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' INSTALLATION' DE CORNUES A GAZ ET SON MODE D'EXPLOITATION"
La présente invention concerne des perfectionnements à l'exploitation d'installations de cornues à gaz dans les- quelles on distille de la houille pour produire du gaz d'é- clairage. Elle comprend des perfectionnements à la distilla- tion de goudron à des installations de ce genre, ainsi qu'à. la production de poix et d'huiles retirées de ce goudron.
Elle comprend également des perfectionnements à l'exploita- tion de telles installations et en particulier à la façon de faire travailler les conduites montantes de ces dernières.
Dans des installations à cornues horizontales ou in- clinées pour la fabrication de gaz d'éclairage, les gaz ve-
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nant des cornues individuelles sont livrés à la conduite hy- draulique, ou autres collecteurs, par des conduites montantes verticales. Dans certaines installations, chaque cornue indi- viduelle est pourvue de sa propre conduite montante. Dans d'autres, une même conduite montante livre les gaz de toutes les cornues d'une rangée, ou même de deux ou plus de deux ran- gées, de cornues au collecteur. Les gaz quittent les cornues à une chaude température, aux environs de 500 à 8000 C, par exemple% mais, en passant, par les conduites montantes au collecteur ils se refroidissent rapidement à des températu- res avoisinant 200 à 2500 C, par exemple.
Il en résulte qu'u- ne quantité considérable du goudron contenu dans les gaz se condense sur les parois refroidies des conduites montantes et que ce goudron tend à descendre et à être distillé par contact avec les gaz chauds, en laissant un résidu de poix et de charbon ou de coke sur les parois de la conduite mon- tante, de sorte que des nettoyages fréquents sont nécessai- res pour éviter un engorgement de cette conduite.
On a déjà proposé d'éviter l'accumulation de poix et de charbon sur les parois des conduites montantes et de re- froidir rapidement les gaz dans ces dernières en faisant circuler, à l'intérieur de celles-ci, de l'eau, etc..., qui pénètre à la partie supérieure de ces conduites à une tempé- rature voisine de 65 C, par exemple et sort de la partie inférieure desdites conduites, avec du goudron, à une tempé- rature voisine de 50 C. L'usage d'eau à cet effet est répu- té maintenir les conduites montantes libres d'accumulation de poix et de charbon et refroidir les gaz ainsi que séparer de ceux-ci la majeure partie du goudron, de façon à réduire la charge imposée au système condenseur de l'installation et au reste de l'appareil.
Le goudron séparé des gaz refroidis dans les conduites montantes est recueilli avec l'eau au bas de ces conduites, le goudron est séparé de l'eau et cette
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dernière est remise en circulation. Le goudron ainsi recueilli est communément expédié à des gaines de distillation de gou- dron et y est distillé, fréquemment en mélange avec d'autres goudrons, en particulier du goudron de fours à coke.
L'invention offre un mode d'exploitation perfectionné d'installations de cornues à gaz dans lequel l'accumulation nuisible de goudron et de charbon dans les conduites montantes est,évités, ou réduite au minimum, sans le refroidissement ra- pide des gaz pour en séparer le goudron et avec utilisation de la chaleur des gaz qui se trouvent dans lesdites conduites pour la distillation de goudron et la production de poix et d'huiles qui en distillent.
Suivant l'invention, les gaz venant des cornues et pas- sant dans les conduites montantes sont empêchés d'être refroi- dis rapidement et sont maintenus à une température suffisam- ment élevée pour permettre de les utiliser efficacement pour la distillation de goudron, et le goudron à distiller est ame- né en contact intime avec eux pour effectuer sa distillation et en obtenir un résidu de poix et des huiles de distillation qui s'échappent des conduites montantes avec les gaz.
L'inven- tion permet au goudron produit à une installation de cornues à gaz d'être distillé à cette installation même, soit seul soit mélangé avec d'autre goudron tel que du goudron de fours à coke,, de sorte que l'on peut obtenir des produits poisseux marchands directement à l'installation de cornues à gaz, aussi bien que des huiles de distillation. L'invention comprend aus- si des perfec tionnements dans l'exploitation de telles instal- lations de cornues à gaz, et en particulier dans la façon de faire travailler les conduites montantes de ces installations, perfectionnements grâce auxquels les gaz venant des cornues sont maintenus à une haute température et employés pour la distillation de goudron dans lesdites conduites tandis que les gaz résultants,
enrichis en vapeurs d'huiles provenant
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de la distillation sont emmenés et soumis à une condensation pour récupérer des huiles de distillation en même temps que des constituants huileux présents dans les gaz résultant de la distillation.
Dans des installations de cornues à gaz ayant des con- duites montantes individuelles pour des cornues individuelles, en particulier des cornues horizontales et inclinées, les charges de houille soumises à distillation sont relativement faibles et le volume de gaz produits par charge de cornue est relativement petit. Toutefois, dans des installations de cor- nues à conduites montantes multiples dans lesquels une seule conduite montante est reliée à plusieurs cornues, il passe à travers cette conduite individuelle un volume beaucoup plus grand de gaz et, si l'on charge les cornues à des moments différents, on obtient un flux continu de gaz qui, avec plu- sieurs cornues reliées à la même conduite montante, approche d'un flux uniforme.
Des installations de ce genre, à condui- tes montantes multiples, peuvent être avantageusement utili- sées pour la pratique de l'invention.
Dans la mise en pratique de l'invention, les gaz ve- nant des cornues individuelles sont empêchés d'être refroidis brusquement à une basse température et sont maintenus à une haute température qui peut approcher de la plus haute tempé- rature praticable, c'est-à-dire une température pas de beau- coup inférieure à. celle à laquelle les gaz quittent les cor- nues. On peut empêcher ce refroidissement brusque en calori- fugeant fortement les conduites montantes. Les gaz à haute température sont ainsi maintenus à une haute température dans les conduites montantes et sont amenés en contact intime avec le goudron à distiller, de sorte qu'une distillation effective se produit.
Le goudron à distiller est introduit directement dans les conduites montantes et.il y est amené en contact intime avec les gaz chauds qui passent dedans. On introduit ,
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le goudron en quantité suffisante et d'une manière réglée, de façon à maintenir les parois des conduites montantes exemp- tes de dépôts inadmissibles de poix et de charbon. On l'in- troduit également de manière à l'amener en contact intime avec les gaz chauds passant dans les conduites montantes.
Le goudron s'étale sur les parois de ces conduites et, en descendant sur ces parois, expose une grande surface, sous la forme d'une pellicule continue, au contact des gaz chauds.
On peut favoriser le contact en pulvérisant le goudron dans les conduites montantes et en le faisant couler de haut en bas dans celles-ci sous une forme finement divisée, en oppo- sition au courant ascendant de gaz chauds. On introduira une quantité de goudron suffisante pour assurer qu'il y aura une quantité de résidu de poix, coulant au bas des conduites mon- tantes, suffisante pour maintenir les parois exemptes d'accu- mulations de poix et de charbon et donner un produit pois- seux que l'on puisse manipuler.
On peut introduire un excès considérable de goudron et n'effectuer qu'une distillation partielle, puis remettre en circulation la poix résultante et la soumettre à. une nouvelle distillation soit dans les mêmes conduites montantes ou dans des conduites montantes différentes, et soit avec ou sans adjonction de nouvelles quantités de goudron.
L'utilisation des gaz chauds pour la distillation de goudron, en particulier quand on pulvérise le goudron dans les gaz, a pour résultat d'épurer ceux-ci et d'en enlever une partie plus ou moins grande des particules de charbon et de poix, y tenues en suspension, qui viennent s'ajouter au goudron et à la poix descendant à travers les conduites montantes et sont collectées ou recueillies comme une par- tie du résidu poisseux. La distillation augmente aussi la teneur des gaz en vapeurs portées par eux, de sorte que les gaz sont, tout à la fois, nettoyés et enrichis en vapeurs
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d'huiles.
On peut ensuite soumettre ces gaz enrichis à. un refroidissement pour condenser les huiles qui ont distillé, et d'autres constituants huileux et goudronneux portes par eux, afin d'obtenir des produits huileux d'une nature mar- chande.
Selon l'allure à lauelle le goudron est fourni, la température et le volume des gaz, l'intimité du contact du goudron et des gaz, etc..., les gaz peuvent quitter les con- duites montantes, enrichis en vapeurs d'huiles, à une haute température dépassant 150 ou 2000 C ou, dans certains cas, allant jusqu'à 250 ou 275 C, ou même davantage, et peuvent contenir des constituants huileux et résineux à point d'é- bullition élevé, qui sont précieux pour le créosotage et d'autres usages.
Le résidu poisseux retiré du bas des conduites mon- tantes peut être réglé de manière à produire des poix à points de fusion plus ou moins élevés. Si une distillation suffisante n'est pas effectuée par un seul passage du gou- dron dans les conduites montantes et sa distillation au cours de ce passage pour produire de la poix, on remettra en circulation la poix à bas point de fusion résultante et on la distillera de nouveau, soit dans la même conduite non- tante ou dans une ou plusieurs conduites montantes différen- tes, pour produire de la poix à point de fusion plus élevé.
Dans ce cas, au lieu d'introduire du goudron à la partie su- périeure des conduites montantes, on peut introduire ainsi un goudron partiellement distillé, ou une poix partiellement distillée, et le distiller à nouveau pour obtenir une poix à point de fusion plus élevé.
Les gaz venant des conduites montantes, après la dis- tillation de goudron ou de poix avec eux, n'ont pas besoin 'd'être refroidis dans une conduite principale hydraulique; on peut les faire passer directement à une conduite princi-
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pale, ou collecteur, à gaz sales ou à un système condenseur.
S'ils contiennent encore une quantité trop grande de consti- tuants poisseux lourds, de sorte que l'huile est une huile goudronneuse, on peut les soumettre à un nouveau traitement pour en enlever lesdits constituants. On peut, par exemple, les soumettre à un nettoyage dans un précipitateur électrique, à une température suffisamment élevée pour en retirer des par- ticules de poix, tout en laissant encore une forte proportion des huiles sous la forme de vapeurs, et l'on peut ensuite re- froidir les gaz pour en condenser des huiles propres, par exem- ples des huiles de créosote propres, ou des huiles acides de goudron propres, etc...
On peut également nettoyer davantage les gaz à une haute température en les épurant dans un laveur de poix et en enlever des particules de poix lourdes, en lais- sant des gaz propres ou relativement propres d'où l'on peut condenser, et récupérer directement des huiles propres ou re- lativement propres. L'épuration ou nettoyage partiel des gaz dans les conduites montantes et l'enrichissement des gaz en vapeurs d'huiles donnent une huile goudronneuse avec beaucoup moins que les constituants goudronneux et poisseux lourds, mê- me ai les gaz ne sont pas soumis à un nouveau traitement de nettoyage avant refroidissement et condensation de leurs hui- les.
Le goudron qui est soumis à distillation suivant l'in- vention'peut être celui produit à l'installation de cornues à gaz où se fait la distillation. Dans des cas de ce genre, une partie seulement de l'installation sera nécessaire pour la distillation du goudron et ce dernier peut être recueilli et condensé du restant de l'installation, de la façon usuelle.
Si l'on dispose de goudron supplémentaire, comme c'est le cas quand plusieurs installations de cornues à gaz sont disposées de telle sorte qu'on peut manipuler ensemble leur production totale de goudron, on peut employer l'une des installations, dans son ensemble, pour la distillation de goudron et exploi-
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ter les autres installations de la façon ordinaire avec sé- paration et collecte du goudron provenant des gaz de distil- lation.
Le goudron produit dans des installations de cornues a gaz du genre en discussion est communément mélangée par
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le distillateur de goudron, avec un ou plusieurs autres gouH- des drons, par exemple: goudrons de fours a coke, et l'on dis- -#" tille ensuite les goudrons mélangés. Cette façon de procéder a résulté du fait que le goudron de cornues à gaz, en parti- culier celui provenant de cornues horizontales ou inclinées, est ordinairement beaucoup plus riche en carbone libre que le goudron de fours à coke, et que les paix produites par la distillation de goudron de cornues à gaz contiennent de même beaucoup plus de carbone libre que les poix, à point de fu- sion correspondant, dérivées de goudrons de fours à coke ou autres.
La quantité de carbone libre contenue dans la poix de goudron de houille règle, dans une mesure considérable, la nature de la poix et détermine plus particulièrement son utilité pour de nombreuses applications qu'on peut faire de poix de goudron de houille. Bien des paix sont vendues sous des spécifications exigeant des pourcentages minima définis de carbone libre et ne peuvent être obtenues que de goudrons ayant une teneur en carbone libre plus élevée que celle des goudrons ordinaires de fours à coke. Les distillateurs de gou- dron ontpar conséquent l'habitude de mélanger des goudrons d'usines à gaz, à haute teneur en carbone, avec des goudrons de fours à coke, à teneur moindre en carbone, dans la mesure nécessaire pour assurer la teneur en carbone libre requise dans la poix résultant de la distillation.
Des goudrons de fours à coke varient, par exemple, comme teneur en carbone libre, d'environ 2,5 % à environ 8 % tandis que des goudrons d'usines à gaz varient, comme teneur en carbone, d'environ 6 % à environ 35 %.
L'invention est particulièrement avantageuse pour l'ob-
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tention de produits poisseux mixtes, à teneur réglée en car- bone, en employant des goudrons à plus faible teneur en car- bone et en les soumettant à distillation conformément à l'in- vention. La plus faible teneur en carbone de goudrons de fours a coke les rend plus précieux,pour donner des chasses sur les parois des conduites montantes et empêcher des accu- ' mutations de poix et de charbon sur ces parois. On peut em- ployer des goudrons de fours à coke sans mélange de goudrons de cornues à gaza à plus haute teneur en carbone; ou bien on peut mélanger des proportions réglées des goudrons à plus haute teneur en carbone avec les goudrons de fours à coke avant de les soumettre à distillation.
La plus forte teneur en carbone des gaz de cornues et l'enlèvement de constituants carbonacés et poisseux des gaz au cours de la distillation ont pour résultat une augmentation de la teneur en carbone de la poix produite même lorsque des.,goudrons de fours à co- ke, à faible teneur en carbone, sont employés dans les con- duites montantes pour donner des chasses dans celles-ci et pour être soumis une distillation par les gaz de cornues chaude. @ es@àedire que la poix lavée ou retirée des gaz aura une teneur plus forte en carbonne que celle résultant de-la distillation du goudron de fours à coke, et la poix mixte résultante aura par conséquent une plus forte teneur en carbone que celle qu'elle aurait autrement.
On peut aug- menter encore la teneur en carbone en mélangeant du goudron d'usine à gaz, à forte teneur en carbone, avec le goudron de fours à coke avant de le distiller. la distillation de goudron de fours à coke à une ins- tallation de cornues à gaz, quand on dispose de goudron de fours à coke,, présente cet autre avantage que la capacité distillante des gaz de cornue excède de beaucoup la quantité de goudron contenus dans les gaz employés, de sorte que l'on peut distiller à une installation de cornues à gaz une quan- tité de goudron de fours à coke excédant considérablement le
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goudron total qui serait produit à cette installât ion. La distillation du goudron de fours à coke,
avec lavage ou épu- ration des gaz de cornues et séparation d'une quantité plus ou moins grande de la poix lourde et du carbone porté par eux, a pour résultat de denner un résidu de poix mixte à plus forte teneur en carbone que celui qu'on pourrait, au- trement, obtenir de la distillation du goudron de fours à coke dans des gaz de fours à coke à plus faible teneur en carbone. où il est question ici de carbone, ou carbone libre, contenu dans le goudron et la poix ces expressions sont em- ployées dans leur sens ordinaire pour comprendre non seulement le carbone moléculaire mais aussi ceux des constituants qui restent comme un résidu insoluble lorsqu'on fait digérer la poix ou le goudron avec du benzol ou autre dissolvant suilai- re.
Ce que l'on appelle le carbone libre consiste, à un de- gré considérable, en hydrocarbures de poids moléculaire éle- vé.
La distillation de goudron de cornues à gaz à forte teneur en carbone selon la présente invention a pour résul- tat une décomposition moindre du goudron que lorsqu'on le distille dans des chaudières à distiller le goudron, cauf- fées extérieurement, ordinaires et elle donne un plus grand rendement en huiles et une poix à plus faible teneur en car- bone. On obtient ainsi, directement à l'installation de cor- nues à gaz, des produits poisseux meilleurs aussi bien que des rendements plus forts en huiles, sans la dépensa et la perte inhérentes à la manutention et au transport de goudron d'usine à gaz lorsqu'on le transporte à une usine de distil- lation de goudron pour l'y distiller.
Le goudron à distiller peut être du goudron brut qui . contient beaucoup d'eau, auquel cas on peut le déshydrater aussi bien que le distiller conformément au présent procédé..
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On peut également réchauffer le goudron avant de l'amener en contact direct avec les gaz de cornues chauds dans les condui- tea montantes, pour favoriser la distillation. On peut aussi effectuer la distillation par étages pour obtenir des pro - duits poisseux successifs à point de fusion progressivement de plus en plus éleva; ou bien on peut obtenir une série de produits poisseux différents, à points de fusion différents, en même temps, en employant des conduites montantes différen- tes pour la distillation. Les produits poisseux obtenus peu- vent être tels qu'ila sont directement vendables, ou bien on peut les mélanger avec d'autres produits poisseux ou avec du goudron pour ,obtenir des produits industriels mixtes.
Lorsqu'on emploie une partie d'une installation de cornues a gaz pour la distillation de goudron, suivant l'in- vention, et qu'on exploite le reste de l'installation de la façon ordinaire, en séparant le goudron des gaz de cornues, on peut soumettre le goudron recueilli des gaz dans les con- duites montantes ou les conduites hydrauliques principales, ou dans les deux, à une distillation pour produire de la poix et des huiles de distillation. Dans ce cas, on peut également soumettre à la distillation les huiles goudronneu- ses récupérées dans le système condenseur ordinaire; ou bien on peut les mélanger avec les huiles produites par la distil- lation.
Les gaz enrichis provenant de la distillation peuvent être refroidis séparément pour en récupérer les huiles, ou bien on peut faire passer ces gaz au système condenseur usuel et les y soumettre à un refroidissement et à une condensa- tion avec les gaz qui n'ont pas été employés pour la distil- lation, ce qui donne des huiles goudronneuses mixtes, à te- neur grandement réduite en constituants goudronneux et pois- seux lourds, que l'on peut régler, quant à leurs propriétés, de façon qu'elles soient directement utilisables, par exem- ple, pour le créoaotage comme substitut de ce que l'on ap- pelle les "solutions de goudron de houille".
Lorsqu'on
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condense séparément les huiles propres, ou relativement pro- pres, provenant de la distillation, on peut les condenser fractionnellement pour obtenir des: fractions d'huiles plus lourdes, moyennes ou plus légères, pax exemple: des fractions d'huiles de créosote plus lourdes et des fractions d'huiles acides de goudron plus légères, etc...
Sur les dessins ci-Joints, qui représentent un appa- reil établi conformément à l'invention et propre à la mise en pratique du procédé de cette dernière laquelle, cela va sans dire, n'est cependant nullement limitée à la disposi- tion ainsi représentée à titre d'exemple seulement!
Fig. 1 est un plan schématique d'une installation de cornues à gaz;
Fig. 2 est une élévation d'une section de l'installa- tion de Fig. 1;
Fig. 3 est une élévation en bout d'une forme de cons- truction modifiée;
Fig. 4 est une élévation latérale, prise à angle droit par rapport à Fig. 3;
Fig. 5 est une élévation en coupe représentant une des conduites montantes calorifugées et une partie de l'ins- tallation de cornues à gaz des Figs. 1 et 2, et
Fig. 6 représente une modification de la conduite mon- tante et de la conduite principale, ou collecteur, à gaz sa- les.
Dans le massif 5 du tour une pluralité de cornues 6 sont supportées de façon à être chauffées par les gaz de com- bustion. Les cornues représentées sont des cornues horizon- tales.
Il est prévu de multiples conduites montantes 8 re- liées chacune, par des tubulures. de raccordement I. avec plu- sieurs des cornues. A la Fig. 2, une rangée de quatre cornues est reliée à chaque conduite montante tandis qu'à la Fig. 3
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deux rangées de chacune quatre cornues sont reliées à une mê- me conduite montante; il pourrait d'ailleurs y avoir plus de quatre cornues dans chaque rangée. La. disposition est telle que les gaz provenant d'une ou plusieurs des rangées de cor- nues passent dans les multiples conduites montantes et, de là-, à un collecteur ou conduite principale à gaz sales.
Le système représenté à la Fig. 1 est divisé en deux parties, de telle sorte qu'on peut faire travailler chaque partie indépendamment ou qu'on peut faire travailler le sys- tème tout entier comme une unité de l'une ou de l'autre de deux façons. Dans la conduite à gaz sales 16 se trouve une valve "1 au moyen de laquelle on peut isoler une section, 25, de cette conduite du restant de celle-ei et, lorsqu'elle est ainsi isolée, cette section 25 est reliée avec deux des con- duites montantes et la conduite 16 est reliée avec le restant de ces conduites montantes.
Lorsque la valve 31 est ouverte, la conduite 16 et la eourte section 25 forment une seule con- duite principale à gaz sales reliée à toutes les conduites montantes de la batterie. La disposition est telle qu'elle permet d'employer toutes les conduites montantes pour la distillation de goudron, lors qu'on le désire, ou de n'em - ployer ainsi qu'une partie des conduites montantes et de fai- re travailler le restant de la façon ordinaire, ou avec re- froidissement des gaz dans toutes les conduites pour en sé- parer le goudron, De même, les conduites montantes reliées à la section 25 peuvent être utilisées pour distiller un type de goudron et celles reliées à la section 16, pour distiller un. autre type de goudron, En fermant la valve 31-,
on peut maintenir séparés les gaz provenant des systèmes distilla- toires distincts et recueillir séparément les produits de distillation.
La disposition est également telle que les deux con- duites montantes reliées à la section de conduite principale 25 peuvent être employées pour la distillation et que les
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conduites montantes restantes, reliées à la section 16 de la conduite principale, peuvent être employées sans distillation de goudron et pour refroidir les gaz qui se trouvent dedans afin d'en séparer le goudron; c'est ce mode d'exploitation qui sera plus particulièrement décrit.
Chaque conduite montante qui doit être employée pour la distillation de goudron est pourvue d'une ou plusieurs tuyères pour y introduire du goudron. Deux tuyères sont indi- quées, respectivement en 10 et la* alimentées en goudron par un tuyau 11 venant d'une source convenable d'alimentation de goudron. La tuyère 10 est disposée près de l'extrémité supé- rieure des conduites montantes, tandis que la tuyère 12 est disposée près du raccordement des cornues supérieures avec les conduites montantes.
En faisant usage d'une ou plusieurs tuyères de pulvérisation, on peut introduire une quantité de goudron suffisante pour donner une chasse sur les côtés des conduites montantes et-pour amener le goudron, à l'état fi- nement divisé, en contact avec les gaz s'élevant à travers les colonnes montantes, de façon à chauffer effectivement le goudron et à le distiller et à débarrasser en même temps les gaz d'une partie des constituants carbonacés et poisseux, y tenus en suspension.
La goudron, ou poix, partiellement dis- tillé se rassemble à la partie inférieure des conduites mon- tantes, dans des récipients 13 qui, comme cela est représen- té, possèdent des chicanes 14 (Figs. 4 et 5), formant un joint hydraulique qui s'oppose à l'échappement de gaz, et des tubulures de trop-plein 15, pour maintenir un niveau uni- forme. Les conduites montantes sont également représentées comme pourvues de valves convenables pour fermer lea tubulu- res de raccordement des cornues individuelles lorsqu'on pro- cède au déchargement et au chargement de ces dernières.
Chacune des conduites montantes reliées à la section 16 de la conduite principale à gaz sales est pourvue de tuyè- res de pulvérisation similaires reliées au tuyau 18 amenant
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des eaux ammoniacales qui sont pulvérisées dans les condui- tes montantes pour refroidir les gaz dans celles-ci, de telle sorte que le goudron. se condense et se sépare des gaz et est recueilli, avec les eaux ammoniacales en excès, dans les ré- cipients 13 à l'extrémité inférieure des conduites montantes.
Le tuyau de sortie 19 conduit le goudron et les eaux ammonia- cales de ces récipients à un séparateur 20 où la séparation du goudron et des eaux ammoniacales s'effectue, le goudron étant amené, par le tuyau 22, dans le récipient à goudron 21 et les eaux ammoniacales étant amenées, par le tuyau 23, dans un récipient à eaux ammoniacales 04 d'où les eaux ammoniaca- les sont mises en circulation par une pompe 24' qui les amène au tuyau d'alimentation 18 pour les tuyères de pulvérisation d'eaux ammoniacales qui se trouvent dans les conduites mon- tantes.
Le goudron recueilli dans le récipient ¯41 peut être pompé au moyen d'une pompe 26 qui l'envoie, par le tuyau 27, au tuyau: 11 qui alimente les tuyères de pulvérisation situés dans. les conduites montantes employées pour la distillation de goudron. Le goudron, ,ou poix, partiellement distillé se rassemblant dans le récipient 13 est amené par le tuyau 19 à un récipient à. poix 28 d'où la poix peut être ramenée, par la pompe 29 et le tuyau 30, au tuyau 11 pour être utilisée de nouveau dans les conduites montantes afin d'y être soumise à une nouvelle distillation; ou. bien en peut l'amener au ré- cipient 53, comme produit poisseux, par le tuyau 54. Du gou- dron supplémentaire, pour distillation, peut également être fourni par le tuyau 52.
Bans le système représenté, la partie de l'installa- tion dans laquelle des eaux ammoniacales sont introduites dans les conduites montantes et qui eat reliée à la conduite à gaz-salés 16 possède un système condenseur qui peut être d'un type quelconque convenable et la partie du système où se fait la distillation et qui est reliée à la courte section
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25 de ladite conduite à gaz sales est également pourvue d'un système condenseur distinct bien que, dans beaucoup de cas, on puisse faire usage du système condenseur ordinaire; dans un cas de ce genre, il ne sera pas nécessaire d'avoir recours à des condenseurs distincts.
De la conduite principale à gaz sales 16 part la con- duite à gaz 32 allant à un condenseur 33 dans lequel les gaz peuvent être refroidis par un liquide réfrigérant mis en cir- culation dans un tuyau 34 au moyen d'une pompe 35. Un serpen- tin refroidisseur 36 fait partie du système circulatoire.
Après refroidissement, les gaz peuvent passer, par un tuyau 44, à un exhausteur, un saturateur d'ammoniaque, etc...,(non représentés}. Le goudron léger et les huiles goudronneuses peuvent être amenés, avec les eaux ammoniacales condensées provenant du condenseur 33, par le tuyau 39 à un séparateur 40 d'où le goudron léger ou les huiles goudronneuses peuvent être retirés en 41 et d'en les eaux ammoniacales peuvent être pompées au mayen de la pompe 42, par le tuyau 43, au réser- voir d'emmagasinage et d'alimentation d'eaux ammoniacales 24.
Les gaz résultant de la distillation de goudron dans les conduites montantes reliées à la section 25 de la condui- te à gaz sales passent, par la conduite à gaz 45, à un systè- me condenseur distinct, représenté sous la forme de deux con- denseurs 46 et 47 refroidis par l'introduction directe d'un liquide réfrigérant. Les condensés sont retirés respective- ment en 49 et 48 et peuvent être combinés dans le réservoir 50 au être maintenus séparés. Les gaz provenant des conden- saurs passent par le tuyau 51 et peuvent être combinés avec les gaz, provenant du restant de l'installation, s'échappant par le tuyau 44 et passer avec ceux-ci à l'exhausteur, au sa- turateur d'ammoniaque, etc...
Dans le système ainsi décrit, les eaux ammoniacales recueillies dans le réservoir d'alimentation 24 sont intro-
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duites dans les conduites montantes reliées à la conduite à gaz sales 16 et servent à refroidir les gaz dans ces condui- tes montantes et à donner une chasse sur les surfaces de cel- les-oi, de sorte que la plus grande partie du goudron contenu dans lea gaz sera collecté dans les récipients situés au bas des conduites montantes, avec les eaux ammoniacales. Les eaux ammoniacales et le goudron sont ensuite séparés dans le sépa- rateur 20 et sont séparément recueillis dans les réservoirs 24 et %11, respectivement.
Les eaux ammoniacales sont remises en circulation et des eaux ammoniacales supplémentaires sont fournies par le séparateur 40, où des eaux ammoniacales frai- ches sont ajoutées, en quantité réglée et toutes eaux am - moniacales en excès, à haute teneur fixe en ammoniaque, sont retirées suivant les besoins pour en récupérer l'ammo- niaque.
La conduite à gaz sales 16 ne travaille pas comme une conduite hydraulique et tout goudron, ou huiles goudronneuses, y condensé peut revenir aux conduites montantes, de sorte que le goudron total produit est recueilli soit du bas des con- duites montantes soit des condenseurs.
Les conduites montantes reliées à la courte section 25 de la conduite à gaz sales sont alimentées en goudron de la manière sus-décrite et la chaleur des gaz chauds est em- ployée pour la distillation, tandis que les gaz sont eux-mê- mes refroidis dans une certaine mesure tout en étant encore maintenus à une température suffisamment élevée pour assurer qu'une grande partie de leur teneur normale en vapeurs y sera retenue sous forme de vapeurs et de façon que le goudron soit effectivement distillé et les gaz enrichis en vapeurs prove- nant de la distillation.
Le goudron, au poix, partiellement distillé recueilli au bas des conduites montantes peut être
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remis en circulation pour une nouvelle distillation et pour aider à maintenir des chasses dans les conduites montantes afin d'éviter l'accumulation de poix dure ou de charbon dans celles-ci La poix peut être remise en circulation avec les quantités réglées de goudron frais et on peut ainsi régler la distillation et les chasses dans les conduites montantes.
Le produit poisseux final est amené dans le récipient à poix 53 par le tuyau 54.
Les gaz se rassemblant dans la section 25 de la con- duite à gaz sales seront des gaz chauds enrichis en vapeurs d'huiles provenant de la distillation. Ces gaz chauds pas- sent, par la conduite à gaz 45,aux condenseurs 46 et±z, où l'huile de distillation se condense , A cause de l'enri- chissement des gaz en vapeurs d'huiles et de l'épuration plus ou moins grande des gaz dans les conduites montantes, les huiles recueillies dans les condenseurs 46 et 47 seront des huiles relativement propres en ce sens quelles seront beaucoup plus exemptes de constituants goudronneux et pois- seux lourds que celles obtenues ordinairement dans le sys- tème condenseur d'installations de cornues à gaz.
On peut, si on le désire, les ramener, et les soumettre à une nou - velle distillation, dans les conduites montantes pour les débarrasser encore davantage de constituants goudronneux et poisseux lourds. Le goudron léger ou les huiles gou - dronneuses provenant du système condenseur principal, col- lectés dans le séparateur 40, peuvent également être ams - nés aux conduites montantes et y être soumis à une distil- lation. On peut amener, par le tuyau 53 , du goudron pro- venant d'une autre source et lé mélanger avec le goudron de gaz de cornues de façon à soumettre un goudron mixte à
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la distillation et à obtenir un produit poisseux mixte.
Dans le cas où la batterie tout entière doit être employée pour la distillation, on interrompt l'arrivée d'eaux ammoniacales par le tuyau 18 et on ouvre la valve reliant ce dernier avec le tuyau 11 , de sorte que du gou- dron peut être fourni tant par le tuyau 11 que par le tuyau la à toutes les conduites montantes de la batterie. Dans ce cas le séparateur 20 servira de récipient à poix; ou bien on peut recueillir toute la poix dans le récipient 28.
Dans ce cas, on ouvre, ou on peut ouvrir la valve 31 qui sépare les deux sections 16 et 25 de la conduite à gaz sa- les de façon que tous les gaz provenant de toutes les cor- nues passent par la conduite 16 au système condenseur de l'installation. Dans ce cas, le système condenseur dis - tinet est inutile; bien qu'on puisse l'employer si on le désire.
En maintenant fermée la valve "1 de la conduite à. gaz sales et en employant le réservoir 24 pour fournir du goudron, on dispose de deux systèmen distiliatoires dis - tinats t un relié à la section 35 de la conduite à gaz sa- les, avec deux conduites montantes, et l'autre relié à la section 16 de ladite conduite, avec le restant des con - duites montantes.
En faisant travailler ces deux systè - mes indépendamment pour la distillation de goudron et la production de poix ,on peut obtenir simultanément deux genres de poix différents$* ou bien on peut distiller à nouveau dans l'un des systèmes la poix produite dans l'au-
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L'installation est susceptible d'être utilisée sans distillation de goudron et avec chasse aux eaux ammoniaca- les de toutes les conduites montantes, en isolant du reste de l'installation le système de circulation de goudron et en reliant le système de circulation d'eaux ammoniacales avec toutes les conduites montantes.
Cela est rendu. possi- ble par le raccordement des tuyaux 11 et Il par lesquels les eaux ammoniacales peuvent être fournies à toutes les con- duites montantes et par les tuyaux de raccordement communs, au bas des conduites montantes, par lesquels le goudron et les eaux ammoniacales provenant de toutes les conduites . montantes peuvent être amenés, ensemble, au séparateur 20.
Pour éviter une déperdition inutile de chaleur dans les gaz pénétrant et passant dans les conduites montantes, celles-ci sont pourvues d'un fort calorifugeage, repré- senté conventionnellement à la figure 5. Cela permet aux gaz sortant des cornues d'être maintenus à, pratiquement, leur température maximum jusqu'à ce qu'ils soient amenée en con- tact direct et intime avec le goudron ou poix descendant à travers les conduites montantes, de sorte que la haute température et la chaleur maximum des gaz peuvent être ef- fectivement employées pbur distiller le goudron.
La chasse sur les parois des conduites montantes maintiendra néanmoins ces parois exemptes d'accumulations de poix et de charbon, La poix ou le goudron descendant sur les parois intérieures des conduites montantes seront exposés aux gaz sous la for- me d'une pellicule tandis que le goudron ou paix finement divisé pulvérisé dans lea gaz sera de même exposé à l'action distillante de ceux-ci et aidera à l'épuration des gaz et à leur refroidissement dans la mesure requise pour condenser les constituants goudronneux et poisseux plus lourds, tout en laissant les gaz suffisamment chaude pour assurer qu'une
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grande partie des vapeurs d'huiles sera retenue sous forme de vapeurs dans les gaz sortant à la partie supérieure des colonnes montantes:
Tous condensés se formant dans'la section, de conduite à gaz sales 25 reviendront à la partie supérieure des conduites montantes. En calorifugeant cette conduite principale à gaz sales, on peut réduire la condensa- tion au minimum et faire repasser les gaz, dans un état enrichi chaud, aux condenseurs.
Le refluement de ces condensés de la conduite à gaz sales réduira la capacité de distillation du système et @ aura pour résultat, pour une allure donnée quelconque d'ali- mentation en goudron, la production de poix plus molle. Si l'on ne désire pas produire cet effet, le raccordement dea conduites montantes à la conduite à gaz sales peut être celui représenté à la figure 6, auquel cas la matière conden- sée dans la conduite à gaz sales peut être retirée de celle- ci et combinée avec le condensé provenant des condenseurs, ou être maintenue séparée si on le désire. Ce condensé com- prendra un distillats ou huile goudronneuse, plus lourd que celui récupéré subséquemment dans les condenseurs.
Lorsque le condensé se formant dans la conduite à gaz sales n'est pas ramené aux conduites montantes, il est amené, par les tuyaux 60 et 61 (figure 1) à des récipients convenables (non représentée).
Dans l'exploitation de l'appareil et la mise en pra- tique du procédé de l'invention, on chargera les cornues de houille à distiller, de la façon ordinaire, et an effec- tuera la distillation de la façon ordinaire. En chargeant les cornues à des intervalles différents, on obtiendra dans les conduites montantes un flux constant de gaz. Les gaz quittant les conduites montantes à une haute température seront effectivement employée dans les conduites montantes pour la distillation de goudron ou poix et seront eux-mêmes
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refroidis, par la distillation, suffisamment pour réduire au minimum le risque de nouvelle décomposition sans, tou- tefois, être refroidis à une basse température.
L'action des conduites montantes est ainsi améliorée et les dépôts inadmissibles de poix et de charbon sont empêchés, ou réduits à un minimum, tandis que les gaz sont néanmoins employés à une haute température et d'une manière efficace pour la @ distillation de goudron et la production de poix et d'hui- les distillées de ce goudron.
Lorsque le goudron dont on dispose pour la distil- lation exige la capacité de distillation maximum de l'ins- tallation, on peut employer toutes les conduites montan- tes pour cette distillation. De cette façon ,on peut dis- tiller effectivement des goudrons provenant d'autres ins- tallations, comme quand on dispose, par exemple, du gou- dron de plusieurs installations et qu'on le distille à une seule batterie de cornues à gaz.
Toutefois, lorsque le goudron à distiller n'est que celui produit à l'installa- tion, on peut faire marcher la plus grande partie de cel- le-ci avec des eaux ammoniacales. pour refroidir les gaz dans les conduites montantes et en séparer le goudron, et l'on peut soumettre ensuite le goudron ainsi séparée soit avec ou sans celui séparé dans les condenseurs, à une distillation dans une partie des conduites montantes, avec utilisation de la chaleur provenant d'une partie seulement des cornues à gaz. la poix produite au moyen de goudron de gaz de cornues à haute teneur en carbone sera une poix à forte teneur en carbone; mais elle aura une teneur en carbone plus faible que de la poix produite au moyen du même gou- dron distillé dans des chaudières à goudron, chauffées exté- rieurement, ordinaires.
On peut modifier et contrôler la teneur en carbone et'd'autres caractéristiques de la poix
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en ajoutant plua au moins de goudron provenant d'autres sour- ces, comme du goudron de fours à coke, avec une teneur plus faible en carbone libre, et en le distillant en mélange avec du goudron de gaz de cornues à teneur plus forte en carbone. Il est ainsi possible, par la mise en pratique de l'invention, de produire des poix de différents genres, convenant, pour une variété d'usageset, en même temps, de récupérer des constituants huileux de valeur, dans un état marchand. On peut, par exemple, employer les huiles comme huiles de créosote au pour les mélanger avec d'autres huiles au goudrons pour des créosotages.
En soumettant les gaz enrichis, chauds ,pendant qu'ils sont encore à une haute température, à un nouveau traitement de nettoyage ou d'épuration, au moyen par exemple d'un pré- dipitateur électrique ou d'un laveur à poix chaude, on peut débarrasser complètement, ou à peu près complètement, les gaz de constituants goudronneux et poisseux lourds y tenus en suspension, à une température suffisamment élevée pour laisser une grande partie des huiles sous la forme de va- peurs, de sorte que, lors d'un refroidissement subséquent, on peut en récupérer directement des huiles propres.
Si le nettoyage des gaz se fait à une température suffisamment élevée$ l'huile totale récupérée peut être employée comme huile de créosote ou, par une distillation fractionnée, on peut obtenir une huile de créosote et une huile acide de goudron plus légère et l'on peut extraire l'huile acide de goudron pour en récupérer des acides de goudron.
Les produits poisseux obtenus par la mise en pratique de l'invention peuvent aussi être employée directement pour des usages exigeant une poix à forte teneur, ou à teneur moyenne, en carbone. En mélangeant du goudron de fours à coke et du goudron de gaz de cornues et en les distillant, on peut produire directement une poix, conte- nant par exemple de 12 à 15 % de ce que l'on appelle du carbone libre et ayant un point de fusion d'environ 41 à
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43 C, que l'on peut employer directement comme goudron poux le revêtement de routes.
On peut également produire des goudrons à point de fusion plus élevé, d'une teneur en carbone réglée, propres à être utilisés, par exemple, pour les toitures et autres usages similaires,
Outre la production de poix à divers points de fu- sion en partant soit de goudron de gaz de cornues soit de goudron de fours à coke, ou d'un mélange de différents goudrons, les poix obtenues peuvent elles-mêmes être mé.. langées, ou "coupées* avec du goudron brut, ou bien on peut mélanger des poix produites en distillant des goudrons.
On peut, par exemple, distiller du goudron de fours à coke seul, à l'installation de cornues à gaz, et en obtenir une poix à point de fusion relativement élevée puis mélan- ger cette poix avec du goudron d'usine à gaz, brut au déshydraté, à forte teneur en carbone, ou avec un goudron d'usine à gaz qui n'a été que partiellement distillé pour faire une poix à teneur relativement faible en carbone, Cela produira ce que l'on appelle une poix *coupée*, d'un point de fusion inférieur à celui que la poix avait avant d'être mélangée ou coupée avec le goudron brut ou la poix à plus bas point de fusion. On peut.
de même, distiller du goudron d'usine à gaz, à forte teneur en carbone, lui-même pour produireune poix à point de fusion relativement élevé, et couper ensuite cette poix avec du goudron de foure à coke, ou avec une poix de fours à coke à point de fusion plus bas. On peut aussi distiller séparément du goudron d'usine à gaz et du goudron de fours à chke pour abtenir des poix du même point de fusion, ou de points de fusion dif- férents, et mélanger les poix résultantes pour obtenir une poix mixte ayant le point de fusion et la teneur en carbone , ou composition désirés.
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En général, lorsqu'on voudra faire des poix en par- tant de goudrons mélangés, il sera plus facile de mettre le procédé en pratique en mélangeant les goudrons et en distillant le mélange, ou en'distillant du goudron de fours à coke pour obtenir une base de poix dure que l'on coupera ensuite avec le goudron d'usine à gaz. Cependant, on peut faire directement des poix de goudron d'usine à gaz par le présent procédé en prenant la précaution de faire circuler des quantités suffisantes de goudron ou de poix pour éviter des accumulations de coke solide, ou de dépota carbonacés solides, à l'intérieur des conduites montantes. Lorsqu'il se forme des dépôts de ce genre, on peut les enlever facilement en nettoyant de la manière bien connue.
Lorsqu'on distille des goudrons mélangés, les dis- tillata produits seront également des distillats mélangés, par exemple : un mélange d'huiles provenant de goudron de fours à coke et de goudron d'usine à gaz. Les distillats obtenus par le présent procédé sont différents de ceux produits par le procédé ordinaire de distillation de gou- dron, puisqu'ils contiennent des huiles qui sont comrauné- ment détruites dans le procédé de distillation ordinaire.
Ces huiles existent en quantité considérable dans les produite du présent procédé. Le rendement total en huiles, distillées produites en distillant jusquà une poix d'un point de fusion particulier quelconque, par le présent pro- cédé, est sensiblement plus élevé qu'avec les procédés de distillation ordinaires.
L'invention est d'une application plus ou moins géné- rale aux installations de cornues à gaz existantes ayant des conduites montantes pour conduire les gaz des cornues à la conduite à. gaz principale, ou collecteur, et en par- ticulier à des installations ayant des conduites montantes multiples reliées chacune à plusieurs cornues.
En appli-
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quant l'invention à des installations de cornues à gaz telles, par exemple, que celles qui sont pourvues de moyens pour fournir des eaux ammoniacales aux conduites montantes afin de refroidir rapidement les gaz dans celles-ci, on change radicalement le fonctionnement en évitant ce re- froidissement rapide et en calorifugeant les conduites mon- tantes et en maintenant les gaz suffisamment chauds dans celles-ci pour qu'ils puissent être employés effectivement à une température suffisamment élevée pour la distillation de goudron;
en outre, le goudron ou poix ou huiles à distil- ler sont introduits en quantités réglées en contact intime avec les gaz chauds, de sorte qu'ils sont effectivement distillés, et les conduites montantes sont néanmoins sou- mises à des chasses avec eux,, ou avec de la poix en excès, ce qui évite des accumulations inadmissibles de poix dure ou de charbon dans ces conduites, ou réduit ces accumula- tions au minimum.
En conséquence, dans la mise en pratique du procédé de distillation de l'invention, l'action des conduites mon- tantes employées pour la distillation est une action à hau- te température, à la distinction d'actions dans lesquelles les gaz sont rapidement refroidis et où le goudron en est séparé. Cette action à haute température est réalisée en évitant la dissipation de chaleur des gaz et en utilisant la chaleur et la haute température de ceux-ci pour la distillation effective de goudron et la production de poix et d'huiles distillées provenant de cette distillation.
Il va sans dire que l'appareil spécifiquement repré- senté ici et le fonctionnement sus-décrit de cet appareil peuvent être modifiés et que divers changements peuvent y être apportés pour adapter tout ou partie de l'inatalla- tion à la distillation et pour permettre la distillation d'une plus ou moins grande quantité de goudron afin d'ob- tenir des produits poisseux de divers points de fusion et
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de diverses compositions ainsi que des huiles distillées de valeur. L'invention rend ainsi possible le travail et la distillation, à l'installation de cornues à gaz, du gou- dron produit à cette installation et(ou) de goudron produit à d'autres installations, de façon à n'en obtenir, à l'ins- tallation de cornues à gaz, que des produits marchanda.