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"PROCEDE ET APPAREIL DE DISTILLATION DU GOUDRON
ET DES RATIERES ANALOGUES".
Cette invention a trait à un procédé et à un appa- reil perfectionnés pour la distillation du goudron, des hui- les goudronneuses, ect... à l'aide de gaz surchauffés tels que ceux sortant des fours à coke, etc...
Suivant la présente invention, les gaz à haute température, tels que les gaz chauds sortant des fours à coke, sont continuellement recueillis, pendant qu'ils sont à une, température élevéeg par un collecteur dans lequel ils se mé- langent pour produire un mélange approximativement uniforme ;
ils sont maintenus dans ce collecteur à une température éle
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vée, puis sont conduits, pendant qu'ils sont à une températu- re élevée, à une chaudière dans laquelle ils sont amenés en contact direct et intime avec le goudron, etc... à distiller, ce qui produit la distillation rapide du goudron et le re- froidissement brusque des gaz à une température beaucoup plus basse que leur température élevée initiale* Le goudron, etc.. à distiller est introduit de façon continuelle dans la chau- dière.
Les gaz employés pour la distillation et les vapeurs produites par la distillation sont retirés d'une façon conti- nue et sont ensuite refroidis pour condenser les distillats; et le brai constituant le résidu de la distillation est retiré de façon continuelle de la chaudière
Dans le fonctionnement des fours et cornues de distillation de la houille, par exemple des fours de cokeries, les fours ou cornues individuels sont chargés en rotation et les fours adjacents sont chargés à des intervalles de temps considérables. Il en résulte que lorsqu'on charge un four, les deux fours adjacents sont à des stades différents du cy- cle de cokéfaction. La quantité et la composition des gaz chauds sortant des fours à coke varient considérablement avec l'avancement de la cokéfaction.
Pendant la période de coké- faction initiale il se dégage un grand volume de gaz riches en éléments de goudron, tandis que vers la fin de la cokéfac- tion le volume de gaz produit est beaucoup plus petit et ces gaz renferment une quantité beaucoup plus faible d'éléments de goudron . Lorsque plusieurs fours à coke individuels sont reliés à une chaudière de distillation et que les gaz des fours individuels sont transférés à cette chaudière, le volu- me et la composition des gaz sortant des divers fours varient selon l'avancement de la cokéfaction dans le four envisagé.
En outre, lorsque plusieurs fours individuels sont reliés à une seule chaudière par des conduits à gaz individuels, la
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chaudière présente elle-même un nombre correspondant d'ou- vertures par lesquelles les gaz doivent pénétrero En vue des meilleurs résultats, la communication de la chaudière avec une série de fours individuels exige que la chaudière soit placée très près des fours fournissant les gaz, si ceux-ci doivent être appliqués à leur température maximum, de sorte qu'on place la chaudière, par exemple,
sur la batterie de fours à coke et dispose des tuyaux de communication de faible longueur entre les fours et cette chaudières
La présente invention comprend un procédé et un appareil perfectionnés dans lesquels la chaudière dans la- quelle la distillation est réalisée est située à une certaine distance des fours individuels mais dans lesquels les gaz à haute température sont néanmoins utilisés à cet état de hau- te température et à une température peu inférieure à leur température maximum.
Suivant la présente inventionp les gaz à haute température sortant des fours ou cornues individuels-, et en particulier d'une série de fours à cokesont transférés à un collecteur fortement calorifugé par des tuyaux fortement calo- rifugés et traversent ce collecteur pendant qu'ils sont enco- re à une température élevée. A leur sortie de ce collecteur les gaz pénètrent dans la chaudière.
Le fait de mélanger des gaz provenant d'une série de fours dans un collecteur commun égalise les inégalités du volumeg de la température et de la composition des gaz provenant des divers fours et assure un mélange de gaz approximativement constant pendant de longues périodes de temps La chaudière peut être placée dans une po- sition plus commode et à une certaine distance du sommet des fours à coke En calorifugeant fortement la chaudière et assurant le lavage parfait des gaz par le goudron ou brai à distiller, les gaz surchauffés sont refroidis presque instanta-
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nément en même temps que le goudron ou brai est soumis à une ,distillation rapide, la surchauffe des gaz étant neutralisée par la chaleur latente de vaporisation des éléments de gou- dron ou de brai, De cette façon,
le goudron peut être dis- tillé rapidement et l'on peut simultanément produire un brai de point de fusion élevé (voisin de 2000 C ou supérieur) et obtenir un rendement exceptionnellement élevé en huiles de distillation (75 % environ ou davantage du goudron distillé).
En recueillant les gaz chauds dans un collecteur distinct et en fournissant à la chaudière par unité de temps un volume réglé de ces gaz de composition approximativement constante, il est possible de diminuer notablement les di- mensions de la chaudière en comparaison avec une chaudière reliée directement à une série de fours par des tuyaux à gaz individuels* Avec une chaudière de dimensions plus petites et en introduisant le goudron ou brai dans les gaz à un degré de pulvérisation ou d'aspersion suffisamment grand, on peut . effectuer la distillation en réduisant au minimum la durée du contact du goudron ou brai avec les gaz, de sorte que le temps pendant lequel le goudron est distillé pour produire un brai de point de fusion élevé est réduit au minimum.
Cet- te faible durée de la distillation a pour effet de diminuer la décomposition des éléments de goudron ou de brai qui s'effec- tue ordinairement dans une mesure considérable lorsque le brai est porté à une température élevée et maintenu à cette température pendant de longues périodes de temps. Cette diminu- tion de la décomposition est mise en évidence par le fait que la teneur en ,carbone libre du brai à 2000 C est considérable- ment plus faible lorsque la durée de contact est ainsi dimi- nuée. Dans un traitement, la teneur 'en carbone libre du brai fut réduite de 55 % environ à 48 % en diminuant la période de contact d'un tiers.
Le goudron à distiller est avantageusement préchauf
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fé et amené ensuite en contact direct avec les gaz et va- peurs mélangés après qu'ils ont quitté la chaudière, de sorte que le goudron est lui-même partiellement distillé et conver- ti en brai de faible point de fusion, qui est alors introduit dans la chaudière à titre de matière à distiller et qui est rapidement distillé pour produire un brai de point de fusion élevée Avec une petite chaudière et une grande admission de gaz à haute température,
on peut effectuer rapidement la distillation d'un brai mou pour produire un brai de point de fusion élevé à l'aide de gaz à haute température et l'on peut alors employer le mélange de gaz et de vapeurs pendant qu'il est encore à un état assez surchauffé pour préchauffer et distiller partiellement le goudron en vue de produire un brai de faible point de fusion De cette façon, les gaz sont utilisés dans des distillations successives, d'abord à haute température dans la chaudière et plus tard à une températu- re un peu plus basset lorsque les gaz et vapeurs quittent la chaudière Cette distillation complémentaire du goudron par les gaz et vapeurs chauds peut{, par une répétition de l'alimen- tation en goudron,
être effectuée sans refroidir les gaz et les vapeurs au point d'en condenser les éléments lourds, étant donné que les gaz sont maintenus à une température su- périeure au point de condensation desdits éléments lourds lorsqu'ils quittent la chaudière et qu'ils sont capables d'absorber une quantité considérable de vapeurs d'huiles lé- gères supplémentaires avant que leur température s'abaisse au point de condensation des vapeurs d'huiles les plus lourdes*
Dans l'application de l'invention à une cokerie, on prévoit un collecteur distinct relié à un nombre désiré de fours à coke individuels de préférence ceux situés près dune des extrémités de la batterieo En reliant ce collecteur à six fours ou davantage, par exemple six fours adjacents,
le chargement des fours aura ordinairement comme résultat une
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rotation telle que, à tout instant, un des fours sera près du commencement de la période de cokéfaction, un autre sera près de la fin de cette période et d'autres seront à des points in- termédiaires; mais comme les gaz de plusieurs fours sont com- binés et amenés à passer à travers un collecteur commun, leurs variations sont en grande partie neutralisées et il en résulte qu'on obtient un mélange de gaz approximativement constant pendant toute la durée du fonctionnement de l'ins- tallation. Bien entendu, le collecteur,peut être employé avec un nombre de fours inférieur à six, mais la composition la température et le volume du gaz seront d'autant plus ir- réguliers que le nombre de fours appliqués sera plus petit.
Ce collecteur et les tuyaux de communication sont fortement calorifugés de façon que les gaz chauds sortant de la zone supérieure incandescente des fours individuels soient maintenus à leur température élevée et que la perte de chaleur qu'ils subissent avant d'atteindre la chaudière soit aussi faible que possible. La chaudière peut être placée à l'une des extrémités de la batterie ou sur une des extrémités de cette batterie, position dans laquelle elle ne gêne pas le travail mais, si on le désire, elle peut être placée dans une position intermédiaire* En isolant efficacement le collecteur et lés tuyaux de communication, on peut placer la chaudière à une distance considérable des fours à coke.
Dans cette posi- tion, on évite les difficultés résultant de dépôts de suie, poussiers de charbon et de coke, brai cokéifié etc.. que con- tiennent les gaz, etc... sur le collecteur. Les matières susceptibles de se(déposer sont d'une nature molle et on peut les enlever facilement par un soufflage à la vapeur réalisé de temps à autre. Une faible quantité de matière dure se dépose lentement, mais il est facile de l'enlever à l'aide de racloirs ou de dispositifs tels que les turbines à tête rotative dont
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on se sert ordinairement dans les cokeries pour nettoyer Les colonnes d'échappemento Des ouvertures convenables munies d'obturateurs sont prévues pour permettre ces nettoyages.
En raison de la température très élevée des gaz pénétrant dans la chaudière, il est important que le gou- dron ou brai soit projeté à l'état divisé d'une façon si parfaite et si abondante et que cette matière soit distribuée si uniformément qu'on évite le surchauffagelocal et la cokéfac- tion de brai;
, Ceci peut être réalisé en projetant dans les gaz une si grande quantité de goudron à l'état divisé que les gaz et le brai sont rapidement amenés à un état voisin de l'équilibre, les gaz étant refroidis à une température voisi- ne de celle du brai et le brai étant chauffé à une températu-- re voisine de celle des gaz
Dans le dessin annexée qui représente schématique- ment un mode de réalisation d'un appareil établi suivant l'in- vention et permettant de réaliser le procédé suivant l'inven- tion&
Fige 1 représente, en plane une partie d'une ins- tallation de fours à coke avec laquelle est combiné l'appa- reil suivant l'invention.
Fig. 2 est une coupe verticale du collecteur et de la chaudière une partie étant représentée en élévation
Fig. 3 est une coupe verticale suivant 3-3 (fige 2).
Fig. 4 est une coupe transversale suivant 4-4 (fig. 2).
L'installation de fours à coke représentée est une installation à récupération de sous-produitsla figé 1 re- présentant schématiquement une partie de l'appareil de récupé- ration ordinaire des sous=produits
Une partie du bloc ou batterie de fours à coke est;.. indiquée en 1. Les fours individuels 2 sont reliés par des
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colonnes d'échappement ordinaires à à un barillet ± commun à une série de fours. Les gaz sortant de la prise de gaz ou botte cnetrale 5 du barillet se rendent par une conduite transversale Ç, aux condenseurs 7, d'où ils passent par un tuyau à et un exhausteur 9 à l'appareil de récupération de l'ammoniaque et aux scrubbers à huiles légères, etc...
(non représentés).
Dans le fonctionnement d'une cokerie à récupéra- tion de sous-produits de ce genre, les gaz sont usuellement refroidis dans le barillet par l'introduction de liqueur ammoniacale ou d'un mélange de liqueur ammoniacale et de goudron, et un goudron lourd est séparé des gaz dans le ba- rillet et est transféré par un tuyau convenable 10 à un dé- canteur 11 dans lequel la liqueur ammoniacale et le goudron se séparent l'un de l'autre, le goudron étant recueilli dans un réservoir à goudron 12, Le goudron et la liqueur ammo- niacale pourraient aussi être retirés de la conduite transver- sale avant l'entrée des gaz dans le condenseur, quoique les dessins ne représentent pas de dispositif à cet effet.
Un décanteur 13 est relié aux condenseurs, la liqueur ammonia- cale étant transférée à un réservoir d'alimentation (non représenté) et le goudron étant transféré à un récipient 14.
Des pompes 12. et 16 sont montées sur des tuyaux aboutissant à la chaudière et permettent au goudron provenant de l'une quelconque ou de chacune des sources représentées d'être ame- né à la chaudière. Dans le second cas, il sera préférable de mélanger les goudrons dans un réservoir non représenté avant de s'en servir pour la distillation. La partie de l'appareil décrite jusqu'ici n'a été représentée que schématiquement.
La chaudière 27 est située de l'autre côté et à l'une des extrémités de la batterie de fours à coke. Plusieurs des fours situés à cette extrémité de la batterie sont reliés à un collecteur 28 par des tuyaux individuels 29, ces tuyaux étant
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courts et le collecteur étant placé près du sommet de la batterie et étant muni d'une couche calorifuge épaisse de façon que les gaz sortant des fours individuels arrivent au collecteur et le traversent avec le minimum de perte de température Des ouvertures de nettoyage 30, 31, et 32,
32' sont prévues et l'on prévoit aussi des moyens pour isoler un four quelconque du collecteur pendant le défournement et le chargement du fouro Des obturateurs démontables repré- sentés en pointillé dans la figo 4 permettent de fermer les ouvertures débouchant dans le four et dans la chaudière pour le but envisagéo
Les gaz à haute température qui s'accumulent dans le collecteur traversent celui-ci pour pénétrer dans lachau- dière 27 qui renferme des dispositifs convenables permettant d'introduire le goudron ou le brai à l'état divisé dans les gaz et de laver parfaitement les gaz et les parois de la chau- dière à l'aide de ce goudron.
Le dispositif de pulvérisa- tion ou d'aspersionreprésenté est un rouleau rotatif 34 ac- tionné par un moteur électrique 35,et, la section transversa- le de la chaudière est représentée dans la fig. 3. Lorsque le rouleau tourne, il projette le goudron et le brai vers le haut à l'intérieur des gaz, contre les côtés de la chaudière et dans toutes le parties de la capacité à gaz de la chau- dière' en même tempsqu'il lave continuellement les parois de la chaudière à l'aide de ce goudrono De cette façon, les gaz entrent intimement en contact avec une grande quantité de.,,/ goudron ou brai.
ce qui réduit rapidement leur température à une température voisine de celle du brai et chauffe rapide- ment le goudron et le brai à une température voisine de celle ' des gaze
Les gaz et vapeurs sortant de la chaudière par le conduit de sortie 36 se rendent à une tour ou chambre 37 mjat
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niai au-dessus du conduit d'admission de gaz et de vapeur, d'une chicane 38 et, à un niveau plus élevé de la chambre de couches de matière de remplissage 39 et 40. Les gaz et vapeurs sortent de la partie supérieure de la chambre par un tuyau 41 et se rendent à un condenseur 42 dans lequel ils. préchauffent le goudron et dans lequel une partie du distil- lat se condense.
Ces gaz et vapeurs se rendent alors par un tuyau 43 au second condenseur 44, qui est un condenseur direct muni d'un dispositif d'injection d'eau µ±. Les gaz restants passant alors du condenseur 44 à l'appareil de trai- tement principal des gaz par un tuyau¯±± débouchant entre les copndenseurs 7 et l'exhausteur 9. Le condensat du condenseur la se rend par le tuyau 54 à un réservoir collecteur 55. Le mélange de liqueur ammoniacale et d'huile sortant de 44 passe par un tuyau 57 à une chambre de décantation ±±dont l'huile est transférée à un réservoir 58'.
Le goudron, qui peut provenir de l'une quelconque des sources représentées dans la fig. l ou d'une autre source, est refoulé par le tuyau d'alimentation 45 dans un serpentin 46 placé dans le condenseur 42. Le goudron est préchauffé dans ce condenseur par son contact indirect avec les gaz et vapeurs chauds, refroidit ces gaz et vapeurs et condense une partie du distillat qu'ils renferment. Le goudron préchauffé passealors par un tuyau 47 à la tour 37 dans laquelle il est distribué de haut en bas sur les sections à chicanes ou rem- plissages 39 et 12 dans lesquelles le goudron préchauffé est amené en contact direct et intime avec les gaz et vapeurs/sor- tant de la chaudière.
En raison de la haute température des gaz et vapeurs, le goudron est partiellement distillé et l'on obtient un brai mou qui s'accumule au fond de la tour 37 et se rend par le tuyau 48 à la chaudière 27. La matière sus- ceptible d'avoir été entraînée par les gaz et vapeurs dans la
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chambre 27 est séparée et ramenée à la chaudière avec le'. goudron partiellement distillée
Le brai produit par la distillation est retiré par un conduit d'échappement de brai ±± muni d'un trop-plein - réglable 50 à l'aide, duquel le niveau de la chaudière petite être réglé.
Ce brai passe à un dispositif de transport et de
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refroidissement convenable tel qu'un chenal muni deun,-.;,- . tuyau d'alimentation d'eau servant à refroidir et g anu ler le brai qui est ensuite reçu par un réservoir jt r '
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Dans le fonctionnement de l'appareil décr:Ltp le .,>Fq.
..?' goudrone qui peut être le goudron de four à coke produit à ? même usine ou un goudron provenant d'une autre source' peutie être d'abord déshydraté et préchauffé ou peut être envoyé
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directement à 10aîde d'une pompe à la partie de préchauffages de l'appareil.
Il n'est pas nécessaire de préehataf''er'ou '¯T':' déshydrater le goudron avant de l'introduire dans la chaudière mais ce préchauffage augmente considérablement le pouvoir.. de distillation de la chaudière, surtout lorsque le goudron préchauffé est amené directement en contact avec les gaz et vapeurs encore surchauffés qui sortent de la chaudière pour effectuer une distillation partielle du goudron et produire du brai mou, de sorte que le goudron partiellement distillé ou le brai mou pénètrent dans la chaudière à une température éle - vée. Les gaz à haute température peuvent alors distiller..
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efficacement le brai chaud et porter rapidement sa t'empéra..-- 'Î ture à une valeur élevée,
de sorte que la chaudière posséder . un grand pouvoir de distillation.
Les gaz de four à coke sortent des fours à une tem- pérature élevée en raison de leur contact avec la partie su- périeure incandescente des fours. Cette température varie . avec différents fours et avec le fonctionnement des fours et , elle est plus élevée lorsque la période de cokéfaction est
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courte que lorsqu'elle est longue. Toutefois, ordinairement, la température des gaz sera comprise entre 550 et 700 C et sera dans certains cas beaucoup plus élevée.
En recueillant ces gaz à l'intérieur d'un collecteur fortement calorifuge, on peut les maintenir à haute température et les introduire dans la chaudière à une température qui n'est pas beaucoup inférieure à celle à laquelle ils quittent les fours* De plus, ces gaz sont fournis à un état de mélange constant qui assure un traitement uniforme pendant de longues périodes de temps.
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"METHOD AND APPARATUS FOR DISTILLATION OF TAR
AND SIMILAR RATIERS ".
This invention relates to an improved process and apparatus for the distillation of tar, tar oils, etc. using superheated gases such as those coming out of coke ovens, etc.
In accordance with the present invention, high temperature gases, such as hot gases from coke ovens, are continuously collected, while they are at an elevated temperature, by a manifold in which they mix to produce a mixture. approximately uniform;
they are kept in this collector at an elevated temperature.
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vee, then are conducted, while they are at a high temperature, to a boiler in which they are brought into direct and intimate contact with the tar, etc ... to be distilled, which produces the rapid distillation of the tar and abruptly cooling the gases to a temperature much lower than their initial high temperature. Tar, etc. to be distilled is continuously introduced into the boiler.
The gases employed for the distillation and the vapors produced by the distillation are continuously withdrawn and are then cooled to condense the distillates; and the pitch constituting the residue of the distillation is continuously withdrawn from the boiler
In the operation of coal distillation furnaces and retorts, for example coking ovens, the individual ovens or retorts are loaded in rotation and the adjacent ovens are loaded at considerable time intervals. As a result, when loading a furnace, the two adjacent furnaces are at different stages of the coking cycle. The quantity and composition of the hot gases leaving the coke ovens vary considerably with the advancement of coking.
During the initial coking period a large volume of gases rich in tar elements is released, while towards the end of coking the volume of gas produced is much smaller and these gases contain a much smaller quantity. of tar elements. When several individual coke ovens are connected to a distillation boiler and the gases from the individual ovens are transferred to this boiler, the volume and composition of the gases leaving the various ovens vary according to the progress of coking in the oven. considered.
In addition, when several individual ovens are connected to a single boiler by individual gas pipes, the
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The boiler itself has a corresponding number of openings through which the gases must enter. For the best results, the communication of the boiler with a series of individual ovens requires that the boiler be placed very close to the ovens supplying the gases, if these must be applied at their maximum temperature, so that the boiler is placed, for example,
on the coke oven battery and has short communication pipes between the ovens and this boiler
The present invention includes an improved process and apparatus in which the boiler in which the distillation is carried out is located at a distance from the individual ovens but in which the high temperature gases are nevertheless used at this high temperature state. and at a temperature slightly below their maximum temperature.
According to the present invention, the high temperature gases leaving the individual ovens or retorts, and in particular a series of coke ovens, are transferred to a highly heat-insulated manifold by highly insulated pipes and pass through this manifold while they are being. still at an elevated temperature. On leaving this manifold, the gases enter the boiler.
Mixing gases from a series of furnaces in a common manifold equalizes the inequalities in the volume of temperature and composition of the gases from the various furnaces and ensures an approximately constant gas mixture for long periods of time. The boiler can be placed in a more convenient position and at a certain distance from the top of the coke ovens By strongly insulating the boiler and ensuring the perfect washing of the gases by tar or distillation pitch, the superheated gases are cooled almost instantaneously.
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At the same time as the tar or pitch is subjected to rapid distillation, the superheating of the gases being neutralized by the latent heat of vaporization of the tar or pitch elements, In this way,
the tar can be distilled quickly and one can simultaneously produce a high melting point pitch (around 2000 C or higher) and obtain an exceptionally high yield of distillation oils (about 75% or more of the distilled tar) .
By collecting the hot gases in a separate manifold and supplying the boiler per unit of time with a regulated volume of these gases of approximately constant composition, it is possible to significantly reduce the dimensions of the boiler in comparison with a directly connected boiler. to a series of furnaces by individual gas pipes * With a boiler of smaller dimensions and introducing the tar or pitch into the gases to a sufficiently large degree of atomization or sprinkling, it is possible. carry out the distillation by minimizing the duration of the contact of the tar or pitch with the gases, so that the time during which the tar is distilled to produce a high melting point pitch is minimized.
This short duration of the distillation has the effect of reducing the decomposition of the tar or pitch elements which ordinarily takes place to a considerable extent when the pitch is brought to a high temperature and maintained at this temperature for long periods. periods of time. This reduction in decomposition is evidenced by the fact that the free carbon content of the pitch at 2000 C is considerably lower when the contact time is thus reduced. In one treatment, the free carbon content of the pitch was reduced from about 55% to 48% by decreasing the contact period by one third.
The tar to be distilled is advantageously preheated
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fé and then brought into direct contact with the mixed gases and vapors after they have left the boiler, so that the tar itself is partially distilled and converted into low-melting pitch, which is then introduced into the boiler as the material to be distilled and which is rapidly distilled to produce a high melting point pitch With a small boiler and a large inlet of high temperature gas,
a soft pitch can be distilled rapidly to produce a high melting point pitch using high temperature gas and the gas and vapor mixture can then be employed while still at a sufficiently superheated state to preheat and partially distill the tar to produce a low melting point pitch In this way the gases are used in successive distillations, first at high temperature in the boiler and later at a high temperature in the boiler. - re a little lower when the gases and vapors leave the boiler This additional distillation of the tar by the hot gases and vapors can {, by repeating the supply of tar,
be carried out without cooling the gases and vapors to the point of condensing the heavy elements, since the gases are maintained at a temperature above the condensation point of said heavy elements when they leave the boiler and are capable of absorbing a considerable amount of additional light oil vapors before their temperature drops to the condensation point of the heavier oil vapors *
In the application of the invention to a coking plant, a separate manifold is provided connected to a desired number of individual coke ovens, preferably those located near one end of the battery. By connecting this manifold to six or more ovens, for example six adjacent ovens,
loading the furnaces will usually result in a
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rotation such that at all times one of the ovens will be near the start of the coking period, another will be near the end of this period and others will be at intermediate points; but since the gases from several furnaces are combined and passed through a common manifold, their variations are largely neutralized and the result is that an approximately constant gas mixture is obtained throughout the life of the operation of the furnace. installation. Of course, the manifold can be used with a number of furnaces less than six, but the composition, the temperature and the volume of the gas will be all the more irregular as the number of furnaces applied will be smaller.
This manifold and the communication pipes are strongly insulated so that the hot gases leaving the upper incandescent zone of the individual furnaces are kept at their high temperature and the heat loss which they undergo before reaching the boiler is also low. as possible. The boiler can be placed at one end of the coil or on one of the ends of this coil, a position in which it does not interfere with work, but, if desired, it can be placed in an intermediate position * By insulating effectively the manifold and the connecting pipes, the boiler can be placed at a considerable distance from the coke ovens.
In this position, the difficulties resulting from deposits of soot, coal and coke dust, coked pitch, etc. contained in the gases, etc., on the manifold are avoided. The settling materials are of a soft nature and can be easily removed by steam blowing from time to time. A small amount of hard material settles slowly, but it is easily removed at using scrapers or devices such as rotating head turbines whose
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it is usually used in coking plants to clean the exhaust columns. Suitable openings provided with shutters are provided to allow these cleaning.
On account of the very high temperature of the gases entering the boiler, it is important that the tar or pitch be projected in a divided state in such a perfect and abundant manner and that this material be distributed so uniformly as to local overheating and coking of pitch are avoided;
This can be achieved by blasting the gases with such a large quantity of tar in a divided state that the gases and pitch are rapidly brought to a state close to equilibrium, the gases being cooled to a temperature close to that of the pitch and the pitch being heated to a temperature close to that of the gases
In the accompanying drawing which schematically shows an embodiment of an apparatus established according to the invention and allowing the process according to the invention to be carried out.
Fig 1 shows, on a plan, part of a coke oven installation with which the apparatus according to the invention is combined.
Fig. 2 is a vertical section of the manifold and the boiler, part of which is shown in elevation
Fig. 3 is a vertical section along 3-3 (fig 2).
Fig. 4 is a cross section along 4-4 (fig. 2).
The coke oven installation shown is a frozen by-product recovery installation 1 schematically representing a part of the ordinary by-product recovery apparatus.
A part of the block or battery of coke ovens is; .. indicated in 1. The individual ovens 2 are connected by
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ordinary exhaust columns with a cylinder ± common to a series of furnaces. The gases leaving the gas outlet or cnetrale 5 of the barrel go through a transverse pipe Ç, to the condensers 7, from where they pass through a pipe and an exhauster 9 to the ammonia recovery device and to light oil scrubbers, etc ...
(not shown).
In the operation of a by-product recovery coking plant of this kind, the gases are usually cooled in the barrel by the introduction of ammoniacal liquor or a mixture of ammoniacal liquor and tar, and heavy tar. is separated from the gases in the barrel and is transferred through a suitable pipe 10 to a decoder 11 in which the ammoniacal liquor and the tar separate from each other, the tar being collected in a tar tank 12. The tar and ammoniacal liquor could also be removed from the transverse line before the gases enter the condenser, although the drawings do not show a device for this purpose.
A decanter 13 is connected to the condensers, the ammonia liquor being transferred to a feed tank (not shown) and the tar being transferred to a vessel 14.
Pumps 12 and 16 are mounted on pipes leading to the boiler and allow tar from any or each of the sources shown to be supplied to the boiler. In the second case, it will be preferable to mix the tars in a tank (not shown) before using it for the distillation. The part of the apparatus described so far has only been shown schematically.
Boiler 27 is located on the other side and at one end of the coke oven battery. Several of the ovens located at this end of the battery are connected to a manifold 28 by individual pipes 29, these pipes being
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short and the manifold being placed near the top of the coil and provided with a thick heat insulating layer so that the gases exiting the individual ovens reach the manifold and pass through it with the minimum of temperature loss Cleaning openings 30, 31 , and 32,
32 'are provided and means are also provided for isolating any furnace from the collector during the discharge and loading of the furnace. Removable shutters shown in dotted lines in FIG. 4 make it possible to close the openings opening into the furnace and into the furnace. the boiler for the intended purpose
The high-temperature gases which accumulate in the collector pass through the latter to enter the boiler 27 which contains suitable devices for introducing the tar or pitch in the divided state into the gases and for washing the gases thoroughly. gas and the walls of the boiler using this tar.
The spraying or sprinkling device shown is a rotating roller 34 driven by an electric motor 35, and the cross section of the boiler is shown in FIG. 3. As the roller rotates, it throws tar and pitch up inside the gases, against the sides of the boiler and into all parts of the boiler's gas capacity at the same time. he washes the walls of the boiler continuously using this tar. In this way, the gases come into contact with a large quantity of. ,, / tar or pitch.
which rapidly reduces their temperature to a temperature close to that of pitch and rapidly heats tar and pitch to a temperature close to that of gauze
The gases and vapors leaving the boiler through the outlet pipe 36 go to a tower or chamber 37 mjat
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There is a baffle 38 above the gas and vapor inlet duct 38 and, at a higher level, the filling material layer chamber 39 and 40. The gases and vapors exit from the upper part of the chamber. the chamber through a pipe 41 and go to a condenser 42 in which they. preheat the tar and in which part of the distillate condenses.
These gases and vapors then go via a pipe 43 to the second condenser 44, which is a direct condenser provided with a water injection device µ ±. The remaining gases then passing from the condenser 44 to the main gas treatment apparatus via a pipe ± ± opening between the co-condensers 7 and the exhaustor 9. The condensate from the condenser 1a goes through pipe 54 to a reservoir collector 55. The mixture of ammoniacal liquor and oil leaving 44 passes through a pipe 57 to a settling chamber ± ±, the oil of which is transferred to a reservoir 58 '.
The tar, which can come from any of the sources shown in fig. l or from another source, is delivered through the supply pipe 45 into a coil 46 placed in the condenser 42. The tar is preheated in this condenser by its indirect contact with the hot gases and vapors, cools these gases and vapors and condenses part of the distillate they contain. The preheated tar then passes through a pipe 47 to the tower 37 in which it is distributed from top to bottom on the baffle or infill sections 39 and 12 in which the preheated tar is brought into direct and intimate contact with the gases and vapors / leaving the boiler.
Due to the high temperature of the gases and vapors, the tar is partially distilled and a soft pitch is obtained which accumulates at the bottom of the tower 37 and passes through the pipe 48 to the boiler 27. The suspended material. likely to have been entrained by gases and vapors in the
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room 27 is separated and returned to the boiler with the '. partially distilled tar
The pitch produced by the distillation is removed through a pitch exhaust duct ± ± provided with an overflow - adjustable 50 with the help of which the level of the small boiler be regulated.
This pitch passes to a transport and
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suitable cooling such as a channel provided with a, -.;, -. water supply pipe used to cool and ganulate the pitch which is then received by a tank jt r '
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In the operation of the device dec: Ltp le.,> Fq.
..? ' tar which can be the coke oven tar produced at? same plant or tar from another source may be first dehydrated and preheated or may be sent
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directly from a pump to the preheating part of the device.
It is not necessary to préehataf '' er 'or' ¯T ':' dehydrate the tar before introducing it into the boiler but this preheating considerably increases the distillation power of the boiler, especially when the preheated tar is brought directly into contact with the still superheated gases and vapors leaving the boiler to effect a partial distillation of the tar and produce soft pitch, so that the partially distilled tar or soft pitch enters the boiler at an elevated temperature vee. The high temperature gases can then distill.
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the hot pitch efficiently and quickly bring its temperature to a high value.
so that the boiler own. a great power of distillation.
Coke oven gases exit the ovens at a high temperature due to their contact with the glowing top of the ovens. This temperature varies. with different ovens and with the operation of the ovens and, it is higher when the coking period is
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short than when it is long. Usually, however, the temperature of the gases will be between 550 and 700 C and in some cases will be much higher.
By collecting these gases inside a highly heat-insulating manifold, they can be kept at a high temperature and introduced into the boiler at a temperature which is not much lower than that at which they leave the ovens * In addition, these gases are supplied in a constant mixed state which ensures uniform treatment for long periods of time.