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PROCEDE ET APPAREIL POUR EFFECTUER DES OPERATIONS THERMIQUES SUR DES
MATIERES. SOLIDES A L'ETAT DE GRAINS FINS OU DE POUSSIERE.
La présente invention se rapporte à des opérations au cours des- quelles des substances ou mélanges de substances solides à l'état de grains fins ou de poussière sont déplacées ou véhiculées par des gaz ou des vapeurs et où un transfert de chaleur se produit soit par absorption soit par dé- gagemento Ce transfert de chaleur peut s'accompagner d'un transfert de matiè- re résultant de réactions chimiques endothermiques ou exothermiques,, etc.
Le transfert de substance ou de chaleur,ou les deux, peuvent avoir lieu en- tre les constituants des substances solides, ou ceux des gaz, ou à la fois ceux des unes et des autres. Pour abrégerces opérations seront dénommées ici "opérations thermiques",, Elles peuvent s'effectuer à température normale, basse ou élevée.
C'est ainsi par exemple que l'invention est applicable pour la gazéification de poussières, la production de gaz-à-l'eau à partir de combustibles en poussière, la cokéfaction de combustibles en poussière, la production du charbon actif, la réaction ou l'oxydation de composés métalli- ques, la dessication de substances organiques ou non, des condensations, comportant l'emploi ou donnant lieu à la formation de corps solides en pous- sière ou en fines particules, des opérations d'hydrogénation catalytique, par exemple celle de l'oxyde de carbone avec formation d'hydrocarbures accompa- gnés ou non de dérivés oxygénés de ceux-ci en présence de catalyseurs à base de nickel, de cobalt, de fer, etc., mis en oeuvre à l'état finement divisé et avec déplacement., et pour d'autres opérations analogues.
On va décrire l'invention en prenant comme exemple la gazéification de combustibles solides à l'état de poussière. Dans cette opération on dis- tingue la gazéification "flottante" et la gazéification "fluidifiée". Chacu- ne peut être convertie en l'autre suivant les conditions d'écoulement.
Dans la mise en oeuvre de ces deux procédés on-emploie maintenant de préférence l'oxygène comme agent de gazéification, afin de produire ainsi en continu un gaz pauvre en azote et analogue au gaz-à-l'eau.
Suivant la vitesse et le poids spécifique du gaz, sa richesse en subs-
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tance solide finement-divisée ou en poussière, la grosseur'des particules de cette substance et son poids spécifique on peut assurer son déplacement à travers la chambre de réaction par un courant gazeux de même sens, ou au contraire l'y déplacer dans un état en quelque sorte liquide comme il est connu de le faire dans le procédé Winkler de gazéification ou suivant la "Fluidized Technique" qu'on emploie pour le dédoublement catalytique de vapeurs d'huile, la synthè- se d'hydrocarbures, ou comme on entend le faire dans la gazéification du char- bon.
Dans le cas de la gazéification flottante, celui où le combustible est véhiculé à travers la chambre de réaction par le gaz qui s'y déplace dans le même sens, le gaz présente, à sa sortie de la chambre de réaction, une tem- pérature qui est déterminée principalement par la composition et la températu- re de l'agent de gazéification mis en oeuvre et de l'aptitude à réagir du com- bustible et dont l'expérience a montré qu'elle varie entre environ 750 et 1200 C.
Dans le cas de la gazéification "fluidifiée" les températures de sortie du gaz sont à peu près du même ordre.
Mais alors que dans la gazéification "fluidifiée" et même dans les applications pratiques on obtient un transfert de chaleur et de substance sa- tisfaisant grâce aux grandes vitesses relatives entre combustible et de gaz ré- sultant du tourbillonnement, on a constaté que ces échanges de chaleur et de substance sont souvent insuffisants dans le cas de la gazéification flottante, La vitesse relative entre gaz et combustible n'est alors que minime et c'est principalement par diffusion que s'effectue l'échange de chaleur et de subs- tance, qui toutefois est insuffisant, de sorte que l'équilibre de la réaction est loin d'être obtenu et qu'on recueille des résidus encore fort riches en carbone.
Dans le cas de la gazéification "fluidifiée" il se produit un inten- se brassage du combustible avec la cendre, et par suite un enrichissement en cendre du lit de combustible, de sorte qu'il faut se résigner à ce que la te- neur en éléments combustibles soit forte aussi bien dans les cendres évacuées que dans les résidus entraînés par les gaz. Ces procédés ont donc tous deux ce défaut commun que le taux de transformation du carbone est bas et les tem- pératures à la sortie des gaz élevées, ce qui se traduit par de hautes tempé- ratures à la sortie des gaz.
On a essayé de supprimer les difficultés de la gazéification "flot- tante" par les mesures suivantes:
1) En prolongeant la durée du séjour de la poussière dans l'encein- te de gazéification, en opérant pour cela dans un courant gazeux ascendant à l'intérieur d'une chambre de réaction cônique avec interception et restitution de la poussière non gazéifiée et, pour terminer, en branchant à la suite les
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uns des autres plusieurs dreu3scée.ombustibleo
2) En abrégeant la durée de la gazéification, en augmentant pour ce- la la vitesse relative entre la poussière et l'agent de gazéification, par exemple grâce à une élévation de la vitesse d'insufflation, ou à une projection de la poussière par inertie en lui imposant une trajectoire sinueuse ( Cf.GUMZ:
"Kurzes Handbuch der Brennstoff - und Feuerungstechnik" Chapitre "Stauvergasung").
3) En prévoyant à la suite l'un de l'autre un processus de gazéifica- tion et un processus de combustion, autrement dit l'interception de la poussiè- re non gazéifiée et la combustion de cette poussière dans un foyer ad hoco
Enfin, dans le dessein d'assurer une combustion intégrale du combus- tible, on a eu recours à des températures de réaction extrêmement élevées par combustion directe avec de l'oxygène pur, la réaction étant ensuite conduite à son terme au moyen de vapeur d'eau très,surchauffée (Cf. "Industrial and Enginee- ring Chemistry", Vol. 40 d'avril 1948, pp.
559 et suivo)o Certes, on peut aus- si par ce moyen obtenir une transformation satisfaisante du carbone, mais à cau- se de la température élevée des gaz à leur sortie la consommation d'oxygène n' en est pas moins plus forte que dans le-cas ¯de- la gazéification classique de combustibles en morceaux sur grille fixe. L'oxygène, qu'en vue de la gazéifi- aation on prépare en liquéfiant l'air par exemple par le pro-
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cédé Linde et en dépit des progrès réalisés dans cette techniques est un agent de gazéification coûteux du point de vue aussi bien de l'installation propre- ment dite que dans son axploitation (consommation d'énergie)
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En présence des avantages incontestés que présente la gazéification de poussières sur celle de combustibles en morceaux et qui résident surtout dans l'emploi de combustibles à l'état de poussières qu'on peut se procurer à - bas prix, on s'est efforcé depuis longtemps d'élaborer un procédé pour gazéi- fier la poussière de charbon sans qu'il soit nécessaire d'ajouter de l'oxygè- neo
Il est connu (Cf."Gas Journal" du 17 septembre 1947, po617) d'opé- rer suivant la "Fluidized Technique" et, ce faisant, de couvrir la demande de chaleur du procédé au moyen de coke ou autre combustible chauffé et circulant en excès.
Cependant,même dans le cas de ce procédé, le fait que combustible et cendre sont intimement mélangés nuit au déroulement de la gazéification et au rendement de la réactiono
Il est également connu de couvrir la demande de chaleur d'une opéra- tion telle que chauffage de gaz à de hautes températures ou la cokéfaction du charbon en recouvrant à des véhicules de chaleur solideso De même, on a déjà porté à haute température au moyen de gaz de combustion très chauds, dans la partie supérieure d'un fourneau à cuve, un véhicule de chaleur fait d'une ma- tière céramique convenable,
pour le faire-descendre ensuite dans une partie plus basse du haut-fourneau dans laquelle on injectait des huiles en vue de leur dédoublement pyrogénéo
La technique des opérations thermiques est désormais considérable- ment élargie et appronfondie par le procédé suivant la présente invention qui convient en particulier pour la gazéification ou la distillation de com- bustibles à l'état de poussière ou de grains fins.Suivant ce procédé., des gaz chargés de la substance en poudre ou en grains fins à traiter sont con- duits à travers une chambre remplie d'un véhicule de chaleur qu'on déplace en circuit fermé.
Ce véhicule de chaleur ainsi déplacé à travers la chambre peut ê- tre fait par-,- de métal- ou-de matières, céramiqes, On le choisira- de façon telle qu'afin qu'on puisse le séparer soit au fur et à mesure soit après coup de la substance ou du gaz à traiter il se comporte dans le courant gazeux tout à fait autrement que la substance à traitero Suivant la vitesse et le poids spécifique du gaz et la façon dont la substance à traiter se comporte dans le courant gazeux et qui conditionnée par sa grosseur de grain et son poids spécifique,, ladite substance peut alors exister dans le gaz à l'état flot- tant ou s'y écouler à la façon d'un liquide.,
cependant que le véhicule de chaleur peut soit cheminer en un courant compact à travers la chambre de trai- tement soit au contraire s'enfoncer en formation disséminée à travers le lit bouillonnant de matière à traiter du fait qu'obéissant avant tout à la loi de la pesanteur il ne subit que de façon inappréciable l'action du courant gazeux.
Cependant, le déplacement du véhicule de chaleur tout comme celui de la matiè- re à traiter peut s'effectuer sous l'action du courant gazeux, tous deux (vé- hicule et matière)-se comportant donc dans ce courant gazeux à la façon d'un liquide mais cependant de façons différentes suivant la finesse des grains et leurs poids spécifique afin qu'on puisse les séparer l'un de l'autre soit au cours même de l'opération soit après-coup.
Par exemple, dans une chambre fermée on chauffera au moyen de gaz à haute température un véhicule de chaleur métallique ou céramique moulé en grains .ayant une grosseur, par exemple, de 8 mm ou supérieure, par exemple de 20 mm,ou même inférieure. On fait ensuite passer le véhicule de chaleur ainsi chauffé dans une seconde chambre traversée par des gaz qui transportent la substance solide en fines particules ou en poussière qu'il s'agit de trai- tero Tandis que le véhicule de chaleur rétrocède une certaine quantité de cel- le-ci on procède à l'opération envisagée consistant à traiter la substance so- lide apportée par le gaz. Le véhicule de chaleur refroidi quitte alors cette seconde enceinte, et, de préférence est ramené dans la première pour décrire ainsi un cycle fermé.
Contrairement à toute attente, on a trouvé que le passage du mélan-
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ge de gaz et de substances solides en fines particules à travers la couche de véhicule de chaleur a lieu très uniformément, ce qui permet, par-suite d'un brassage intense, d'obtenir des migrations de substance et de chaleur considérables. On n'a pas constaté que des dépôts de substance solide qui empêcheraient l'écoulement se produisent au sein des couches de véhicule de chaleur. De même, dans les opérations au cours desquelles des réactions chimiques se produisent entre les gaz et les substances solides fines en- traînées, le transfert de substance est très uniforme et les réactions se déroulent avec une grande rapidité.
On a constaté également que les constituants relativement gros- siers de la fine substance solide demeurent sensiblement plus longtemps que les particules relativement fines dans les interstices de la couche de véhi- cule de chaleur ainsi que dans l'espace libre située au-dessus. Il en résul- te cet avantage que les grains grossiers subissent, en conséquence, un trai- tement plus énergique que les grains fins et que, par exemple dans le cas d'une gazéification, ils séjournent dans les couches de véhicule de chaleur jusqu'à ce qu'ils soient pratiquement consommés. On peut également, dans la chambre, où le mélange de gaz et de substances solides se rend au sortir de la couche de véhicules de chaleur, poursuivre le traitement sous forme d'un lit "fluidifié".
Au lieu de faire subir un échauffement au mélange à traiter, com- posé de gaz et de substances solides en grains fins, on peut aussi le sou- mettre à un refroidissement de la part du véhicule de chaleur, par exemple en introduisant ledit véhicule à l'état refroidi dans la chambre de traite- ment où il se charge de chaleur et y retourne par la suite après avoir été refroidi une fois de plus.
Le déplacement du véhicule de chaleur à travers l'enceinte de trai- tement peut s'effectuer par exemple dans le sens vertical ou le sens horizon- tal. On peut amener le courant de gaz chargé de fines substances solides à traverser le flux du véhicule de chaleur soit dans le sens même où il s'écou- le, soit à contresens, soit perpendiculairement à lui; dans le premier cas et suivant l'invention,on assure un déplacement de l'un relativement à l'au- tre.
Le chauffage du véhicule de chaleur peut lui aussi s'effectuer par le procédé suivant l'invention, par exemple en amenant la poussière combusti- ble et l'air comburant à traverser directement les couches de véhicule de chaleur cheminant, par exemple, de haut en bas, de façon telle que la combus- tion s'effectue dans lesdites couches, Les chambres servant pour l'échauffe- ment ou le refroidissement du véhicule de chaleur et pour le passage de gaz et de substances solides en fines particules à travers ledit véhicule de cha- leur peuvent être disposées au-dessus.ou, de façon quelconque à côté les unes des autres.
Dans le cas où, le traitement étant terminé, de la chaleur ou du froid demeurerait encore disponible dans le véhicule de chaleur, on pourrait en tirer parti dans une troisième enceinte pour d'autres fins, notamment si elles ont quelque relation avec le procédé suivant l'invention, par exemple si elles ont pour but de chauffer ou de refroidir des gaz participant à l'opé- ration, ou s'il s'agit de produire de la vapeur d'eau, de surchauffer de la vapeur, etc....
On peut aussi mettre le mélange de gaz et de fines particules soli- des en oeuvre dans l'enceinte de traitement sous forme d'un lit "fluidifié" à travers lequel on fait passer le véhicule de chaleur. On peut de même choisir l'écoulement gazeux à travers le lit "fluidifié", ainsi que le véhicule de chaleur, de façon telle que ce dernier s'y comporte lui aussi à la manière d'un liquide. On peut ensuite le séparer du mélange de gaz et de substances solides dans des chambres de détente situées à l'intérieur ou à l'extérieur du lit "fluidifié".
L'opération peut s'effectuer sous une pression quelconque, allant même jusqu'à dépasser 20 atm., ce qui a son utilité par exemple lorsque telle
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réaction chimique escomptée se déroule plus favorablement sous pression.
Le gaz chaud recueilli sous pression peut ensuite être détendu à la pres- sion atmosphérique tout en produisant du travail.
Comparativement aux procédés connus à ce jour celui que vise l'invention procure les avantages suivants :
Un brassage intense des gaz et des substances en fines particules ou en poudre qu'il s'agit de traiter, une grande vitesse relative entre gaz, substances solides pulvérulentes et véhicules de chaleur, des transferts de substance et de chaleur considérables, une grande intensité dans l'apport et la dissipation de la chaleur, notamment dans le cas de réaction chimiques, un transfert approprié de la chaleur dans le cadre d'une opération thermi- que en cycle fermé, ce qui permet d'abaisser les températures finales de l'opération et d'utiliser aux fins mêmes de celle-ci la chaleur ainsi ren- due disponible, enfin une production et un rendement accrus.
La description de quelques exemples d'exécution permettra de mieux mettre l'invention en lumière. Les appareils qui conviennent pour la mise en oeuvre des formes d'exécution décrite dans ces exemples sont repré- sentés schématiquement et à titre d'exemple aux dessins ci-annexés.
La figure 1 représente en coupe verticale un appareil pour la production de gaz-à-l'eau ou d'un gaz analogue en vue de laquelle on a re- cours à un agent de gazéification.
La figure 2 représente de fagon analogue un appareil pour fabri- quer un gaz du même genre en employant un agent de gazéification additionné d'oxygène.
L'appareil suivant la figure 3 convient pour la distillation de combustibles.
La figure 4 est une coupe transversale schématique d'un four ver- tical quadricellulaire simple.
La figure 5 est une coupe analogue d'un four vertical quadricel- lulaire double.
Exemple 1 : L'appareil est étudié en vue de la production conti- nue du gaz à l'eau à partir de combustibles en fines particules ou en pous- sière par le procédé suivant l'invention, il se compose d'une cuve vertica- le rectangulaire 1 subdivisée en une zone de chauffage 2, une zone de gazéi- fication 3 et une zone de vaporisation 4. La cuve est entourée par une enve- loppe de tôle 5 étanche aux gaz et comporte intérieurement un revêtement réfractaire 6. Entre la zone supérieure de chauffage et la zone de gazéifica- tion située au-dessous la cuve présente un étranglement 7 dont le rôle, en combinaison avec un réglage convenable de la pression à l'intérieur de la cuve, est d'empêcher dans une large mesure les gaz de passer d'une zone dans l'autre.
Un autre étranglement 8 situé dans la partie inférieure de la cuve sépare la zone de gazéification 3 de la zone de vaporisation 4. A l'intérieur de la cuve 1 sont construits des éléments en forme de toit 99 10 et 11. Ils servent pour l'introduction de gaz de combustion, de poussière de charbon et de vapeur d'eau. La matière céramique qui sert de véhicule de chaleur s'em- ploie de préférence en morceaux de grosseur uniforme, par exemple de 8, 12 ou 25 mm. On la charge à une température, par exemple, de 300 à 5000 C dans la trémie 12 située au sommet de la cuve verticale. Tandis qu'elle traverse la zone 2 on la porte, par la combustion de gaz, liquides ou poussières, à des températures comprises par exemple entre 1200 et 13000 C.
La combustion et le réchauffage peuvent aussi s'effectuer graduellement, par exemple afin d'éviter des pointes de température.
Dans la zone 3 qui fait suite le véhicule de chaleur rétrocède au moins une partie de sa chaleur au gaz et au combustible à gazéifier. Après que le processus de gazéification s'est déroulé et qu'une cession de chaleur s'est produite dans la zone 4 le véhicule de chaleur est retiré de la partie inférieure de cette zone, par exemple au moyen d'une roue à palettes 13 qui l'écluse vers un transporteur à godets 14 pour être par lui déversé une fois de plus dans la trémie 12.
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La chambre de chauffage 2 communique, au moyen d'une conduite ap- , propriée débouchant sous l'élément intérieur en dos d'âne 9, avec la chambre de combustion 15 dans laquelle sont engendrés les gaz brûlés nécessaires pour réchauffer le véhicule de chaleur. L'air comburant est introduit dans le brûleur en 16, tandis que le combustible l'est en 17.
Les gaz chauds, qui se rendent de la chambre de combustion dans l'élément en dos d'âne 9 à une température élevée, par exemple de 1300 c. s'écoulent à contresens du véhicule de chaleur qui chemine de haut en bas dans la cuve et en élèvent la température de façon telle qu'au sortir de la chambre de chauffage, c'est-à- dire à l'entrée de la partie rétrécie 7 sa température soit, par exemple, de 1200 C ainsi qu'on le désire. La' température du gaz chauffant tombe de ce fait à un niveau qui est un peu supérieur à la température d'entrée du véhi- cule de chaleur,c'est-à-dire par exemple à 300 ou 400 C.
Ledit gaz quitte la chambre de chauffage par les ouvertures 18, est conduit dans un sépara- teur de poussières 19 et se rend de là dans la cheminée 20 dans laquelle un papillon 21 permet de régler la pression dans la partie supérieure de la cu- ve de fagon telle qu'il ne s'écoule à peu près pas de gaz de combustion à travers la trémie 12.
Afin d'empêcher que des gaz passent d'une zone dans une autre on maintient la pression égale aux deux extrémités de la partie rétrécie 7.
On peut rendre cet isolement encore plus effectif par l'introduction de va- peur d'eau ou d'un gaz dans le goulot 7 à travers une conduite 22.
De la vapeur d'eau se rend de la zone de vaporisation 4 par le goulot 8 dans la zone de gazéification 3 dans laquelle le combustible en par- ticules fines ou en poussière qu'il s'agit de gazéifier, par exemple de la poudre de lignite ou de houille, est introduit par dessous l'élément en dos d'âne 10. La section du goulot 8 est choisie de manière qu'on obtienne dans ce dernier une vitesse de vapeur telle qu'aucune poussière ne puisse tomber de l'élément en dos d'âne 10 dans la zone de vaporisation., Au-dessous de cet élément en dos d'âne 10 la vapeur d'eau se mélange avec la poussière de char- bon introduite, qu'avantageusement on utilisera en grains d'une grosseur va- riant de 0 à 1 mmo La vapeur d'eau s'élève à contresens de l'écoulement du véhicule de chaleur, sa température initiale étant par exemple de 400 à 600 C.
Ce faisant, la vapeur d'eau chargée de poussière de charbon se trouve progres- sivement échauffée jusqu'au moment où, à des températures supérieures à en- viron 700 C, la gazéification du combustible par la vapeur d'eau s'amorce tandis que la chaleur nécessaire pour le déroulement de cette réaction endo- thermique est apportée par le véhicule de chaleur fortement chauffé. Grâce au tourbillonnement intense on réalise des échanges de chaleur et de sub- stances remarquables et l'on obtient une gazéification pratiquement intégra- le du combustible. Le gaz formé quitte le four vertical par le sommet de la zone de gazéification à travers les ouvertures 23 et se rend ensuite dans un séparateur de poussières 24 d'où le résidu de gazéification est évacué à l'état sec en 25.
Dans cette région la température du gaz est d'environ 800 à 1000 Co Le goudron qui se dégage du combustible est dédoublé dans une large mesure et converti en gaz ou en hydrocarbures volatils. Le gaz obtenu a une composition analogue à celle du gaz-à-l'eau bien connu, c'est-à-dire qu'il contient environ 50 % d'hydrogène et 40 % d'oxyde de carbone. Cette composition dépend dans chaque cas des conditions de gazéification choisies et de la nature du combustible traité. Par exemple, on peut obtenir un gaz plus riche en hydrogène en opérant à des températures de gazéification peu élevées. De même, le coke de dédoublement qui peut se former régit dans une plus ou moins large mesure avec la vapeur'd'eau pour former du gaz.
Ce sont les conditions dans lesquelles la réaction de gazéification se déroule et notamment aussi la nature du combustible qui déterminent quelles quantités particulières de véhicule de chaleur il y a lieu d'employer et à quelle température ce dernier quitte la partie inférieure de la zone de gazéifica- tion.
Le gaz qui s'échappe à haute température de la zone de gazéifica- tion, après avoir traversé le dépoussiérieur 24, est refroidi par exemple à une température de 200 C dans un échangeur de chaleur tel que 26. La
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chaleur éliminée est utilisée par exemple pour produire de la vapeur à hau- te pression, qui s'échappe en 40 et qu'on peut utiliser par exemple pour ac- tionner les soufflantes et autres machines nécessaires à la mise en oeuvre du procédéo Le gaz se rend ensuite dans le refroidisseur-laveur 27 qu'on ali- mente d'eau par la conduite 28.
Cette eau sert à la fois à refroidir le gaz et à le laver afin d'en éliminer plus complètement les poussièreso Les eaux usées sont ensuite conduites, par exemple par l'intermédiaire d'un siphon 29, dans une cuve collectrice. L'élimination des poussières présentes dans le gaz est achevée dans un désintégrateur ou, ainsi qu'on l'a représenté au des- sin, au moyen d'un dépoussiérieur électrique 30 auquel on amène en 31 du cou- rant à haute tension, ou d'appareils épurateurs analogues. Le gaz-à-l'eau quitte finalement l'installation en 32. Le combustible à gazéifier est ame- né d'une trémie disposée de façon quelconque à l'élément en dos d'âne 10 par la conduite 33.
La température du véhicule de chaleur à la sortie de la zone de gazéification est encore d'environ 500 à 600 C. On peut alors utiliser la chaleur qu'il renferme encore pour produire la vapeur nécessaire pour la gazéification. A cet effet, à travers la zone 4 occupant la partie inférieu- re de la cuve on maintient un circuit de vapeur d'eau en surchauffant pour cela le véhicule de chaleur à une température par exemple de 500 C au moyen du véhicule de chaleur et en l'arrosant ensuite d'eau'dans un vaporisateur 36 où elle se rend après s'être échappée par l'ouverture 35. L'eau se vapo- rise dans la vapeur surchauffée, ce qui a pour effet d'abaisser par exemple à 150 ou 200 C la température de la vapeur d'eau L'eau à injecter est in- troduite par une conduite 37,
et la soufflante 38 raccordée à la partie in- férieure de vaporisateur 36 maintient la circulation de vapeur d'eau par la conduite 34 d'où la vapeur s'échappe sous l'élément intérieur en dos d'âne 11 pour se rendre ensuite dans la zone 4.
Ce mode de vaporisation de l'eau présente cet avantage qu'il est dans une très grande mesure à l'abri des encrassements. C'est pourquoi on peut avantageusement y recourir pour vaporiser les eaux issues, d'opérations de distillation à basse température et de gazéification et en tirer ainsi parti dans le procédé lui-même.
Au fur et à mesure que de la vapeur nouvelle se forme dans le vaporisateur 36 cette vapeur s'élève à travers l'étranglement 8 et se rend dans la zone de gazéification 3. Le véhicule de chaleur quitte l'appareil à une température variant par exemple de 300 à 350 C. La roue à écluses 13 assure l'étanchéité du sas aux gaz. Le taux d'écoulement du véhicule de cha- leur à travers le four se règle par exemple par variation de la vitesse de rotation de la roue d'éclusage 13. On peut également assurer l'étanchéité du sas et régler la quantité de véhicule de chaleur éclusée au moyen de deux dispositifs actionnés indépendamment l'un de l'autre.
Le véhicule de chaleur peut être acheminé, après avoir franchi un passage 39 formant ta- mis et destiné à éliminer la poussière et les fines particules entraînées, jusqu'à l'élévateur à godets 14 qui le reconduit dans la partie supérieure du four.
Cependant, la chaleur encore disponible dans le véhicule de cha- leur après la gazéification peut aussi être utilisée à d'autres fins, par exemple pour dessécher préalablement le combustible lorsqu'il s'agit de traiter par exemple du lignite très humide. On parvient ainsi à tirer immé- diatement parti de l'eau présente dans le combustible pour la gazéification de ce dernier. Pour la réintroduction du véhicule de chaleur on peut aussi employer des moyens pneumatiques au lieu du dispositif 14.
L'existence de goulots à l'intérieur de la cuve facilite l'iso- lement des zones entre ellesqu'on peut assurer en réglant les pressions aux deux extrémités de ces goulots, autrement dit la différence des pres- sions, de façon telle qu'aucun écoulement gazeux ne se produise à travers le goulot considérée sauf le cas où, par exemple entre la troisième et la deuxième zone, on prévoit délib érément un écoulement de vapeur de bas en haut à travers le goulot.
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On peut de même utiliser la chaleur des gaz qui quittent la zone de gazéification par exemple à une température de 800 à 1000 C, après en avoir éliminé les résidus en poussière provenant de la gazéification, pour dessécher le charbon, ou pour traiter ce dernier en vue de supprimer sa ten- dance à s'agglutiner, ou pour produire la vapeur nécessaire pour couvrir la demande d'énergie de l'opération, etc. Naturellement, on peut aussi gazéifier de la même manière le combustible au moyen de n'importe quels gaz aptes à réagir. Il est possible également d'introduire dans la zone de gazéification par exemple des gaz renfermant du méthane et provenant d'une hydrogénation ou d'une synthèse suivant Fischer-Tropsch, en vue de dissocier ledit métha- ne.
De même, soit par le haut en même temps que le véhicule de cha- leur à haute température soit par le bas en même temps que le gaz chargé de poussière, on peut introduire dans la zone de gazéification des hydrocarbu- res liquides, éventuellement amenés à l'état de vapeur, que suivant les be- soins on portera à de hautes températures pour les dissocier ou les gazéi- fier ainsi en oxyde de carbone et hydrogène ou qu'on dédoublera à des tempé- ratures modérément élevées pour carburer, grâce à la formation d'hydrocar- bures gazeux, le gaz-à-l'eau formé et augmenter ainsi son pouvoir chauffant.
L'appareil suivant l'invention permet de produire du gaz-à-l'eau en continu à partir de-combustibles à l'état de poudre ou de fines particu- les. On peut le faire fonctionner à grand débit, car grâce aux grandes vites- ses d'écoulement atteintes et au brassage intense ainsi réalisé entre le gaz et le combustible, on obtient un excellent transfert de substance et de cha- leur.
Au lieu du four à cuve de section rectangulaire représenté à la figure 1 on peut employer aussi un four de section circulaire. Comparativement à la capacité de production du générateur de gaz-à-l'eau à marche intermittente, celle de l'appareil suivant l'invention est élevée car l'opération peut ê- tre conduite sans interruptions et l'on économise le temps nécessaire dans le cas du procédé classique pour porter par soufflage le lit de combustible à sa température de régime et qui peut atteindre 40 % du temps total de fonc- tionnement. Avec un générateur de 3,6 m de diamètre construit suivant l'in- vention on peut atteindre une capacité de production horaire de 12.000 m3 normaux de gaz-à-l'eau.
EXEMPLE 2.- Pour la gazéification de combustibles solides en morceaux sur grille fixe à l'aide d'un agent de gazéification renfermant de l'oxygène on choisit la composition dudit agent de manière que la chaleur libérée par la réaction du combustible avec l'oxygène introduit suffise pour couvrir les besoins de chaleur que comporte la réaction de la vapeur d'eau avec le carbone.
Comme le combustible et l'agent de gazéification se déplacent en sens inverse, ledit combustible est amené préalablement à la température de réaction par le gaz chaud qui s'échappe de la zone de réaction et l'on ob- tient une utilisation satisfaisante de la chaleur. Il n'en est pas ainsi, comme on l'a déjà signalé, dans lè cas de la gazéification de poussière par le procédé classique. Le combustible est au contraire véhiculé par le gaz dans le même sens que celui-ci,et le gaz à sa sortie s'écoule à la tempéra- ture finale de réaction ou à une température supérieure si l'on a augmenté la quantité d'oxygène ajoutée dans le dessein d'obtenir que le combustible soit intégralement consommé.
L'application du procédé suivant l'invention permet désormais d'effectuer la gazéification à l'état de poussière sensiblement dans les mêmes conditions que celle d'un combustible solide en morceaux. Lorsqu'on fait passer l'agent de gazéification, chargé du combustible à l'état de pous- sière destiné à être gazéifié, à travers une couche de véhicule de chaleur porté à haute température et contenu dans la cuve, ledit agent est d'abord échauffé, tandis qu'il monte dans la cuve, jusqu'à ce que la température d'in- flammation de l'oxygène soit atteinte et que la combustion et la gazéifica- tion du combustible se produise.
Si la matière pierreuse employée comme véhi- cule de chaleur constituait un lit, la température des gaz à leur sortie se- rait d'environ 900 à 1200 C, comme on le sait d'après la gazéification flot-
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tante. Mais si, suivant l'invention, on déplace ce véhicule de chaleur en le soustrayant de l'extrémité inférieure de la'cuve et en en réintroduisant par exemple une quantité égale par le haut, de la chaleur se trouve soustraite au gaz engendré, chaleur qui sert à réchauffer le véhicule de chaleur nou- vellement introduit et qui est restituée par lui dans les zones sous-jacen- tes. Il y a intérêt à conduire le véhicule de chaleur à travers la cuve en quantité telle que la température de sortie du gaz soit légèrement supérieur re au point de rosée.
On soustrait ainsi de la chaleur au gaz qui quitte la zone de réaction et on la réintroduit dans la zone de réaction avec le véhi- cule de chaleur, ou on la réutilise pour élever la température de l'agent de gazéification, ou pour produire de la vapeur, etc.- La circulation du véhicu- le de chaleur sera de préférence maintenue juste suffisante pour que les pertes de chaleur dans le véhicule de chaleur évacué n'influencent pas défa- vorablement le rendement de l'opération de gazéification. C'est dans la me- sure où l'on soustrait de la chaleur au gaz et où on la restitue dans la zo- ne de réaction ou à l'agent de gazéification qu'on peut diminuer la consom- mation d'oxygène, c'est-à-dire le dégagement de chaleur par oxydation.
Par exemple, pour cette forme d'exécution.!) on emploie une cuve 51 entourée d'une enveloppe de tôle 54 étanche aux gaz et münie d'un revê- tement intérieur réfractaire 55. Cette cuve est subdivisée en une zone supé- rieure 52 affectée à la gazéification et une zone inférieure 53 qui sert pour le chauffage de l'agent de gazéification et la production de vapeur.
Des éléments intérieurs en dos d'âne 56 atténuent la pression exercée par la charge du véhicule de chaleur à l'intérieur de la cuve, tout comme le fait l'élément intérieur en toit ou dos d'âne 57 qui sert pour l'introduc- tion du combustible à gazéifier. Dans la zone 53 se trouve également un élé- ment intérieur en dos d'âne 58 qui sert pour l'introduction de la vapeur d'eau ou agent de gazéification conduit en cycle fermé. La zone de gazéifi- cation 52 est séparée de la zone 53 par un étranglement ou goulot 59. A l'extrémité supérieure de la cuve se trouve la trémie de chargement 60, et à son extrémité inférieure la roue à palettes 61 au moyen de laquelle le véhicule de chaleur est éclusé de la cuve jusqu'à un élévateur à godets 62 par un couloir 63.
Ce dernier peut former tamis sur une partie de sa lon- gueur en vue d'éliminer les particules fines présentes. Le véhicule de cha- leur manutentionné par l'élévateur à godets 62 peut retourner dans la trémie 60 par un couloir 64. Le cycle du véhicule de chaleur se trouve ainsi fermé.
On peut employer le même véhicule de chaleur que suivant l'exemple l. L'air, ou l'oxygène, ou un mélange quelconque des deux, nécessaire pour la gazéifi- cation, est aspiré par une conduite 65 au moyen d'une soufflante 66 et, après avoir été mélangé avec de la vapeur d'eau, amené par une conduite 67 à l'é- lément intérieur en dos d'âne 58 prévu dans la partie inférieure de la zone de vaporisation 53. Le véhicule de chaleur qui, à une température convenable- ment élevée, se rend de la zone de gazéification dans la zone de vaporisa- tion 53 par 1'étranglement 59 échauffe l'agent de gazéification.
Pourvu qu'on détourne en cycle fermé une partie de l'agent de gazéification échauffé, par les ouvertures 68 et une conduite 69, vers un vaporisateur 70 dans lequel on l'arrose d'eau amenée par une conduite 72, cet agent de gazéification sur- chauffé se charge de vapeur d'eau La circulation de l'agent de gazéifica- tion est assurée par la soufflante 71 raccordée à l'extrémité inférieure du vaporisateur. De cette façon, l'air, ou l'oxygène, ou un mélange des deux, se trouve enrichi en vapeur d'eau dans la mesure où c'est nécessaire pour la gazéification du combustible.
Dans cet appareil et comme il a été dit à propos de l'exemple l, on peut vaporiser des eaux résiduelles de distillation à basse température ou de lavage et. s'épargner ainsi les difficultés qu'entraînent leur épura- tiono On peut aussi n'alimenter le circuit de gaz à travers la zone 53 et le vaporiseur 70 qu'avec de la vapeur d'eau et introduire l'air, ou l'oxy- gène, ou le mélange des deux, de façon séparée par le bas de la zone de ga- zéification L'agent de gazéification ou la vapeur d'eau, dont on a élevé la température dans la zone 53, se rend par le goulot 59 dans la zone 52.
Le combustible en fines particules ou en poussière destiné à ê- tre gazéifié est contenu dans une trémie 73 d'où il est amené en quantités mesurées au moyen d'une vis transporteuse 74 dans la zone de gazéification
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au-dessous de l'élément intérieur en dos d'âne 57. A cause de la vitesse con- sidéràble imprimée à l'agent de gazéification qui s'élève à travers l'étran- glement 59 la poussière est empêchée de tomber dans la zone inférieure. Au- dessous dudit élément en dos d'âne 57 l'agent de gazéification se charge du combustible à gazéifier. Il s'élève ensuite à contresens du véhicule de cha- leur.
La combustion et la gazéification du combustible au moyen de 1-1-agent de gazéification s'effectuent à l'intérieur'de la couche de'véhicule de cha- leur. Le gaz s'échappe de la cuve par l'ouverture 82, pénètre dans un sépa- rateur de poussière 75 duquel on'peut retirer le résidu de gazéification, principalement des cendres. Le gaz est arrosé, refroidi et épuré dans le re- froidisseur-laveur 76 au moyen d'eau amenée par la conduite 77. Les eaux de lavage sont évacuées par l'intermédiaire du pot à tropplein 78. Quant à l'é- limination des poussières résiduelles, elle s'effectue par exemple au moyen d'un dépoussiéreur électrique 79 auquel on amène du courant à haute tension par l'isolateur 80.
Le gaz épuré et refroidi s'échappe de l'appareil en 81 et; après qu'on l'a débarassé par exemple de son soufre, on le conduit à son point d'utilisation, par exemple à des fins de synthèse.
Cette forme d'exécution de l'invention permet d'abaisser par exem- ple à 200 ou 4000 C les températures élevées, par exemple variant de 900 à 1200 C. que l'on constate à la sortie des gaz provenant de la gazéification de combustibles,et par conséquent de réaliser une économie d'oxygène .nota- ble et d'augmenter le rendement thermique.
Dans ce cas également, le brassage intense de l'agent de gazéifi- cation avec le combustible dans la couche de véhicule de chaleur augmente les transferts de chaleur et de substance en même temps qu'est diminuée la durée de la réaction, ce qui aboutit à un rendement élevé.
La zone 53 situé au-dessous de la zone 52 peut aussi servir pour utiliser la chaleur d'autres façons, par exemple pour dessécher le charbon.
On peut aussi envisager la combinaison des formes d'exécution dé- crites aux exemples 1 et 2 qui consiste à couvrir les besoins de chaleur de la réaction de gazéification en partie par l'apport de chaleur extérieure assuré par le véhicule de chaleur et en partie par la combustion d'un com- bustible au moyen d'oxygène.
EXEMPLE 3- Pour distiller des combustibles solides on chauffe ceux-ci à l'abri de l'air à des températures basses, moyennes ou élevées.
L'apport de chaleur peut alors s'effectuer soit directement (par chauffage intérieur) au moyen de gaz à haute température) surtout dans le cas de com- bustibles en morceaux et ne s'agglutinant pas, soit indirectement par chauf- fage extérieur dans des cornues ou des chambres, surtout dans le cas de combustibles en petits grains et ayant tendance à s'agglutiner. On peut aus- si recourir simultanément au chauffage intérieur et au chauffage extérieur.
Il est connu de cokéfier préalablement des combustibles solides destinés à chauffer des chaudières à vapeur pour la production de force mo- trice et de combiner de ce fait la production d'énergie avec celle du gaz.
C'est surtout le charbon gras qu'on utilise comme combustible de choix pour la production exclusive du gaz, car on en tire un coke de si bonne qualité que sa vente couvre une notable partie des frais d'exploitation.
Toutefois, lorsqu'on associe comme il vient d'être dit la pro- duction de gaz avec celle d'énergie, on doit dans la plupart des cas trai- ter des combustibles qui généralement ne conviennent tels quels ni pour l'un ni pour l'autre des procédés de cokéfaction et ne fournissent qu'un coke de qualité médiocre qu'il est nécessaire, si l'on tient à ne pas nuire à l'é- conomie de la production d'énergie, de livrer à celle-ci au même prix (par unité de chaleur) que le charbon initial. C'est pour cette raison qu'on doit attacher une importance toute particulière à de hauts rendements de l'opération de cokéfaction.
Pour chauffer des chaudières au moyen de combustibles solides on emploie ceux-ci de préférence à l'état pulvérisé, et il est nécessaire pour cela de les moudre ou les pulvériser. La préparation du coke résultant
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d'une distillation antérieure occasionne de même des dépenses qui toutefois sont plus élevées parce que l'usure des broyeurs est augmentée tandis que leur rendement est diminuée
L'application de l'invention présente des avantages considérables, dans une telle association de la production de gaz et celle de l'énergie.
Suivant l'invention,on broie le charbon de la manière habituel- le et l'on distille ou cokéfille la poudre ainsi obtenue en la faisant pas- ser dans un four à cuve, en même temps qu'un agent de gazéification, à tra- vers une couche d'un véhicule de chaleur porté à haute température. Ce four à cuve se compose de la zone supérieure de chauffage et de la zone inférieu- re de distillation. Le chauffage du véhicule de chaleur s'effectue au moyen de gaz à haute température provenant de la combustion de gaz,, coke, charbon pulvérisé, etc. Le véhicule de chaleur pénètre à tres haute température dans la zone de distillation et la parcourt de haut en bas, cependant que le gaz chargé de poussière de charbon s'y élève à contresens et de ce fait y est porté à des températures telles que le charbon se trouve distillé et cokéfié.
Pour un combustible donné, la température finale de la cokéfac- tion et par conséquent le rendement en gaz, la composition de ce dernier et la structure du coke obtenu dépendent de la quantité de véhicule de chaleur mise en oeuvre et de la température à laquelle il a été porté. Si l'opéra- tion est conduite à haute température et du fait qu'on opère de préférence à contre-courant., le goudron formé peut se trouver dédoublé dans une large mesure, si bien qu'il donne naissance dans une large mesure à des hydrocar- bures gazeux ou très volatils. Comme gaz transporteur on emploiera de pré- férence une partie du gaz de distillation qu'on introduira, refroidi ou non et chargé de combustible en poussière, dans la couche de véhicule de chaleur.
Si l'on veut réaliser en outre une formation de gaz-à-l'eau et accroître ain- si la production de gaz tout en réglant la valeur calorifique de ce dernier, on peut ajouter au gaz transporteur de la vapeur d'eau qu'on aura produite, par exemple dans une troisième zone tout en faisant un usage encore plus com- plet de la chaleur contenue dans le véhicule de chaleuro Ce dernier est con- duit en cycle fermé à travers le four.
Ce proc'edé¯permet de distiller la poussière de charbon avec un rendement spécifique élevé en vue de produire du gaz à consommer en ville ou au loin, cependant que la poussière de coke produite peut être complémentairement uti- lisée pour la production de force motrice. Il importe peuquant à l'inven- tion, que la poussière de coke soit brûlée dans un générateur de vapeur, ou dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz, ou utilisée à n'importe quelles autres fins de chauffage; cela dépend uniquement des conditions par- ticulières à chaque cas envisagé.
Par exemple, on emploie un four à cuve 101 entouré d'une envelop- pe de tôle 102 étanche aux gaz et dont l'intérieur est muni d'un revêtement de maçonnerie réfractaire 103. Ce four à cuve se subdivise en une zone de chauffage 104 et une zone de distillation 105. Ces deux zones sont séparées l'une de l'autre par un étranglement 106 destiné à empêcher le gaz de pas- ser de l'une dans l'autre, à quoi on-peut aboutir, par exemple grâce à un réglage convenable des pressions. Par l'étranglement 107 s'élève le gaz de support qui empêche le combustible de descendre. Des éléments intérieurs en dos d'âne 108. 109 servent respectivement pour l'introduction de gaz brûlés à haute température et de poussière de charbon. Le véhicule de chaleur est introduit dans le four à partir d'une trémie- 110 hermétiquement fermée.
Il quitte le four par une'roue à compartiments 111 ou autre dispositif d'éclu- sage et se rend à un appareil transporteur 112 qui est agencé ici à la ma- nière d'un injecteur. Le courant gazeux qui s'échappe de l'injecteur ramène le véhicule de chaleur par une conduite 113 dans la trémie 110.
La zone 104 est chauffée au moyen de gaz de combustion provenant par exemple de la combustion, dans une chambre 114, de gaz, poussière de charbon, huile ou autres combustibles, ces gaz étant introduits dans le four par une conduite 115 et l'élément intérieur en dos d'âne 108. La chambre de combustion comprend un brûleur auquel affluent en 116 le combustible et en 117 l'aira Les gaz de combustion très chauds portent le véhicule de chaleur
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Ils sont de ce fait refroidis et c'est à une température de 300à 4000 C qu'ils quittent la chambre par l'ouverture 118, Ils se rendent dans le sé- parateur de poussières 119 et finalement dans la cheminée 120 qui est mu- nie d'un papillon 121 qui sert à régler les conditions de pression.
Le véhicule de chaleur porté à haute température se rend par l'étranglement 106 dans la zone de distillation 105. A travers celle-ci s'élève à contresens du véhicule de chaleur le courant de gaz de support chargé de la poussière de charbon à distillera Comme gaz de support on em- ploie une partie du gaz produit, qui est refoulé au moyen de la soufflante 122 par la conduite 123 à travers les ouvertures 124 dans le four à cuve.
Ce gaz de support traverse l'étranglement 107 et, dans la partie inférieu- re de la zone de distillation, il se mélange avec le combustible introduit par dessous l'élément intérieur en dos d'âne 109. Le gaz quitte le four, par exemple à une température de 900 C, par les ouvertures 125 d'où il est amené par une conduite 126 à un séparateur de poussières 127 duquel la poudre de coke peut être retirée en 128. Alors qu'un charbon maigre ou semi-maigre peut être introduit tel quel dans la couche de véhicule de chaleur,il peut devenir nécessaire, dans le cas de charbons nettement gras, de les soumettre à un traitement préalable destiné à atténuer leur tendance à s'agglutiner, Pour ce traitement préalable on peut se servir de la chaleur résiduelle du gaz.
L'opération s'effectuera par exemple dans un récipient 131 dans lequel le charbon en poudre provenant d'une trémie 129 est introduit à l'aide d'une vis transporteuse 130 par des tubulures 132 et à travers lequel on fait passer le gaz provenant du séparateur 127. Le courant gazeux entraine le combustible dans un séparateur 133 branché à la suite, où ce combustible est de nouveau séparé du gaz. La poussière recueillie est amenée par une vis transporteuse 134 et une conduite 135 du séparateur 133 jusqu'au-dessous de l'élément intérieur en dos d'âne 109 et présenté à la distillation.
Quant au gaz, il poursuit son chemin du séparateur 133 jusqu'au laveur-refroidisseur 140 où il est arrosé d'eau amenée par la conduite 141, tandis que l'eau de lavage s'écoule par le pot 136. Une épuration plus pous- sée du gaz peut s'effetuer par exemple dans un dépoussiéreur électrique 137.
Le gaz de distillation poursuit son chemin vers de nouvelles utilisations par la conduite 138, de laquelle la soufflante 122 détourne une partie de ce gaz pour ramener celui-ci à titre de gaz de support dans la zone de dis- tillation.
Dans les trois exemples précédents et les figures qui s'y rap- portent respectivement on a décrit et schématiquement représenté des fours dans lesquels les éléments intérieurs n'existent jamais qu'en un seul exem- plaire. Lorsque de plus fortes capacités de production deviennent nécessai- res on augmente sensiblement la section du four à cuve et on donne à celui- ci une hauteur appropriée. Il en résulte cet inconvénient que les éléments intérieurs deviennent d'autant plus hauts et larges, que les conditions d'é- coulement sont défavorablement influencées et que l'incorporation de la pous- sière au gaz devient plus difficile.
C'est pourquoi, dans le cas de fours à cuve de grandes dimensions, il y a intérêt à donner à la cuve une section rectangulaire et à la subdiviser en compartiments'distincts, de dimensions réduites, dans lesquels il est plus facile de régir les conditions d'écou- lement. En disposant côte à côte plusieurs cellules de construction iden- tique et entourant l'ensemble d'une maçonnerie et d'une enveloppe de tôle on obtient un four multi-cellulaire. La profondeur des cellules peut être par exemple de 0,5 m, mais elle peut aussi atteindre 1 ou 2 m et plus. Les cellules elles-mêmes sont dans chaque cas munies de dispositifs communs pour l'introduction et l'évacuation du gaz et du véhicule de chaleur.
On obtient une construction avantageuse dans le cas de fours de grande puissance en disposant les fours multi-cellulaires par deux, côte à côte et à une cer- taine distance l'un de l'autre de manière à former ensemble un double haut- fourneau. Dans l'intervalle qui le sépare on installe une chambre de com- bustion commune et des appareils distributeurs et collecteurs de gaz communs, le cas échéant en association avec des dispositifs communs aux deux hauts- fourneaux pour l'incorporation de la poussière et pour lé dépoussiérage.
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Considérant maintenant les figures 4 et. 5, 151 et 201 désignent 'l'enveloppe de tôle étanche aux gaz, 152 et 202 la maçonnerie réfractaire des cuves de haut-fourneau 153, 203 et 204 qui sont subdivisées chacune eh quatre cellules Les lignes en trait interrompu ne désignent nullement des cloisons réelles, mais simplement les délimitations entre les diverses cel- lules. 154 et 205 désignent les chambres dans lesquelles passent les condui- tes communes d'amenée et d'évacuation des gazo 155, 156, 206 et 207 désig- nent les tubulures faisant communiquer les chambres 154 et 205 avec les soufflantes et appareils connexes (non représentés).
Les passages qui font communiquer les cellules avec les chambres collectrices 154 et 205 peuvent être munis de dispositifs, par exemple de registres, pour assurer une dis- tribution uniforme des gaz entre les cellules et dans celles-ci. Au lieu d'une chambre de combustion extérieure dans laquelle sont engendrés les gaz de foyer à haute température servent à chauffer le véhicule de chaleur en circulation, on peut aussi, surtout si c'est du gaz ou de la poussière qu'on emploie comme combustible, effectuer la combustion directement dans les di- verses cellules.
Afin de régler au degré voulu la température des gaz de foyer chauds il y a intérêt à les mélanger, soit dans la chambre de combus- tion soit en aval de celle-ci, avec un excès d'air ou d'un gaz froid, no- tamment de gaz de foyer réintroduits après refroidissemento Il est possi- ble d'éviter complètement ou partiellement l'introduction de gaz relative- ment froids à l'effet d'abaisser la température des gaz de foyer avant leur entrée dans la couche de véhicule de chaleur en établissant une combustion freinée dans la couche de véhicule de chaleur.
On peut réaliser cette combus- tion freinée en introduisant le comburant ou analogue de façon graduelle, ce qui a pour effet qu'avant la fin de la combustion les gaz à haute températu- re ont déjà cédé dé la chaleur au véhicule de chaleur et qu'on abaisse ain- si le maximum de température que la combustion est susceptible d'atteindre et qu'il serait sans cela nécessaire d'abaisser par l'introduction d'un gaz relativement froido Dans le cas de hauts-fourneaux multicellulaires il faut veiller à ce que chaque cellule reçoive en quantités égales du véhicule de chaleur de même¯grosseur,résultat qu'on peut obtenir en employant pour le charger et le soustraire des dispositifs de construction connue.
Le procédé de gazéification ou de distillation en poussière sui- vant l'invention présente sur la technique dite "fluidifiée" cet avantage essentiel qu'on peut le mettre en oeuvre à contre-courant avec des chutes de température considérables et que la marche de l'opération effectuée peut être réglée dans des limites sensiblement plus larges car, pour maintenir le lit de combustible à l'état en quelque sorte fluide on est obligé, si l'on marche au ralenti,, de remettre du gaz en circuit et, si l'on marche au régime maximum de ne pas dépasser une vitesse limite déterminée afin d'em- pêcher que du,combustible ne se trouve entraînée
Le procédé suivant l'invention ne se limite pas aux applications citées à titre d'exemple.
On peut, très avantageusement par rapport aux au- tres procédés connus, l'employer partout où il s'agit de soumettre des sub- stances en poussière ou en fines particules à un traitement thermique impli- quant des transferts de chaleur associés ou non avec des transferts de sub- stance.
Le rassage intense des substances à traiter avec le gaz servant à la transporter et même, le cas échéant, destiné à réagir avec lui à l'in- térieur de la chambre remplie de véhicule de chaleur, assure des échanges thermiques et éventuellement chimiques excellentso On peut obtenir à l'in- térieur de cette chambre une répartition des températures favorable au pro- cédé grâce à un réglage approprié de la circulation des gaz chargés de sub- stance et celle du véhicule de chaleur. Quant à la séparation simultanée ou subséquente entre le véhicule de chaleur et la substance traitée, on l'ob- tient par un compromis judicieux entre la grosseur de grain et le poids spécifique du véhicule de chaleur, ceux de la substance à traiter, la com- position et la vitesse de circulation du gaz,