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" Pro-cédé et installation pour la distillation du charbon et autre matières carbonées ".
Cette invention concerne la distillation destructive de charbon et d'autres matières carbonées et elle a notamment pour but d'effectuer la distillation destructive du charbon dans des conditions largement variables, c'est-à-dire à basses, moyennes ou hantes températures finales et oeoi éoonomiquement et dans une oornue d'une construction et installation ou maçonnerie relativement peu coûteuses.
Selon l'invention, la distillation est effectuée dans des cornues verticales ou inclinées d'étroite section et avantageusement dans des cornues présentant en coupe trans- versale une forme oblongue auxquelles de la chaleur est fournie extérieurement au moyen de cerneaux de chauffage qui
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s'étendant jusque près des parois latérales disposées en face l'une de l'autre des cornues, la capacité des carneaux de chauffage étant déterminée de façon à adapter le volume des gaz de chauffage, lorsque la distillation est exécutée, à la haute température finale pour la production d'un coke dit à "haute température" ou d'un coke pour applications métallurgiques.
De plus, selon l'invention, le dispositif de chargement ou garniture supérieure servant à l'admission de la charge et le dispositif de sortie ou garniture inférieure servant à la décharge du résidu sont établis pour assurer une distribution continue ou périodique de la charge et la décharge périodique ou continue du résidu, ces dispositifs ou garnitures étant établis de façon appropriée pour utiliser alternativement des récipients qui sont chargés de charbon ou autre matière solide devant être distillée et qui présentent avantageusement une forme cylindrique, ainsi qu'un diamètre et une longueur grâce auxquels ils sont logés dans le sens de la longueur entre les parois d'extrémités de la chambre de la cornue, de façon qu' ainsi les récipients, lorsqu'ils sont utilisés,
soient oapables d'être chargés dans la cornue à travers le dispositif d'admission ou garniture supérieure dans une position sensiblement horizontale et de passer à travers la cornue, supportés l'un sur l'autre parallèlement au cours de leur descente, lors de la sortie successive des récipients à travers le dispositif de décharge ou garniture inférieure de la cornue. Ainsi, lorsque les cornues sont utilisées pour la distillation de charbon à une basse on moyenne température finale pour la production d'un combustible sans fumée, le charbon devant être distillé peut être chargé dans les récipients et soumis à la distillation à l'intérieur des récipients au cours de leur descente à travers la cornue, ce qui fait que la distillation peut être
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récipients à travers la aornue.
A l'aide de dispositifsde ce genre, on évite les difficultés rencontrées dans le libre passage de charges en vrao à travers des cornues verticales ou inclinées en argile réfractaire dans la distillation de char- bon sous des conditions de basses ou moyennes températures fi- nales ou de dégazéifioation partielle, de même que la détério- ration consécutive à l'emploi de cornues verticales ou inali- nées en argile réfraotaire dans la carbonisation intermittente ou par couches de charbon sous conditions de basse ou moyenne température finale dans ces oornues.
Il est ainsi possible, dans l'utilisation de ces récipients, d'utiliser des charbons cokéfiants seuls de même que des mélanges de charbons ooké- fiants aveo des charbons non-ookéfiants, coke menu ou anthra- cite, et ainsi de refroidir le résidu de distillation dans les récipients lors de leur décharge sans qu'il soit nécessaire de les saturer avec de l'eau et ainsi sans qu'il soit néoessai- re de maintenir le résidu libre sans accès d'air à. l'intérieur d'une ohambre fermée avant de le décharger à l'air libre comme on le fait habituellement.
De même, par l'utilisation de cor- nues verticales ou inclinées en argile réfractaire, il est ainsi possible d'exécuter la distillation de charbon libre à moyennes ou hautes températures finales et, étant donné que la carbonisation s'effectue d'une façon continue, les cornues et carneaux de chauffage sont maintenus sensiblement à une température uniforme et on évite ainsi la détérioration par craquement ou effritement de l'argile réfractaire, qui se produit par suite du travail intermittent des cornues en argile réfractaire; de même, par l'utilisation de récipients pour effectuer la distillation sous des conditions de basse tempéra- ture, on évite les inconvénients d'ordre pratique rencontrés dans le service des cornues en argi-le réfractaire pour la distillation de charbon sous des conditions de basse tempéra-
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ture.
En conséquence, en adaptant les récipients à la largeur de l'intérieur de la cornue, les cornues en argile réfractaire servent seulement à guider les récipients chargés au cours de leur descente à travers la cornue et par suite aucune partie notable du poids de la charge contenue dans la cornue n'est amenée à porter sur les parois intérieures de celle-ci.
L'invention englobe les opérations de procédé et les caractéristiques de construction décrites ai-après, de même que les caractéristiques constructives décrites dans ce qui suit d'une installation établie pour être exploitée selon l'invention.
De plus, selon l'invention, les dispositifs ou garnitures d'admission et de décharge sent établis pour être utilisés alternativement dans le chargement de charbon à l'état libre et pour décharger le résidu en masses, puis, dans le chargement et le déchargement de récipients lorsque ceux-ci sont utilisés pour maintenir la charge devant être distillée dans sa course à travers la somme. A cette fin, les dispositifs dtad-mission ou garnituree supérieures, tout en étant étudiés pour le chargement direct de charbon en vrac, c'est-à-dire à l'état libre, dans la oornue, sont aussi appropriés, en y disposant. un branchement tubulaire on autrement, à l'admission des récipients chargés dans la cornue,
en.montant dans cet élément tubulaire ou équivalent un tambour tournant comportant une ou des poches de longueur correspondant à la largeur de la garniture d'admission et de la oornue, le tambour étant construit pour tourner et amener la poche de la position dans laquelle le récipient chargé peut passer dans la poche à une position dans laquelle le récipient est disposé à-l'alignement du branchement.
De là, on s'arrange pour qu'il puisse rouler dans la partie principale ou montante de la garniture d'admission ou supérieure, et en-
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que d'une façon analogue la garniture de décharge ou inférieure de la cornue comporte une chambre ou enveloppe de refroidissement destinée à reoevoir, de façon connue, une partie de la charge lors du fonctionnement du méoanisme de déchargement d'une construction simple et connue, cette chambre ou enveloppe étant aussi étudiée, par ses parois d'extrémités ou autrement, pour le guidage des récipients, lorsqu'ils sont utilisés, quand ils sont déchargés successivement au cours du fonctionnement du même mécanisme de déchargement.
Ils sont ainsi amenés dans une position adjacente à un tambour analogue à celui prévu sur le dispositif d'admission ou garniture supérieure, oe qui fait que, d'une façon analogue, lors de la rotation du tambour, après avoir été chargé d'un récipient, il peut être tourné pour amener la poche dans le tambour à l'alignement avec l'ouverture de décharge de l'enveloppe du tambour, pour permettre de faire sortir le récipient de la poohe du tambour et de le rouler jusqu'à un endroit où il est refroidi.
En outre, selon l'invention, un dispositif est prévu pour élever la température de la chaleur appliquée sur les parois extérieures des cornues, lorsque ces dernières sont utilisées pour effectuer la distillation à haute température finale.
Le dispositif utilisé peut rationnellement être constitué par un ou des tuyaux de distribution supplémentaires pour le gaz de chauffage, qui peuvent être posés à côté des tuyaux de distribution pour l'utilisation normale dans l'exécution de la distillation à une basse température finale, mais tout dispositif peut être prévu afin d'augmenter la distribution de gaz de chauffage avec distribution supplémentaire d'air comburant en utilisant les mêmes carneaux.
L'invention englobe les caractéristiques constructives décrites ci-après comme exemple de mise en oeuvre.
De plus, selon l'invention, la distillation peut être
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effectue dans des récipients sous des conditions de haute ou moyenne température, de même que de basse température de distillation. A cette fin, la construction des récipients peut être telle que décrite dans le brevet français n 652.540, déposé le 23 mars 1928, mais les récipients peuvent affecter toute autre forme convenable; ils sont avantageusement en tôle ou plaque de métal relativement mince et sont percée de trous ou ouvertures pour laisser sortir les gaz et vapeurs dégagés au cours de la distillation de la manière décrite dans le brevet français précité, on autrement.
En outre, selon l'invention, au lieu d'utiliser des aornues en argile réfractaire, on peut les construire en aciers spéciaux à forte résistance thermique ou en acier au chrome, ou bien ces cornues peuvent comporter un revêtement extérieur d'argile réfraotaire ou de blocs d'argile réfractaire, ou une garniture intérieure d'argile réfractaire pour les oarneaux de chauffage adjacents.
L'invention est illustrée schématiquement, à titre dtexem- ple, dans le dessin annexé, dans lequel :
La figure 1 est une coupe verticale transversale schématique d'un jeu de cornues comportant deux cornues destinées à être utilisées selon l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne A-B de la figure 1.
Dans la mise en oeuvre de l'invention illustrée sur le dessin annexé, l'intérieur ou chambre des cornues verticales a comporte une forme effilée et présente une section rectangu- laire, puis la cornue est constituée par une série verticale d'éléments placés à l'alignement vertical, séparés dans des plans horizontaux et fixés en place en utilisant un masticage réfractaire, l'intérieur ou chambre de la cornue étant plus
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l'extrémité supérieure.
Les éléments comportent avantageusement des parois latérales solidaires espacées des parois de la cornue et reliées à ces parois au moyen de parois verticales a2 pour former de chaque coté des parties de carneaux verticaux b qui s'élèvent lorsqu'on dispose en coïncidence les éléments de cornue les uns au-dessus des autres dans la maçonnerie, l'élément inférieur comportant de la façon connue une paroi ou cloison horizontale c1 dans laquelle une série de trous verticaux sont percés, la cloison formant un espace enfermé a sous elle, dans lequel le tuyau de distribution de gaz c2 passe, un dispositif étant prévu pour la distribution d'air à l'une ou aux deux extrémités des cerneaux latéraux respec- tifs b, puis l'air à distribuer étant avantageusement réchauffé de façon qu'ainsi,
lors de la sortie du gaz par les trous c1 percés dans la paroi, la flamme et les gaz s'élèvent par les carneaux latéraux verticaux b. Des ailettes ou nervures hori- zontales a1 et b1 sont formées d'une seule pièce avec les éléments alternés, respectivement sur les parois de la cornue et les parois des oarneaux, afin d'amener les flammes et le courant de gaz à frapper contre les faces extérieures des parois de la cornue dans leur course de montée, les gaz perdus passant de là par des oarneaux de sortie !prévus à l'extrémité supérieure de la maçonnerie et . par des aarneaux transverbaux d1 dans un oarneau de sortie commun d2.
Les garnitures supérieures ou dispositifs d'admission e sont établis de toute construction connue, sauf qu'ils sont adaptés à l'application des procédés alternatifs de chargement des cornues décrits dans ce qui précède. C'est ainsi que les garnitures supérieures d'admission sont faites d'une section horizontale correspondant à la forme oblongue de la chambre ou de l'intérieur de la cornue et qu'elles comportent un branchement e1 montant vers l'extérieur et présentant les
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dimensions intérieures nécessaires pour faire passer par ce branchement les récipients f dans lesquels les charges doivent être distillés, oe qui fait que de la manière décrite les récipients f ( représentés sur le coté gauche de la figure 1) sont dirigés dans l'extrémité supérieure de la cornue a.
A cette fin, le branchement tabulaire el peut être muni d'un tambour de chargement e2 de construction appropriée, - qui peut être logé dans une partie faisant corps avec le branchement e1 et ayant une forme cylindrique correspondante. Le tambour e2 est destiné à tourner sous des conditions sensiblement étanches aux gaz, sous la commande d'une roue on. organe équivalent monté sur l'extrémité d'un tourillon on. d'une broche s'étendant vers l'extérieur des parois latérales de la maçonnerie et il comporte une ou. des poches longitudinales .!....
ouvertes sur la périphérie du tambour et qui, lors de la rotation du tambour, peuvent venir à l'alignement d'une ouverture d'admission sensiblement montante e4 prévue dans la partie cylindrique du. branchement ¯¯,ce qui fait qu'un récipient f peut être chargé dans la poche e3. de sorte que lorsque le tambour tourne suivant un arc de cercle déterminé, la poche e3 chargée du récipient peut venir à l'alignement de l'ouverture conduisant dans la partie principale du branchement tubulaire inoliné e1, afin que le récipient f puisse ensuite descendre en roulant en place dans la partie principale du dispositif d'admission e et de là dans l'extrémité supérieure de la cornue a.
De cette façon, lors de l'introduc- tion successive des récipients f, ils sont chargés dans des positions parallèles sensiblement à l'alignement vertical à l'intérieur de la cornue a et ils descendent sous l'action de leur propre poids lors de leur sortie successive à l'extrémité inférieure où. le dispositif de décharge ou garniture inférieure g est monté.
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ou garniture supérieure 0 est avantageusement établie de façon appropriée, à son extrémité supérieure, pour la réception d'une plaque-couvercle supérieure e6 qui peut.
être mise en place de façon qu'une bride descendant de cette plaque-couvercle se place dans un oanal de joint sans fin prévu à l'extrémité supérieure de la garniture d'admission, ce qui permet d'établir un joint étanche aux gaz dans ce canal à l'aide d'un li- ,aide ou de sable ou autre matière incombustible analogue.
Par ce dispositif, en retirant la plaque-couvercle e6 on peut charger à travers la garniture d'admission e, à l'alignement de la cornue a, à partir de l'entonnoir de chargement d'une trémie qui est destinée à être amenée en place en coïncidence au-dessus de la partie verticale de la garniture d'admission e du charbon en vrao ou à l'état libre, suivant un mode alternatif de chargement ( comme représenté sur le coté droit de la figure 1 ) et par exemple lorsqu'il y a lieu d'exécuter la distillation sous des conditions de dégazéification sensiblement complète à une température élevée.
La garniture d'admission ou de chargement peut être fixée à une garniture de base e5 présentant une section sensiblement rectangulaire oorrespondant à l'extrémité inférieure de la garniture d'admission e et de la oornue a, la partie inférieure de la garniture de base étant montée dans la maçonnerie à l'intérieur de laquelle les cornues sont placées. La largeur moyenne de la cornue peut être d'environ 10 à 20 cm. Un avantage pratique est obtenue en réduisant la période de distillation et il est ainsi désirable que la largeur de la cornue soit relativement petite pour faciliter la pénétration de chaleur à partir des parois latérales respectives opposées de la cornue.
Les garnitures inférieures ou dispositifsde déchargement sont avantageusement établis sous la forme d'une enveloppe ou chambre analogue à celle ordinairement utilisée, dans
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laquelle le résidu peut refroidir en masses lors de sa décharge de la cornue. L'enveloppe du dispositif de décharge ainsi établi est destinée, d'une façon aonnae, à recevoir le résidu déchargé lorsque du charbon est carbonisé enrao, c'est-à-dire à l'état libre ( aomme représenté sur le coté droit de la figure 1), le fond de l'enveloppe g1 étant incliné en descen- dant vers l'extérieur aux fins de déchargement et une sortie est prévue et destinée à être fermée et ouverte, suivant ce qui est nécessaire, pour le déchargement périodique du résidu refroidi.
Le dispositif de déchargement on enveloppe!, est avantageusement fixé à une garniture métallique tubulaire h de section correspondant à celle de la partie inférieure de la cornue a, la garniture étant convenablement établie, de façon qu'elle soit supportée par des poutres parallèles i qui sont disposées une de chaque côté des garnitures métalliques tabulaires; ces poutres sont combinées avec d'autres et servent à supporter les cornues et la maçonnerie dars laquelle les cornues sont montées, puis à s'engager sous les parties supérieures s'étendant vers l'extérieur de la garniture métallique tubulaire h .
Les parois d'extrémités parallèles de l'enveloppe ou garniture de déchargement sont évidées sur leurs faces intérieures en g6 pour recevoir les extrémités des récipients f. Les évidements respectifs sont de forme oorrespondante sur les cotés opposés et sont disposés en coïncidence;
on donne à ces évidements une forme telle qu'immédiatement après que les récipients sont entrés dans l'extrémité supérieure de l'enveloppe ou garniture de déchargement g, les récipients sont guidés vers l'avant et vers le bas sur une grille en forme de peigne g4 de forme angulaire, dont la partie supérieure inclinée vers
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ment passent, de sorte que lors de la rotation de la broche sur laquelle les bras g3 sont montés, le récipient f le plus bas, qui a passé dans la partie supérieure de l'enveloppe et qui est supporté sur la partie fendue de la grille g4, est poussé en avant et vers le bas sur la grille par un des jeux de bras de déchargement g3 passant dans les fentes de la grille, de sorte que les récipients f descendent ainsi en roulant sur le dessus de la grille.
Il est évident que la grille angulaire g4 s'étendant, comme elle le fait, à travers la partie supérieure de l'envelop- pe de déchargement g forme un côté des évidements g6 prévue en face l'un de l'autre dans les parois d'extrémités. Ainsi, lorsque les réoipients f roulent vers l'avant sur l'angle de la grille angulaire g4, ils descendent et sont déviés en ar- rière et vers le bas, puis dirigés dans une ouverture prévue dans la partie centrale ou supérieure du fond incliné g1 de l'enveloppe, cette dernière étant conformée en cet endroit pour recevoir un tambour e2 analogue à celui prévu sur la garniture d'admission e;
l'enveloppe ± omporte à un endroit opposé et plue bas une ouverture de sortie e4, de sorte que lorsque le tambour est disposé à l'alignement de la partie inférieure des évidements coïncidents prévus en dans les parois d'extrémités, le réoipient inférieur f entre dans la poche e3 du tambour et, lorsqu'on imprime un mouvement de rota- tion partiel au tambour, à l'aide d'un dispositif tel qu'une manivelle à main montée sur l'extrémité faisant saillie à l'extérieur de la broche ou.du tourillon sur lequel le tambour est monté, la poche est amenée dans une position diamétralement opposée ou autre permettant au récipient de tomber hors de la poche par l'ouverture de déchargement; e4 et de rouler à l'endroit auquel il peut être refroidi ou auquel il peut être vidé de son contenu.
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On conçoit qu'une adaptation de ce genre du dispositif de déchargement g permet aussi son utilisation pour le déchargement du résidu en masses lorsque la charge est carbonisée en vrac, ce qui fait que pendant la rotation des bras de déahar- gement g3 et leur mouvement à travers les fentes de la partie supérieure de la grille angulaire g4, le résidu dégazéifié peut faire casser en morceaux la partie du résidu qui a émergé dans la partie supérieure de l'enveloppe de déchargement g, puis la faire descendre et s'accumuler dans la partie inférieure de l'enveloppe de déchargement où la sortie g2, fermée par une porte est prévue pour le déchargement du résidu refroidi.
Il est évident que la construction de cornues verticales en éléments et en argile réfractaire de la manière décrite permet de placer les éléments ou blocs en position relative coïncidente à l'alignement, des chambres de cornues verticales étant formées en un emplacement central entre des carneaux latéraux b qui peuvent s'étendre à la partie supérieure des parois verticales a2 jusque près de l'extrémité supérieure,de façon à ménager dans la partie supérieure les canaux ou carneaux transversaux d par lesquels les gaz perdus peuvent avoir accès à l'extrémité de la maçonnerie de la manière décrite.
Les tuyaux de distribution de gaz c2 peuvent passer à l'intérieur du conduit à air a et comporter des becs on ajutages montant en coïncidence avec les trous ou orifices percés dans la paroi c1, puis la disposition peut être réalisée de façon que la quantité d'air admise du conduit à air puisse être insuffisante pour assurer la combustion complète et les conditions sont telles que les flammes de chauffage peuvent s'étendre sensiblement sur la partie principale de la longueur du carneau et qu'un ou d'autres conduits à air peuvent être accessibles aux carneaux respectifs b pour distribuer de
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@ distribution de gaz ou davantage à l'intérieur de chacun des conduits à air, de sorte qu'on peut ainsi augmenter la quantité de gaz de chauffage avea une augmentation correspondante du volume d'air distribué,
suivant qu'il y a lieu d'effectuer une distillation à haute, moyenne ou basse température. Il est évident qu'avec une disposition de ce genre on peut monter des paires de cerneaux verticaux b ayant des sections coïncidentes pour ménager entre eux une ohambre de cornue qui va en s'effi- lant vers la haut. Une petite mesure de oonioité de la ohambre de la cornue est appropriée sous les conditions de fonctionne- ment décrites dans ce qui précède, une conicité de 6 cm. de rétrécissement dans la chambre de la cornue pour 30 cm. de hauteur de cette chambre étant appropriée.
Une température maintenue dans les carneaux b de 8000 C peut être utilisée pour effectuer la distillation à basse température sous des conditions de partielle dégazéifioation des oharges à une température finale approximative de 500 C ou plus à l'intérieur de la chambre de la cornue, tandis qu'une température de 15000 0 peut être maintenue à l'intérieur des carneaux de chauffage lorsque la distillation doit être exécu- tée à une haute température finale à l'intérieur de la chambre de la cornue pour obtenir une dégazéification sensiblement complète de la charge, puis des températures de carneaux in- férieures peuvent être maintenues pour la distillation à températures finales moyennes ou inférieures à l'intérieur de la chambre de la cornue,
telle qu'une température finale à l'intérieur de la chambre de la cornue comprise entre environ 7000 et 750 C. Mais il est évident que l'invention n'est pas limitée à des températures de oarneaux et de chambre de cornue particulières pouvant être utilisées pour exécuter la distilla- tion selon ce qui est nécessaire.
Par distillation à basse température, on entend ici une
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@ distillation à une température finale à l'intérieur de la cornue comprise entre environ 400 C ( ou moins) et environ 700 à 750 C; par distillation à une température moyenne on entend une distillation à une température finale à l'intérieur de la cornue correspondant aux températures supérieures de l'ordre de basse températures; puis, par distillation à haute température on entend une distillation à une température finale à l'intérieur de la cornue aux ou au delà des températures supérieures de l'ordre de basse température.
Il est cependant évident que la distillation dans des récipients peut être effectuée sous des conditions et dans des appareils tels que décrits dans ce qui précède dans lesquels on utilise des tem- pératures supérieures à celles de l'ordre de basse température, en particulier lorsqu'on produit un résidu oontenant des hydro- carbures ne produisant pas de fumée dans la dégazéifioation partielle des charges.
Il est en outre évident que l'invention n'est pas limitée à la construction qui vient d'être décrite, mais qu'on peut faire varier largement cette construction pour assurer les avantages découlant de l'adaptation de la construction pour effectuer la distillation à basses, moyennes ou hautes tempéra- tures finales.
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"Process and installation for the distillation of coal and other carbonaceous materials".
This invention relates to the destructive distillation of coal and other carbonaceous materials and it is particularly intended to carry out the destructive distillation of coal under widely varying conditions, i.e. at low, medium or high final temperatures and Economically and in a context of relatively inexpensive construction and installation or masonry.
According to the invention, the distillation is carried out in vertical or inclined retorts of narrow section and advantageously in retorts having in cross section an oblong shape to which heat is supplied externally by means of heating rings which
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extending to close to the side walls arranged opposite one another of the retorts, the capacity of the heating flues being determined so as to adapt the volume of the heating gases, when the distillation is carried out, to the high temperature final for the production of a coke known as "high temperature" or of a coke for metallurgical applications.
In addition, according to the invention, the top loading device or seal serving for the admission of the charge and the outlet device or bottom seal serving for the discharge of the residue are established to ensure a continuous or periodic distribution of the charge and periodic or continuous discharge of the residue, such devices or fittings being suitably established to alternately use vessels which are charged with charcoal or other solid material to be distilled and which preferably have a cylindrical shape, as well as a diameter and length whereby they are housed lengthwise between the end walls of the retort chamber, so that the containers, when in use,
be able to be loaded into the retort through the intake device or upper trim in a substantially horizontal position and to pass through the retort, supported one above the other in parallel during their descent, when lowering. successive outlet of the receptacles through the discharge device or lower retort packing. Thus, when the retorts are used for the distillation of coal at a low or medium final temperature for the production of smokeless fuel, the coal to be distilled can be charged into the vessels and subjected to distillation within the vessels. vessels during their descent through the retort, so that the distillation can be
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receptacles through the aornue.
With the aid of devices of this kind, the difficulties encountered in the free passage of real charges through vertical or inclined refractory clay retorts in the distillation of coal under conditions of low or medium final temperatures are avoided. or partial degassing, as well as the deterioration resulting from the use of vertical or inalined retorts in refraotary clay in intermittent carbonization or by layers of coal under conditions of low or medium final temperature in these oornues.
It is thus possible, in the use of these containers, to use coking coals alone as well as mixtures of ookefying coals with non-ookefying coals, small coke or anthracite, and thus to cool the residue. of distillation in the vessels during their discharge without it being necessary to saturate them with water and thus without having to retest to keep the residue free without access of air to. inside a closed room before unloading it in the open air as is usually done.
Likewise, by the use of vertical or inclined fireclay horns, it is thus possible to carry out the distillation of free carbon at medium or high final temperatures and, since the carbonization is carried out in a manner Continuously, the retorts and heating flues are maintained at substantially a uniform temperature and thus prevent damage by cracking or crumbling of the refractory clay, which occurs as a result of the intermittent working of the refractory clay retorts; likewise, by the use of vessels for carrying out the distillation under conditions of low temperature, the practical drawbacks encountered in the service of refractory argi-retorts for the distillation of charcoal under cold conditions are avoided. low temperature
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ture.
Accordingly, by adapting the receptacles to the width of the interior of the retort, the refractory clay retorts serve only to guide the loaded receptacles as they descend through the retort and therefore no significant part of the weight of the load. contained in the retort is brought to bear on the interior walls thereof.
The invention encompasses the process operations and the construction characteristics described hereinafter, as well as the construction characteristics described below of an installation established to be operated according to the invention.
In addition, according to the invention, the inlet and outlet devices or fittings are established to be used alternately in the loading of coal in the free state and for discharging the residue in masses, then in the loading and unloading. of receptacles when these are used to maintain the charge to be distilled in its course through the sum. To this end, the upper dtad-mission or trim devices, while being designed for the direct loading of bulk coal, that is to say in the free state, in the oornue, are also suitable, with . a tubular connection or otherwise, to the admission of the containers loaded into the retort,
en.montant in this tubular element or equivalent a rotating drum having one or more pockets of length corresponding to the width of the inlet liner and the nozzle, the drum being constructed to rotate and bring the pocket to the position in which the The loaded container can pass into the pocket at a position in which the container is disposed in line with the branch.
From there, we arrange so that it can roll in the main or rising part of the intake or upper trim, and in-
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that in a similar way the discharge or lower lining of the retort comprises a cooling chamber or envelope intended to receive, in a known manner, part of the load during the operation of the unloading mechanism of a simple and known construction, this chamber or envelope also being studied, by its end walls or otherwise, for guiding the containers, when they are used, when they are unloaded successively during the operation of the same unloading mechanism.
They are thus brought into a position adjacent to a drum similar to that provided on the inlet device or upper lining, so that, in a similar way, during the rotation of the drum, after having been loaded with a container, it can be rotated to bring the pocket in the drum into alignment with the discharge opening of the drum casing, to allow the container to be taken out of the drum poohe and rolled up to a place where it is cooled.
In addition, according to the invention, a device is provided for raising the temperature of the heat applied to the outer walls of the retorts, when the latter are used for carrying out the final high temperature distillation.
The device used can rationally be constituted by one or more additional distribution pipes for the heating gas, which can be laid next to the distribution pipes for normal use in carrying out the distillation at a low final temperature, but any device can be provided to increase the distribution of heating gas with additional distribution of combustion air using the same flues.
The invention encompasses the constructive characteristics described below as an example of implementation.
In addition, according to the invention, the distillation can be
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performs in vessels under conditions of high or medium temperature, as well as low temperature distillation. To this end, the construction of the receptacles may be as described in French Patent No. 652,540, filed March 23, 1928, but the receptacles may assume any other suitable shape; they are advantageously made of relatively thin sheet or metal plate and are pierced with holes or openings to let out the gases and vapors given off during the distillation in the manner described in the aforementioned French patent, otherwise.
In addition, according to the invention, instead of using refractory clay retorts, they can be constructed from special steels with high thermal resistance or from chromium steel, or else these retorts may have an exterior coating of refractory clay or refractory clay blocks, or an interior lining of refractory clay for adjacent heating rings.
The invention is illustrated schematically, by way of example, in the accompanying drawing, in which:
Figure 1 is a schematic vertical cross section of a retort set comprising two retorts for use according to the invention.
Figure 2 is a cross section taken on line A-B of Figure 1.
In the implementation of the invention illustrated in the accompanying drawing, the interior or chamber of the vertical retorts a has a tapered shape and has a rectangular section, then the retort is formed by a vertical series of elements placed at vertical alignment, separated in horizontal planes and secured in place using refractory sealant, the interior or chamber of the retort being more
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the upper end.
The elements advantageously comprise integral side walls spaced from the walls of the retort and connected to these walls by means of vertical walls a2 to form on each side portions of vertical flues b which rise when the retort elements are placed in coincidence. one above the other in the masonry, the lower element comprising in known manner a horizontal wall or partition c1 in which a series of vertical holes are drilled, the partition forming a space enclosed under it, in which the pipe gas distribution c2 passes, a device being provided for the distribution of air to one or both ends of the respective lateral rings b, then the air to be distributed being advantageously heated so that in this way,
when the gas leaves through the holes c1 drilled in the wall, the flame and the gases rise through the vertical side flues b. Horizontal fins or ribs a1 and b1 are formed integrally with the alternating elements, respectively on the retort walls and the walls of the oarneaux, in order to cause the flames and the gas stream to strike against the retort walls. the outer faces of the retort walls in their upward stroke, the waste gases passing from there through outlet rings! provided at the upper end of the masonry and. by transverbal beams d1 in a common exit rod d2.
The top gaskets or intake devices are made of any known construction, except that they are suitable for the application of the alternative retort loading methods described above. Thus, the upper intake gaskets are made of a horizontal section corresponding to the oblong shape of the chamber or of the interior of the retort and that they include a connection e1 rising outwards and presenting the
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internal dimensions necessary to pass through this connection the receptacles f in which the charges are to be distilled, so that in the manner described the receptacles f (shown on the left side of figure 1) are directed into the upper end of the retort a.
For this purpose, the tubular branch el can be provided with a loading drum e2 of suitable construction, which can be housed in a part integral with the branch e1 and having a corresponding cylindrical shape. The drum e2 is intended to rotate under substantially gas-tight conditions, under the control of an on wheel. equivalent member mounted on the end of a trunnion on. of a pin extending outwardly from the side walls of the masonry and it has an or. longitudinal pockets.! ....
open on the periphery of the drum and which, during rotation of the drum, can come into alignment with a substantially rising intake opening e4 provided in the cylindrical part of the. connection ¯¯, so that a receptacle f can be loaded into the pocket e3. so that when the drum rotates in a determined arc of a circle, the pocket e3 loaded with the container can come into line with the opening leading into the main part of the inolined tubular branch e1, so that the container f can then descend into rolling into place in the main part of the intake device e and thence into the upper end of the retort a.
In this way, during the successive introduction of the containers f, they are loaded in positions substantially parallel to the vertical alignment inside the retort a and they descend under the action of their own weight during their successive exit at the lower end where. the discharge device or lower seal g is fitted.
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or upper trim 0 is advantageously suitably established at its upper end for receiving an upper cover plate e6 which can.
be fitted so that a flange descending from this cover plate fits into an endless gasket channel provided at the upper end of the inlet gasket, thereby establishing a gas-tight seal in this channel with the aid of a li-, aid or sand or other similar incombustible material.
By this device, by removing the cover plate e6, it is possible to load through the inlet gasket e, in alignment with the retort a, from the loading funnel of a hopper which is intended to be fed. in place in coincidence above the vertical part of the inlet liner e coal in real or in the free state, according to an alternative loading mode (as shown on the right side of figure 1) and for example when the distillation should be carried out under substantially complete degassing conditions at an elevated temperature.
The intake or loading trim may be attached to a base trim e5 having a substantially rectangular section o corresponding to the lower end of the intake trim e and of the oornue a, the lower part of the base trim being mounted in the masonry inside which the retorts are placed. The average width of the retort can be around 10 to 20 cm. A practical advantage is obtained by reducing the distillation period and thus it is desirable that the width of the retort be relatively small to facilitate the penetration of heat from the respective opposite side walls of the retort.
The lower linings or unloading devices are advantageously established in the form of an envelope or chamber similar to that ordinarily used, in
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which the residue can cool in masses as it is discharged from the retort. The envelope of the discharge device thus established is intended, in an aonnae way, to receive the residue discharged when coal is charred enrao, that is to say in the free state (as shown on the right side of figure 1), the bottom of the casing g1 being inclined downwards towards the outside for unloading purposes and an outlet is provided and intended to be closed and opened, as necessary, for the periodic unloading of the cooled residue.
The unloading device is wrapped! Is advantageously fixed to a tubular metal liner h of section corresponding to that of the lower part of the retort a, the liner being suitably established, so that it is supported by parallel beams i which tabular metal fittings are arranged one on each side; these beams are combined with others and serve to support the retorts and masonry in which the retorts are mounted, and then to engage under the upper parts extending outwardly of the tubular metal liner h.
The parallel end walls of the casing or unloading liner are recessed on their inner faces at g6 to receive the ends of the containers f. The respective recesses are of corresponding shape on the opposite sides and are arranged in coincidence;
these recesses are shaped such that immediately after the containers have entered the upper end of the casing or discharge liner g, the containers are guided forwards and downwards on a grid-shaped grid. angular-shaped comb g4, the upper part of which inclines towards
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ment pass, so that during the rotation of the spindle on which the arms g3 are mounted, the lowest container f, which has passed into the upper part of the casing and which is supported on the slotted part of the grid g4, is pushed forward and down on the grid by one of the sets of unloading arms g3 passing through the slots in the grid, so that the containers f thus roll down over the top of the grid.
It is evident that the angular grid g4 extending, as it does, through the upper part of the unloading casing g forms one side of the recesses g6 provided opposite each other in the walls. ends. Thus, when the containers f roll forward on the corner of the angular grid g4, they descend and are deflected back and down, then directed into an opening provided in the central or upper part of the inclined bottom. g1 of the casing, the latter being shaped at this location to receive a drum e2 similar to that provided on the intake lining e;
the envelope ± has at an opposite location and lower down an outlet opening e4, so that when the drum is arranged in line with the lower part of the coincident recesses provided in the end walls, the lower container f enters the pocket e3 of the drum and, when a partial rotary motion is imparted to the drum, by means of a device such as a hand crank mounted on the end projecting outside of the drum. the pin or journal on which the drum is mounted, the bag is brought into a diametrically opposed or other position allowing the container to fall out of the bag through the discharge opening; e4 and drive to the place where it can be cooled or where it can be emptied of its contents.
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It will be appreciated that an adaptation of this kind of the unloading device g also allows its use for unloading the residue in masses when the load is carbonized in bulk, so that during the rotation of the unloading arms g3 and their movement through the slits in the upper part of the angular grid g4, the degassed residue can break into pieces the part of the residue that has emerged in the upper part of the unloading casing g, then lower it and accumulate in the lower part of the unloading casing where the outlet g2, closed by a door, is provided for the unloading of the cooled residue.
It is evident that the construction of vertical retort elements and fireclay in the manner described allows the elements or blocks to be placed in a relative position coincident with the alignment, vertical retort chambers being formed at a central location between side flues. b which can extend from the upper part of the vertical walls a2 up to near the upper end, so as to provide in the upper part the transverse channels or flues d through which the waste gases can have access to the end of the masonry in the manner described.
The gas distribution pipes c2 can pass inside the air duct a and include nozzles or nozzles rising in coincidence with the holes or orifices drilled in the wall c1, then the arrangement can be made so that the quantity d The air intake from the air duct may be insufficient to ensure complete combustion and conditions are such that the heating flames may extend substantially the major part of the length of the flue and one or more air ducts can be accessed from the respective flues b to distribute
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@ distribution of gas or more inside each of the air ducts, so that the quantity of heating gas can thus be increased with a corresponding increase in the volume of air distributed,
depending on whether a high, medium or low temperature distillation is required. It is evident that with such an arrangement it is possible to mount pairs of vertical kernels b having coincident sections in order to provide between them a retort chamber which tapers upwards. A small measurement of retort chamber oonity is appropriate under the operating conditions described above, a taper of 6 cm. of shrinkage in the retort chamber for 30 cm. height of this chamber being appropriate.
A temperature maintained in the flue b of 8000 C can be used to carry out the low temperature distillation under conditions of partial degasification of the feeds at an approximate final temperature of 500 C or more inside the retort chamber, while that a temperature of 15000 0 can be maintained inside the heating flues when the distillation is to be carried out at a high final temperature inside the retort chamber in order to obtain substantially complete degasification of the feed , then lower flue temperatures can be maintained for distillation at medium or lower end temperatures inside the retort chamber,
such as a final temperature inside the retort chamber of between about 7000 and 750 C. But it is obvious that the invention is not limited to particular retort chamber and coil temperatures which may be used to carry out the distillation as required.
By low temperature distillation is meant here a
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@ distillation at a final temperature inside the retort between about 400 C (or less) and about 700 to 750 C; by distillation at an average temperature is meant distillation at a final temperature inside the retort corresponding to higher temperatures of the order of low temperatures; then, by high temperature distillation is meant distillation at a final temperature inside the retort at or above higher temperatures of the order of low temperature.
It is, however, evident that the distillation in vessels can be carried out under conditions and in apparatus as described in the foregoing in which temperatures higher than those of the low temperature order are used, in particular when a residue containing hydrocarbons which does not produce smoke is produced in the partial degassing of the feeds.
It is further evident that the invention is not limited to the construction which has just been described, but that this construction can be varied widely to ensure the advantages deriving from the adaptation of the construction to carry out the distillation. at low, medium or high final temperatures.
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