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PROCEDE DE CARBONISATION DE HOUILLES MAIGRES OU
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ANTIMACITEUSESIM
La présente invention à pour but de surmbnter les difficultés rencontrées dans la carbonisation des fines maigres ou anthraciteuses.
En effet, les méthodes couramment employées pour carboniser les houilles grasses n'ont pas pu être utilisées industriellement pour la carbonisation des houilles maigres ou anthraciteuses en raison de la mauvaise conductibilité de ces dernières et de leur imperméabilité aux produits
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gaze= de la carbonisation.
Le procédé conforme à l'invention permet d'ob- tenir par carbonisation des fines maigres ou anthraciteuses, un produit solide, commercial, de densité appartente élevée et un gaz de forte teneur en hydrogène pouvant être utili- sée pour la fabrication par voie de synthèse de l'ammoniac et de carburante.
D'après cette invention, on agglomère, avant carbonisation, la houille maigre au moyen de brai de houille ou d'un corps agglutinant;, puis on introduit brusque** ment le produit aggloméré, dans un appareil de carbonisation, , de type quelconque où régie une température d'au moins 700 degrés centigrades eton le porte à une température voisine de 1000 degrés. Il se forme ainsi un anthracite artificiel d'excellente qualité, alors qu'il se dégage un gaz à forte teneur en hydrogène.
Dans la réalisation pratique de l'invention, on part d'une houille de nature maigre ou anthraciteuse et on ajoute à cette houille un agglutinant tel que du brai de houille ou de pétrole, de l'asphalte, de l'huile de houille etc*.* L'agglutinant ainsi introduit représente une quantité très faible de la matière traitée, 5% environ.
Toutefois, cette proportion de brai peut être augmentée dans certains cas; par exemple, lorsque la hpuille à agglomérer est d'une grande ténuité ou lorsque l'on veut préparer un anthracite artificiel de grande porosité et de grande combustibilité
On brasse la masse pour obtenir un mélange bien homogène et on comprime ensuite ce mélange dans une presse appropriée. On introduit les agglomérés ainsi formés, dans un appareil de carbonisation d'un type quelconque (four à
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coke, four à chambre verticale, four à cornues horizon- tales ou inclinées).
Toutefois, une précaution essentielle à observer est 1* introduction brusque des dits agglomérés, pris à la température atmosphérique, dans une zone de l'appareil de carbonisation ou la température doit être égale au moins à 700 degrés centigrades.
Dans ces conditions, on provoque une pyrogénation partielle du brai et une proportion notable de ce corps (environ 40%) se trouve transformée en gaz et en carbone.
Ce dernier corps soude les unes aux autres les particules de coke d'anthracite.Le reste du brai (approximativement 60%) distille et on peut l'extraire du gaz soit par con- densation, soit par lavage avec du goudron ou des huiles de houille.
On obtient ainsi un coke ayant conservé la forme des produits soumis à l'opération de carbonisation. Sa te- neur en matières volatiles dépend de la température finale de l'opération. Sa couleur peut varier du noir au gris ar- genté selon l'épuisement des matières Volatiles auquel il a été soumis. Ce produit brûle sans fumée, et, grâce à la compression subie au cours de son agglomération, il atteint une densité apparente élevée variant de 80 à 84 Kgs, par hectolitre. C'est un véritable anthracite artificiel, in- sensible à l'eau et aux intempéries et possédant une cohé- sion et une résistance à la compression supérieure à celles de l'anthracite naturel.
Un tel coke peut convenir aux usages domestiques et industriels les plus variés, par exemple à l'alimenta- tion de.gazogènes montés sur camions automobiles.
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L'opération de carbonisation à 1000 degrés con- tigrades donne également naissance à un gaz riche en hydro- gène; le volume de gaz ainsi produit peut s'élever jusquà 300 à 325 mètres cubes par tonne de mélange précité, si le charbon a été complètement dépouillé de ses matières 'vola. tiles.
Lorsque ce gaz atété débarrassé, par des moyens connais, des vésicules goudronneuses, de la vapeur d'eau et des composés ammoniacaux qu'il renfermait à sa sortie des chambres de carbonisation; il contient 70 à 80 % d'hydro- gène et d'autres composés gazeux (méthane, oxyde de car- bone etc...).
En raison de sa forte teneur en hydrogène, ce gaz est particulièrement apte à la fabrication des carbu- rants et d'ammoniac par voie de synthèse.
L'addition de brai aux fines maigres dans la proportion indiquée ci-dessus permet encore d'abréger consi- dérablement la durée de carbonisation. Cette durée est, avec le procédé décrit ci-dessus, inférieure d'un tiers environ à celle que demanderait la carbonisation de nouille grasse opérée dans le même appareil.
L'invention réalise donc une augmentation notable de la production du four.
En outre, le gaz formé contient, comme on l'a vu, une forte proportion d'hydrogène et la production d'hydro- gène par tonne de matière traitée est bien supérieure à celle que donnerait la carbonisation des houilles grasses.
Le dit procédé permet donc d'extraire, par car- bonisation des houilles maigres ou anthraciteuses, la quan- tité importante d'hydrogène qu'elles renferment, alors que la cokéfaction directe n'en donnepas la possibilité,
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Ce même procédé peut. aussi, s'appliquer à la transformation en anthracite artificiel du résidu, dénommé généralement semi-coke, résultant de la carbonisation, à basse, température des houilles grasses des lignites, de la tourbe etc...
Au cours de la mise en oeuvre dudit procédé, en recueillera de même un gaz à forte teneur en hydrogène dont l'utilisation a été indiquée plus haut*
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COAL CARBONIZATION PROCESS OR
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ANTIMACITEOUS
The object of the present invention is to overcome the difficulties encountered in the carbonization of lean or anthracite fines.
Indeed, the methods commonly used to carbonize fatty coal could not be used industrially for the carbonization of lean or anthracite coal because of the poor conductivity of the latter and their impermeability to the products.
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gauze = carbonization.
The process according to the invention makes it possible to obtain, by carbonization of lean or anthracite fines, a solid, commercial product of high bulk density and a gas with a high hydrogen content which can be used for the production by means of synthesis of ammonia and fuel.
According to this invention, the lean coal is agglomerated, before carbonization, by means of coal pitch or an agglutinant body ;, then the agglomerated product is suddenly introduced into a carbonization apparatus, of any type where a temperature of at least 700 degrees centigrade is regulated and it is brought to a temperature close to 1000 degrees. An excellent quality artificial anthracite is thus formed, while a gas with a high hydrogen content is given off.
In the practical implementation of the invention, one starts with a coal of a lean or anthracite nature and a binder such as coal or petroleum pitch, asphalt, coal oil, etc., is added to this coal. *. * The binder thus introduced represents a very small quantity of the material treated, approximately 5%.
However, this proportion of pitch can be increased in certain cases; for example, when the stick to be agglomerated is very thin or when one wants to prepare an artificial anthracite of great porosity and great combustibility
The mass is stirred to obtain a very homogeneous mixture and this mixture is then compressed in a suitable press. The agglomerates thus formed are introduced into a carbonization device of any type (
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coke, vertical chamber furnace, horizontal or inclined retort furnace).
However, an essential precaution to be observed is the sudden introduction of said agglomerates, taken at atmospheric temperature, into a zone of the carbonization apparatus where the temperature must be equal to at least 700 degrees centigrade.
Under these conditions, a partial pyrogenation of the pitch is caused and a significant proportion of this body (approximately 40%) is transformed into gas and carbon.
This latter body welds the anthracite coke particles together; the remainder of the pitch (approximately 60%) distils and can be extracted from the gas either by condensation or by washing with tar or tar oils. coal.
A coke is thus obtained which has retained the shape of the products subjected to the carbonization operation. Its volatile matter content depends on the final temperature of the operation. Its color may vary from black to silver gray depending on the exhaustion of volatile materials to which it has been subjected. This product burns without smoke, and, thanks to the compression undergone during its agglomeration, it reaches a high bulk density varying from 80 to 84 Kgs, per hectolitre. It is a true artificial anthracite, insensitive to water and weathering and having a cohesion and compressive strength superior to those of natural anthracite.
Such a coke may be suitable for the most varied domestic and industrial uses, for example for the supply of gasifiers mounted on motor trucks.
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The carbonization operation at 1000 degrees contigrade also gives rise to a gas rich in hydrogen; the volume of gas thus produced can amount to 300 to 325 cubic meters per ton of the above mixture, if the coal has been completely stripped of its contents. tiles.
When this gas has been cleared, by known means, of tarry vesicles, water vapor and ammoniacal compounds that it contained when it left the carbonization chambers; it contains 70 to 80% hydrogen and other gaseous compounds (methane, carbon monoxide, etc.).
Due to its high hydrogen content, this gas is particularly suitable for the production of fuels and ammonia by synthesis.
The addition of pitch to the lean fines in the proportion indicated above still allows the charring time to be considerably shortened. This duration is, with the process described above, about a third less than that required for the carbonization of fatty noodles carried out in the same apparatus.
The invention therefore achieves a significant increase in the production of the furnace.
In addition, the gas formed contains, as we have seen, a high proportion of hydrogen and the production of hydrogen per tonne of material treated is much greater than that which would result from the carbonization of fatty coal.
The said process therefore makes it possible to extract, by carbonization of lean or anthracite coal, the large quantity of hydrogen which they contain, whereas direct coking does not give the possibility of doing so,
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This same process can. also, apply to the transformation into artificial anthracite of the residue, generally referred to as semi-coke, resulting from the carbonization, at low temperature, of fatty coal, lignite, peat, etc.
During the implementation of said process, a gas with a high hydrogen content will also be collected, the use of which has been indicated above *