BE491558A - - Google Patents

Description

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  *Méthode de production simultanée de coke et de gas de ville"; 
La présente invention est relative à une méthode de produc tion simultanée de coke et d'un gaz combustible à haute valeur calorifique. 



   Un objet de l'invention est de prévoir une méthode eu moyen de laquelle on obtienne un gaz ayant une faible teneur en hydrocarbures non saturés. Un autre objet est de prévoir une   métho   de donnant un coke à haute température avec une faible proportion de composante volatils. Un autre objet encore est de prévoir une méthode qui puisse être appliquée dans un four de construction connue. 

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   D'autres objets apparaîtront au cours de la description suivante. 



   Il est connu de cokéfier des briquettes de lignite et de charbon fabriquées avec ou sans agglomérant, en les faisant pas- ser à travers une cuve verticale, à contre-courant avec des gaz chauds, par quoi les briquettes sont soumises à un chauffage len et uniforme. Durant cette opération, les briquettes sont libérée de leur proportion de composants volatils, sans être désagrégé ou déformées, et une briquette de coke, dure, dense, hautement réactive, et d'une haute résistance à l'écrasement est obtenue. 



   Il est d'autre part connu que le gaz nécessité pour le chauffage des briquettes et qui est amené du sommet de la cuve d cokéfaction,après avoir cédé la plus grande partie de sa chaleur sensible aux briquettes de charbon et   s'être   chargé du goudron e des gaz rejetés par les briquettes, peut, après condensation du goudron et réchauffage, être à nouveau envoyé à la cuve de coké- faction. 



   Le chauffage des gaz peut être réalisé de différentes   ma.   nières. Une manière très appropriée est d'employer les briquette: finies de coke tomme matière résistant à l'électricité dans un four à résistance électrique qui est placé directement sous la cuve de cokéfaction de telle manière que des briquettes passent à travers la cuve et soient chauffées durant leur descente et que les gaz circulants montent par le même chemin. Par ce chauffi ge ultérieur des briquettes de   charbon,   une dégazéification prat quement complète de celles-ci et un coke à haute température ca- ractéristique xxx sont obtenus. 



   Le gaz   amené   d'au-dessus de la zone de cokéfaction est dé barrasse de ses vapeurs de goudron et d'huile par un refroidisse ment à la température ordinaire et est, après cela, envoyé à   nou   veau dans la cuve, par le fond de celle-ci 

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 où il rencontre les briquettes de coke chaudes et est, pet cons quent, préchauffé en même temps que les briquettes de coke sont refroidies avant de quitter l'appareil. 



   De cette manière, une bonne économie de chaleur est obter 
Le goudron produit par ce procédé est un goudron à basse température caractérisé, étant donné qu'il a été rejeté par lea briquettes de charbon, à une température relativement basse. Po la même raison, le gaz produit est riche en hydrocarbures non s turés. Ceux-ci rendent le gaz peu approprié à une distri bution dans une tuyauterie compliquée, étant donné que les pudr carbures non saturés sont facilement polymérisés en produits du genre résineux, qui bouchent les conduits. 



   Par le procédé décrit ci-dessus, on ne pourrait soutirer de gaz d'aucun point de la conduite de circulation du gaz entre le haut et le bas du four. 



   D'un autre coté, si le gaz produit doit être soutiré di- rectement du four, il faut tenir compte de fait que le gaz venai de la cuve de cokéfaction proprement dite, contient aussi les composants nuisibles mentionnés ci-dessus, s/il est soutiré d'en. droits où la température est inférieure à 5 ou 600 C.Le seul endroit du four, où un gaz libre d'hydrocarbures saturés peut 8 soutiré est, par conséquent, le fond de la zone de cokéfaction, juste au-dessus de la zone d'incandescence chauffée   électriquemt   
Par le procédé usuel, toutefois, les hydrocarbures satu. rés et non saturés et parmi eux, également le méthane, peuvent être décomposés dans la zone d'incandescence, avec pour connséquel que le gaz, juste au-dessus de la zone d'incandescence acquiert une valeur calorifique trop basse pour être utilisable comme gaz de ville. 



   En réduisant la quantité d'énergie électrique fournie, proportionnellement à/la charge de briquettes de charbon, il est sans aucun doute, possible d'augmenter la teneur en méthane du 

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 gaz et, par là, sa valeur calorifique, mais en mine temps, la t pérature à laquelle les briquettes sont chauffées est abaissée le coke à haute température désiré, avec une faible teneur en c posants volatils, ne peut être obtenu. 



   Il a été découvert qu'il était possible de mener   l'opéra.   tion de telle manière que lea hydrocarbures saturés les plus lé gers ne soient pas décomposés à un degré important, tandis que les hydrocarbures non saturés sont effectivement décomposés et . briquettes, suffisamment dégaséifiées. 



   Cette possibilité est basée sur le fait que la vitesse d décomposition des hydrocarbures saturés les plus légers, spécia. ment du méthane, est considérablement inférieure à la vitesse d décomposition des hydrocarbures non saturés. 



   Le résultat du processus de décomposition dépend du temp que le gaz met à passer à travers la zone chauffée   électriquemei   Les essais ont montré que, pour obtenir une bonne qualité de col l'énergie électrique fournie devait être d'une valeur comprise entre 0,25 et 0,50 Kwh par Kg de charbon fourni au gueulard du four, et, de préférence, de 0,35 à 0,40 Kwh par Kg. 



   Afin d'obtenir le résultat désiré du processus de   décom   sition tel que décrit ci-dessus, le temps que le gaz met à pass à travers la zone d'incandescence ne devrait pas excéder 2 seco. des, et, de préférence, ne pas dépasser 1 seconde. Ce court sé- jour du gaz dans cette zone peut être obtenu par un choix conve nable de la hauteur de la zone d'incandescence et de la vitesse   du gaz. -   
La gaz produit de cette façon sera parfaitement convena ble comme gaz de ville. Il est complètement exempt de goudron e autres composants qui peuvent être déposés dans les conduits et causer leur obstruction. 



   Outre le méthane, le gaz contient principalement de l'hy drogène et de petites quantités d'oxyde de carbone. Après avoir 

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 été débarrassé des composés sulfurés dans un épurateur, le gaz éventuellement être envoyé sur un catalyseur au nickel pour la conversion de l'oxyde de carbone en méthane. Un combustible ga. zeux idéal est alors obtenu, qui consiste exclusivement en métl et hydrogène et qui est d'une pureté difficile à obtenir dans j usines à gaz et cokeries ordinaires. 



   L'invention sera dans la suite décrite avec référence at dessin, montrant schématiquement une installation qui peut être utilisée conformément à l'invention. L'installation elle-même ne constitue pas une partie de l'invention, et peut être égaler utilisée pour d'autres buta, par exemple pour la production de à l'eau. 



   Si l'on se réfère au dessin, on constate que: 1 désigne une trémie avec roue à cellules pour l'alimentation é   che au gaz en briquettes de charbon ; désigne un préchauffeur pour les briquettes de charbon ; un ventilateur pour le préch   fage du gaz;   4,   un échangeur de chaleur pour le chauffage du ga    de préchauffage au moyen du gaz chaud produit ; une cuve de   cokéfaction ; 6, un four électrique pour le chauffage des brique    de coke ; un espace pour le refroidissement des briquettes de coke au moyen du gaz froid en circulation ; et8, des moyens pou   le réglage de la vitesse des briquettes à travers la cuve de co faction et un dispositif étanche au gaz d'enlèvement des brique tes de coke. 9 est une installation/de condensation du goudron;

   un dispositif pour le chauffage du gaz de circulation et sa sat, ration en vapeur d'eau; 11, un ventilateur pour la circulation di gaz ; 12, un canal annulaire pour le soutirage du gaz chaud prodi 13, une série supérieure d'électrodes (triphasé) et   14,   une sér inférieure   d'électrodestriphaaé).   



   Pour l'utilisation de cette installation pour la mise en oeuvre de la méthode selon l'invention, on procède de la   manier'   suivante. 

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   Le charbon ou les briquettes de charbon sont chargées d'une façon continue et étanche au gas par la trémie 1, sont pl chauffées dans le préchauffeur 2 et descendent lentement à tra. vers les trois zones de la cuve, la zone de cokéfaction 5, la : ne d'incandescence 6 et la zone de refroidissement 7, pour être retirées finalement sous forme de briquettes de coke par un dit positif d'évacuation   8,   étanche au gaz et dont on peut régler : vitesse. 



   Lors de leur descente à travers la cuve, les briquettes de charbon rencontrent un contre-courant de gaz. Ce gaz, qui a été chauffé par son passage à travers la zone d'incandescence ( réalise, dans la zone de cokéfaction 5, un chauffage uniforme des briquettes de charbon, qui en même temps sont débarrassées( leurs composants volatils et sont cokéfiées. De la partie supé- rieure de la cuve, le gaz est aspiré au moyen du ventilateur 11 à travers un dispositif de refroidissement 9, où les composant: goudronneux volatils mineurs sont séparés par condensation, sur quoi le gaz est mené à nouveau vers la cuve et réintroduit   dent   
7 la partie inférieure/de celle-ci.

   Lors de sa montée à travers l'espace 7, le gaz qui a été refroidi en 9 est chauffé par le coke venant en sens contraire, qui de ce fait est refroidi, et lors du passage ultérieur du gaz à travers la zone 6 d'incande: cence chauffée électriquement, les hydrocarbures y contenus son' partiellement décomposés. 



   Par la méthode selon l'invention, il est nécessaire, qui la vitesse du gaz et la hauteur de la zone d'incandescence soi telles que le séjour du gaz dans la zone d'incandescence   soit :   lativement court, c'est-à-dire de 2 secondes au plus. Par Le, obtient que les hydrocarbures non saturés soient décomposés, t dis que les hydrocarbures saturés, plus légers, particulièreme le méthane, ne subissent aucune altération. 



   Après avoir dépassé la zone d'incandescence 6, une part du gaz continue à monter à travers la zone de cokéfaction 5 et 

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 rentre ainsi dans ls circuit, tandis que le reste du gaz qui con respond à la quantité de gaz produite dans la même période de temps durant la cokéfaction est conduit , par le canal circulait 12, vers l'endroit de consommation, après avoir préalablement abandonné sa chaleur dans l'échangeur de chaleur   4.   



   10 représente un dispositif pour l'amenée de vapeur d'es dans le gaz de circulation, dispositif qui est utilisé quand il s'agit de produire du gaz à l'eau. Ceci, bien entendu, n'est pas fait lorsque la méthode selon l'invention est mise en oeuvre. 



   Lors de la mise en route de la production de gaz dans l'a pareil montré au dessin, la façon de procéder peut par exemple être comme suit:   la partie inférieure du four c'est-à-dire les parties 7 e   6 et à peu près le tiers inférieur de la cuve 5, est remplie de briquettes de coke tandis que le reste de la cuve 5 est rempli d. briquettes de charbon. Après quoi, le circuit électrique vers le électrodes 13 est fermé et le ventilateur 11 est mis en marche. 



   Les électrodes 14 sont destinées à être employées lors de la production de gaz à l'eau et doivent être déconnectées lors de la mise en oeuvre de l'invention. Elles peuvent, toutefois, être employées lors de la mise en marche de l'opération. 



   Comme la température t'élève, l'air, la vapeur d'eau et un partie du gaz s'échappent par le canal circulaire 12 et par le tuyau d'échappement des gaz y connecté qui, durant la période de mise en route, est maintenu ouvert à l'air libre. Le refroidisse- ment dans le condenseur à goudron 9 est mis en action. Le mouve- ment descendant du contenu de la cuve commence d'abord lentement    et devient ensuite plus rapide ; les briquettes de coke termina   sont enlevées par 8, tandis qu'en même temps, des briquettes de charbon sont chargées par 1. Aussitôt que le gaz est devenu   suffi   samment exempt d'air, la communication avec l'air libre est   ferm<   et le gaz est conduit vers le lieu de consommation. 

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   En même temps, le ventilateur 3 est mis en marche pour préchauffage des briquettes de charbon. 



   La façon de procéder ici décrite pour la production de n'est donnée qu'à titre d'exemple car il n'y a pas   d'objectioi   procéder autrement. 



   La production peut aussi par exemple, être mise en   routi   remplissant la cuve entière de coke et ensuite en expulsant 1' contenu dans l'appareil, par exemple au moyen d'azote ou de ga produit au préalable. 



   Le gaz soutiré par le canal circulaire 12 est, comme il ressort du dessin, conduit à travers un échangeur de chaleur dans lequel du gaz circule ( principalement de la vapeur   d'ea   mée durant le préchauffage, par la vaporisation de l'eau, cont nue dans le charbon,) gaz qui est employé dans le but de   préch   fer les briquettes de charbon, dans le préchauffeur 2 . 
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  R E V E N D I C A T 1 0 N-S 

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Claims (1)

1. Méthode pour la production simultanée de coke et de de ville, consistant à faire descendre le charbon à travers un cuve verticale, à chauffer le charbon jusqu'à la température d cokéfaction, durant son passage à travers ladite cuve, par l'i termédiaire de gaz chaud soufflé vers le haut, à travers la cu à faire passer le coke produit par un four électrique à résist ce en dessous de la cuve, à chauffer le coke durant son passag ledit à travers ix four, en faisant passer de l'énergie électrique à travers le coke, à refroidir le coke chaud par son passage à travers un espace froid dans le bas du four, à enlever le coke refroidi du fond de cet espace, à soutirer du gas de l'extrémi supérieure de la cuve, à refroidir ledit gaz et par 1à à conde le goudron contenu dans le gaz,

à fournir le gaz refroidi dans l'espace situé sous le four électrique, à faire passer le gaz <Desc/Clms Page number 9> bas en haut, à travers de/four, et par là, à chauffer le gaz, soutirer une partie des gaz ayant passé par le four électrique par une sortie située au-dessus de ce four et à faire passer 1 reste du gaz vers le haut, à travers la cuve, méthode caractér par le fait que la hauteur de la zone chauffée électriquement et la vitesse des gaz sont réglées de telle manière, l'une pa rapport à l'autre, que le gaz ne met pas plus de 2 secondes po son passage dans cette zone.

2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle le hauteur de la zone chauffée électriquement et la vitesse du ga sont réglées de telle manière, l'une par rapport à l'autre, qu le gaz ne met pas plus de 1 seconde pour son passage dans cett zone.

3.Méthode selon la revendication 1 dans laquelle la hau de la zone chauffée électriquement et la vitesse des gas sont : glées de telle manière, l'une par rapport à l'autre, que le ga traverse cette zone en 1 seconde environ.

4. Méthode selon la revendication 1 dans laquelle l'éne gie électrique fournie au four électrique correspond à 0,35 à Kwh par Kg de charbon fourni au sommet de la cuve.

5. Installation pour la mise en oeuvre de la méthode se la revendication 1, comprenant une zuve verticale, des moyens ; alimenter le gueulard de la cuve en charbon, de façon étanche . gaz, des moyens pour le soutirage du gaz du gueulard de la cu un four électrique dans le fond de cette cuve, ce four étant on vert au sommet et au fond et constituant une extension vers le bas de la cuve, des électrodes placées dans ce four, dans un p horizontal, des moyens pour l'alimentation en énergie électriqi de ces électrodes, un espace en dessous dudit four, des Moyens l'enlèvement du coke du fond de cet espace, des moyens pour le froissement du gaz soutiré du gueulard de la cuve,

des moyens pour l'introduction de gaz-froid dans l'espace situé sous le f< et des moyens pour le soutirage du gaz de la partie inférieure la cuve.