportions after their manufacture, the lighting gas produced in separate devices and a water gas enriched, for example by means of gas or oil. In this way, however, a plant comprising many rooms is obtained and a considerable amount of coke also remains which is often difficult to sell.
On the other hand, a distillation retort in which bituminous fuel was subjected to a preliminary treatment by heating by means of the blowing gases obtained during the production of the gas at the water.
According to the present invention, a retort for the pretreatment of the bituminous fuel is also fitted before the gasifier with water gas, but contrary to what is realized.
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-sé in the known devices, this retort is brought to the lower entry -mity using gas burners with water and compressed air, at a working temperature similar to that prevailing in the retorts lighting gas, which gives the result that the bituminous fuel, possibly impregnated beforehand with tar or oil, circulates in a zone in which it is heated until complete elimination of the gases and even until sintering partial,
The water gas required for heating the end of the retort to a high temperature is furthermore advantageously borrowed from the water gas production zone of the apparatus, so that one can reduce to a minimum or completely avoid the production of coke, In particular, when the bituminous fuel is moistened its medium with oil or tar, this completely avoids obtaining a quantity of coke as a by-product,
In the case of most fuels, it has been found advantageous to place at a certain height above these burners which bring the end of the retort to a very high temperature, a cooling chamber constituted by a steam generator in the form of an envelope or by a eurheat on steam,
This cooling chamber makes it possible to keep the upper layers of the retort, and therefore the fuel freshly loaded or still in the process of distillery. a temperature which is the most advantageous for the decomposition of the bitumen and of the tar that may be injected. In the event of an incorrect distribution of the temperature in the retort, in addition, pasty areas of fuel will form which prevent or make it difficult for the fuel to descend into the vertical retort.
An effect analogous to that of the cooling chamber can only be achieved by means of a retort of very high construction, which is, however, disadvantageous to construct, is difficult to fill and puncture properly, and provo - as higher expenses, the heat passing in the cooling chamber can then be reused by the production
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steam or the superheating of steam possibly by reheating the air. for the operation of the gasifier.
pax the combination of a burner device with production of a high temperature and a cooling device located above, it is possible to make usable for the gas yield, a considerable amount of bitumen in the coal and a significant addition of halle or tar so that the addition of gas to the water drawn from the ookified fuel does not reduce too greatly the average calorific power of the gas mixture,
The conduct of the production of gas to water is thereby facilitated at the same time, because the. coked fuel and the residues of tar and oil receive by their passage through the hot zone of the burners, an advantageous solidity, decrease.
! in volume and lose all the constituents which can be gasified, In particular the presence of gasified constituents in the coked fuel decreases the efficiency of the water gas generator because these constituents pass into the blowing gases and can only with difficulty be put to good use in these.
The possibility of producing, thanks to this arrangement, a considerable quantity of oil gas in addition to the lighting gas and of using for this production a large part of the water gas for heating the retort provides this .the advantage of making possible the production of gas without considerable quantities of by-products to be developed incidentally and in particular, without the production of coke.
At the very least, does the coke obtained under certain circumstances in very small quantities have, despite the simplicity of operations, good mechanical strength and great value,
There is obviously nothing to prevent the use in a known manner for the heating of the retorts, of the blowing gases oten bare or to the use of these blowing gases with the combustion gases of the heating of the retorts. retorts. in an economical manner, for example for the production of steam, for the.
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heating or drying of coal, oil or tar, etc.
The drawing represents an exemplary embodiment of the invention. fig. 1 shows a longitudinal section through the gas generator.
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Fig. It is a cross section through the retort.
The water gas generator is represented by 1, the arrangement of which has not been indicated in detail because it operates
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quite in the usual way and (¯I1'il and provided. Let the effect in a completely mahout manner, with air and steam supply devices to be able to heat aoord By: .ouf.ilue ,com..;
coked usable descending from the upper vertical retort and then trans-Tormear this fuel into gas at the e-u by steam injection. The blowing gases resulting from the introduction of air are extracted in or-being, in a manner also known, separated gas from the water produced and the sensible heat of the two gases can still be used optionally for any c, .lauff8tes or for heat exchange effects, The gas with water product may be employed in whole or in part, in a manner also known per se, as a scavenging gas for the vertical retort situated above and serving for the pretreatment of the bituminous fuel and the oil or injected tar,
This vertical retort preceding the gasifier is established in the following manner in accordance with the present invention.
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From the gas-to-water outlet pipe h, the gas-to-water pipe # jï is detached to produce with the drair pipe ē in the burner chamber ±, one or more very hot flames.
This ignition of gas to water brings the lower outlet ± of the retort to a high temperature, a temperature which corresponds to
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at about ¯ the working temperature in the illuminating gas retorts. It is a temperature usually exceeding 7000 but which must also, for determined fuels, be brought to 1200.
As shown in fig. 3, the retort is done
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of two parts hi and IL> but for generators of larger dimension. it can also be eh four parts oa in .. an
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larger number of parts, whereas in very small generators a one-piece retort can also be used.
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the retort h is filled with bituminous ombastibléf o by means of the charging chimney The hot combustion gases coming from the desalter chamber! ba1gnantd:
helix the chamber ± of the casing in an upward direction, whereas it is advantageous to bring the vertical retort h to a very high temperature at the lower end in order to gasify all the bituminous constituents of the fuel and
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in order to sinter the coked fuel by sintering and to reduce its volume well so that it goes down, it is not advisable to allow the high temperature of the end of the horn to propagate with any gradation. upwards where the fuel is frankly loaded, especially as it still has to, in order to obtain a calorific power
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high g2, moisten ana medium with oil or tar.
In order to regulate and to reduce the temperatures of the retort upwards, a cooling jacket is established around the retort h, which, depending on the effect to be obtained can be made, for example, in the form of a cooling chamber. steam or as a steam superheater. To obtain a higher temperature, it is also possible to envisage its constitution in the form of an air heater. In the illustrated embodiment, it has been assumed that the cooling jacket 2 is to be used as a steam generator and for this purpose the water tank m of the jacket produces the free water supply by means of driving 1.
In order to use the sensible heat of the combustion gases resulting from the heating of the retort h, provision has been made in the former
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end of retort h, a chimney flue q by means of which the water supply tank mtqui âo.ct is heated when the boiler water is reheated, At the start of opera- tion, i.e. until that he reigns in the.
chamber of the burners, the temperature necessary to be able to
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activates the steam generator in the form of an envelope, which is only the case when gas is already produced with water in the
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gasifier a the supply tank m can function temporarily as a steam generator because the blowing gases from the water-gas generator a, which otherwise flow through the chamber k of the casing. sent directly to the water tank to quickly provide operating steam without the production of gas to the water.
through the Claire line, tar or oil is introduced, which is advantageously heated and consequently rendered
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well liquid, in the fuel column o of the cornue h in view-, to transform the bitumen into oil gas or into gou-
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permanent ciron and dtyvaporissr. the hail and tar residues are further converted in the lower zof-na chai-K of the retort to a fuel. non-readable and valuable for the gasifier water the lighting gas expelled from the bituminous comhas -tible as well as the oil gas drawn from oil or tar are extracted through the pipe q.
This mixture of gas
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o # - - - of oil is then mixed with the gas with the water exiting through the gasifier line. However, nothing prevents all or part of the purge gas from passing through the retort at 1r . gas the water coming from the connection the produced gas is then subjected in a known manner to the separation and elimination of water. and the sensible heat of the gas can again be used in mani0r in any manner: p-ooprid . the device described makes it possible in particular to produce; without manufacturing coke, by ae complete gasification of the bituminous comoastibls loaded with o and added oil or tar, a mixed gas of approximately 3500 to 4500 calories per cubic meter,