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Perfectionnements apportas à la fabrication des briquettes de combustible carbonisées.
La présente invention'est relative à un perfec- tionnement apporté à la fabrication de briquettes de com- bustible qui sont soumises ultérieurement à un procédé de carbonisation.
On a constaté que lorsqu'on agglomérait dans ce but des fines ou menus de charbon avec du brai ou un liant ou agglutinant analogue, ce qui constitue le procédé usuel employé, les briquettes ainsi formées ont tendance à se ramollir et à devenir coalescentes pendant les premières phases de la carbonisation, pour former dans la cornue une masse amorphe, en raison de la température de fusion relativement basse du brai par rapport à la température de carbonisation, ce qui a pour résultat de raire perdre
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aux briquettes leur forme et leur individualité et à les raire adhérer les unes aux autres, bien que l'indice de .cokéfaction du charbon ou du mélange des fines de charbon employé puisse ne pas être capable de produire par lui- même la coalescence.
Il a été constaté, en outre, que cette tendance quont les briquettes a devenir coalescentes et à se soli- difier en gros morceaux amorphes au cours de la carboni- sation, en.raison de la fusion du brai formant liant ou , agglomérant pouvait être complètement supprimée et remploi de 'oral évité, en agglomérant les fines ou menus de cnar- bon avec un liant ou agglutinant tiré de la tourbe natu- relle ou synthétique, dérivée de matieres végétales sou- mises à une fermetation artificielle.
Avec les briquettes agglomérées de cette façon, l'effet produit par la température de carbonisation con- siste à convertir le liant à base de touroe en un charbon de tourbe qui devient ainsi la matrice des fines carboni- sées, et comme aucune fusion ou ramollissement de cette matrice n'est possible, il s'ensuit que les briquettes conservent leur forme originelle et leur individualité pendant tout le procédé ae carbonisation.
conformément a la. présente invention, il est donc prévu un procédé ae fabrication de briquettes de com- bustible comportant l'emploi d'un liant ou agglutinant tiré de la tourbe et préparé conformément a la méthode qui est décrite dans le brevent anglais N 417.923, au 16 Janvier 1933 , les oriquettes étant ensuite sou- mises à un procédé de carbonisation à haute ou basse tem- pérature.
Dans la mise en pratique de la présente inven- tion, on procedera de préférence de la manière suivante :
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Lorsqu'on emploie comme matière liante ou agglu- tinante la touroe naturelle ou synthétique, le liant est pré- paré en faisant passer la tourbe de l'état coagulé à l'état dispersé par l'addition d'un alcali-tel que au carbonate de sodium, de la soude caustique ou de la potasse caustique- jusqu'à ce qu'on obtienne une réaction alcaline définie, le procédé étant ensuite celui qui est décrit dans la patente anglaise 417.923 du 16 Janvier 1933.
Le liant ainsi prépare est incorporé sous forme de solution aqueuse dans les rines de charbon, avec le poids à sec et les quantités d'humidité qui seront jug$s convenables suivant le genre et les indices de cokéfaction aes fines que lion veut mettre sous forme de briquettes puis, apres que le mélange humide de charbon et de liant ou aggLutinant a été pressé sous forme de oriquettes, des dimensions et de la forme voulues, et après que 1''humidité que celles-ci renferment a été expulsée par séchage, les briquettes passent directement à la cornue de carbonisation dans laquelle elles sont soumises à la haute ou basse température de carbonisation habituelle.
Lorsqu'il s'agit d'un charbon ne se cokéfiant pas ou d'un charbon à faible indice de cokéfaction, il est préfé- rable d'employer un liant ou agglutinant dont le poids à sec est de l'ordre de 5 ou 6 % du poids du charbon, car les bri- quettes résultantes ne tireraient que peu, voire même pas du tout, de force de la carbonisation d'un charbon de cette nature; mais, lorsque l'indice de cokéfaction des fines est suffisamment élevé pour que la briquette puisse tirer sa, force des propriétés de cokéfaction du charbon, on pourra obtenir des résultats sa- tisfaisants si le poids à sec du liant est ramené à 1 1/2 ou 2 % au poids du charbon.
Dans ce dernier cas, le rôle du liant ou agglutinant à base de tourbe carbonisable est plutôt de tenir les @
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briquettes ensemble pendant la carbonisation que ae leuf donner leur rorce définitive.
Pour éviter toute coalescence des Maquettes qui serait due aux propriétés de cokéfaction excessive? du charbon employé, l'indice de cokéfaction du charbon ou du mélange de charbon, doit, pour parler d'une manière générale, être d'en- viron 9 et, dans le cas alun charbon à indice de cokéfaction plus élevé, on devra réduire ce chiffre en mélangeant le dit charbon avec une quantité suffisante de charbon ne se cokéfiant pas ou possédant un indice de cokéfaction plus faible.
Par exemple, on peut mélanger utilement un anthracite ou une houille anthraciteuse sèche dont l'indice ae cokéfaction est 0, avec un charbon bitumineux ayant pour indice ae cokéfac- tion 25, dans la proportion de 2 à 1, ce qui donne un indice de cokéfaction de 8,33.
En pareil cas, les deux charbons devront être moulus très finement et mélangés intimement, de manière,que le charbon de cokéfaction soit disséminé uniformément dans tout le mélange.
Pour produire les briquettes, on mélange et on broie environ 45 Kgs. 1/2 de ce mélange de charbon avec environ 7 Kgs.
260 grammes du liant ou agglutinant a base de brai humide conte- nant, par exemple, ? parties d'eau pour 1 partie en poids sec, ou l'équivalent de 900 grammes, en poids sec, d'agglutinant et b Kgs.
356 d'eau, ce qui donne au mélange un pourcentage d'humidité'd'en- viron 12 %.
A titre de variante, tout en employant les mêmes ma- tiares et les mêmes quantités, le charnon ae cokéfaction, apès avoir été finement broyé, peut être incorporé, par mélange intime et broyage avec l'agglutinant humide, et le composé ainsi rormé peut être introduit, a titre de matière agglutinante et carboni- sante effective, pour le charbon ne se cokéfiant pas.
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Le mélange que aonne l'un ou l'autre de ces moaes ae procéder est alors pressé ou moulé sous forme de briquettes et l'hu- midité est éliminée par séchage dans un courant d'air chaud, après quoi les briquettes peuvent être carbonisées, par exemple à. une température de 600 à 750 C., sans aucun risque de coalescence et en évitant aux briquettes la possibilité da perdre leur forme ou d'adhérer les unes aux autres.
La température de séchage des briquettes avant le passa- ge de cas dernières à la oornua pout être de tout aegré convenable quelconque, au moment qu'elle reste bien au-dessous de la tempéra- ture,de carbonisation, mais en tenant compte de ce que plue la température de sécnage est élevée, mieux ça vaut, attendu que la chaleur amenée dans la'.'cornue par les briquettes facilite une dis- trioution plus rapide et plus uniforme de la chaleur qu'exige la, carbonisation ultérieure.
L'élimination de l'humidité des briquettes constitue une partie Importante de l'opération, car on suppose que la poro- sité capillaire, laissée à l'intérieur aes briquettes par l'eva- poration de l'eau, offre de l'espace pour tout gonflement éventuel du charbon pendant la carbonisation; ainsi donc, on peut compter sur le pouvoir qu'auront les briquettes de quitter la cornue sans subir aucune altération de forme ou,..de dimensions.
Le combustible fabriqué à l'aide au procédé selon la présente invention peut ètre utilisé avantageusement sous la forme de petites boules ou balles et ètre de dimensions voulues pour pouvoir être employé dans les gazogènes mobiles dans lesquels les dimensions limitées du combustible et son égalité exacte ae formes et ae grosseurs sont d'une importance prépondérante, alors que les constituants délétères tels que gouaron, ammoniaque., etc.. sont éliminés par la carbonisation.
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Improvements made to the manufacture of charred fuel briquettes.
The present invention relates to an improvement in the manufacture of fuel briquettes which are subsequently subjected to a carbonization process.
It has been found that when fine or fine charcoal is agglomerated for this purpose with pitch or a similar binder or agglutinant, which is the usual method employed, the briquettes thus formed tend to soften and become coalescent during drying. early stages of carbonization, to form an amorphous mass in the retort, due to the relatively low melting temperature of the pitch relative to the carbonization temperature, which results in losing
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briquettes to their shape and individuality and to make them adhere to each other, although the coking index of the charcoal or the mixture of charcoal fines employed may not be capable of producing coalescence on its own.
It was further found that this tendency of briquettes to coalesce and to solidify into large amorphous pieces during carbonization, due to the melting of the binder or agglomerating pitch, could be completely eliminated and re-use of oral avoided, by agglomerating fine or thin cnarbon with a binder or agglutinant drawn from natural or synthetic peat, derived from vegetable matter subjected to artificial fermentation.
With briquettes agglomerated in this way, the effect produced by the carbonization temperature consists of converting the peat binder into peat charcoal which thus becomes the matrix of the charred fines, and as no melting or softening. of this matrix is not possible, it follows that the briquettes retain their original shape and their individuality throughout the carbonization process.
in accordance with the. present invention, there is therefore provided a process for the manufacture of fuel briquettes comprising the use of a binder or agglutinant obtained from peat and prepared in accordance with the method which is described in the English patent N 417.923, on January 16. 1933, the oriquettes then being subjected to a carbonization process at high or low temperature.
In the practice of the present invention, one will preferably proceed in the following manner:
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When natural or synthetic peat is employed as the binder or agglutinator material, the binder is prepared by changing the peat from the coagulated state to the dispersed state by the addition of an alkali such as sodium carbonate, caustic soda or caustic potash - until a definite alkaline reaction is obtained, the process then being that described in British Patent 417.923 of January 16, 1933.
The binder thus prepared is incorporated in the form of an aqueous solution in the coal rines, with the dry weight and the quantities of humidity which will be judged suitable according to the kind and the coking indices of the fines which one wishes to put in the form. briquettes and then, after the wet mixture of charcoal and binder or aggregate has been pressed into oriquettes of the desired size and shape, and after the moisture therein has been expelled by drying, the briquettes pass directly to the carbonization retort in which they are subjected to the usual high or low carbonization temperature.
In the case of a non-coking charcoal or a charcoal with a low coking index, it is preferable to use a binder or binder with a dry weight of the order of 5 or more. 6% by weight of the charcoal, as the resulting briquettes would draw little, if any, force from charring such charcoal; but, when the coking index of the fines is high enough for the briquette to be able to derive its strength from the coking properties of the coal, satisfactory results can be obtained if the dry weight of the binder is reduced to 1 1 / 2 or 2% by weight of the coal.
In the latter case, the role of the binder or binder based on carbonizable peat is rather to keep the @
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briquettes together during charring that the egg gives their final rash.
To avoid any coalescence of the Models which would be due to the properties of excessive coking? of the charcoal used, the coking index of the charcoal or of the charcoal mixture should, in general terms, be about 9 and, in the case of alum charcoal with a higher coking index, one should reduce this figure by mixing said charcoal with a sufficient quantity of charcoal which does not coke or has a lower coking index.
For example, one can usefully mix an anthracite or a dry anthracite coal whose ae coking index is 0, with a bituminous coal having the index ae coking 25, in the proportion of 2 to 1, which gives an index of 8.33 coking.
In such a case, the two coals will need to be ground very finely and mixed thoroughly, so that the coking coal is distributed evenly throughout the mixture.
To produce the briquettes, we mix and grind about 45 Kgs. 1/2 of this mixture of charcoal with about 7 Kgs.
260 grams of the wet pitch binder or binder containing, for example,? parts of water to 1 part by dry weight, or the equivalent of 900 grams, by dry weight, of binder and b Kgs.
356 water, giving the mixture a moisture percentage of about 12%.
Alternatively, while using the same materials and the same amounts, the coking knuckle, after having been finely ground, can be incorporated by thorough mixing and grinding with the wet binder, and the compound thus formed can be incorporated. be introduced, as an effective agglutinating and carbonizing material, for non-coking coal.
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The mixture which either of these moaes ae proceeds is then pressed or molded into briquettes and the moisture is removed by drying in a stream of hot air, after which the briquettes can be charred. , for example at. a temperature of 600 to 750 C., without any risk of coalescence and avoiding the possibility of briquettes losing their shape or sticking to each other.
The drying temperature of the briquettes before passing the last cases to the oornua may be of any suitable degree whatsoever, as long as it remains well below the carbonization temperature, but taking this into account the higher the drying temperature, the better, since the heat supplied to the retort by the briquettes facilitates a faster and more uniform distribution of the heat required for subsequent charring.
The removal of moisture from the briquettes is an important part of the operation, since it is assumed that the capillary porosity left inside the briquettes by the evaporation of water provides moisture. space for any swelling of the coal during carbonization; thus, one can count on the power which the briquettes will have to leave the retort without undergoing any change in shape or, .. dimensions.
The fuel produced using the process according to the present invention can be advantageously used in the form of small balls or balls and be of the desired dimensions to be able to be employed in mobile gasifiers in which the limited dimensions of the fuel and its exact equality ae. shapes and sizes are of paramount importance, while deleterious constituents such as gouaron, ammonia, etc., are removed by carbonization.