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Procédé et appareillage pour la fabrication de combustible sans famée.
De nombreux procédés ont été préconisés par divers inventeurs pour la fabrication de combustibles sans fumée à partir des houilles, lignites,tourbes, charbons de bois et autres combustibles, notamment par distillation à basse température de la matière première préalablement agglo- mérée par des liants à base de brai, goudron, huiles lour- des, sulfites de cellulose ou tout autre liant usuel.
Dans le Brevet Français N 613.133 de la Deman- deresse, il a été indiqué que la progressivité de la chauffe était nécessaire pour obtenir, par distillation à basse
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température, les agglomérés don'déformés et denses à par- tir de combustibles plus ou moins riches en matières vola- tiles ; la témpérature des agglomérés étant portée pro- gressivement jusque vers 6000 à raison de 0 5 à 2 par mi- nute, suivant la nature des combustibles traités.
A cet effet, la Demanderesse a décrit le trai- tement des agglomérés dans une pluralité de chambres fixes où les produits maintenus immobiles,sont distillés par: chauffage interne sous l'action d'un fluide chauffant inerte qui traverse les chambres en série suivant un cir- cuit méthodique déterminé. Ce procédé a l'avantage de per- mettre ,grâce à l'emploi du chauffage interne par un gaz inerte surchauffé (tel par exemple que la valeur d'eau) en circuit méthodique,- de réaliser le chauffage suivant des lois de progressivité déterminée,strictement appropriées à la nature du combustible traité.
Les procédés par chauffage externe, bien qu'ils aient l'avantage d'être assez simples d'application et de pouvoir être réalisés en installations extensibles, n'a- vaient pu,jusqu'à présent ,-sauf complications considé- rables,- être employés pour le chauffage progressif.
Suivant le procédé par chauffage externe fai- sant l'objet de la présente invention, l'obtention de combustible sans fumée est réalisé partir d'agglomérés (généralement produits suivant les procédés usuels),par la distillation de ceux-ci par chauffe progressive avec vitesse réglable suivant la nature des charbons employés,. les agglomérés étant disposés dans des chambres de fai- ble largeur réunies en batteries dans lesquelles chambres ils sont maintenus au repos après chargement et distillés
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grâce à l'apport calorifique des parois chauffées exté- rieurement au moyen d'un fluide à température sensiblement constante ;
cet apport de calories peut être réglé à volonté gr$oe au dispositif suivante de façnn à permettre l'élévation progressive de la température, suivant la loi de chauffage convenable pour la matière à traiter.
Dans chacune des chambres de la batterie de fours un fluide auxiliaire non oxygéné (vapeur d'eau ou gaz inerte) est introduit à la température convenable et en quantité appropriée, pour ramener la température de la chambre de sa température normale (700 par exemple )aux environs de 350 ,avant tout enfournement de la matière à traiter.
Après enfournement de celle-ci, le débit de fluide auxiliaire introduit dans chaque chambre est pro- gressivement réduit de façon à laisser la température de la chambre remonter d'une façon continue op par paliers successifs(suivant la loi de chauffage appropriée à la nature des charbons traités) jusqu'à 700-8000 dans un laps de temps de 2 à 18 heures.
Le fluide auxiliaire qui assure, comme dit ci- dessus, le refroidissement préalaole de chaque chambre de distillation et dont la diminu@ion de débit permet la mon- tée progressive de la température de cette chambre, est à l'origine faiblement chargé de gaz de distillation,jusque la période d'enfournement , et ensuite mélangé au gaz de distillation.
Pendant toute la première période, c'est-à-dire jusqu'au menant de l'enfournement,ce fluide auxiliaire qui s'est chargé des calories prélevées sur les chambres de distillation,ramenées de 700 à 350 par exemple,est évacué par un barillet spécial.
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Dans la deuxième période qui est celle de dis- tillation de la matière à traiter, le fluide auxiliaire dont la quantité est réduite progressivement pour devenir pratiquement nulle au moment où la température maximum est atteinte, se trouve nélangé aux gaz produits par la dis- tillation et l'ensemble estévacué par un second barillet vers l'installation normale de refroidissement et de con- densation , où sont récupérées les huiles primaires, tandis que les gaz incondensables combustibles sont recueil'is dans un gazomètre.
Il est connu, dans certains procédés de coké- faction, notamment dans celui indiqué au brevet allemand N 2750436, qu'on peut, au moyen d'un fluide auxiliaire, interne, circulant dalle des conditions appropriées, trans- porter une partie des calories contenues dans une masse de combustible dont la cokéfaction vient d'être terminée, danshne autre masse dont la cokéfaction va commencer.
Il doit être observé que, dans le présent procé- dé, le fluide auxiliaire utilisé n'est pas dans son principe un véhicule de calories entre une masse de charbon distillé et une masse de charbon à distiller.
L'introduction de ce fluide, dont la tempéra- ture est constante, prédéterminée et toujours plus basse que celle du fluide externe, a pour effet très défini d'a- baisser la température de la chambre de distillation, jusqu'à une limite nettement déterminée qui correspond, au moment de l'enfournement, et de ne laisser remonter cette température,après enfournement, que dans des conditions de progressivité rigoureusement déterminées à l'avance.
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Suivant un mode de réalisation donné à titre d'exemple, l'installation omprend douze fours disposés comme des éléments de batteries de fours à coke, d'une con- tenance élémentaire d'une tonne ou plus; ces fours sont chauffés par des carneaux où sont brûlés les gaz résiduai- res de distillation avec l'appoint de gaz de gazogène jugé nécessaire : l'allure des brûleurs est réglée une fois pour toutes.
La sole de chaque foura une inclinaison telle qu'elle permet le chargement des agglomérés sans chute brutale et leur détournement par gravité sans altération de l'état physique des produits.
La largeur de chaqqe élément peut varier de 12 à 30 c/m.
L'épaisseur des parois latérales est réduite au minimum pompatible avec la solidité de l'ensemble et avec la nécessité de permettre, le four étant en chauf- fage, des variations assez rapides de température grâce à la capacité calorifique réduite du système.
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Suivant une autre PD-icatioi8 oa prJo61, on peut également obtenir des combustibleslsans fumée, à partir des lignites, quelle que soit leur nature, en opérant comme suit
Le lignite est d'abord distillé dans un four de distillation à basse température (d'un des modèles actuellement connus), en vue de l'obtention de semi- coke.
Ce semi-coke,après pulvérisation, si besoin est, est mélangé avec une certaine quantité de houille bitu- mineuse, choisie convenablement du point de vue de son pouvoir agglutinant et des matières volatiles qu'elle
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contient et suivant la qualité de lignite considété, puis le mélange ainsi formé est aggloméré dans des presses à boulets, suivant les méthodes usuelles,avec les liants u- suels (brai, goudron, asphalte, sulfite de cellulose)ou goudon encore avec du/primaire de houille ou de lignite préala- blement oxydé à chaud, etc..
Les agglomérés ainsi obtenus sont ensuite trai- tés comme indiqué plus haut pour les agglomérés de houiDa.
Les quantités et qualités de charbon bitu- mineux ainsi que la nature du liant employé, dépendent de la qualité de lignite et de sa plus ou moins grande teneur propre en substances bitumineuses.
Dans certains cas même, si l'on dispose de presses d'agglomération réalisant une pression très élevée
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ltagglanétant peut gete supprimé. Suivarit un exemple de réalisation du procédé revendiqué, un lignite présentant les caractéristiques suivantes
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Cen dres.............I3,6
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<tb> Matières <SEP> volatiles..49.9%
<tb>
<tb>
<tb> Carbone <SEP> fixe........86.2%
<tb>
<tb>
<tb> Humidité............10.3%
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a été préalablement distillé par cuisson rapide jusque vers 5000. Le semi-coke ainsi produit a été aggloméré, après addition de 20% de charbons bitumineux avec 10% de brai et les dits agglomérés distillés jusque 700 , suivant une loi de progressivité convenable, la température de 7000 étant atteinte au bout de quatre heures. environ.
Les agglomérés ainsi obtenus présentent une
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grande résistance et sont entièrement aembhabl.es,quant à l'aspect et à la régularité de leur combustion, auxproduits sans fumée distillés, obtenàs partir de la houille.
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Suivant une troisième application du même procéder l'obtention de produite sans fumée,peut être réa- lisée par la distillation progressive non plus d'agglomé- rés fabriqués dans des presses, mais à partir de charbons ou de lignites agglomérés en masses pilonnées, avec ou sans ou liant/sous forme de saumons obtenus par la compression préalable dans des presses appropriées, la masse unique, (ou les saumone) étant introduite dans le four.
A la sortie du four, les masses ou saumons peu- vent être compressés pu débités sous forme de briquettes ou de morceaux, suivant la forme commerciale désirée.
Le dessin ci-annexé représente une forme d'exé- cution de l'installation dans le cade traitement d'ag- glomérés de dimension courante, ainsi que divers détails relatifs aux cas où l'on opère sur de grandes masses ag- glomérées ou sur des saumons.
La fig. 1 est une coupe--longitudinale dans le four proprement dit.
La fig.2 est une coupe longitudinale dans un piédroit.
La fig. 3 est une coupe verticale transversale d'un ensemble de four@; montrant les dispositions rela- tives des diverses parties.
La fige 4 indique une coupe verticale du four dans le cas de l'enfournement en massesagglomérée, pilon- née au préalable*
Les fig. 5 et 6 indiquent la coupe et l'éléva- tion d'un châssis utilisé pour contenir les saumons.
La fig.7 indique la disposition de ceux-ci dans 1 e four.
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Le four 1, caractérisé par sa sole inclinée,
2, porte à sa partie supérieure un orifice de chargement
3 par où la matière à traiter est introduite, soit au moyen de wagonnets-trémies,soit au moyen de tout autre disposi- tif.connu de manutention.
Une porte 4 permet, par son ouverture en temps opportàn, le détournement de la matière par simple gravité.
Les gaz de chauffage externe, gaz de distilla- tion ou mélange de gaz de distillation et de gaz de gazo- gene, suivant la nécessité, arrivent par un tuyau 5 à des brûleurs 6 et poursuivent leur combustion dans des car neaux 7, en échauffant jusqu'à la température voulue des parois du four,. Les gaz brûlés de réunissent dans les collecteurs 8 et 9 pour être conduits vers lelieu d'utilisation de leur chaleur sensible (séchage, agglomé- ' ration).
Les gaz de refroidissement, gaz non oxygénés ou vapeur d'eau, arrivent par une canalisation 10 et pénètrent à l'intérieur du four par des orifices 11 ména- gés dans les pdroits.
Une vanne 12 permet de faire varier la quanti- té de gaz introduit du commencement à la fin de l'opéra- tion de distillation et d'obtenir ainsi la grogressivité de chauffe désirée.
Le four 1 porte à sa partie supérieure une ouverture 13 en liaison par une vanne 14 avec des baril- lets 15 et 16, laquelle vanne permet ainsi de séparer les gaz neutres non chargés de produits de la distilla- tion et de les diriger vers leur lieu'd'utilisation.
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Avant l'enfournement de la matière à traiter, les gaz de refroidissement ou la vapeur d'eau sont dirigés vers le lieu d'utilisation de leur chaleur sensible par le collecteur 16 par exemple, alors que pendant la cuisson, au moment où ils se trouvent mélangés aux gaz de distilla- tion, une simple manoeuvre de la vanne 14 permet de les collecter eu 15 pour les conduire à une installation de condensation.
Dans le cas de traitement de charuons en masses pilonnées, les parois latérales 17 du four (fig. 4) présen- tent une certaine inclinaison, de façon à permettre le passage de la vapeur sur le pourtour de la masse enfournée 18.
Dans le cas de traitement de charbons agglomé- rés en saumons, les saumons comprimés 19 (fig. 5 à 7) sont disposés dans un châssis 20 aménagé de telle façon que le fluide auxiliaire du la vapeur puisse circuler dans les intervalles créés entre les saumons.
Après distillation progressive conduite comme indiqué dans la première partie de cette description, la masse de charoon est enfournée comne dans les batteries des fours à coke, refroidie et doncassée; dans le cas de l'agglomération sous forme de saumons, ceux-ci peuvent également être débités à la scie au sortir des alvéol.es, pour réaliser des briquettes de dimensions voulues, comme cela se pratiquait autrefois pour les incuits de fours à coke.