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Publication number: BE453678A
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Description


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    "   Procédé de séchage oontinu d'une matière solide et de semi- carbonisation ou de oarbonisation de la tourbe ou d'une au- tre matière carbonée en morceaux   ".   



  La présente invention concerne un procédé de séchage continu d'une matière solide et de semi-carbonisation ou de carbonisation de tourbe ou d'une autre matière carbonée en morceaux. 



  , Elle va être décrite ci-après avec l'aide du dessin ci- annexe, qui représente une installation selon l'invention destinée spécialement à la semi-oarbonisation de la tourbe. 



   Dans l'installation selon l'invention, on charge peu à peu dans la partie supérieure   d'une   tour verticale de ia tourbe d'une teneur en humidité d'environ 50 %. La tourbe des- cend dans la tour en passant d'abord par une zone de premier séchage ("préséchage") où la teneur en humidité baisse jus- qu'à environ 30 à 35 %, ensuite' par une zone de séchage oom- plémentaire, où le reste de l'humidité s'en va, et finalement par une zone de carbonisation où l'hémicellulose est désagré- gée ou divisée. 



   La chaleur nécessaire est amenée par un   surohauffeur   5, qui est, par exemple, raccordé à un foyer brûlant de la tour- be. Ce surchauffeur chauffe un certain volume de vapeur cir- culant par la zone de carbonisation et par la zone de sécha- 

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 ge complémentaire et maintenu eu circulation par une soufflerie ou ventilateur 19. A la mise en marche de l'instal- lation, la vapeur est formée spontanément, l'air   étànt   expul- sé. Pendant le séchage, la formation de vapeur continue , l'ex- cès de vapeur étant emmené vers une batterie de condensation 8, où , par condensation, la vapeur cède de la chaleur à un volume d'air qui s'écoule à'travers la zone de premier sécha- ge et est soufflé en avant par une soufflerie ou ventilateur 9. 



  L'humidité de la zone de premier séchage est   éliminés du   fait qu'un volume d'air humide correspondant au volume d'air frais admis peut s'échapper. 



     Conformément   à la forme d'exécution représentée sur le dessin, il est aussi prévu une circulation de vapeur s'opérant uniquement par la zone de séchage   complémentaire .   On vise 
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 par cela, d'une part, à accroître la trans1Jlissio:rAe chaleur à la tourbe par augmentation de la vitesse de la vapeur, eL, d'autre   part.,   rabaisser la température dans la partie inférieu- 
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 re de la zone de séchage complémentaire , de telle fsçon qu'on soit sûr qu'il n'y commence pas une oarbonisetion , car autrement il est difficile d'élir'1iner l'humidité restée au coeur du morceau de tourbe. 



   Par réglage de clapets disposés dans les conduites ou par réglage de la vitesse oe circulation . es souffleries,on peut faire varier l'ensemble des volumes de gaz circulants. 



   Dans l'air très chaud, avec   lequel   a lieu le premier   sécha-   
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 ge, dans la partie supérieure (10 la tour, on introduit, t d:¯'tl1S l'installation selon le dessin, des gaz de fumée venant du sur-   chauff   ur 5, ces gaz étant refoulés dans la tour par la souffle- rie 9, à côté d'air frais, qui a enlevé de la chaleur au ion- denseur 8. 



   Afin d'obtenir une partie de la chaleur propre du charbon 
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 de tourbe très chaud et/î0C1uir8 en même temps dans celui-ci une baisse de température telle que le Ganser 0 l'9.nflatn-ration spontanée lorsque le charbon de tourbe arrive au contact de l'air soit réduit, on introduit un peu uu-dessus de la fuimite inf érieure de la zone de carbonisation un mélange de gaz et de vapeur, qui, sa 1.3 passer par je G ;:TJ J':xlffeur est dérivé,par la soufflerie 19, du mélange de gaz et de vapeur circulant :Sans la zone de séchage, complémentaire. 



   Dans la partie inférieure de la tour, qui est conçue comme une chambre de refroidissement et est séparée   au   moyen du clapet 14, on peut opérer un refroidissement par projection d'eau ou à l'aide d'un fluide réfrigérant gazeux ou   à   la fois par ces deux moyens .

   Comme fluide réfrigérant gazeux de ce Genre, on peut 

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 employer de l'air froid, mais on peut aussi introduire du gaz qui est dérivé de la partie supérieure de la tour, et un gaz qui suit le condensat de l'appareil de condensation raccordé au réchauffeur 20 ou à la fois ces deux gaz, Le fluide réfri- gérant gazeux est amené par   une,;

     soufflerie 11 à s'écouler de l'ouverture d'admission 12 à travers la matière dans la cham- bre de   refroidissement .   Quel que soit le volume de fluide ga- zeux, il peut y avoir -avantage à aspirer le gaz, en supprimant la soufflerie 11, à travers la totalité ou une partie du ré- chauffeur 20 conjugué avec l'appareil de condensation et à travers la soufflerie 9, d'où ,'éventuellement après mélange avec du gaz de fumée venant du surchauffeur, il est introduit dans la partie supérieure de la tour; une partie de la chaleur propre du charbon de tourbe peut être ainsi récupérée,tandis que, simultanément, on, peut se passer d'une des souffleries . 



   L'enlèvement de la tourbe complètement carbonisés hors de la tour a lieu   grecs   à ce qu'en un point situé dans la partie inférieure de la tour la matière est soumise , avec réduction simultanée de la surface de passage, à une action mécanique tel- le qudà cause de la   compression   qu'elle subit et de la diminution de la surface de passage ou à la fois pour ces deux raisons; elle ne tombe pas et qu'ensuite la matière se trouvant en dessous de ce point peut tomber dans la partie inférieure, en forme de chambre de refroidissement, de la tour, ladite par- tie étant d'ailleurs tenue séparée de la tour par un organe de fermeture mobile.

   Dans l'installation selon le dessin, il est prévu dans la tour quelques écrans rotatifs, 13, qui, dans le bas, sont éventuellement pourvus de surfaces incli- nées,comme cela se trouve montré sur le dessin;' ces écrans sont manoeuvrables de l'extérieur.au moyen de petits volants à main et peuvent être' verrouillés dans différentes positions. 



  Lorsque les écrans 13 sont déplacés vers   Il-,intérieur   en pivo- tant, la matière est comprimée, de sorte qu'elle reste suspen- due dans la tour. Après que cela a eu lieu, le   olapet   ou regis- tre 14, qui ferme la chambre de refroidissement 2, est dépla- cé, par actionnement d'une roue dentée 15, qui engrène dans une crémaillère prévue sur la face inférieure du olapet,vers l'extérieur vers un des cotés de la   tour, ce qui   fait que la matière tombe dans la ohambre de refroidissement, que l'on ferme ensuite en ramenant le clapet 14 dans la position de fermetu- re, celui-ci étant éventuellement pressé par des organes spé-   oiaux   oontre le liteau ou lardon d'étanchéité .'on ramène ensuite les écrans 13 dans leur position initiale par pivote- 'ment,

   ce qui fait que la matière descend sur.le clapet,. Après' que la tourbe carbonisée a été refroidie, elle Est enlevée   par,.   

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 l'ouverture d'évacuation 4. La grille et l'ouverture d'évacua- tion sont, de préférence, conçues de façon que le produit carbonisé puisse être avec facilité évacué directement dans un wagon ou sur un autre dispositif transporteur. 



   Il s'est avéré adéquat de laisser au gaz ou de la vapeur ou à la fois ces deux fluides être introduits dans la tour ou en être évacués par une ouverture faisant le tour de la tour et se raccordant à une chambre circulaire entourant la tour et   placée tangenciellement munie d'une conduite d'adduction ou d'une conduite d'abduction   Sur le dessin, plusieurs chambres circulaires de ae genre, qui sont désignées par 16, sont représentées. Dans certaines circonstances, il peut convenir de faire présenter à la cham- bre circulaire'une pluralité d'ouvertures dirigées obliquement   vers le bas ; est particulièrement avantageux lorsque le   gaz est introduit dans la partie supérieure de la tour, en 17, où une faible vitesse du gaz est désirée .

   Lorsqu'il s'agit du traitement de tourbe fraisée ou d'une autre matière finement divisée, l'ouverture de la chambre annulaire sera subdivisée en une pluralité d'étroits canaux dirigés vers le bas, afin que la matière ne s'échappe pas avec le gaz . Pour que   l'aspi-   ration de gaz et de vapeur puisse agir effectivement à l'inté- rieur de la tour, on prévoit, de préférence à côté de la cham- bre circulaire, un tuyau d'aspiration 18 partant du milieu de la tour et dont l'ouverture, s'il s'agit de matière fine- ment divisée, est   recouverte   d'un réseau. 



   Si, pour augmenter la capacité de production ou débit de la tour, on veut travailler avec une tour de plus grand diamè- tre, on peut faire consister   l'intérieur   de la tour en un cy- lindre, par lequel la matière ne passe pas. Afin que   l'enlève-   ment de la matière puisse avoir lieu après sa compression,on observe dans ce cas,   de   préférence, que le cylindre vide se termine au-dessus du point de compression.

   Si le diamètre est choisi très grand et que l'on pratique, dans la paroi périphé- rique extérieure , des ouvertures raccordées à des chambres annulaires respectivement en vue de l'introduction et de l'évacuation de gaz ou de vapeur ou à la fois des deux fluides, il convient .de faire présenter au cylindre intérieur des ouver- tures analogues qui sont raccordées à des chambres annulaires s'étendant contre la face intérieure du cylindre   @     @     au-   tour de celui-ci, ces chambres étant reliées à celles de l'en- veloppe ou paroi périphérique extérieure, par exemple par quel- ques tuyaux s'étendant radialement. 



   Le premier séchage dans la partie supérieure de la tour peut   auoir   lieu au moyen d'air circulant, dont une partie est 

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 admise comme air frais,cependant' qu'un volume correspondant d'air humide est évacué . L'air est alors maintenu en circu- lation au moyen d'une soufflerie à travers la zone de pre- mier séchage et en dehors de oelle-ci à travers un appareil de condensation, dans lequel il emprunte de la chaleur à la vapeur, qui sort plus bas de la tour. L'air circulant peut   tre   mélangé avec du gaz de fumée qui émane du foyer du sur- chauffeur. 



   Dans une variant a'd'exécution'de l'installation repré- sentée pour la   semi-Qarbonisation   de tourbe, on retire la tourbe à demi-carbonisée par une fermeture hydraulique dans laquelle débouche de-la partie inférieure de la tour. 



   L'invention va maintenant être décrite à l'aide du dessin ci-annexé, relativement à la semi-cerbonisation de tourbe , Il est cependant apparu qu'en principe le même pro- cédé peut être employé avec avantage, d'une part pour la oarbonisation complète de la   tourbè,   d'autre part pour le sé- ohage d'une autre matière en morceaux, le séchage pouvant é- ventuellement être accompagné d'un traitement thermique sub- séquent pour un autre usage, par exemple la carbonisation. 



   Au cas où le traitement thermique subséquent provoque un dégagement de gaz, de vapeur ou des deux, comme c'est le cas lorsqu'il s'agit de la carbonisation complète de tourbe, de bois ordinaire, de bois résineux ou de matières analogues, .on réalise de préférence la circulation par la zone de- traitement thermique considérée au moyen d'une conduite spé- ciale de circulation avec soufflerie, ladite conduite étant raccordée à des chambres annulaires reliées   µla   tour par des 'ouvertures, comme cela est représenté sur le dessin.

     L'enlè-   vement du gaz et de la vapeur produits a lieu par la conduite de circulation, cependant que, pour éviter qu'une très grande quantité de goudron afflue vers le haut vers la zone de sé-   ohage     complémentaire,   on veille à ce qu'il soit soutiré un volume de gaz et de'vapeur assez grand pour qu'une partie de vapeur de la zone de séchage complémentaire suive aussi . 



  Le mélange de gaz et de vapeur soutiré est refroidi et conden- sé, de préférence dans un échangeur de chaleur, dans lequel l'air pour la zone de premier séchage est réchauffé . La cha- leur nécessaire au procédé de carbonisation peut être amenée du fait que le gaz en circulation est conduit à travers un surchauffeur, mais on peut aussi prouduire la chaleur   nécessai-   re en effectuant dans la zone de carbonisation, moyennant in-   troductiQn   d'un très petit volume d'air , une combustion cor- respondante. 



   Dans la fabrication de coke de tourbe ou de bois, il peut 

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 convenir d'exposer le coke à un traitement à haute tempéra- ture dans une zone placée sous la   zone   de carbonisation et qui est éventuellement équipée d'une circulation spéciale et d'un   sùrchauffeur .   



   Dans certains cas,   il s'est   avéré convenable pour l'exécu- tion d'un procédé selon l'invention, de composer la tour de parties ou sections différant par le diamètre . Aux endroits où a lieu l'introduction et l'évacuation d'air ou ce vapeur, on a alors maintenu le diamètre minimum de la tour, cependant que, pour obtenir une capacité de production plus élevée, on fait consister la zone de premier séchage , la zone de sé- chage complémentaire et, éventuellement, aussi la zone de traitement thermique d'ailleurs en parties de plus grand dia- mètre . On prévoit,alors,au passage d'une partie de plus grand diamètre à une partie de plus petit   diamètre,des   surfaces inclinées vers le bas, le long desquelles la matière, qui doit ne pas contenir de trop gros morceaux, passe continûment. 



   Le produit qui est retiré de la tour, est, dans certains cas, très inflammable , s'il n'a pas été refroidi efficace- ment. Le danger d'inflammation est 'prévenu dans la mesure même où le produit a été refroidi dans la chambre de refroidisse- ment, avant   d'être   exposé à l'accès de l'air. Toutefois, ce danger peut, selon l'invention,   tre   prévenu   même   quand la chambre de refroidissement est omise et que le produit est retiré directement de la partie inférieure de la zone de carbonisation. Pour cela, on procède de telle façon'que le produit obtenu, lorsqu'on le retire de la tour   8 l'abri   de l'air, est transporté dans une presso   à.   briquettes , dans laquelle le produit est pressé sous forme de briquet- tes.

   Comme, de cette manière, le produit n'entre pas en con- tact avec l'air, avant qu'il ait été comprimé sous forme de briquettes, le danger de l'inflammation spontanée est évité, et la fabrication des briquettes, qui, euegard aussi au fait que le produit , à l'état où il sort de'la tour, est encom- brant et peu maniable sous forme non agglomérée, est avanta- geuse, est exécutée, d'une   manière.avantageuse   au point de vue de la technique de fabrication, directement à la suite du processus de carbonisation . De préférence, on exécute le proéédé en question selon l'invention en faisant progres- ser le produit au moyen d'un transporteur à vis ou à chaîne, depuis la base de la tour, dans une conduit  ferràée   qui débou- che entre les organes presseurs d'une pressa briquettes.

   Il peut convenir d'amener dans la conduite fermée un gaz indif- férent ou de la vapeur d'eau, afin qu'aucune oxydation du produit n'ait lieu . Dans certains cas, il peut convenir d'in- troduire aussi dans la conduite un liant propre à faciliter      

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 l'agglomération de la matière en briquettes. 



   REVENDICATIONS. 



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1. Procédé continu de séchage, de semi-carbonisation ou de carbonisation d'une matière solide, caractérisé en ce que la matière peut descendre dans une tour,   dansla   partie supé- rieure de laquelle a lieu un premier séchage de la matière sous l'action   directe.de   gaz chaud,   cependant   que dans les parties plus basses de-la tour un traitement thermique ulté- rieur a lieu sous l'action directe de vapeur   d'eau.qui   circule en passant par un surchauffeur.

Claims

2, Procédé de séchage continu de matière solide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier séchage de la matière dans la partie supérieure de la tour a lieu sous l'action d'air s'écoulant à travers la matière, lequel est chauffé en empruntant, dans un appareil de condensation,de la chaleur cédée par de la vapeur qui sort plus bas de la tour, tandis que, dans la tour, en dessous de la zone de premier sé- chage un séchage complémentaire a lieu sous l'action directe de vapeur d'eau qui circule en passant par un surohauffeur.

3. Procédé continu de semi- carbonisation ou de carbonisa- tion de matière carbonée solide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier séchage de la matière dans la partie supérieure de la tour a lieu sous,l'action d'air s'écoulant à travers la matière, lequel est chauffé en emprun- tant , dans un appareil de condensation, de la chaleur cédée par de la vapeur qui sort plus bas de la tour, et en ce que, dans la tour, en dessous de la zone de premier séchage, d'abord un séchage complémentaire et ensuite une carbonisation au moins partielle ont lieu sous l'action directe de vapeur d'eau qui circule en passant par un surchauffeur, après quoi la ma- tière à l'état au moins partiellement carbonisé est retirée de la partie inférieure de'la tour.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une partie de la vapeur d'eau est amenée,sans passer par le surchauffeur, à circuler par la partie médiane de la tour, où a lieu le séchage complémentaire ,afin d'obtenir, dans cette partie, un séchage complet de la tourbe, avant qu'une oarboni- sation commence d'avoir lieu .

5. Procédé continu de carbonisation complète d'une matiè- re carbonée solide selon la revendication 1,caractérisée en ce que la matière, après qu'elle a subi un premier.séchage dans la partie supérieure de la tour sous l'action directe de gaz très chaud est soumise, dans les parties de la tour situées plus bas, à son traitement thermique ultérieur sous l'action directe de vapeur d'eau qui circule en passant par <Desc/Clms Page number 8> un surchauffeur, ce traitement ultérieur étant tel que la me- tière, après être passée par une zone de séchage complémen- teire et, éventuellement , aussi par une zone de semi-carbonisation, est complètement carbonisée dans une zone de carbo- nisation équipée d'une circulation spéciale de vapeur,

les va- peurs et le gaz formés étant soutirés de la conduite de circu- lation.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mélange de vapeurs et de gaz soutiré peut céder de la chaleur, dans un échangeur de chaleur, à l'air qui est em- ployé pour le premier séchage.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vapeur circulant dans la zone de carbonisation passe par un surchauffeur spécial affecté cette zone.

8. Procédé selon la revendication 1, dans le cas où ,la matière est carbonisée, caractérisé en cc que la chaleur néces- saire à la carbonisation est produite grâce au fait que , dans la zone de carbonisation, moyennant introduction d'un très petit volume d'air, on produit une combustion correspon- dante de matière carbonée.

9. Procéda selon la revendication 5 pour la fabrication de coke à partir da tourbe ou de bois, @@raetérisé en ce que le coke est soumis à un traitement à heute température dans une zone spéciale prévue en dessous de la zone de carbonisation.

10. Procédé selon la revendication 5 pour la fabrication de coke à partir de tourbe ou de bois, carnet crise en ce que le coke est soumis à un traitement à haute température dans une zone spéciale prévue sous la zone de carbonisatior et équi- pée d'une circulation spéciale de vapeur et d'un surchauffeur.

11. Procédé selon la revendication l, caractérisé on ce que le gaz qui est employé au. premier séchage de la manière dans la partie supérieure do la tour, contient des gaz de fumée provenantdu foyer qui sert à la surchauffede la vapeur qui circule dans les parties inférieures de la tour.

12. Procédé selon la revendication 3, caractérise en ce que, dans la partie de tour qui est située en dessous de la zone de carbonisation, il est introduit un mélangé de Gaz et de vapeurs qui, sans passer par le surchauffeur, est dérivé du mélange de gaz et da vapeurs circulant jans la zone de séchage complémentaire.

13. Procédé selon la revendication 3, en ce que le produit formé au stade final peut tomber par un clapet dans la partie inférieure de la tour, partie qui est conçue comme une chambre de refroidissement , d'ailleurs séparée du , <Desc/Clms Page number 9> restant de la tour, et y est aspergé d'eau, baigné d'un flui- de gazeux ou soumis à la fois @ ces'deux traitements.

14, Procédé selon la revendication 3, caracténisé en ce que le produit carbonisé au stade final est retiré par une fermeture hydraulique,dans laquelle débouche la partie infé- rieure de la tour.

15, Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le produit carbonisé au stade final est refroidi par un fluide gazeux ,. qui est -ensuite aspiré à travers au moins une partie de l'appareil de condensation et est introduit dans la partie supérieure de la tour.

16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit traité jusqu'au stade final est retiré de la tour de la manière consistant en ce qu'en un point de la partie inférieure de la tour la matière est soumise à une action méca- nique s'accompagnant d'une diminution de la surface de passage, et telle que la matière ne tombe pas d'elle-même, et en ce que la matière se trouvant sous le point susdit peut ensuite tomber dans la partie inférieure,' formant chambre de refroidissement, de la tour, cette partie inférieure étant 'd'ailleurs normale- ment tenue séparée de la tour par un organe de fermeture mobile.

17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur son trajet à travers la tour, la matière est amenée à passer par certaines parties de plus petit diamètre ét par d'autres parties de plus grand diamètre, l'introduction et l'abduction d'air et de vapeur ayant lieu dans des parties de plus petit diamètre, tandis qu'au moins une des zones pour le premier séchage et pour le séchage complémentaire consiste d'ailleurs en une partie 4, de plus grand diamètre, 18. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction de fluide gazeux dans la tour a lieu par des ouvertures s'étendant autour de celle-ci et raccordées à une chambre annulaire qui entoure la paroi périphérique de la tour et est munie de-préférence d'un conduit d'adduction placé tangent tellement .

19. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction de fluide gazeux dans la tour se fait par un orifice d'admission qui est subdivisé en une pluralité d'é- troites ouvertures dirigées obliquement vers le bas.

20. Procédé selon la,revendication 1,caractérisé en ce que l'abduction de fluide gazeux hors de la tour a lieu par des ou- vertures s'étendant autour de celle-ci et se raccordant à une chambre annulaire qui entoure la paroi périphérique de-la tour et est munie d'un conduit d'abduction placé de préférence tangen- tiellement. <Desc/Clms Page number 10>

21. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'abduction de fluide gazeux hors de la tour a lieu par un orifice d'échappement qui est subdivisé en une pluralité d'étroites .ouvertures dirigées obliquement vers le bas.

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'abduction de fluide gazeux hors de la tour -se fait aussi par un tuyau partant du milieu de la tour.

23. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que dans le cas où la tour a un très grand diamètre,on in- troduit au milieu de celle-ci un cylindre qui n'est pas traversé par la matière et présente également des ouvertures qui sont raccordées à des chambres annulaires s'étendant autour du cylindre du côté intérieur de celui-ci.

24. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le produit obtenu est poussé do la µ base de la tour, à l'abri de l'air, dans une presse à agglomérer , dans laquel- le il est -pressé sous forme de briquettes.

25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la progression du produit a lieu duns une conduite fermée qui débouche entre les organes de pressage d'une presse à agglomérer en briquettes, le produit étant simulta- nément pressuré.

26. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'un fluide gazeux ne cédant pas d'oxygène est introduit dans le conduite fermée pendant la progression du produit dans oelle-ci.

27. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'un liant propre à rendre la matière plus @acile à agglomérer est introduite dans la conduite fermée pendant la progression du produit dans celle-ci.

28. A titre particulier, mais 1.on limitatif, l'instal- lation pour la réalisation du procédé selon l'invention . telle qu'elle est décrite plus haut comme exemple avec réfé- rence au dessin ci-annexé et telle qu'elle est illustrée par ce dernier.