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Four de distillation à tambour rotatif .
On connait des fours de distillation dans lesquels la matière est carbonisée pendant sa circulation dans un tambour incliné tournant. Ces fours de distillation ont toutefois la tendance de donner trop de poussière à cause du mouvement intense de la matière l'intérieur de la grande chambre du tambour.lors de la, rotation du tambour,la matière est constamment entrainée et re- tombe après avoir atteint une certaine hauteur.
La formation de poussière qui est ainsi provoquée diminue la qualité du gaz de distillation et du goudron presque jusqu'à les rendre inutilisa bles. Il faut ajouter à cela que le débit de semblables fours à tambour doit être petit et non satisfaisant,car il n'y a jamais qu'une très minime partie de l'espace du tambour qui est remplie de matière à distiller et que seule une petite partie de la paroi du tambour transmettant la chaleur vient en contact avec la matière à distiller dont la couche ne doit pas être trop élevée si l'on veut que la transmission de chaleur reste uniforme.
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Tous ces inconvénients sont évités suivant la présente inven tion par le fait que la chambre du tambour est divisée au moyen de briques moulées ou de pierres de remplissage,en canaux parallè- les juxtaposés qui permettent un chargement continu au moyen de matière à traiter ou/et de gaz de chauffage et permettent par con- séquent un fonctionnement continu du four de distinction à tam- bour rotatif. Le débit est augmenté non seulement par Je mode de fonctionnement continu mais aussi par le plus grand degré de remplissage de la chambre de tambour subdivisée en canaux et par la meilleure transmission de chaleur au moyen des grandes surfaces des parois des canaux. Comme les différents canaux n'ont qu'une section relativement petite,la formation de poussière est également réduite.
D'autres détails du nouveau four de distillation à tambour rotatif et le mode d'exploitation à employer avantageusement avec ce four résulteront des quelques exemples de réalisation qui vont être expliqués ci-aprèsà l'aide des dessins.
La fig. 1 du dessin montre une forme de réalisation du nouveat four de distillation à tambour rotatif,en vueen élévation et en partie en coupe.
La fig. 2 montre une brique moulée ou une pierre de remplis- sage.
La fig. S montre une partie d'une coupe par les canaux formés au moyen des pierres moulées.
La fige , montre une autre forme de réalisation de la pierre de remplissage.
Le four de distillation à tambour rotatif représenté peut ê- tre mis en fonctionnement de telle façon qu'un certain nombre de canaux n'est chargé que de matière à distiller et sert par con- séquent de chambre de distillation tandis que dans les autres canaux on n'introduit qu'un gaz de chauffage de sorte que ces canaux peuvent être appelés des canaux de chauffage.
Il est tou- tefois possible aussi d'envoyer dans les canaux chargés des matié- res à distiller outre la matière à distiller,un gaz de balayage qui provoque une évacuation plus rapide des gaz et des vapeurs
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développés et qui,lorsqu'il présente une température plus élevée peut servir également au chauffage direct de la matière à distil- ler. la fig. 5 montre une forme de réalisation du four de distila- lation à tambour rotatif dans laquelle tous les canaux reçoivent de la matière à traiter et du gaz de balayage. Le chauffage se fait directement par le gaz de bal ayage et tous les canaux peu- vent en quelque sorte servir de chambres de distillation.
Dans le cas de la fig. 1 ,la paroi 3 du tambour est supportée par des galets 1 et 2 et est mise en rotation par un mécanisme de transmission 4,5 A l'intérieur de ce tambour on a délimité par des briques réfractaires par exemple en terre réfractaire, les canaux de distillation et les canaux de gaz de chauffage.
Les briques réfractaires possèdent par exemple la section repré- sentée à lafig. 2,de telle façon que lors de leur assemblage elles forment entre elles des canaux comme le montre la fig. 3.
Les canaux 6 transportent la matière à traiter et -les canaux 7 sont parcourus par les gaz de chauffage. Dans les extrémités des canaux 6 on a introduit des deux côtés les tubes 8,8' de façon que ces tubes forment un prolongement des canaux. Les extrémités des tubes sont fixées dans des parois frontales 9,9' qui sont à leur tour reliées à la paroi du tambour. Aux extrémités de la paroi du tambour on a prévu des ouvertures 10,10' par lesquelles les gaz de chauffage peuvent respectivement arriver et s'échapper Les ouvertures 10,10' débouchent dans les chemises de chauffage 11,11'. A l'extrémité située le plus haut du tambour,se trouve disposée une trémie d'amenée 12 pour le charbon et à l'autre extrémité,une chambre d'allonge 13 dans laquelle se fait la séparation des gaz et des résidus fixes.
Le mode de fonctionnement est le suivant : Le charbon,concas- sé au préalable, pénètre en 12 et est introduit dans les tubes 10' par un dispusitif d'amenée non représenté,établi de façon analogue aux dispositifs d'amenée pour sécheurs à tube. La position inclinée ainsi que la rotation continuelle du tambour ont pour effet que le charbon parcourt les canaux 6 en changeant @
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sa couche continuellement,et sort a l'extrémité inférieure du tambour dans la chambre 13, d'ou les résidus fixes sont extraits par la tubulure 14 et les gaz par la tubulure 15.
Les gaz de chauffage pénètrent en 16 dans la chambre 11' de la chemise en- tourant le tambou ,parviennent par la fente 10' dans l'avant-chan bre 17 et de là dans les canaux 7 du corps réfractaire du tambour Après avoir cédé leur chaleur à la matière,ils quittent le corps en matière réfractaire,parcourent l'avant-chambre 18 et parvien nent de 1à par la fente¯10 dans l'espace 11 de la chemise et en- suite dans la cheminée 18.
Le chauffage du four peut également se faire de telle maniè- re que les gala de chauffage parcourant d'abord un grand canal oc cupant une position centrale dans le corps réfractaire ,changent de direction dans la chambre 18 et parcourent ensuite les diffé- rents canaux 7 en sens inverse pour parvenir ensuite par la chambre 17 dans une cheminée. Il est naturellement possible éga lement de ne pas chauffer le four de distillation avec des gaz provenant d'un foyer mais de disposer des bruleurs à gaz,à huile ou des bruleurs analogues dans les différents canaux 7 qui doivent'alors être établis avec un plus grand diamètre ou bien dans des canaux occupant une position centrale.
La constitution du corps de remplissage réfractaire du tam- bour peut aussi être quelconque pourvu qu'il se ferme des canaux voisins pour la circulation du charbon et des gaz de chauffage.
Au moyen d'un empilage de briques prismatiques,on peut former des canaux de section transversale rectangulaire. La fige , mon- tre une forme de pierre particulièrement avantageuse. La pierre 19 possède un trou 20 et six rainures 21-26 qui lors de l'assem- blage des pierres forment des canaux. En conservant la section transversale polygonale,on peut également pratiquer plusieurs trous et un nombre quelconque de rainures.
Dans beaucoup de cas une évacuation aussi rapide que possi- ble des'produits l'état gazeux et de vapeur hors des canaux de distillation est nécessaire pour empêcher une dissociation moléculaire des constituants dissociables',sous l'effet de la
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chaleur du four de distillation. On peut obtenir alors une éccélération de l'évacuation des produits gazeux et en forme de va- peur de la distillation par le fait que les canaux de distillatic 6 destinés à recevoir la matière à distiller sont reliés non seulement à des dispositifs d'amenée pour la matière à distiller mais aussi à des dispositifs d'amenée pour un gaz de balayage.
Comme gaz de balayage on peut utiliser un gaz inerte quelconque, ou également de la vapeur d'eau. Par le chauffage du gaz de balayage ayant son introduction dans les canaux de distillation il est possible de produire un apport supplémentaire de chaleur par chauffage direct,ce qui accélère également l'opération de distillation. Les gaz de distillation chauds,obtenus dans l'opération de distillation même,peuvent être employés avantageusement comme gaz de balayage après leur dégoudronnage et éventuellement après un réchauffage.
Le mode de support du corps de tambour,la commande de celuici la subdivision de la chambre du tambour par des briques moulées et le prolongement des canaux de distillation par des tubes d'allonge 8,8' ainsi que tout le reste de la construction du four de distillation à tambour rotatif restent les mêmes qu'à la fig. 1. Les gaz de balayage peuvent être amenés,tout comme la matière à distiller et en même temps que celle-ci,par l'espace 12 et être évaceués en même temps que les produits gazeux ou en forme de vapeurs formés pendant la distillation par la tubulure 15 .
Les pierres de remplissage sont avantageusement établies dans ce cas sous la forme de pierres au carbone qui résistent convenablement aux attaques chimiques et aux conditions de température se présentant lors de la distillation.On a obtenu de bons résultats avec des pierres au carbone contenant approximativement 85-90 % de carbone et 15-10 % d'argile.
Si'la matière doit être chauffée directement,le four est établi conformément à la fig. 5. Tous les canaux de l'espace du tambour de distillation sont alors pourvus de dispositifs d'amenée lis
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et de départ pour la matière en traitement et pour le gaz de balayage et de chauffage. les avant-chambres spéciales 17,18 de la fig . 1 peuvent alors disparaitre.
La constitution du tambour sa commande et la subdivision de la chambre du tambour par des pierres moulées ou de remplissage correspondent pour le reste à la forme de réalisation de la fig. 1 ; dans la forme de réalisa tion du four suivant la fig. 5,on n'a prévu toutefois qu'une chambre d'amenée 12 pour la matière de distillation et le gaz de balayage et de chauffage et une chambrecollectrice 1S qui est située à l'extrémité du tambour de distillation et par la tubulure 15 de laquelle les produits gazeux et en forme de vapeurs de la distillation s'échappent avec le gaz de balayage, ou de chauffage,
tandis que les produits solides de la distilla- tion peuvent être retirés à l'extrémité inférieure de la cham- bre collectrice 13 par la tubulure 14
Le mélange de la matière à distiller avec le gaz de balaya- ge ou de chauffage peut encore se faire avant l'amenée dans la chambre 12,ou bien le gaz et la matière peuvent être amenés sépa rément à la chcmbre 12 et y être mélangés ensembleéventuellemen moyennant l'emploi de dispositifs mélangeurs spéciaux ; le mélan ge peut également se faire seulement dans les canaux de traite- ment.
Pour éviter les pertes de chaleur,l'ensemble du tambour peut être pourvu d'une couche calorifuge ou bien être entouré d'une chemise de chauffage. Cette chemise de chauffage peut être parcourue par exemple par les gaz de balayage avant que ceux-ci soient introduits dans la chambre 12 ou dans les canaux de distillation. Il va de soi qu'on peut prévoir aussi un chauf fage spécial du tambour de l'extérieur par uneautre source de chaleur,par exemple par un foyer ou par les gaz s'échappant d'un foyer.
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E E r E E I C .A T I. 0 N S .
L--L---------------- 1) Four de-distillation à tambour rotatif 4ceLract6risé en ce
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Rotary drum distillation furnace.
Distillation furnaces are known in which the material is carbonized during its circulation in a rotating inclined drum. These distillation furnaces, however, have the tendency to give too much dust because of the intense movement of the material inside the large chamber of the drum. As the drum rotates, the material is constantly carried and falls back after having reaches a certain height.
The dust formation which is thus caused lowers the quality of the distillation gas and the tar almost to the point of rendering them unusable. It must be added to this that the throughput of such drum kilns must be small and unsatisfactory, since there is never a very small part of the drum space which is filled with material to be distilled and only one a small part of the wall of the heat-transmitting drum comes into contact with the material to be distilled, the layer of which must not be too high if the heat transmission is to remain uniform.
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All these disadvantages are avoided according to the present invention by the fact that the chamber of the drum is divided by means of molded bricks or filling stones, into juxtaposed parallel channels which allow continuous loading by means of material to be treated or / and heating gas and therefore allow continuous operation of the rotary drum discriminator. The flow rate is increased not only by the continuous mode of operation but also by the greater degree of filling of the drum chamber subdivided into channels and by the better heat transmission by means of the large surfaces of the channel walls. As the individual channels have only a relatively small cross section, dust formation is also reduced.
Further details of the novel rotary drum distillation furnace and the mode of operation to be advantageously employed with this furnace will result from the few exemplary embodiments which will be explained below with the aid of the drawings.
Fig. 1 of the drawing shows an embodiment of the novel rotary drum distillation furnace, in elevation view and partly in section.
Fig. 2 shows a molded brick or filler stone.
Fig. S shows part of a section through the channels formed by means of cast stones.
The figure shows another embodiment of the filling stone.
The rotary drum distillation furnace shown can be operated such that a number of channels are only charged with material to be distilled and therefore serve as a still chamber while in the other channels. only a heating gas is introduced so that these channels can be called heating channels.
However, it is also possible to send into the channels loaded with the materials to be distilled in addition to the material to be distilled, a purging gas which causes a faster evacuation of the gases and vapors.
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developed and which, when it has a higher temperature, can also be used for direct heating of the material to be distilled. fig. 5 shows one embodiment of the rotary drum distillation furnace in which all the channels receive material to be treated and purge gas. The heating is done directly by the bal ayage gas and all the channels can serve as a sort of distillation chamber.
In the case of fig. 1, the wall 3 of the drum is supported by rollers 1 and 2 and is rotated by a transmission mechanism 4,5 Inside this drum, the channels have been delimited by refractory bricks, for example made of refractory earth. distillation and heating gas channels.
The refractory bricks have, for example, the section shown in fig. 2, so that when they are assembled they form channels between them as shown in FIG. 3.
The channels 6 transport the material to be treated and the channels 7 are traversed by the heating gases. In the ends of the channels 6, the tubes 8,8 'have been introduced on both sides so that these tubes form an extension of the channels. The ends of the tubes are fixed in front walls 9,9 'which in turn are connected to the wall of the drum. At the ends of the wall of the drum, openings 10,10 'are provided through which the heating gases can respectively arrive and escape. The openings 10,10' open into the heating jackets 11,11 '. At the highest end of the drum, there is disposed a feed hopper 12 for the coal and at the other end, an extension chamber 13 in which the separation of gases and fixed residues takes place.
The operating mode is as follows: The coal, crushed beforehand, penetrates at 12 and is introduced into the tubes 10 'by a supply device, not shown, set up analogously to the supply devices for tube dryers . The inclined position as well as the continuous rotation of the drum have the effect that the charcoal passes through the channels 6 changing @
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its layer continuously, and exits at the lower end of the drum in the chamber 13, from where the fixed residues are extracted through the pipe 14 and the gases through the pipe 15.
The heating gases enter at 16 the chamber 11 'of the jacket surrounding the drum, reach through the slot 10' in the fore-chan ber 17 and from there into the channels 7 of the refractory body of the drum After having given way their heat to the material, they leave the body in refractory material, travel through the fore-chamber 18 and arrive from 1à through the slot10 into the space 11 of the jacket and then into the chimney 18.
The heating of the furnace can also be done in such a way that the heating gala first traversing a large channel occupying a central position in the refractory body, change direction in chamber 18 and then traverse the various channels. 7 in the opposite direction to then arrive through chamber 17 in a fireplace. It is of course also possible not to heat the distillation furnace with gases coming from a hearth but to have gas, oil or similar burners in the different channels 7 which must then be established with a plus large diameter or in channels occupying a central position.
The constitution of the refractory filling body of the drum can also be arbitrary, provided that it closes neighboring channels for the circulation of coal and heating gases.
By means of a stack of prismatic bricks, channels of rectangular cross section can be formed. The freeze shows a particularly advantageous form of stone. The stone 19 has a hole 20 and six grooves 21-26 which during the assembly of the stones form channels. By keeping the polygonal cross section, it is also possible to make several holes and any number of grooves.
In many cases as rapid a removal as possible of the gaseous and vapor products from the distillation channels is necessary to prevent molecular dissociation of the dissociable constituents under the effect of
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heat from the distillation furnace. It is then possible to obtain an acceleration of the evacuation of the gaseous and vapor-shaped products from the distillation by the fact that the distillatic channels 6 intended to receive the material to be distilled are connected not only to feed devices for the material to be distilled but also to supply devices for a purging gas.
As purging gas, any inert gas can be used, or also water vapor. By heating the purge gas having its introduction into the distillation channels it is possible to produce an additional heat supply by direct heating, which also accelerates the distillation operation. The hot distillation gases, obtained in the distillation operation itself, can be used advantageously as scavenging gas after their removal of tar and optionally after reheating.
The method of supporting the drum body, the control thereof, the subdivision of the drum chamber by molded bricks and the extension of the distillation channels by extension tubes 8,8 'as well as all the rest of the construction of the rotary drum distillation furnace remain the same as in fig. 1. The purging gases can be fed, like the material to be distilled and at the same time as the latter, through space 12 and be discharged together with the gaseous or vapor-like products formed during the distillation by the tubing 15.
The filler stones are advantageously made in this case in the form of carbon stones which suitably resist chemical attack and temperature conditions occurring during distillation. Good results have been obtained with carbon stones containing approximately 85- 90% carbon and 15-10% clay.
If the material is to be heated directly, the furnace is set up according to fig. 5. All the channels in the space of the distillation drum are then provided with smooth feeders.
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and starting for the material being processed and for the scavenging and heating gas. the special front chambers 17,18 of fig. 1 can then disappear.
The constitution of the drum its control and the subdivision of the drum chamber by molded or filling stones otherwise correspond to the embodiment of FIG. 1; in the embodiment of the oven according to FIG. 5, however, only a supply chamber 12 for the distillation material and the purging and heating gas and a collecting chamber 1S which is located at the end of the distillation drum and through the pipe 15 of the distillation drum. which the gaseous and vapor-like products of the distillation escape with the sweeping or heating gas,
while the solid products of the distillation can be withdrawn at the lower end of the collecting chamber 13 through the tubing 14
Mixing of the material to be distilled with the sweeping or heating gas can also take place before it is fed into chamber 12, or the gas and the material can be fed separately to chamber 12 and mixed there. together, if necessary, by using special mixing devices; mixing can also be done only in the treatment channels.
To avoid heat loss, the entire drum can be provided with a heat-insulating layer or be surrounded by a heating jacket. This heating jacket can be traversed, for example, by the purging gases before the latter are introduced into the chamber 12 or into the distillation channels. It goes without saying that one can also provide a special heating fage of the drum from the outside by unautre source of heat, for example by a hearth or by the gases escaping from a hearth.
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L - L ---------------- 1) Rotary drum de-distillation furnace 4ceLract6risé in this
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