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"Procédé et dispositif pour la distillation des combustibles à basse température".
On connaît l'intérêt qui s'attache à l'extraction des goudrons des combustibles, avant leur combustion ; de nombreux procédés ont été mis en oeuvre pour ohtenir oe résultat.
Ces procédés peuvent se classer en deux grandes catégories :
Dans la première, la houille à traiter n'est pas en contact aveo le fluide chauffant, et la transmission de la chaleur s'opère à travers une paroi;
Dans la deuxiême, la houille à traiter est travers
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sée par le fluide chauffant.
La présente invention se classe dans la deuxième catégorie. Le combustible à traiter, préalablement séché et porté à une température voisine du point de ramollissement, est déposé sur un tablier mobile, perméable aux fluides, par exemple, une grille mécanique à chaîne,
On sait que la température optimum pour l'obten- tion des goudrons de distillation à basse température est comprise entre 3000 et 500 ; à l'avant et au dessus du ta- blier métallique, se trouve une chambre de distillation, dans laquelle on porte le combustible à la température op- timum ci-dessus, Ce chauffage peut être, par exemple, assu- ré par la combustion, dans le compartiment, de tout com- bustible disponible, gazeux, liquide ou solide.
Une des caractéristiques de l'invention consiste dans la possibilité de chauffer le combustible à distiller par le gaz provenant de la distillation, soit en le brû- lant, puisqu'il est combustible, soit en le portant à. une température adéquate, par exemple, 700 . Bien entendu, le rayonnement des parois de cette ohambre de distillation participe au chauffage du oombustible cru reposant sur le tablier métallique.
D'autre ^part, les maillons de la chaîne ont une température suffisante, lorsqu'ils reviennent vers l'avant après une révolution complote, pour contribuer, mais par en dessous..'au c haufiage du. combustible. En outre, ce -chauffage a pour action de colmater le charbon venant du séchoir, et d'empêcher ainsi le tamisage des fines au tra- vers de la grille.
- Une autre caractéristique essentielle de l'inven..
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tion est que les produits gazeux engendrés par la distillation sont soutirés sous la couche de combustible, par des oaissons dans lesquels on entretient une dépression pax rapport à la chambre de distillation.
On se trouve donc en présence d'une couche de combustible chauffé par en dessus, par en dessous et dans sa masse, reposant, sur un tablier mobile perméable aux gaz, les produits gazeux étant soutirés par en dessous dans des oaissons.
Ces produits gazeux sont, pour partie, oondensables et donneront des gaz de distillation de haut pouvoir calori- fique. Ce sont les gaz qui peuvent être utilisés, ainsi qu'il a déjà été dit, pour le chauffage du combustible dans la ohambre de distillation.
Les goudrons lourds chargés de poussières,, retirés des premiers appareils de condensation, sont renvoyés sur le combustible dans la chambre de distillation; ils contribuent au colmatage des fines, ils distillent' à nouveau dans la couche de combustible au contact des hydrocarbures légers naissants, et les gas distillés sont aspirés dans les caissons inférieurs ainsi qu'il a été expliqua.
A la suite du compartiment de distillation, est disposé un autre compartiment qui peut être la chambre de combustion d'une chaudière, ou un etouffoir-refroidisseur du semi-coke; mais sous ce compartiment règne le prolonge- ment du tablier mobile (c'est-à-dire la suite de la grille à chaine), de telle sorte que le passage du oombustible, du premier compartiment au seconde se fait sutomatiquement, sans intervention de l'extérieur. 1/ On qu'avec un tel dispositif, on pourra:
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a) soit extraire simplement les goudrons primai.... res et essences, et brûler le semi-coke et les gaz.
En effet, par le seul mouvement du tablier mobile, le semi-coke passe d'un compartiment à l'autre à une tem- pérature voisine de 5000 et il suffit de le souffler à l'air par des oaissons placés sous le tablier mobile pour qu'il entre en combustion avec la plus grande facilité.
Quant aux gaz on les envoie dans le deuxième com- partiment ou chambre de combustion; où ils participent conjointement au semi- coke, au chauffage d'un générateur de vapeur; par exemple. Une partie des gaz peut d'ailleurs être utilisée, ainsi qu'il a été dit, pour assurer le chauffage du compartiment de distillation, par combustion directe. b) soit extraire, comme précédemment, les goudrons primaires, brûler le semi-coke dans la chambre de combustion, et ne pas renvoyer dans celle-ci les gas recueillis, mais au contraire, les loger dans un gazomètre pour un usage ultérieur, industriel ou domestique.
Dans ce cas, le chauffage du combustible dans la chambre de distillation peut être assuré par une partie des gaz préalablement portés à une température suffisante dans un régénérateur, de telle sorte que le gaz produit ne soit pas mélangé à d'autres gaz qui en altéreraient la richesse.
Le régénérateur, ou réchauffeur de gaz, peut être chauffé par tous les moyens classiques (gaz de gazogène, etc.,,.) et en particulier par les gaz chauds de la chaudiè- re ou même une partie du gaz riche produit, l'emplacement du régénérateur est choisi de manière à réduire au maximum les pertes par rayonnement. par exemple directement au des- sus de la ohambre de distillation.
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c) soit encore extraire les goudrs primaires comme il vient d'être indiquée emmagasiner le gaz riche dans un gazomètre,.
comme il vient d'être indique, et étoffer le semi-ooke pour empêcher sa combustion, et utiliser ae combustible solide pour un usage ultérieur, industriel, ou domestique.
La compacité de ce semi-ooke pourra être accrue par sa compression pendant son parcours dans la chambre de distillation, à l'aide d'une chaîne libre, reposant sur lui, oonvenablement lestée,, et dont lé brin mou assure une com- pression du combustible ramolli jusqu'au durcissement en fin de distillation, sans que la. continuité du déplacement soit modifiée.
La pression de cette seconde chaîne est réglable , à volonté en augmentant ou en diminuant la. flèche du brin mou, d) soit enfin extraire des goudrons primaires et des gaz riches, comme indiqué ci-dessus, et également du gaz à l'eau et du gaz à l'air, en envoyant le semi- coke sur une autre grille à chaîne ou dans un four à cuve ou se fait la combustion du semi-coke par l'oxygène de l'eau ou l'oxygène de l'air, selon les procédés classiques de fabrication du gaz à l'eau ou du gaz à l'air.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple. différentes formes de réalisation de l'invention qui seront décrites successivement La figure 1 représente la réalisation du premier cas où l'on extrait seulement les goudrons primaires et essences, et où les gaz de distillation servent en partie
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au chauffage de la chambre de distillation, le reste étant brûlé dans la chaudière.
La figure 2 montre la réalisation du deuxième cas, où l'on extrait les goudrons primaires et essences, ainsi que le gaz riche produit, et où l'on 'brûle le semi-coke, comme dans le premier cas, sur la même grille à chaîne, dans une chaudière par exemple.
Les figures 3 et 4 donnent des réalisations du troisième cas. dans lequel on extrait les goudrons primairês et essences,, ainsi que le gaz de distillation et où l'on étouffe le semi-coke pour l'empêcher de brûler et l'utiliser ensuite dans un appareil séparé., La figure 5 est un schéma relatif au quatrième cas, dans lequel le semi- coke, après étouffement, est reçu sur une deuxième grille à chaîne où il est gazéifié.
Sur la figure 1, on trouve successivement, de la gauche vers la droite : le séchoir S, le compartiment de distillation D, la chambre de combustion C, et la chaudière V. En dessous, la grille à ohaine G.
On voit que la grille à chaîne est la grille dont serait munie normalement la chaudière, mais qu'elle est prolongée vers l'avant, sous le compartiment de distillation D et le sécheur S.
Le sécheur, indiqué à titre d'exemple, peut être constitué par des canaux verticaux ou le combustible cru se déplace par gravité, et qui sont chauffés par les fumées de la chaudière.
Le combustible,, séché et chauffé, tombe sur la gril le ou l'épaisseur de la couche est réglée par la porte P.
Le combustible chemine librement dans la chambre D, chauf-
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fée à 600-650 et distille, Le semi-aoke passe dans la chambre de combustion 0. où il est brûlé par 1 air soufflé dans les caissons A. t éaran E permet de régler la quanti-o* bé de chaleur que la chambre de combustion oede :par la voie du rayonnement d, la chambre de 5.st$1.itn, Cette -quantité de chaleur peut d+aiùenrs être suftlsa.1)t& pour mt3nten3. elle seule la chambre de aaznbu.st3.ri la. température
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optimum.
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Les hydrocarbures de la,dis%ùl±tiàn sont aspirés dans les caissons et sont dgou,d4-s èt débarrassés à leurs essences par les moyens he.blt'Q.e+. -:9 est 11i1 barillet
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où les gaz barbotent dans du goudron ohaud. Les goudrons
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lourds, qui se déposent, sont oitargés de peuseiùrei3; ils sont renvoyés en L. dans la chambre de distillation, où ils colmatent les poussi8resr pu$a distillent é, nouveau, M est un dégoudronneur rota.tif t- 1T est e colonne dx .1 vement des essenceu, Les gaz dégoudronnés et âaarxa6s da leurs eS4 senaes sont envoyas aux brûleurs 0 0 l'on provoque leur combustion totale ou partiellet, selon 11appoJnt âe chaleur a fournir à la chambre de distillation,. :&1'exos de gaz ' passe sous ltéeran E et br7.e dans ia chambre de I)Ombl1S tion C.
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Dans le cas de la figure 2, où les mêmes lettres
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désignent les mêmes appareils que dans la. figure le une fraction des gaz recueillis tourne an ciTouit fermé pour assnrar le chauffage de la chambre de distillation M, Ses gaz vont dans le régénérateur 'R, ou ils sont portés à une température suffisante; ils passent dan In. chambre de
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distillation D, et traversent la couche de combustible,
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auquel ils cèdent de leur chaleur sensible ; puis ils sont soutirés dans les caissons H, avec les hydrocarbures dégagés par le combustible distillé. Une pièce de forme appropriée
Q repose sur le lit de combustible et s'oppose au passage des gaz d'un compartiment dans l'autre.
Sur la dite figure 1, le régénérateur R est chauffé par des brûleurs O1 utilisant soit du gaz pauvre produit par un gazogène auxiliaire, soit même du gaz de distilla- tion. Le régénérateur pourrait également être réchauffé par les fumées de la chaudière.
Sur la figure 3 on a envisagé l'extraction du se- mi-coke sous forme pulvérisée. A la sortie des appareils de condensation, le gaz de distillation refroidi est diri- gé sur le caisson/I, traverse le tablier mbbile et la cou- che de semi-oooke qui lui cède sa chaleur sensible, et est étouffé. Le gaz ainsi réchauffé en partie va au régénéra- teur R et parcourt le même cycle que précédemment.
.Le semi-coke,après avoir traversé la chambre d'é- touffement T, passe dans un appareil de broyage J où il est réduit en poussière avant complet refroidissement.
Sur la figure 4 on a envisagé l'extraction du se- mi-coke sous forme agglomérée. Une chaîne sans fin K, à tension réglable, de même largeur que la couche de com bus- tible, pèse sur celui-ci au moment où il est ramolli, c'est à dire au cours dela distillation. La chaine est libre elle est entrainée par le mouvement du combustible, de telle sorte qu'aucun mouvement relatif n'est créé entre la couche et les deux chaines K et G. Le semi-coke durci est ensuite étouffé dans la chambre selon le même pro- cessus que précédemment.
Lorsqu'il a/quitté la grille G,
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le semi-ooke s'accumule dans des trémies,, après être pas- sé sur un tamis U qui sépare le menu,
Dans le dispositif de la figure 5 l'extraction des goudrons, des essences et du gaz riche se fait comme dans ' ceux des figures 3 et 4.
Le semi-coke, recueilli est encore chaud. Il tombe dans une trémie...magasin Y d'où il passe sur la deuxième grille à chaîne G1. II estporté au rouge par combustion l'air de soufflage nécessaire provenant du ventilateur W, Il passe sous les voutes-tunnels F où il est soumis à l'ac- tion de la vapeur d'eau soufflée sous la grille et se ga- zéifie. Le gaz à l'eau formé est sou-tiré dans les caissons H1, puis cède de sa chaleur 'sensible dans un enchangeur N destine à élever la température de la vapeur de soufflage.
Deux surpresseurs Z1 et Z2permettent l'envoi si- multané du gaz riche de distillation de la grille G et du gaz à l'eau produit par la grill e G1 dans un même gazomètre, pour une utilisation ultérieure.
Après son passage sous les voûtes-tunnels de gazéi- fication F, le semi-coke quitté la grille et tombe dans une fosse, où sa combustion est totalement achevée par soufflage d'air fourni par le ventilateur W,
Les fumées provenant tant de cette combustion que de la combustion sur la première partie de la,grille O1, chauffe une chaudière surchauffeur V1 qui produit la vapeur nécessaire à la gazéification,
Le gazogène à grille mécanique peut être remplacé par un four à cuve du type ordinairement employéavec ga- zéification par inversions.