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"PROCEDE DE DISTILLATION DE GOUDRON "
La présente invention concerne un procédé perfec- tionné de distillation de goudron avec de la vapeur sur- chauffee.
On a proposé bien des façons de distiller du goudron de houille avec de la vapeur, et .ênie avec de la vapeur sur- chauffée, habituellement en introduisant la vapeur dans une .nasse du goudron à distiller ou en faisant passer le goudron et la vapeur, en contre-courant l'un par rapport à 1'autre, à travers un scrubber ou une colonne.
La présenta invention offre un procédé perfectionné de distillation de goudron, avec de la vapeur surchauffée,
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dans lequel la vapeur employée à une température radicale- ment plus élevée que celle proposée jusqu'à présent-pour une telle distillation et dans lequel cette vapeur fortement surchauffée est employée d'une manière particulièrement avantageuse.
La vapeur surchauffée que l'on emploie dans ce procédé est surchauffée à une température supérieure à celle à laquelle une distillation et une carbonisation complètes de la poix résiduelle, ou résidu poisseux, se produiraient et on emploie cette vapeur fortement surchauffée de façon à éviter une carbonisation inadmissible et à obtenir une distillation rapide et effective.
La vapeur surchauffée que l'on emploie dans le pré- sent procédé est surchauffée à une haute température, par exemple à une température de l'ordre de 500 à 1000 C. Du goudron de houille, si on le chauffait à une telle tempé- rature, se carboniserait rapidement. Dans le procédé qui fait l'objetde l'invention, ou obvie aux inconvénients de vapeur à des températures aussi élevées, et l'on en fait usage d'une manière particulièrement avantageuse.
Suivant l'invention, on amène la vapeur fortement surchauffée dans une chambre contenant une masse du goudron ou poix à distiller et on pulvérise ce goudron ou poix dans la vapeur sous la forme d'un brouillard ou poussière liquide d'une intensité telle que la vapeur est presque instantané- ment refroidie de sa haute température une température approchant de celle de la poix formée, tandis que le goudron.:: ou poix est rapidement distillé et chauffé à une température approchant de celle à laquelle la vapeur est refroidie.
On peut effectuer facilement cette pulvérisation intense du goudron ou poix au moyen d'un ou plusieurs rouleaux tournant rapidement, soit lisses ou pourvus de rainures ou saillies . périphériques, qui plongent dans la masse de goudron ou poix
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se trouvant dans 'le fond de l'appareil et font que teuton les parties de l'uppareil se trouvent remplies d'un brouillard intense et continu du goudron ou poix, de sorte que la vapeur, à haute température, entrante est immédia- tement refroidie par contact avec le brouillard intense ce qui a pour résultat de chauffer rapidement, et de vaporiser rapidement de celui-ci, les constituants huileux.
On peut ainsi fournir en quantité réglée de la vapeur qui est surchauffée à des températures avoisinant 600 à 1000 C à une chaudière à distiller ayant un ou plusieurs rouleaux pulvérisateurs tournant rapidement et continûment alimentée en goudron ou poix à distiller, et l'on peut régler l'allure de la fourniture de vapeur et de Goudron ou poix de façon à pouvoir effectuer une distillation rapide et continue et à produire de la poix à point de fusion élevé, par exemple: de la poix ayant un point de fusion d'environ 2050 C, ou plus élevé, avec un rendement extraordinairement fort du goudron en huile, rendement se montant à environ 75 %, ou davantage, et variant quelque peu avec la nature du goudron distillé.
La rapidité avec laquelle la vapeur fortement surchauffée est refroidie à une température inférieure à celle à laquelle une décomposition inadmissible de la poix se produit est telle qu'on peut réduire la décomposition au minimum et effectuer neanmol@s une distillation rapide et effective. Si l'on désire une certaine décomposition afin, par exemple, d'augmenter la teneur en carbone du résidu poisseux, on peut facilement y arriver en réglant la température, l'allure à laquelle la vapeur est fournie et le brouillard de goudron ou poix dans la chambre, ou en prolongeant le temps de contact du goudron ou poix, dans @ la chambre, avec la vapeur chaude.
Dans la mise en pratique du procédé, l'intensité de contact de la poix ou goudron et de la vapeur sera ordi-
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nairement telle que la vapeur puisse passer à travers la chambre à une allure rapide de façon à ne se trouver en contact avec le brouillard intense de goudron ou poix que @ pendant une courte période de temps, de une à cinq secondes, par exemple,plus ou moins, selon la grandeur de l'appareil et les conditions dans lesquelles on opère.
D'une manière similaire, on peut régler la fourniture de goudron, ou de goudron partiellement distillé, à la chaudière et l'enlèvement de celle-ci de poix à point de fusion élevé de façon que toute la durée de l'opération, à partir du moment où le goudron pénètre jusqu'à celui où la poix s'en va, soit courte et ne dépasse pas, par exemple, une minute, ou moins, dans certains cas pour atteindre cinq à dix mi- nutes, ou plus, dans d'autres cas. Il ne faut qu'un temps très court, avec la pulvérisation intense du goudron ou poix dans la vapeur chaude, et avec une fourniture réglée de la vapeur fortement surchauffée, pour effectuer une distillation du goudron au degré désiré.
Le goudron que l'on distille peut être du goudron de houille ordinaire provenant d'installations de fours à coke ou de cornues à gaz, ou bien ce peut être d'autres goudrons tels que des goudrons à basse température, des goudrons de gaz à l'eau, des goudrons de gaz de gazogène, etq Au lieu de distiller des Goudrons complets; on peut distiller des fractions de goudron plus lourdes ou plus légères, telles que le goudron plus lourd récupéré de la conduite collectrice d'une installation de récupération de sous-produits, ou le goudron plus léger récupéré des condenseurs d'une telle installation.
On peut pousser la distillation au degré nécessaire pour produire une poix ayant un point de fusion plus élevé ou plus bas, comme on le désire, et un plus ou moins grand pourcentage d'huiles de distillat; mais un des avantages du
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procédé est qu'il permet d'obtenir un rendement extraer- dinairement fort en huiles de distillât, et de la poix à point -,'Le fusion élevé, rapidement et continûment, et avec relativement peu de décomposition (le la poix produite.
Dans certaine cas, on peut désirer des poix à point de fusion intermédiaire, avoisinant par exemple 65 ou 95 uu 120 C, tendis que, dans d'autres cas, on peut désirer un point de fusion allant jusqu' 150 C, ou même jusqu'à 205 C, ou plus. On peut obtenir facilement ces poix suivant le présent procédé.
La vapeur surchauffée que l'on emploie dans ce procédé n'a pas besoin d'être à haute pression bien que, quand on dispose de vapeur à haute pression, on puisse l'employer. De la vapeur d'échappement à basse pression dont on dispose à bien des installations peut être facile- ment surchauffée à une haute température et employée dans le présent procédé. Les surchauffeurs peuvent être de cons- truction convenable permettant de surchauffer la vapeur à la haute température désirée. On peut employer un sur- chauffeur à serpentin situé en un point adjacent à la chaudière distiller, d.e façon à fournir directement et d'une manière continue à celle-ci de la vapeur surchauffée.
La chaudière elle-même peut varier comme cons- truction, mais doit être pourvue de moyens pour former un brouillard intense du goudron ou poix à distiller de façon que la vapeur fortement surchauffée soit presque instantanément refroidie à une température inférieure à celle à laquelle il se produirait une carbonisation et une cokéfaction inadmissibles. La formation d'un brouillard intense de ce genre avec un rouleau tournant rapidement non seulement effectuera un refroidissement rapide de la vapeur et une utilisation de sa chaleur pour la distillation, mais maintiendra l'intérieur de la chaudière lavé par le
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brouillard de goudron pulvérisé et empêchera par .cela même les parois intérieures de se recouvrir de coke.
Le goudron est avantageusement fourni à la chaudière d'une manière continue et la poix produite est retirée continû- ment .
Quand on distille du goudron pour produireune poix à point de fusion élevé, avoisinant par exemple 205 C, ou plus, la vapeur d'eau et les vapeurs d'huile mélangées quittent la chaudière à une haute température, environ par exemple 1500 C ou davantage, bien que la température puisse être un peu plus basse .et puissevarièr avec le mode d'opé- ration, la nature ou le point de fusion de la poix produite, etc.. La vapeur d'eau et les vapeurs d'huile, à cette haute température, entraînent une grande quantité de chaleur que l'on peut employer avantageusement pour réchauffer et distiller du goudron et on peut combiner ce réchauffage et cette distillation avec la distillation proprement dite d.e façon que le goudron partiellement distillé soit fourni à la chaudière pour une distillation plus complète.
Le réchauffage du goudron par la vapeur d'eau et les vapeurs chaudes aura pour résultat de refroidir la vapeur d'eau et les vapeurs et de condenser de celles-ci certains des cons- tituants huileux à point d'ébullition plus élevé. En procédant à la condensation sur le principe du contre- courant, on peut récupérer une grande partie de la chaleur contenue dans la vapeur d'eau et les vapeurs pour en faire usage afin de réchauffer et de distiller du goudron en même temps que les vapeurs d'huile sont elles-mêmes condensées.
Un des avantages de l'invention est que l'usage de la vapeur fortement surchauffée permet d'employer une quantité radicalement plus petite de vapeur pour effectuer la--distillation, de sorte que les vapeurs d'huile distillées sont mélangées avec une quantité relativement faible de va-
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peur d'eau es C0.¯¯...r..,l::n .vec es .j.l')cCcl!30 proposés autrefois . Il en résulte- que l'on peut condenjer plus facilement de la V:J.)6Ul' (f ('c.U les v¯, :ulw d'huile et que, si la vapeur est elle-mê.ie condensée, il y en a beaucoup moins à condenser.
Pur eze;,ple, en faisant usage de vapeur surchauffée à une température d'environ 800 C, et en
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fournissant à la chaudière du goudron deshydraté préala- blement r(:cil(;nffé 0. une; tenpérature étvoisin, nt 150 C, il est possible de distiller' environ 520 litres de goudron,
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pour produire de la poix ayant un point de fusion d'environ 205 C, par 454 kg de vapeur surchauffée Fournie, avec une
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température d'environ 285 C pouj' Il vapeur d'eau et les vapeurs quittant la chaudière.
Si la V",.UL' d'eau chaude et les vapeurs clr..uû:, quittant 1.:, chaudière sont e:,.ploY2'::s pour réchauffer '- t .l1;,till(;l' ],1-11,ti811li[ cuit le .'joudron, on peut réaliser, avec la 1"ê...e quantité de vapeur, une allume de distillation radicalement augmentée.
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Au lieu de conde/ser la vapeur, on peut loe débarras- ser autant que possible des vapeurs d' huile r?1.r3ées, puis la remettre en circulation et la réchauffer pour s'en servir de nouveau dans le procédé. Si l'on réchauffe le goudron et si l'on en distille les constituants huileux point d'ébullition plus bas avant d'aliéner la poix résul- tante en contact direct avec la vapeur fortement surchauffée, dans la chaudière, le distillât produit par la distillation à la vapeur sera fait de constituants huileux à point d'ébullition plus élevé,
que 1' on peut condenser facilement
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de la vapeur à une tef-tpérature supérieure à celle où la vapeur elle-...:..e se condense. En opérant de cette façon, il n'y aura eue peu, sinon pas du Lout, de vapeurs d'huile laissées ,!1lun!;
e, avec la vapeur à une température appro- chant de celle de condensation, et on peut remettre la vapeur, débarrassée autant que possible dies vapeurs d'huile, en circulation à travers le surchauffeur et en faire usage
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à nouveau dans le procédé..Lorsqu' 1 on dispose de vapeur d'échappement, ou si la dépense de vapeur n'est, pas un facteur d'importance, on peut employer (le la vapeur vive, @ sans remise en circulation,
et condenser-'la vapeur avec les dernières fractions d'huile.
Le dessin ci (joint représente, d'une manière quelque peu conventionnelle et schématique, une disposition d'appareil propre à la mise en pratique de l'invention; mais il va sans dire que l' invention n'y est nullement limitée.
Le surchauffeur de vapeur représenté sur ce dessin est un surchauffeur à serpentin., 1, auquel la vapeur à surchauffer arrive en a, qui est convenablement dispose dans un fourneau de chauffage 2 et d'où la vapeur surchauffée passe, par le tuyau 3, à la chaudière à distiller 4. Dans cette chaudière se trouve un rouleau cy- lindrique 5 directement accouplé à un moteur électrique 6 capable'de le faire tourner rapidement, à 900-1100 tours par minute par exemple.
Au-dessus de l'extrémité opposée de la chaudière, se trouve la chambre de séparation 7 à travers laquelle la vapeur d'eau et les vapeurs s'échap- 'peut et dans laquelle d'effectue l'enlèvement des consti- tuants goudronneux ou poisse'].:':. La vapeur d'eau et les vapeurs passent, par la conduite 8, au premier d'une série de condenseurs fractionnaires et échangeurs de chaleur et réchauffeurs indirects9, 11 et 13.
Du premier condenseur ou échangeur de chaleur, la vapeur d'eau et les vapeurs non condensées passent, par la conduite 10, au second échangeur de chaleur 11 d'où, par la conduite 12, elles passent au troisième échangeur de chaleur 13 et toutes vapeurs, et vapeur d'euu, non condensées, restantes s'échappent par la conduite 14 à un aspirateur au moyen duquel on peut régler le-flux de vapeur à travers le système.
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Du 0Uc':t'0L1 est fourni, .j' l conduite le, l'\o"';l..Ci: 0TtO'lr...t, 1-..-. -:-'.:'8,:)"; de ,; l' c:¯... evr de chaleur 13 et y 8t .,':C::.lèff:0, tU.lt..," vapeurs résultantes pa¯ ¯.rt, par lu conduite il?, ..:U c'n.?e¯ ci.lr lu et y étant cO:l(,2r1,,'c"d Le COUC1Y'0J;l r :' c 1; a>:; f f 1..,¯,.,c, par la conduite 19, li l'c.j.c;: 20 du "ecc 11':l éch:.;."c.ecu' d- chaleur 11 0-,, il est chauffé à.v:.Y.t,.,¯.e, lex il l 'C\Li.' 8 l' '; ,;.,'--11 tv...FtL., ,Nu.l''+,9 par la cor- duite 21, ..u .^Oïte:
L(.ul' z et y l'tant COnc'e!1;'wc, tandis que le Y'Wi'LLu SOU(::L'oJ:r1J.;z lO-1 (t;til16 é yaibe par la conduite e 2 1 c h u e L?, de chaleur où il est te Y')l,l- veau échauffe ut distillé é c.. , l'espace 2'4, les v,;,:s rsulta:¯t'Js ¯ .N,¯a¯,y par la coriduite 25, au condenseur 3 G et y C t:...tl:t .::on'::.el1.'3 C'), tjndis .¯ue le résidu poisseux passe, par 1=1 conduite 7, u dispositif distributeur '8 situé dans la chambre dee :,rrtion ¯?¯. La poix decer-<< le 10., d;.; chicanes 39 ) ait ','é. ;1=:Ts la chambre ±, puis passe, par la conduite 30, à l'extrémité de la chaudière où pénètre la vapeur surchauffée. Le résidu poisseux, ou poix résiduelle, est retire, ou sort, de la chaudière par la conduite 31 et est recueilli en b.
Le condensé formé dans les condenseurs indirects 9, 11 et 13 est son- tiré en 32, 33 et 34, respectivement, comme fractions d'huile ayant une gamme de points d'ébullition successive- ment décroissants. L'appareil représenté assure une plura- lité de fractions provenant en partie du réchauffage et de la distillation partielle du goudron et en partie de la nouvelle distillation qui se produit dans la chauaiere proprement dite.
Avec une telle disposition, les constituants à point d'ébullition plus bas peuvent être enlevés du goudron dans un état concentré, c'est-à-dire sans venir en contact avec la vapeur surchauffée, et il n'y a que le goudron ou poix partiellement distillé qui est ensuite soumis à une distillation ultérieure par contact direct
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avec la vapeur fortement surchauffée.
Les vapeurs d'huile distillées par la vapeur d'eau seront par consé- quent, pour la plupart, des vapeurs d'huile à point d'ébullition élevé que l'on peut facilement condenser de la vapeur d'eau, en majeure partie ou entièrement, sans refroidir la vapeur à son point de condensation,, bien que la vapeur puisse également être condensée dans le dernier condenseur quand on ne doit pas l'utiliser de nouveau, et on peut, par cela même, disposer de sa chaleur latente de condensation pour aider à réchauffer le goudron froid.
Dans l'appareil représenté; leflux général du goudron ou poix et de la vapeur, dans la chaudière, se fait en contre-courant de sorte que la vapeur fortement sur chauffée pénétrant dans la chaudière vient d'abord en contact avec la poix à point de fusion le plus bas, con- tenant la plus grande proportion de constituants huileux..
La distillation rapide de ces constituants huileux, du@ goudron ou poix, refroidit, rapidement la vapeur à une température inférieure à celleà laquelle une décomposition inadmissible de la poix se produit. La poix à point de fusion le plus élevé s'échappera de l'extrémité de sortie de la chaudière et @era approximativement en équilibre avec la vapeur d'eau et les vapeurss'échappant.
En consé- quence:quand bien même 1:. vapeur peutêtre à une haute température de surchauffe, bien supérieure à celle à laquelle du goudron ou poix peutêtre chauffé sans cokéfac- tion, l'intensité du brouillard de goudron ou poix pul- vérisé est si grande que la vapeur est presque instantané- ment refroidie une température inférieure à celle à laquelle cette cokéfaction inadmissible se produira, avec une utilisation rapide, d'une manière correspondante, de la chaleur de la vapeur pour distiller le goudron ou poix.
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"TAR DISTILLATION PROCESS"
The present invention relates to an improved process for the distillation of tar with superheated steam.
Many ways have been proposed to distill coal tar with steam, and also with superheated steam, usually by introducing the steam into a tar trap or by passing the tar and steam through. , countercurrent to each other, through a scrubber or a column.
The present invention provides an improved process for the distillation of tar, with superheated steam,
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in which the steam employed at a radically higher temperature than that hitherto proposed for such distillation and in which this greatly superheated steam is employed in a particularly advantageous manner.
The superheated steam employed in this process is superheated to a temperature above that at which complete distillation and carbonization of the residual pitch, or sticky residue, would occur and this greatly superheated steam is employed so as to avoid inadmissible carbonization and to obtain a rapid and effective distillation.
The superheated steam which is employed in the present process is superheated to a high temperature, for example to a temperature of the order of 500 to 1000 C. Coal tar, if heated to such a temperature. erased, would quickly char. In the process which is the object of the invention, or obviates the disadvantages of steam at such high temperatures, and is used in a particularly advantageous manner.
According to the invention, the highly superheated vapor is brought into a chamber containing a mass of tar or pitch to be distilled and this tar or pitch is sprayed into the vapor in the form of a mist or liquid dust of an intensity such as steam is almost instantaneously cooled from its high temperature to a temperature approaching that of the pitch formed, while tar or pitch is rapidly distilled and heated to a temperature approaching that at which the vapor is cooled.
This intense spraying of the tar or pitch can be easily carried out by means of one or more rapidly rotating rollers, either smooth or provided with grooves or projections. peripherals, which plunge into the mass of tar or pitch
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lying in the bottom of the apparatus and cause all parts of the apparatus to be filled with an intense and continuous mist of tar or pitch, so that the steam, at high temperature, entering is immediately cooled by contact with the intense fog which results in heating rapidly, and rapidly vaporizing from it, the oily constituents.
It is thus possible to supply a controlled quantity of steam which is superheated to temperatures of around 600 to 1000 C to a distillation boiler having one or more spray rollers rotating rapidly and continuously supplied with tar or pitch to be distilled, and it is possible to regulate the pace of the supply of steam and tar or pitch so as to be able to effect rapid and continuous distillation and produce high melting point pitch, for example: pitch having a melting point of about 2050 C, or higher, with an extraordinarily high yield of tar to oil, the yield amounting to about 75%, or more, and varying somewhat with the nature of the tar distilled.
The rapidity with which the strongly superheated vapor is cooled to a temperature below that at which inadmissible decomposition of the pitch occurs is such that decomposition can be minimized and distillation can be carried out rapidly and efficiently. If some decomposition is desired in order, for example, to increase the carbon content of the tacky residue, this can easily be achieved by adjusting the temperature, the rate at which the steam is supplied and the fog of tar or pitch. in the chamber, or by prolonging the contact time of the tar or pitch, in the chamber, with the hot steam.
In practicing the process, the contact intensity of the pitch or tar and the steam will be ordinary.
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usually such that the vapor can pass through the chamber at a rapid rate so as to come into contact with the intense fog of tar or pitch only for a short period of time, from one to five seconds, for example, more or less, depending on the size of the device and the operating conditions.
In a similar manner, the supply of tar, or partially distilled tar, to the boiler and the removal thereof of high melting point pitch from the boiler can be regulated so that throughout the operation, at from the moment the tar penetrates until when the pitch goes away, either short and not exceeding, for example, one minute, or less, in some cases reaching five to ten minutes, or more, in other cases. It only takes a very short time, with the intense spraying of the tar or pitch into the hot steam, and with a controlled supply of the strongly superheated steam, to distill the tar to the desired degree.
The tar that is distilled may be ordinary coal tar from coke oven or gas retort installations, or it may be other tars such as low temperature tars, gas tars at low temperature. water, gas generator gas tars, etq Instead of distilling whole tars; heavier or lighter tar fractions can be distilled, such as heavier tar recovered from the header line of a by-product recovery plant, or lighter tar recovered from the condensers of such a plant.
The distillation can be extended to the degree necessary to produce a pitch having a higher or lower melting point, as desired, and a greater or lesser percentage of distillate oils; but one of the advantages of
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process is that it achieves an extraordinarily high yield of distillate oils, and high melting pitch, quickly and continuously, and with relatively little decomposition (the pitch produced.
In some cases one may desire pitches with an intermediate melting point, for example around 65 or 95 or 120 ° C., while in other cases one may desire a melting point of up to 150 ° C., or even up to 120 ° C. 'at 205 C, or more. These pitches can be easily obtained by the present process.
The superheated steam which is employed in this process need not be at high pressure although, when high pressure steam is available, it can be employed. Low pressure exhaust steam available at many facilities can easily be superheated to a high temperature and employed in the present process. The superheaters can be of suitable construction to superheat the steam to the desired high temperature. A coil superheater located adjacent to the distillation boiler may be employed, so as to directly and continuously supply superheated steam thereto.
The boiler itself may vary as a construction, but must be provided with means to form an intense mist of the tar or distillation pitch so that the strongly superheated steam is almost instantaneously cooled to a temperature below that at which it is obtained. would produce impermissible carbonization and coking. Forming such an intense mist with a rapidly rotating roller will not only effect rapid cooling of the steam and use of its heat for distillation, but will keep the inside of the boiler washed by the steam.
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sprayed tar mist and will thereby prevent the interior walls from becoming covered with coke.
The tar is advantageously supplied to the boiler in a continuous manner and the produced pitch is withdrawn continuously.
When tar is distilled to produce a high melting point pitch, for example around 205 C, or more, the water vapor and mixed oil vapors leave the boiler at a high temperature, for example about 1500 C or more. , although the temperature may be a little lower and may vary with the mode of operation, the nature or the melting point of the pitch produced, etc. Water vapor and oil vapors, at this high temperature result in a large amount of heat which can be advantageously used for heating and distilling tar and this reheating and distillation can be combined with the actual distillation so that the partially distilled tar is supplied to the boiler for a more complete distillation.
Reheating of the tar by the steam and hot vapors will result in cooling the water vapor and vapors and condensing therefrom some of the higher boiling oily constituents. By carrying out the condensation on the principle of the countercurrent, we can recover a large part of the heat contained in the water vapor and the vapors to be used to heat and distill the tar at the same time as the vapors. of oil are themselves condensed.
One of the advantages of the invention is that the use of strongly superheated steam allows a drastically smaller amount of steam to be employed for carrying out the distillation, so that the distilled oil vapors are mixed with a relatively small amount. low of va-
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fear of water es C0.¯¯ ... r .., l :: n .vec es .j.l ') cCcl! 30 previously offered. It follows that we can more easily condenjer V: J.) 6Ul '(f (' cU les v¯,: ulw of oil and that, if the vapor itself is condensed, it there is much less to condense.
Pur eze ;, ple, by making use of superheated steam at a temperature of about 800 C, and by
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supplying the boiler with pre-dehydrated tar (: cil (; nffé 0. a; neighboring temperature, nt 150 C, it is possible to distill 'about 520 liters of tar,
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to produce pitch having a melting point of about 205 C, by 454 kg of superheated steam Supplied, with a
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temperature of about 285 C for water vapor and vapors leaving the boiler.
If the V ",. UL 'of hot water and the vapors clr..uû :, leaving 1.:, Boiler are e:,. PloY2' :: s to reheat '- t .l1;, till (; l '], 1-11, ti811li [cooks the .'joudron, one can achieve, with the 1st quantity of steam, a radically increased distillation lighter.
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Instead of condensing the steam, it may be freed as much as possible of the re-oiled vapors, then recirculated and reheated for further use in the process. If the tar is heated and the oily constituents distilled from it with a lower boiling point before alienating the resulting pitch in direct contact with the strongly superheated steam, in the boiler, the distillate produced by the steam distillation will be made of oily constituents with higher boiling point,
that one can easily condense
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steam at a tef-temperature higher than that at which the steam itself -...: .. e condenses. By operating in this way, there will have been little, if any, Lout, of oil vapors left behind,! 1mun !;
e, with the steam at a temperature approaching that of condensation, and the steam, freed as far as possible from oil vapors, can be put back into circulation through the superheater and used.
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again in the process..When exhaust steam is available, or if the steam expenditure is not an important factor, one can use (live steam, @ without recirculation,
and condensing the vapor with the last fractions of oil.
The accompanying drawing shows, in a somewhat conventional and schematic manner, an arrangement of apparatus suitable for the practice of the invention; but it goes without saying that the invention is in no way limited thereto.
The steam superheater shown in this drawing is a coil superheater., 1, to which the steam to be superheated arrives at a, which is suitably disposed in a heating furnace 2 and from which the superheated steam passes, through pipe 3, to the distillation boiler 4. In this boiler is a cylindrical roller 5 directly coupled to an electric motor 6 capable of making it rotate rapidly, at 900-1100 revolutions per minute for example.
Above the opposite end of the boiler is the separation chamber 7 through which water vapor and vapors can escape and into which the tarry constituents are removed. or bad luck '] .:' :. The water vapor and vapors pass, through line 8, to the first of a series of fractional condensers and heat exchangers and indirect heaters9, 11 and 13.
From the first condenser or heat exchanger, the water vapor and the non-condensed vapors pass, through line 10, to the second heat exchanger 11 from where, through line 12, they pass to the third heat exchanger 13 and all remaining uncondensed vapors and euu vapor escape through line 14 to a vacuum cleaner by means of which the flow of vapor through the system can be controlled.
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The condensate formed in indirect condensers 9, 11 and 13 is sampled at 32, 33 and 34, respectively, as oil fractions having a range of successively decreasing boiling points. The apparatus shown provides for a plurality of fractions arising in part from the reheating and partial distillation of the tar and in part from the further distillation which takes place in the boiler itself.
With such an arrangement, the lower boiling point constituents can be removed from the tar in a concentrated state, i.e. without coming into contact with the superheated steam, and there is only the tar or partially distilled pitch which is then subjected to further distillation by direct contact
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with strongly superheated steam.
The oil vapors distilled by the water vapor will therefore for the most part be high boiling oil vapors which can easily be condensed from the water vapor, for the most part. or entirely, without cooling the vapor to its point of condensation, although the vapor can also be condensed in the last condenser when it is not to be used again, and by this very fact one can dispose of its latent heat of condensation to help warm cold tar.
In the apparatus shown; the general flow of tar or pitch and steam into the boiler is countercurrent so that the strongly overheated steam entering the boiler first comes into contact with the lower melting point pitch, containing the greatest proportion of oily constituents ..
The rapid distillation of these oily constituents, tar or pitch, rapidly cools the vapor to a temperature below that at which inadmissible decomposition of the pitch occurs. The higher melting point pitch will escape from the outlet end of the boiler and will be approximately in equilibrium with the escaping water vapor and vapors.
Consequently: even if 1 :. steam may be at a high superheat temperature, much higher than that to which tar or pitch can be heated without coking, the intensity of the tar or sprayed pitch mist is so great that the steam is almost instantaneously cooled a temperature lower than that at which this inadmissible coking will occur, with correspondingly rapid use of the heat of the steam to distill the tar or pitch.
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