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"Perfectionnements apportés aux procédés de fabrication des agglomérés de matières combustibles, notamment pour gazogènes".
L'invention est relative aux procédés de fabrication des agglomérés de matières combustibles et aux agglomérés obte- nus à l'aide de ces procédés; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt),mais non exclusivement, parmi ces pro- cédés, ceux pour l'obtention d'agglomérés destinés à l'alimen- tation de gazogènes.
Elle a pour but,,surtout, de rendre tels, ces procédés, qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers deciderata de la pratique, notamment en ce qui concerne le prix de revient et la qualité des produits obtenus.
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Elle consiste, principalement en même temps qu'à avoir recours à des matières ligneuses -- à leur faire subir une torréfaction préalable, à une température modérée de l'ordre de 250 à 300 , puis à les comprimer, également à chaud, à une pres- sion très élevée, de préférence de l'ordre de 2.000 à 2.50U kgs.
Elle comprend, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment : une deuxième disposition consistant à avoir recours, pour constituer partie au moins des agglomérés du genre en question, à des déchets de l'industrie du bois ; une troisième disposition consistant à constituer les agglo- mérés du genre en question par un mélange de matières dont certai- nes peuvent servir d'armature par rapport à d'autres relativement friables ; une quatrième disposition -- relative plus spécialement aux procédés du genre en question utilisant du bois en menus morceaux, notamment les susdits déchets avec compression à chaud -- consis- tant à opérer le refroidissement des agglomérés à l'intérieur mê- me du moule ;
et une cinquième disposition consistant -- dans les procédés prévoyant une torréfaction préalable -- à opérer celle-ci sur aes matières en menus morceaux et à prévoir, entre la torréfaction et la compression, une phase de broyage réduisant la matière à l'état de poudre.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'appli- cation, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispo- sitions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les agglomérés obtenus à l'aide des procédés du genre en question et comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments et appareils spé- ciaux propres à leur établissement, et les ensembles contenant de tels produits.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise
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l'aide du complément de description qui suit et qui, bien entendu, n'est donné surtout qu'à titre d'indication.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu de donner la préférence, se proposant par exemple d'établir des agglomérés de combustibles pour alimenter des gazogènes, notamment pour véhicules automobiles, étant entendu que cette application n'est nullement limitative, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Il convient de rappeler que les agglomérés de ce genre, jusqu'à présent réalisés, comportent un liant de nature chimique.
Ce liant permet bien de réaliser l'agglomération, mais conduit à des solutions relativement coûteuses et, en outre, pro- voque un encrassement des épurateurs, voire même des moteurs, si l'épuration ne parvient pas à retenir les dépôts qui résultent de la décomposition ou combustion incomplète du liant.
Contrairement aux méthodes antérieures, on procède de façon telle, conformément à l'invention, que les matières puissent être liées entre elles, grâce à une action extérieure convenablement exercée, notamment grâce à une action mécanique telle qu'une pres- sion, laquelle sera de préférence très élevée, en particulier de l'ordre de 1.000 à 2.500 kgs par cm2, de préférence comprise entre 2.000 et 2.500 kgs.
A cet effet, et en .ce qui concerne les susdites matières, on peut choisir les divers combustibles dont on dispose, par exemple: soit du bois, de préférence amené en morceaux de dimensions appropriées par une tronçonneuse de type connu, soit, selon une autre disposition de l'invention. des déchets d'exploitation forestière,'ou de l'industrie du bois (éclats, mor- ceaux d'écorce, souches, sciures, copeaux, etc),.déchets qui sont généralement impropres, tant à l'alimentation directe des gazogènes portatifs qu'à la fabrication du charbon de bois, soit tous végétaux ligneux, tels que pailles, roseaux, ajoncs, menus branchages, coques et noyaux de plantes oléagineuses après
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traitement industriel, tourbe, etc, soit du charbon de bois ou deterre, notamment à l'état de poussières, soit des mélanges appropriés,
de certains au moins des com- bustibles tels que ceux venant d'être indiqués, notamment des mélan- ges tels (selon une autre disposition de l'invention), que certains combustibles à fibres relativement longues puissent servir d'arma- ture par rapport à d'autres d'un caractère plus friable, ces mélanges comprenant par exemple les susdits végétaux ligneux en combinaison avec les déchets d'exploitation forestière ou avec tous autres pro- duits.
De toute façon, on a intérêt à porter au maximum la cohé- sion des matières en vue d'augmenter l'efficacité de la compression et, à cet égard, on a recours avantageusement à encore une autre disposition de l'invention selon laquelle on soumet lesdites matières,, avant compression, à un traitement susceptible de les plastifier dans une certaine mesure, notamment à une torréfaction à relativement bas- se température, par exemple de l'ordre de 250 à 300 , ou, d'une façon générale, à une température pour laquelle les goudrons se dégagent ou tendent à se dégager, lesdits goudrons intervenant alors comme liant lors de l'agglomération subséquente par pression.
Il convient, dans chaque cas, de soumettre les matières lents appro à des traitements appropriés (déchiquetage, hachage, broyage, mélan- geage, etc. ), en vue de les amener à l'état de particules relative- ment petites, voire de poudre, et,de préférence, selon encore une autre disposition de l'invention, on effectue ces traitements avant la torréfaction: dans ce cas, en effet, la torréfaction peut s'exer- cer à coeur, donc de façon parfaite, d'où la possibilité d'assurer le dégagement des goudrons dans les meilleures conditions, et d'ob- tenir ainsi, après compression, des mélanges parfaitement homogènes;
en outre, ladite disposition conduit à une économie de combustible, du fait qu'on peut se passer de soumettre le bois à un séchage avant torréfaction, l'évaporation de l'eau pouvant en effet se faire au cours même de l'opération de torréfaction, c'est-à-dire à son début.
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On effectuera donc, préalablement à la torréfaction, se- lon la disposition précédente: soit un broyage total, propre à amener les matières sous forme de morceaux, paillettes ou grains amssi réduits que' possible, soit un broyage seulement partiel, auquel cas on a intérêt à procéder à un broyage complémentaire après torréfaction.
C'est ainsi que, suivant l'un des modes de réalisation susceptibles d'être imaginés, on procédera aux diverses opérations suivantes : broyage des matières, par exemple dubois préalablement tron- çonné, de façon à les amener en forme de paillettes prenant l'aspect d!une sciure grossière, les appareils à utiliser dans ce but étant par exemple des broyeurs centrifuges ou à rouleaux, torréfaction des matières ainsi obtenues, à une température de l'ordre par exemple de 250 à 300 , et de préférence dans un four à marche continue, notamment rotatif'et horizontal ou incliné, puis reprise du bois torréfié et, si nécessaire, broyage de ce dernier pour l'amener à une poudre plus ou moins fine, ce broyage pouvant s'opérer à la température de sortie du four de torréfaction.
Mais on peut aussi, selon un autre mode de réalisation, procéder d'abord à un tronçonnage du bois, mais à des dimensions as- sez petites pour assurer la torréfaction à coeur (dimensions par exem- ple, de l'ordre du centimètre), puis opérer la torréfaction et, en- suite, procéder à un broyage.
On obtient ainsi, de toute façon, un produit en quelque sorte pulvérulent, qui contient des goudrons et qui se prêtera par- ticulièrement bien à la compression.
Et pour ce qui est alors dette opération de compression, on l'effectue de préférence, selon une autre disposition de l'inven- tion, à une température du même ordre que celle utilisée par la torréfaction (par exemple 250 à 300 ). celà de façon à parfaire le dégagement du goudron servant de liant ; mais on pourrait aussi com- primer à une température inférieure, notamment de l'ordre de 150 .
Il y a lieu de noter que l'on n'a pas à craindre la réaction exothermique tendant à se former lorsque le bois atteint
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300 , puisque, lors du moulage sous compression, on opère en vase clos et que ladite réaction ne peut s'étendre.
Enfin, il y a intérêt à laisser s'effectuer, dans le mou- le même, le refroidissement de l'aggloméré, à partir de la tempéra- ture de compression susindiquée.
Il va de soi que l'on peut utiliser toutes machines à mouler en combinaison aveo des presses mécaniques, hydrauliques ou autres, pour réaliser le processus de compression, ces machines étant réglées pour permettre d'obtenir les hautes pressions susspécifiées.
Avantageusement, on aura recours, concernant le moulage sous pression, au procédé de moulage continu faisant l'objet d'une autre demande de brevet France, déposée le 20 août 1941, sous le n 460.721 et au même nom et consistant à exercer la compression dans un moule dans lequel les matières puissent cheminer dans un sens déterminé, sous l'effet de la décompression, ce qui permet d'ex- traire automatiquement les agglomérés obtenus.
On utilise notamment, à cet effet, un tube de longueur notablement supérieure à la course du piston compresseur, le tout étant agencé de façon que la pression soit engendrée, au moins en majeure partie, par le frottement des agglomérés le long des parois du tube ; une fois le procédé mis en route, on obtient, à chaque coup de piston à l'une des extrémités du tube, la sortie à l'autre extrémité d'un aggloméré sous forme de galette d'épaisseur correspondant à peu près à la course dudit piston et de diamètre correspondant à celui du tube.
Pour obtenir la température de compression désirée, compte tenu de ce que les matières peuvent avoir subi un début de refroidis- sement à la sortie du processus de torréfaction, on prévoit tous mo- yens de chauffage appropriés.
Ces moyens de chauffage seront appliqués à l'entrée du susdit tube, dans le cas où l'on utilise un tel tube ; lesmatières auront alors le temps de se refroidir au cours de leur cheminement jusqu'à l'autre extrémité dudit tube, tous moyens de refroidissement pouvant si nécessaire être prévus.
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Le frottement des parois 'du tube sur les agglomérés, lequel engendre la pression de compression, peut être accru à l'aide de tous moyens appropriés tels qu'également décrits dans ladite de- mande n 460.721; le tube peut par exemple comporter des portions tronconiques ou des portions déformables transversalement à l'axe; les différences de température à l'entrée et à la sortie sont elles- mêmes de nature à engendrer une augmentation de la friction, puisque la section du côté de la sortie est contractée par rapport à la sec- tion du côté de l'entrée.
Mais il est bien entendu que la compression peut avoir lieu dans les conditions de pression et de température indiquées, à l'aide de tous autres procédés et appareils de moulage.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un ensemble dont le fonctionnement ressort suffi- samment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présente, par rapport aux procédés du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, tels que les suivants: possibilité d'obtenir des densités très élevées, de l'ordre de 1,5 à 2, donc sous un faible encombrement, possibilité d'abaisser le taux d'humidité à une valeur très faible, manutention toujours propre, du fait de l'absence de pous- sières, possibilité d'utiliser les sous-produits de l'exploitation forestière, et homogénéité parfaite.
Il peut y avoir intérêt, selon une autre disposition de l'invention,.à enduire les agglomérés, une fois ceux-ci fabriqués, par une substance appropriée, telle qu'une colle ou un liant; on obtient ainsi un enrobage qui contribue à consolider l'ensemble, sans agir substantiellement sur les couches sous-jacentes, ledit enrobage constituant une sorte d'écorce relativement dure par rap- port aux parties internes de l'aggloméré.
On procédera, à cet effet, de toute manière appropriée, par exemple, soit par trempage rapide de l'aggloméré dans un bain
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de ladite substance, soit par pulvérisation..
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; en embrasse, au contraire, toutes les variantes.