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Procédé pour la broduction de gaz de 3500 à 4500 calories le m3 de combustibles bitumineux avec l'aide d'un gazogène
Il est connu de superposer au gazogène de gaz à l'eau, une cornue dans laquelle se produit la distillation du com- bustible bitumineux d'une manière la plus différente par chauffage extérieur.
Conformément à l'invention,on chauffe la cornue de distil- lation de l'extérieur à son extrémité inférieure par chauffa- ge intense de haute température d'une telle manière, que le con- tenu de la p-irtie inférieure de la, cornue soit amené à une tempé- -rature de plus de 700 c, tandis que la température diminue gra- duellement à environ 250 C vers le conduit d'alimentation de la cornue.
Tandis que,dans les cornues de distillation chauffées le plus souvent par la chaleur perdue du gazogène, le contenu de la cornue tout fut chauffé/au plus à 300 à 400 et que par conséquent, il n'y avait ni gazéification complète ni obtention d'un combustible similaire au coke pour le gazogène de gaz à l'eau, on règle.. doms les cornues de gaz d'éclairage,qui sont reliées à un ga- zogène de gaz à l'eau servant au chauffage de la cornue, le chauffage de telle manière que le contenu entier de la cornue soit aliéné à la même température attendu que la cornue soit vidée à la Termination du cjhauffage.
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Grâce à la distribution de la chaleur dans la cornue de 700 à env. 250 on n'obtient non seulement une économie considérable en chaleur mais encore l'avantage d'un service continu.
Il est impossible d'obtenir le chauffage intense, capable de chauffer une cornue à de telles différences de on @ température, avec les moyens dont/se sert actuellement pour le chauffage de cornues. Du gaz, entrant par des fentes dans la maçonnerie à une basse pression dans l'espace qui entoure la cornue, ne peut produire qu'une longue flamme incapable de produire un chauffage en zones strictement définies.
Par contre il est possible de créer le chauffage intense à l'extré- mité inférieure de la cornue au moyen de brûleurs à l'huile, de flammes de foyer à poussière de charbons et de disposi- tifs similaires, et encore dans des cas où le gaz de chauffage est brûlé sous pression à l'aide de corps produisant de tour- billons directement derrière le brûleur avec un tel effet, qu'une courte flamme dure soit produite, comme cela est pos- sible par exemple dans les brûleurs à courant en tourbillon sous pression, dans lesquels le gaz de chauffage est projeté, en même temps que l'air de combustion, sous pression contre des baffles au bout du brûleur en vue d'assurer le tourbillona- ge complet de gaz et air avant la transformation en flamme.
Pour produire par un tel procédé et par de tels disppsitifs un gaz d'un pouvoir calorifique de 3500 à 4500 calories le m3 de combustibles bitumineux, il est nécessaire d'observer, lors du mélange du gaz d'éclairage produit dans la cornue de distillation et du gaz à l'eau produit dans le gazogène, que le gaz d'éclairage possède bien un pouvoir calo- rifique de 6000 calories le m3, mais que le gaz à l'eau ne possède qu'un pouvoir calorifique d'env. 2500 calories.
Du
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mélange simple du gaz d'éclairage produit de 1 kg. de charbon avec le gaz à l'eau produit du combustible cokifié, il ne ré- sulte normalément qu'un pouvoir calorifique du gaz de mélange d'env. 3200 calories le m3.Afin d'augmenter le pouvoir calo- rifique du gaz de mélange à 3500 à 4500 calories le m3, on doit prendre d'autresmesures, à part la dégazeification intense du combustible bitumineux dans la cornue de distillation, si l'on ne préfère pas de retirer de la cornue une partie du bombustible degazefié, ce qui amènerait à un nombre d'inconvé- nients de nature économique et technique. En considéë ration de cela il est avantageux,d'alimenter la cornue avec du gaz à l'eau pris du gazogène de gaz à l'eau qui est situé sous la cornue de distillation .
En même temps on devrait procéder de manière à ce que le gaz à l'eau soit obtenu avec un pouvoir calorifique aussi élevé que possible , et que l'on tienne (Soigné de ce gaz tous les gaz lestants, tels que l'acide carbonique et l'azote.
A cet object il est à recommander d'intercaler, entre la pério- de soufflage par air et la période de gazéification par vapeur de la production de gaz à l'eau, une courte période pendant laquelle on n'amène que très peu de vapeur au combustible qui a été rendu incandescent par soufflage, le gazogène de gaz à l'eau étant encore relié à la cheminée. On obtient ainsi que les quantités d'acide carbonique et d'azote qui se trouvent encore dans la gazogène depuis la période de soufflage, soient évacuées de la cuve du gazogène de gaz à l'eau de sorte que, lors de la gazéification subséquente à la vapeur, rien que du gaz à l'eau pur soit produit à un pouvoir calorifique d'env.
3000 calories le m3.
Selon la teneur du charbon un bitume les mesures décrites ci-dessus ne suffiront cependant pas encore, surtout
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si l'on renonce à retirer du coke de la cornue de distillation ou du gazogène de gaz à l'eau. Dans ce cas on pourrait aug- menter artifiellement la teneur en bitume du combustible gazéifié en amendant de l'huile ou du goudron au combustible bitumineux qui est dans la cornue de distillation. Cet emriches- sement - connu en lui-mme - de combustible bitumineux avec du bitume étranger est effectué, suivant la présente invention, au moyen de conduites à l'huile se terminant un peu au dessus d la zone chaude inférieure de la cornue de distillation et s'étendant à travers la cornue dans la direction de l'axe longitudinal.
Ces conduites abouchissent dans un réservoir auxiliaire qui est relié, par l'intermédiaire de deux organes de fermeture, d'une part du réservoir d'huile ou de goudron et d'autre part à une conduite de vapeur. Il devient ainsi possible d'introduire dans la cornue de distillation l'huile en portions et sous pression, quoique cette huile soit rapi- dement évaporisée et gazifiée dans les conduites.
Par suite de l'introduction de l'huile on obtient dans la cornue de distillation un mélange de gaz d'huile et de gaz d'éclairage d'un très haut pouvoir calorifique et l'on pourrait ajouter ensuite à ce mélange la quantité totale du gaz à l'eau produit du combustible cokifié, sans que le pouroir calorifique du gaz mélangé descende en dessous d'environ 4500 calories le m .
Un mode d'exécution de l'invention est représenté, à titre d'exemple, au dessin annexé:
La fig. 1 montre le gazogène en coupe longitudi nale.
La fig. 2 est une coupe par la cornue de dégazéifi- cation.
1 est la cornue de distillation, composée des deux cuves la et 1b. Le pied 2 de cette cornue de distillation est supporté %'en bas, la partie supérieure de la
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cornue, y compris le dispositif de remplissage 3,étant supportée sur les maçonneries 6 des conduits de chauffage au moyen de places élastiques en tôle 4 et 5, de sorte que les cuves la et lb, chauffées très irrégulièrement suivant l'invention, nt ) puisse/se mouvoir librement. Le chauffage de la cornue 1 se fait à chauffage intense par gaz à l'eau de telle manière que le gaz à l'eau,arrivant sour pression par la conduite 9, est tourbilloné dans le brûleur 11 par l'air comprimé amené par la conduite 10, le brûleur étant muni à son extrémité antérieure de baffles- 12.
On obtient ainsi, spécialement à très l'aide de la chambre de chauffage 13 un chauffage/intense de la partie inférieure de la cornue 1, ce chauffage étant poussé suivant l'invention jusqu'à ce que le charbon,qui se trouve à cet endroit dans la cornue,soit chauffé à plus que
700 c., seulement le gaz perdu de ce chauffage intense circu- lant par 1 espace creux 14 en grpirale autour la paroi extéri- eure de la cornue 1 et arrivent par la conduite de gaz perdu
15 dans la chaudière à gaz perdu 16 qui sert a la production de vapeur, Les gaz s'échappent de cette chaudière par la che- minée 17 à l'atmosphère .
Au lieu d'un chauffage à gaz à l'eau .à l'aide de brûleurs amenant le mélange de gaz et d'air et produisant par conséquent une flamme courte et chaude, on pourrait employer pour le chauffage de la chambre 13 un brûleur à huile, ou un foyer à poussier de charbon alimenté, par exemple, des combustibles pulverisés et dégazdfiés provenant de la cornue 1.
Le chauffage de la cornue 1 par un foyer intense
11,12,13 de telle manière que le combustible à l'extrémité inférieure de la cornue soit chauffé à une température de plus que 700 C, l'autre extrémité de la cornue faisant face au dispositif de remplissgge 3 ne possédant qu'une tempéra-
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ture d'env. 230 ,pourrait être utilisé aussi pour la pro- duction du gaz d'éclairage, et il présente dans ce cas l'avantage d'un service continu.
Dans la forme de construction représentée au dessin on a disposé sous la cornue de distillation 1, dans laquelle se trouve du combustible chauffé à plus que 700 C, un gazogène de gaz à l'eau 36 dans lequel glisse continuellement le combustible dégazéffié de la cornue
1. Le combustible retenu par la grille 18 y est soufflé jusqu'à l'incandescence avec de l'air amené par la cpn- duite 19 et provenant de la conduite 20 à travers la soupape 21, de la vapeur étant ensuite amenée au combustible par la conduite 22 fermée par la soupape 23, le combustible étant ainsi transformé dans du gaz à l'eau.
Lors du soufflage à chaud du gazogène de gaz à l'eau par la conduite d'air 20,les gaz du soufflage passent par l'évacuation 24 et la soupape 25 dans la chambre de combustion 13 et de là dans les canaux de chauffage 14 qui chauffent la cornue ) de l'extérieur. Les gaz passent de la cuve 6 par le tuyau 15 et s'échappent,à travers la chaudière à gaz perdu, à la cheminée 17. Lors du renversement la soupape 21 de la conduite d'air 20 est fermée, la soupape à vapeur 23 est ouverte,et la soupape 25 est fermée en même temps.
Le gaz à eau, qui a été produit, remonte alors dans le gazogène 36 et dans la cornue la et lb où il se mélange avec le gaz d'éclairage,qui a été produit dans la cornue de distillation 1 du combustible bitumineux pour entrer à travers le tuyau 26 dans le condenseur 27. Si l'on ferme le régistre 25,du gaz à l'eau passe en même temps par la conduite 9 au brûleur 11 pour y être brûlé avec de l'air comprimé provenant de la conduite 10.
A fin de produire à cette occasion un gaz à l'eau d'un pouvoir calorifique aussi que élevé que possible, on n'ouvriram de préférence, très peu
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la soupape à vapeur 23 après la fermeture de la soupape 21 et on laisser/ouvert le registre 23 un moment jusqu'à ce les quantités d'acide carbonique et d'azote, restées en arri- ère du soufflage à chaud, ont été balayées du gazogène de gaz à l'eau dans la chaudière 17.'
Quand,on désire d'utiliser une partie du coke produit, on doit le retirer par la tubulure d'écoule- ment 37. Pour éviter des difficultés techniques et écono- miques qui résultent de la prise de coke,
on doit ajouter au combustible dans la cornue 1 du bitume qui a été obtenu par condensation du gaz mélangé derrière la conduite 26.
On pourrait encore ajouter ine petite quantité d'huile de goudron. Cette addition se fait à l'aide des deux tuyaux 28, qui débouchent justement au dessus de l'extrémité chaude de la cornue 1 et qui sont alimentés d'un reservoir auxi- liaire 29 susceptible d'être rempli d'une petite quantité d'huile ou de goudron, env. 1 litre. Ce réservoir auxiliai- re est relié au réservoir principal 32 par une conduite 31 renfermant une soupape 30 et il est relié encore à la conduite de vapeur 22 par une conduite 33, une soupape 34 et une conduite 35. On peut donc forcer dans la cornue par les conduites 28 de l'huile et du goudron en portions et sous pression.
La pression est nécessaire parcequ'il se produit rapidement dans les tuyaux hautement chaffés du gaz d'huile et de la vapeur d'huile ainsi que de l'huile cokifié et du goudron cokifié, qui sont expulsées sous pres- sion par la connexion de vapeur 33,34,35. On chauffera, de préférence, le contenu du réservoir principal 32 de l' extérieur ou de l'intérieur pour maintenir le grudron à l'état liquide.
On pourrait effectuer l'ouverture et la fermeture des différents registres pour l'admission du gaz-air, de la vapeur et de l'huile, d'une part, et
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pour l'échappement du gaz à l'eau et de la fumée de cheminée, d'autre part, à l'aide d'une machine commandée par un moteur et susceptible d'exécuter au moyen d'une transmission par distribution à came les différents embrayages au moments voulus par suite de sa vitesse.
Résumé.,
1. ) Procédé pour la production du gaz d'un pouvoir calorifique de 3500 à 4500 calories le m3 de com- bustibles bitumineux aved l'aide d'un gazogène avec cornue pour la dégazéification du combustible, caractérisé par ce fait que la cornue de distillation est chaffée à son ex- trémité inférieure de l'extérieur,avec l'aide d'un foyer intense à haute température des fiâmes,tellement que le contenu de la cornue à l'extrémité inférieure de la cornue soit amené à une température de plus que 700 C, la température du contenu de la cornue se reduisant vers l'extrémité d'emplissage de la cornue à 250 C.env.
2. ) Appareil pour pratiquer le procédé selon 1, caractérisé par ce fait que le chauffage in- tense est produit avec l'aide d'un brûleur à air comprimé et à tourbillon, alimenté de gaz à eau.
3.) Appareil selon 2, caractérisé par ce fait que le gaz à l'eau est pris directement du gazogène de gaz à l'eau monté ensemble avec la cornue de distilla- tion et servant à transformer le combustible cokifié en du gaz à l' eau.
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