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Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet d'invention "Prooêdé et dispositif pour la calcination de lessives combustibles de toutes espèces, en vue de la récupération des cendres". La présente invention concerne un procédé de calcination de lessives combustibles de toute espèce telles que: vinasses de distillerie et levurerie de betterave, de canne, de mélasses, lessives résiduelles de suoraterie, de l'industrie du peignage .de la laine, etc. en vue de la récupération des cendres. Elle concerne également le dispositif employé pour sa réalisation.
Jusqu'à ce jour les lessives combustibles ont été, en vue de la récupération de leurs cendres, en d'autres termes des constituants minéraux importants que oelles-oi renferment, géné- ralement traitées dans des fours de genre Porion, Gemmer, etc.
Ces fours comprennent essentiellement une, deux ou plusieurs soles juxtaposées ou superposées, compartimentées ou non, aveo ou sans chauffage auxiliaire par foyer à grille ou par brûleur à gaz pauvre ou à huile.
Certains fours évaporent les lessives légères à l'intervention des gaz de la combustion des lessives concentrées. Dans la chambre d'évaporation des arbres à palettes projettent le liquide en pluie dans les gaz chauds. D'autres fours incinèrent directe- ment les lessives concentrées au préalable ; dansce cas ils sont surmontés parfois d'une chaudière de récupération.
Tous ces fours exigent un travail très pénible, consistant
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à faire avancer, à remuer en continu, à décharger les masses en combustion; ils présentent en outre de multiples inconvénients: utilisation incomplète des calories contenues dans les lessives, rigidité de marché, grand encombrement en surface, dangers d'explosion, produotion de noir de fumée, etc.....
De plus, ce qui est encore plus grave comme inconvénient, aucun de ces fours ne permet la combustion complète des matières: l'achèvement de la calcination se fait d'ailleurs toujours en tas en dehors du four et à l'air libre; ce procédé présente l'inconvénient de l'émanation de gaz et de vapeurs fort désagréables et gênants; de plus il est onéreux du fait de la grande surface des looaux qu'il nécessite.
La présente invention repose sur le principe de l'injection et de la pulvérisation des lessives dans une chambre ad hoc pour assurer leur combustion complète en vue de la récupération des cendres ou, en d'autres termes, de la valorisation en un seul stade des produits importants que celles-ci renferment.
L'invention obvie à tous les inconvénients signalés précédemment: elle réduit la main-d'oeuvre dans une mesure considérable, son application permet de récupérer au maximum les calories contenues dans les lessives, assure une très grande souplesse de marche et permet la combustion rationnelle des matières combustibles. Le dispositif employé pour sa réalisation présente en outre l'avantage de ne nécessiter qu'un emplacement réduit comparativement aux anciens fours et de n'exiger qu'une seule installation là où il en faut actuellement deux, trois et même plus, son automaticité et sa conception autorisant sa construction à toute échelle; grâce à la combustion complète, les gaz perdus ont une odeur beaucoup moins désagréable.
Enfin, l'invention permet de supprimer l'évacuation à la rivière de produits de valeur qui se produit fréquemment et d'éviter ainsi la pollution des eaux.
Le dessin ci-joint montre schématiquement plusieurs dispositifs permettant de réaliser l'invention.
La fig.l est une coupe verticale à travers un dispositif de réalisation de l'invention avec emploi de brûleurs et production
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de salins à l'état de fusion.
Les figures II et III sont des coupes verticales à travers les soles inclinées pleines ou à barreaux qui peuvent remplacer l'ouvrage 5 de la figure I.
Le four se présente (fig.I) sous forme de chambre de combustion convenablement dimensionnée carrée, rectangulaire ou circulaire (1), qui reçoit la lessive combustible finement divisée par un ou plusieurs brûleurs et en même temps, par ces brûleurs, l'air de combustion chauffé au préalable dans un réchauffeur-récupérateur-dépoussiéraur (10). La lessive combustible chaude ou froide, après chauffage préalable du four (par brûleur auxiliaire à mazout, à gaz ou par foyer à grille fixe ou mobile) à la température de combustion des lessives, est injectée dans le four sous forme de gouttelettes finement divisées, par les brûleurs.
Les gouttelettes, au contact de l'air chaud injecté en même temps par des brûleurs dans la chambre de combustion préalablement chauffée, s'enflament et brûlent en laissant une poussière résiduelle qui va s'accumuler dans l'ouv@ag" ou trémie (5). Cette poussière ou cendre incandescente achève sa combustion dans la trémie (5). Des tuyères d'injection d'air chaud à débit réglable (5') placées judicieusement dans les parois de la trémie (5) permettant de pousser la combustion jusqu'à disparition complète des matières organiques et d'obtenir soit des cendres sèches, soit des cendres fondues suivant qu'on désire un produit brut ou un produit affiné. Le déchargement de cette trémie se fait dans des bennes spéciales ou des poches de coulée (7).
Amenées par voie déoauville ou monorail, elles s'appliquent contre la goulotte de sortie (6) par joint hermétique. Ce joint hermétique est destiné à empêcher l'introduction d'air froid dans le four lors du déchargement et également la perte de matière.
La trémie (5) peut être, suivant le cas, remplacée par une sole pleine (12) à inclinaison convenable - fig.II-ou fig.III par une grille à barreaux métalliques creux (20) les deux modes pouvant être combinés. L'inclinaison de la sole facilite le déchargement du fout et réduit considérablement la main-d'oeuvre
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quittait nécessaire avec les anciens foura.
L'ensemble, chambre de combustion et trémie, est surmonté d'une chaudière à vapeur multitubulaire d'un système qui s'adapte aux besoins, chaudière de récupération qui produit de la vapeur à basse pression, surchauffée ou non, utilisant les calories fournies par la combustion de la lessive combustible.
Las gaz de la combustion après passage par la chaudière cheminent vers le carneau après avoir traversé un appareil tubulaire compartimenté(10) fig. I destiné à réchauffer l'air nécessaire aux brûleurs (4) et aux tuyères d'air secondaire (5). Aux endroits favorables, les trémies du type (9) à double fermeture à sas (pa.. pillon, glissière, clapet à contrepoids, etc.) reçoivent les poussières qui par gravité s'y déposent. Elles sont vidangées, sans rentrée d'air intempestive, grâce à la double fermeture.
Le réchauffeur d'air à tubes de forme spéciale est constitué par deux ou plusieurs éléments indépendants. Grâce à cette indépendance des éléments, leur nettoyage individuel, est possible sans que l'on gêne la marche du four et sans que l'on doive arrêter le réohauffage de l'air. Le réchauffeur d'air constitue en même temps un appareil de dépoussiérage. Il est complété par une trémie (11) du même type que celle précédemment décrite.(9).
La combustion peut être conduite de façon que les matières déchargées de la trémie (5) ou des soles inclinées puissent suivant la qualité du produit que l'on désire obtenir, achever leur combustion en tas ou en silos d'après l'ancienne pratique. Si elles restent dans la trémie (5) jusqu'à achèvement complet de la combustion ou jusqu'à fusion, elles peuvent être coulées dans des formes (pains, lingots, etc.) pour diminuer 1'encombrement et etre manipulées et transportées ultérieurement avec le maximum de facilité et d'économie.
Pour la mise en route de l'installation, le chauffage préalable de la chambre de combustion peut se faire par brûleurs indépendants (gaz, mazout ou charbon pulvérisé) ou par foyer indépendant à grille fixe ou mobile, installé à un endroit tel que la matière à traiter pulvérisée s'enflamme facilement et brûle à
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l'endroit de l'injection avec le maximum de rapidité et d'efficacité.
Le dispositif conforme à l'invention permet la production de matières incinérées sous leur forme ancienne ou nouvelle, c'est-à-dire, à l'état de cendres poreuses ou à l'état fondu, permettant leur coulée facile en pains, lingots, en réglant a) la concentration des lessives admises dans le brûleur et par conséquent la température de la chambre de combustion, ou b) le degré de finesse de la pulvérisation ou ce) l'injection et la température de l'air secondaire dans les tuyères ou d) la durée de l'incinération sur la sole horizontale ou inclinée; la faculté de produire la gamme intermédiaire des produits entre les deux états limites (cendres poreuses ou forme fondue) permettant la suppression à degré voulu de matières qui entravent le raffinage du produit ou le rendent diffioile.
Il est entendu que les dispositifs de réalisation de l'invention décrits dans le mémoire et représentés par les dessins sont donnés uniquement à titre d'exemple et ne sont nullement limitatifs, l'inventeur se réservant le droit de faire rentrer dans le cadre de l'invention, tous autres dispositifs permettant de réaliser la combustion complète des lessives par injection et pulvérisation.
REVENDICATIONS.
1 ) Procédé de calcination de lessives combustibles de toute espèce par combustion complète, en vue de la récupération des cendres, caractérisé par le fait que cette combustion complète est réalisée par injection et pulvérisation des lessives dans une chambre ad hoc, la combustion subséquente de l'imbrûlé éventuel se faisant dans la chambre de combustion même.
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Descriptive memory filed in support of a patent application "Process and device for the calcination of combustible detergents of all kinds, for the recovery of ashes". The present invention relates to a method for calcining combustible detergents of all kinds, such as: stills from distillery and yeast from beet, cane, molasses, residual lye from sugar factory, from the wool combing industry, etc. for the recovery of ashes. It also relates to the device used for its realization.
Until now, combustible lye has been, with a view to recovering its ashes, in other words important mineral constituents which they contain, generally treated in kilns of the Porion, Gemmer, etc. type.
These ovens essentially comprise one, two or more juxtaposed or superimposed soles, compartmentalised or not, with or without auxiliary heating by grate hearth or by lean gas or oil burner.
Some ovens evaporate the light detergents by the intervention of the combustion gases of the concentrated detergents. In the evaporation chamber, the vane shafts project the liquid in rain into the hot gases. Other ovens directly incinerate the concentrated detergents beforehand; in this case they are sometimes surmounted by a recovery boiler.
All these ovens require very heavy work, consisting
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to advance, to stir continuously, to discharge the burning masses; they also have multiple drawbacks: incomplete use of the calories contained in detergents, market rigidity, large surface area, danger of explosion, production of carbon black, etc .....
In addition, which is even more serious as a drawback, none of these furnaces allows the complete combustion of the materials: the completion of the calcination is also always done in a heap outside the furnace and in the open air; this process has the disadvantage of the emanation of very unpleasant and troublesome gases and vapors; moreover it is expensive because of the large surface area of the looaux that it requires.
The present invention is based on the principle of injecting and spraying the detergents in an ad hoc chamber to ensure their complete combustion with a view to recovering the ashes or, in other words, the recovery in a single stage of the detergents. important products that these contain.
The invention obviates all the drawbacks mentioned above: it reduces labor to a considerable extent, its application makes it possible to recover as much as possible the calories contained in the detergents, ensures very great flexibility of operation and allows rational combustion. combustible materials. The device used for its realization also has the advantage of requiring only a small space compared to old furnaces and of requiring only one installation where two, three and even more are currently needed, its automaticity and its design allowing its construction on any scale; thanks to complete combustion, the waste gases have a much less unpleasant odor.
Finally, the invention makes it possible to eliminate the discharge into the river of valuable products which occurs frequently and thus to avoid water pollution.
The accompanying drawing shows schematically several devices for carrying out the invention.
Fig.l is a vertical section through an embodiment of the invention with the use of burners and production
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of saline in the molten state.
Figures II and III are vertical sections through the sloping solid or bar soles which can replace structure 5 of figure I.
The furnace is presented (fig. I) in the form of a suitably sized square, rectangular or circular combustion chamber (1), which receives the combustible liquor finely divided by one or more burners and at the same time, by these burners, the air of combustion preheated in a heater-recuperator-dust collector (10). The hot or cold combustible detergent, after preliminary heating of the oven (by an auxiliary oil or gas burner or by a fixed or mobile grate) at the combustion temperature of the lye, is injected into the oven in the form of finely divided droplets, by the burners.
The droplets, in contact with the hot air injected at the same time by the burners into the previously heated combustion chamber, ignite and burn, leaving a residual dust which will accumulate in the opening or hopper ( 5). This dust or incandescent ash completes its combustion in the hopper (5). Adjustable flow hot air injection nozzles (5 ') placed judiciously in the walls of the hopper (5) allowing combustion to be pushed. until the organic matter has completely disappeared and to obtain either dry ash or molten ash depending on whether a raw product or a refined product is desired. The unloading of this hopper is done in special buckets or ladles. (7).
Brought by deoauville or monorail, they are applied against the outlet chute (6) by a hermetic seal. This hermetic seal is intended to prevent the introduction of cold air into the furnace during unloading and also the loss of material.
The hopper (5) can be, as the case may be, replaced by a solid sole (12) with suitable inclination - fig.II-or fig.III by a grid with hollow metal bars (20) the two modes can be combined. The inclination of the sole facilitates the unloading of the fout and considerably reduces the manpower
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was leaving necessary with the old foura.
The whole, combustion chamber and hopper, is surmounted by a multitubular steam boiler with a system that adapts to needs, recovery boiler that produces steam at low pressure, superheated or not, using the calories supplied by the combustion of combustible lye.
The combustion gases after passing through the boiler go towards the flue after having passed through a compartmentalized tubular device (10) fig. I intended to heat the air required for the burners (4) and the secondary air nozzles (5). In favorable places, the type (9) hoppers with double airlock closure (pa .. pillon, slide, valve with counterweight, etc.) receive the dust which by gravity is deposited there. They are emptied, without untimely air intake, thanks to the double closure.
The specially shaped tube air heater consists of two or more independent elements. Thanks to this independence of the elements, their individual cleaning is possible without hindering the operation of the oven and without having to stop reheating the air. The air heater is at the same time a dust removal device. It is completed by a hopper (11) of the same type as that previously described (9).
The combustion can be carried out in such a way that the materials discharged from the hopper (5) or from the inclined soles can, depending on the quality of the product that it is desired to obtain, complete their combustion in heaps or silos according to the old practice. If they remain in the hopper (5) until the combustion is complete or until they melt, they can be cast into shapes (bars, ingots, etc.) to reduce the bulk and be handled and transported later with. maximum convenience and economy.
To start up the installation, the combustion chamber can be preheated by independent burners (gas, fuel oil or pulverized coal) or by an independent fireplace with a fixed or mobile grid, installed in a location such as the material. to be treated sprayed ignites easily and burns
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the site of the injection with maximum speed and efficiency.
The device according to the invention allows the production of incinerated materials in their old or new form, that is to say, in the state of porous ash or in the molten state, allowing their easy casting into bars, ingots. , by adjusting a) the concentration of the detergents admitted into the burner and consequently the temperature of the combustion chamber, or b) the degree of fineness of the spraying or this) the injection and the temperature of the secondary air in the nozzles or d) the duration of incineration on the horizontal or inclined hearth; the ability to produce the intermediate range of products between the two limit states (porous ash or molten form) allowing the removal to the desired degree of materials which hinder the refining of the product or make it difficult.
It is understood that the devices for carrying out the invention described in the memory and represented by the drawings are given solely by way of example and are in no way limiting, the inventor reserving the right to bring within the scope of the invention, all other devices making it possible to achieve complete combustion of the detergents by injection and spraying.
CLAIMS.
1) Method of calcining combustible lye of all kinds by complete combustion, with a view to recovering the ashes, characterized in that this complete combustion is carried out by injection and spraying of the lye in an ad hoc chamber, the subsequent combustion of the lye. 'possible unburnt taking place in the combustion chamber itself.
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