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Procédé de fabrication en continu d'un gaz de gazogène de grandes puissance calorifique,, Depuis de nombreuses années on a fréquemment essayé de fabriquer en continu, au noyen d'oxygène, un gaz de gazogène de grande puissanca calorifique, tel que le gaz :l'eau, le gaz double, etc, mais les essais effectués en ce sens n'ont pas donné jusqu'ici de résultat satisfaisant. La raison de cet 'insuccès réside tout d'abord en ce que la gazéification avec de l'oxygène a pour résultat une élévation extrêmement forte -le la température dans de nombreux casau-dessus de 20002 C, dans la zone de réaction inférieure du gazogène, température laquelle les briques les plus réfractaires fondent..
Si on veut protéger le revêtement :les parois, il faut introduire dans la zone de réaction de la vapeur d'eau en quantité beaucoup
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plus forte que la quantité nécessaire, ce qui favorise la formation d'acide carbonique et réduit en conséquence dans une mesure considérable la puissance calorifique du gaz.
L'ex- plication thermodynamique de ce phénomène réside en ce que le temps disponible pour la diffusion de chaleur par laquelle la vapeur d'eau est amenée à la température ::le réaction est insuffisant, de sorte que la plus grande partie du surplus :le chaleur est consommée pour un fort surchauffage de la vapeur d'eau et non pas pour la décomposition endothermique de cette vapeur, d'ou il résulte que la vapeur d'eau surchauffée favorise par suite des réactions exothermiques, la formation d'acide carbonique dans les zones supérieures de la colonne de charbon.
Or, les Inventeurs ont trouvé que cet inconvénient, qui a rendu jusqu'ici presque impossible la fabrication d'un gaz de gazogène de grande puissance calorifique au moyen d'oxygène, peut être supprimé en introduisant dans le gazogène, ::le la vapeur d'eau surchauffée une température plus élevée que celle de la sone de réaction ( environ 1000-2000 ) et ce, enquantité juste nécessaire pour l'entretien de la réaction du gaz d'eau, de sorte que les surplus de chaleur sont utilisés presqueexclu.. sivement pour Ici décomposition endothermique :
le la vapeur, décomposition utilisable pour la réaction du gaz d'eau,- Mais la vapeur d'eau ne peut pas être chauffée , à une température aussi élevée, dans des régénérateurs, des récupérateurs ou des échan- geurs thermiques.
D'après la présente invention, le surchauffage de la, vapeur d'eau à une température si élevée peut être réalisé du fait que le gaz de gazogène, de grande puissance calorifique, est fabriqué en deux opérations séparées. Dans la première opération un combustible solide, liquide ou gazeux, :le rature quelconque, est brûlé dans un espace de combustion relié au gazogène proprement dit, à l'aide d'oxygène, d'air ou :l'air enrichi d'oxygène, et les gaz de combustion sont mélangés à de la vapeur' 3' eau saturée
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ou déjà surchauffée, la vapeur d'eau étant ainsiportée environ à la température des gaz de combustion.
Dans la deuxième opération le mélange des gaz de combustion et de la vapeur d'eau surchauffée, ainsi qu'éventuellement le surplus d'oxygène, est conduit à travers la colonne de charbon incandescente d'un gazogène travail- lant avec des scories liquides, dans lequel s'effectuent la réduction de l'acide carbonique des gaz de combustion en oxyde de carbone et la décomposition de la vapeur d'eau, donc la formation du gaz de gazogène proprement dite La gazéification est :
,,)ne exécutée avec de l'oxygène, mais la plus grande partie de cet oxygène n'est pas introduite directement dans le gazogène, mais par l'intermédiaire de porteurs d'oxygène, savoir d'acide carbonique et de vapeur 1' eau.
Si on désire du gaz de gazogène pratiquement libre d'hydogène et comportant un fort pourcentage en oxyde de carbone, les gaz de combustion sont mélangés dans la première opération avec de l'a- cide carbonique au lieu d'être mélangés avec de la vapeur l'eau.
Il est évident qu'on peut, suivant besoin, pemplacer une partie de la vapeur :l'eau par de l'acide carbonique, dans le but de fabriquer dans le gazogène un gaz correspondant aux exigences.
L'espace de combustion ainsi que le gazogène sont maintenus de préférence sous pression dans le but d'augmenter la vitesse de réaction.
En conséquence, on se sert d'après la présente invention pour la fabrication d'un gaz de gazogène de grande puissance calorifique, de deux conbustibles, a savoir un combustible primaire qui brûle dans la première opération, et un combustible secondaire qui est gazéifié dans la deuxième opération. Le combustible primaire peut être de nature quelconque.. On peut e:nployer comme combustible primaire :les combustibles de qualité inférieurs tels que du poussier de charbon, des copeaux, de l'huile, du goudron, et même du gaz.
Les lignites jeunes, la tourbe, etc..,sont particuliè- rement avantageux, car ils contiennent d'une part un/ forte teneur
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en oxygène libre, qui couvre en partie la. quantité à'oxygène necessaie directement pour le. combustion et iniirectemenb pour la gazéification, et d'autre part beaucoup d'humidité, d'eau chimi- quement combinée, et d'hydrogénée de sorte que la quantité de Tapeur d'eau a préparer séparément est diminuée.
On peut aussi employer comme combustibleprimaire, un gaz pauvre préparé avec ces qualités de charbonµ? Le combustible secondaire peut être
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un combustible quelconque approprié pour la gaéification"en morceaux, par exemple de la houille, du coke, du bois, etc..
L@ chaleur rayonnante de l'espace de combustion du com-
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bustible primaire peut aussi servir à la génération de vapeur,. Lo vapeur ainsi obtenue peut être employée ensuite pour le fonc- tionnement de l'installation ::1.' oxygène')l ou d'une installation de force motrice quelconque, dont la vapeur :l'échappement peut être utilisée pour couvrir la consommation de vapeur de la généra¯ tion de gaz.
Dans la première opération, on peut régler la température de l'espace de combustion par changement de la quantité de vapeur amenée ou engendrée..
Le procédé de l'invention permet de fabriquer en continu un gaz de gazogène de grande puissance calorifique dans un gazo- Gène travaillant avec des scories liquides, et ce, dans les
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meilleures conditions économiques. Le gas engendré peut =us-ai être employé CO1e ga d'éclairt..ge. On peut aussi employer dans le présent peo cédé :les combustibles de qualité inférieure, qui n'ont pu être employés jusqu'ici pour la fabrication du ga; de g..ogen notamment de gaz de grande pui.sSzi2Ct,' calorifique.
En raison de la fabrication du gaz de gazogène en deux opérations, on peut employer deux combustibles différents; de plus on peut facilement régler le fonctionnement du gazogène et suffire aux exigences de l'industrie chimique synthétique dans la mesure la plus grande en ce qui concerne la composition du gaz.
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aUtre z-vantage iràportant résiie nà Un autre avantage important réside en ce quelles cendres
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ne contiennent pas de résidu combustible D'après l'invention, .on peut aussi modifier la composition de la scorie liquide par addition d'éléments :le formation des scories, de sorte qu'on peut employer les scories cornue liant hydraulique.
Revendications.
1/ Procédé de fabrication d'un gaz degazogène de grande puissance calorifique en marche continue, caractérisé en ce que la fbri- catipn du gaz :le gazogène a lieu en deux opérations séparées, savoir : on brûle dans la première opération un combustible solide, liquide ou gazeux dans un espace de combustion, indépen- dant du gazogène proprement dit, mais relié à ce gazogène, avec de l'oxygène de l'air ou de l'air enrichi d'oxygène, et on mélange les gaz de combustion avec :
le la vapeur -'eau saturée ou sur- chauffée, le cas échéant avec de l'acide carbonique, cette vapeur d'eau étant surchauffée jusqu'à la température des gaz de combus- tion, et ensuite le mélange des gaz de combustion et de la, vapeur l'eau surchauffée, ainsi qu'éventuellement le surplus d'oxygène est conduit à travers la colonne il) charbon incandescente d'un gazogène à scories liquides, qui réduit le mélange d'oxyde de car bons et l'hydrogène.
2/ Procédé d'âpres 1, caractérisé en ce que la chaleur rayonnante de 1'espace 'Le combustion est employée pour la génération de vapeur d'eau.
3/ Procédé d'après 1, caractérisé en ce que l'espace -.le com- bustion est maintenu sous pression. il/ Procédé d'après 1 et 2, caractérisé en ce que la température est réglée dans l'espace de combustion par changement de la quantité de vapeur engendrée ou amenée.
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Process for the continuous manufacture of a gasifier gas of great calorific power, For many years, attempts have been made to continuously manufacture, with oxygen, a gasifier gas of great calorific power, such as gas: water, double gas, etc., but the tests carried out in this direction have so far not given satisfactory results. The reason for this failure is firstly that gasification with oxygen results in an extremely high temperature rise in many cases above 20002 C, in the lower reaction zone of the gasifier. , temperature at which the most refractory bricks melt.
If we want to protect the coating: the walls, it is necessary to introduce into the reaction zone water vapor in large quantities
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higher than the required quantity, which favors the formation of carbonic acid and consequently reduces to a considerable extent the calorific power of the gas.
The thermodynamic explanation of this phenomenon is that the time available for the diffusion of heat by which the water vapor is brought to the temperature :: the reaction is insufficient, so that most of the surplus: the heat is consumed for a strong superheating of the water vapor and not for the endothermic decomposition of this vapor, from which it results that the superheated water vapor favors as a result of exothermic reactions, the formation of carbonic acid in the upper areas of the coal column.
Now, the inventors have found that this drawback, which has hitherto made it almost impossible to manufacture a gasifier gas of great calorific power by means of oxygen, can be eliminated by introducing into the gasifier, :: the steam of superheated water a temperature higher than that of the reaction zone (about 1000-2000) and this, just enough for the maintenance of the reaction of the water gas, so that the surplus heat is used almost excluded .. sively for Here endothermic decomposition:
steam, a decomposition that can be used for the reaction of water gas, - But water vapor cannot be heated, to such a high temperature, in regenerators, recuperators or heat exchangers.
According to the present invention, the superheating of water vapor to such a high temperature can be achieved because the high calorific gasifier gas is produced in two separate operations. In the first operation, a solid, liquid or gaseous fuel,: any erasure, is burned in a combustion space connected to the gasifier itself, using oxygen, air or: air enriched with oxygen , and the combustion gases are mixed with steam '3' saturated water
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or already superheated, the water vapor being thus brought to approximately the temperature of the combustion gases.
In the second operation the mixture of combustion gases and superheated water vapor, as well as possibly the surplus oxygen, is carried through the incandescent coal column of a gasifier working with liquid slag, in which the reduction of the carbonic acid of the combustion gases into carbon monoxide and the decomposition of the water vapor take place, therefore the formation of the gasifier gas proper.The gasification is:
,,) not performed with oxygen, but the greater part of this oxygen is not introduced directly into the gasifier, but through the intermediary of oxygen carriers, namely carbonic acid and steam 1 ' water.
If a gasifier gas which is practically free of hydrogen and having a high percentage of carbon monoxide is desired, the combustion gases are mixed in the first operation with carbon dioxide instead of being mixed with steam. the water.
It is obvious that one can, according to need, pplace a part of the vapor: the water by carbonic acid, in order to manufacture in the gasifier a gas corresponding to the requirements.
The combustion space as well as the gasifier are preferably maintained under pressure in order to increase the reaction rate.
Accordingly, according to the present invention, for the production of a high calorific power gasifier gas, two fuels are used, namely a primary fuel which burns in the first operation, and a secondary fuel which is gasified in the first operation. the second operation. The primary fuel can be of any kind. The primary fuel can be used: inferior quality fuels such as coal dust, shavings, oil, tar, and even gas.
Young lignites, peat, etc., are particularly advantageous, since they contain on the one hand a high / high content
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in free oxygen, which partly covers the. quantity of oxygen required directly for the. combustion and indirectly for gasification, and on the other hand a lot of moisture, chemically combined water, and hydrogenated so that the amount of water mixer to be prepared separately is reduced.
One can also use as primary fuel, a lean gas prepared with these qualities of coalµ? The secondary fuel can be
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any fuel suitable for "lump" gaification, for example, coal, coke, wood, etc.
The radiant heat from the combustion space of the
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primary bustible can also be used for steam generation. The steam thus obtained can then be used for the operation of the installation: 1. oxygen ') l or any installation of motive power, including steam: the exhaust may be used to cover the steam consumption of the gas generation.
In the first step, the temperature of the combustion space can be regulated by changing the quantity of steam supplied or generated.
The process of the invention makes it possible to continuously manufacture a gasifier gas of high calorific power in a gas generator working with liquid slag, and this, in
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better economic conditions. The gas generated can be used CO1e ga d'lairt..ge. The following can also be used in the present procedure: fuels of inferior quality, which could not be used until now for the manufacture of ga; of g..ogen in particular gas of great pui.sSzi2Ct, calorific.
Due to the production of the gasifier gas in two operations, two different fuels can be used; moreover, the operation of the gasifier can easily be regulated and meet the requirements of the synthetic chemical industry to the greatest extent as regards the composition of the gas.
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Another important advantage lies in the fact that ashes
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do not contain combustible residue. According to the invention, the composition of the liquid slag can also be changed by adding elements: slag formation, so that the slag can be used as a hydraulic binder.
Claims.
1 / A method of manufacturing a gas generating gas of great calorific power in continuous operation, characterized in that the fbri- catipn of the gas: the gasifier takes place in two separate operations, namely: in the first operation a solid fuel is burned, liquid or gaseous in a combustion space, independent of the gasifier proper, but connected to this gasifier, with oxygen from the air or from air enriched with oxygen, and the combustion gases are mixed with :
the vapor - saturated or superheated water, if necessary with carbonic acid, this water vapor being superheated to the temperature of the combustion gases, and then the mixture of the combustion gases and steam, the superheated water, as well as possibly the surplus oxygen, is led through the incandescent carbon column of a liquid slag gasifier, which reduces the mixture of carbon oxides and hydrogen .
2 / A process of harsh 1, characterized in that the radiant heat of the combustion space is employed for the generation of water vapor.
3 / A method according to 1, characterized in that the combustion space is maintained under pressure. il / Method according to 1 and 2, characterized in that the temperature is regulated in the combustion space by changing the quantity of steam generated or supplied.
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