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FOUR POUR DISTILLER ET GAZEIFIER DES COMBUSTIBLES RICHES EN CENDRES.
Le traitement de transformation de combustibles riches en cen- dres, tels que de schiste à huile, schistes provenant du lavage, dans le but d'obtenir un gaz convenant aux foyers, n'est pas réalisable avec les dispositifs appropriés aux combustibles pauvres en cendres, notamment des fours à coke et d'usine à gaz, les générateurs à grille tournante et à coulée, que ceux-ci soient l'objet d'une exploitation continue ou discontinue.
La rai- son de ceci est qu'un simple chauffage direct des combustibles est dès l'a- bord antiéconomique, mais un chauffage indirect non plus ne peut être prati- qué de la même manière qu'avec des combustibles pauvres en cendres, car il faut tenir compte du point de fusion des constituants de cendres contenus dans les combustibles et il faut éviter un échauffement trop fort du combus- tible, même s'il n'est que local. D'autre part il faut veiller, malgré que la température de combustion reste basse, que les constituants combustibles soient gazéifiés sans restes car une teneur trop forte en matière combusti- ble pourrait d'une part, mettre en danger la rentabilité, d'autre part la possibilité d'utilisation du résidu non combustible.
On a déjà, pour la distillation et la gazéification partielle, en particulier de schiste à huile, employé des chambres de fours verticales, exploitées de manière continue, de section rectangulaire, dans lesquelles l'agent de balayage s'écoule à travers le combustible d'un côté large à l'au- tre. En particulier on a prévu alors dans la paroi d'introduction de l'agent de balayage, encore un chauffage direct qui sert en même temps à échauffer l'agent de balayage, en principe de la vapeur d'eau. Avec ces fours on n'a pas réussi toutefois à réaliser une combustion complète (épuisement complet par combustion) des combustibles riches en cendres traités, de sorte que l'économie de ces installations était toujours sujette à caution.
On a reconnu à présent qu'il faut éviter à vrai dire une tempé- rature trop élevée du combustible mais cependant réaliser l'apport de cha- leur essentiel par la combustion de la matière, donc par exemple par l'ame- née d'air ou d'air enrichi en oxygène, et qu'une exploitation ordonnée et une combustion complète de la matière n'est possible que lorsque l'épais- seur de la couche de combustible dans la direction traversée par l'agent de balayage, c'est-à-dire la distance d'un coté large de la chambre à l'autre,
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doit être choisie relativement petite, mais la hauteur de la paroi d'intro- duction d'agent de balayage être choisie relativement forte.
La limite su- périeure des températures admissibles et la durée nécessaire du processus de gazéification ont conduit à la règle qui fait l'objet de la présente invention et qui consiste en une prescription de dimensionnement pour un tel four à distiller et à gazéifier des combustibles riches en cendres avec des chambres verticales, exploitées de manière continue., de section rectan- gulaire., autant que possible de section rectangulaire allongée, dans les- quelles l'agent de balayage s'écoule à travers le combustible, d'un côté large à l'autre.
Cette prescription indique que la hauteur de combustible sur laquelle est admis l'agent de balayage c'est-à-dire la hauteur de la paroi à l'intérieur de laquelle se trouvent les moyens d'admission de l'a- gent de balayage doit, par rapport à l'épaisseur de couche de combustible, c'est-à-dire par rapport à l'écart entre les deux côtés larges de la cham- bre, ou du côté le plus court du rectangle qui est formé par une section horizontale de la chambre, être dans un rapport supérieur à 10:1. Les pro- portions, à considérer de préférence en pratique, de ces deux grandeurs (hauteur de combustible à l'admission et épaisseur de couche) se trouvent être 10 :1 et 20:1.
La plupart des combustibles pauvres en cendres ont une si for- te teneur en eau,qu'une partie importante de la chaleur à appliquer doit être employée pour l'évaporation de l'eau. On a donc prévu en tête du puits de distillation et de gazéification proprement dit, une zone de séchage. Le séchage peut être poussé si loin qu'il se produit un certain préchauffage du combustible,jusqu'à des températures qui se trouvent de près en dessous de la température de distillation.
Toutefois pour assurer l'amorçage de la réaction désirée, c'est-à-dire le début de la distillation et de la gazéifi- cation partielle en régime d'exploitation continue, on emploie, suivant une extension de l'invention, un dispositif d'allumage que le combustible traverse après avoir quitté la zone de séchage ou de préchauffage et avant l'entrée dans la zone de distillation ou de gazéification.
Un tel dispositif d'allumage peut être réalisé des manières les plus diverses. Il peut consister en un chauffage direct de la paroi d'entrée de l'agent de balayage, car ce n'est qu'à l'endroit de celle-ci que le com- bustible a besoin d'avoir la température nécessaire pour l'amorçage de la réaction. On peut aussi introduire dans le combustible de l'airporté à hau- te température ou un autre porteur d'oxygène à partir de la paroi d'introduc- tion d'agent de balayage, ce qui produit un échauffement d'une mince couche du combustible jusqu'à la température nécessaire, avec allumage simultané.
Enfin, on peut amener aussi à cet endroit dans le combustible des gaz brûlés d'origine quelconque, à température assez élevée. Pour le déroulement sans gêne du processus de gazéification, il est nécessaire que, d'abord, l'agent de balayage n'ait qu'une faible teneur en oxygène, afin que, tant que la ma- tière contient encore une proportion appréciable d'éléments combustibles, il ne se produise pas de surchauffages qu'on doit éviter à cause du danger de forte fusion. Plus le combustible descend, plus forte peut être la teneur en oxygène de l'agent de balayage. Si l'on se contente au début d'une teneur en oxygène de 3 %, celle-ci doit monter, jusqu'à la fin de la zone de combustion, jusqu'à environ 15 %.
Dans la zone de gazéification, la teneur en oxygène doit se tenir entre à peu près 3 et 8 %, dans la zone de combustion, de pré- férence entre 12 et 15 %. Par contre, au début de la gazéification, la tem- pérature de l'agent de balayage doit être relativement élevée, car le lit de combustible doit d'abord être autant que possible échauffé, et ensuite doit avoir la température nécessaire pour la réaction seulement du côté de la paroi d'introduction de l'agent de balayage.
Pendant la descente du com- bustible, la température monte peu à peu aussi dans les couches qui sont plus éloignées de la paroi d'introduction de l'agent de balayage, jusqu'au bout de la zone de combustion, aussi dans les couches se trouvant contre la paroi d'introduction de l'agent de balayage qui ont pris la température de par exemple 700 à 8000 nécessaire à la gazéification du combustible. Dans ces couches inférieures la température de l'agent de balayage introduit peut et doit aussi être plus basse car ici l'agent de balayage traverse des couches
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de combustible dans lesquelles la matière brülable est déjà gazéifiée et qui ont alors pris une température élevée.
Si 1-'on introduit ici de l'agent de balayage à température relativement basse, il a une action refroidissante sur la cendre; de ce fait on évite des pertes par chaleur sensible.
En résume, on arrive donc à la règle que la teneur en oxygène de l'agent de balayage, calculée dans la hauteur de la chambre, doit augmenter de haut en bas, la température à laquelle l'agent de balayage est introduit, doit cependant diminuer de haut en bas.
Le séchage et la gazéification du combustible se font avantageu- sement par de la vapeur d'eau, qui est amenée en circuit à la zone de sécha- ge, toujours à nouveau, par 1-'intermédiaire d'un réchauffeur. Il se produit alors continuellement de la vapeur d'eau qui est retirée et qui, suivant une extension de l'invention, éventuellement après addition d'air ou de gaz de gé- nérateur et surchauffage correspondant, sert d'agent de balayage dans des zo- nes de gazéification.
Si;, outre le chauffage indirect du combustible, un chauffage di- rect du combustible a lieu, le dispositif de chauffage prévu pour cela peut produire en même temps un préchauffage de l'agent de balayage. Le préchauf- fage différent désiré de l'agent de balayage (fort chauffage en haut, chauf- fage faible ou nul en bas) peut alors être mené de telle façon que le chauf- fage direct se fasse par trains, qui brûlent de haut en bas, tandis que l'a- gent de balayage est introduit en bas. De cette manière l'agent de balayage su- bit un chauffage d'autant plus grand qu'il est introduit dans la chambre a un endroit plus élevé.
Un four suivant l'invention, dans lequel les nouveaux procédés peuvent aussi'être appliqués, est représenté au dessin ci-annexé, et en fait: la figure 1 est une coupe verticale transversale à l'axe lon- gitudinal du four, - la figure 2 est une coupe horizontale correspondant à II-II de la figure 1, - la figure 3 donne un schéma d'écoulement des divers gaz, va- peurs et liquides.
La chambre de four a, comme on le voit également sur la figure 2, une section rectangulaire allongée, qu'elle conserve à peu près sur toute sa hauteur. Sur les côtés larges la chambre de four est limitée d'une part par la paroi 22 d'introduction d'agent de balayage avec les ouvertures 23, d'autre part par la paroi de sortie de l'agent de balayage 24 avec les ouver- tures 25. Par les ouvertures 23, les espaces distributeurs 18 qui sont reliés aux tuyaux distributeurs 20, et par les ouvertures 25, les espaces collec- teurs 19 qui sont reliés aux tuyaux -collecteurs 21, sont reliés à la. chambre du four. Au-dessus du toit du four 26 se trouve la trémie de chargement 11, qui peut être divisée par une paroi séparatrice médiane 10.
La zone de sé- chage ou de préchauffage 12 forme la partie supérieure de la chambre. A cel- le-ci se raccorde le dispositif d'allumage 13, que suit la zone de gazéifica- tion supérieure 14, qui, suivant le genre de combustible peut être aussi une zone de distillation ou de distillation sèche , à celle-ci s'accole la zone de gazéification inférieure 15; la zone de combustion 16 lui fait suite. A celle- ci se raccorde la double décharge 17. Comme on peut le voir sur la figure 1,, l'épaisseur de la couche de combustible est si faible, que le rapport entre la hauteur de combustible sur laquelle est admis l'agent de balayage,à l'é- paisseur de la couche, est supérieure- à 10 : 1.
On obtient ainsi une gazéifi- cation uniforme du combustible sur toute la section, sans que puissent se produire des surchauffages locaux par suite d'une admission locale trop gran- de au combustible d'agent de balayage, tandis que la :matière déchargée par en bas est exempte de constituants combustibles.
A l'aide du schéma d'écoulement (figure 3) on expliquera d'abord les autres dispositifs avec lesquels la chambre de four coopère en cours d'ex- ploitation.
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Une fonction très importante est celle du surchauffeur 30, qui est chauffé par le gaz entrant par la conduite 31. Les gaz de combustion sont amenés à l'air libre au moyen de l'aspirateur 32 ou emmenés pour d'au tres buts.
L'exploitation du surchauffeur 30 sert à échauffer la vapeur d'eau transportée au moyen de l'aspirateur 33, assez pourpouvoir être em- ployée comme agent de séchage et de préchauffage dans la zone 12. Par le séchage du combustible il se forme de la vapeur d'eau de manière supplémen- taire,de sorte que la canalisation 34 emmène une quantité de vapeur d'eau plus grande que celle qu'amène la canalisation 35. L'excès de vapeur d'eau est extrait continuellement au moyen de l'aspirateur 36, qui aspire en même temps, par la canalisation 37, de l'air saturé de vapeur d'eau. Le mélange est également porté à température assez élevée dans l'échauffeur 30 et sert comme agent de balayage dans les zones 14 et 15,auxquelles elle est amenée par la conduite 38.
Le gaz arrivant dans les espaces collecteurs des zones 14 et 15 est emmené par la conduite 39 à un refroidisseur direct 40, ensuite traité dans un laveur 41 et est emmené par l'aspirateur de gaz 42 à son point d'utilisation ultérieur.
Le combustible, après avoir traversé la zone 12 de séchage ou de préchauffage, arrive au dispositif d'allumage 13 qui, dans le four représen- téà la figure 1, est équipé de brûleurs à gaz 43, dont les gaz de combus- tion sont retirés du côté opposé. Au lieu de cela, les produits résultant d'une quelconque combustion de gaz peuvent être introduits dans le four à cet endroit, ou bien un mélange d'air suffisamment échauffé peut être amené au four, lorsque le combustible est déjà assez échauffé dans la zone de pré- chauffage pour assurer un allumage. La condition est que le combustible des- cendant dans la zone 14 ait le long de la paroi 22 une température suffisan- te pour que puisse se produire la réaction prévue à l'arrivée de l'agent de balayage.
Les deux zones 14 et 15 peuvent être balayées par un même agent de balayage, mais on peut aussi se servir comme agent de balayage dans la zone 14, d'un mélange préchauffé plus fortement, avec une teneur en oxygène plus faible, et dans la zone 15 d'un mélange moins échauffé, à teneur en oxy- gène plus forte. De la zone 15 le combustible arrive dans la zone de combus- tion 16, où il est traité par de l'air relativement peu échauffé, par exemple à 60 . On doit prendre en considération que le combustible arrivant dans la zone 14 est encore riche en constituants combustibles et que ces constituants combustibles sont toujours plus épuisés par le traitement avec de l'air ou de l'oxygène enrichi en air ou en autre porteur d'oxygène-, par exemple de la vapeur d'eau.
Alors la. matière, qui devient de plus en plus riche en cendre, s'échauffe de plus en plus, en particulier la chaleur s'accumule toujours plus de la paroi d'introduction d'agent de balayage 22 à la paroi de sortie de l'a- gent de balayage 24. La distillation aussi, et la gazéification du combusti- ble se développent peu à peu avec la descente du combustible, de la paroi 22 à la paroi 24. Des couches de combustible dans des états semblables de distil- lation se trouvent sur des plans obliques qui vont de la partie supérieure de la paroi 22 à la partie inférieure de la paroi 24.
Par l'air relativement froid qui pénètre par la conduite 44, il se produit un fort refroidissement de la matière largement épuisée par combus- tion. Par la canalisation 45 s'échappe un gaz aui a le caractère d'un gaz de générateur et qui se trouve à une température de par exemple 8000. Celui ci est emmené en partie par la canalisation 31 vers l'échauffeur 30 où il donne la chaleur nécessaire pour le chauffage de la vapeur d'eau, et il peut en par- tie être ajouté par la canalisation 51 à l'agent- d'entraînement pour la zone 14 ou la zone 15, dont il élève la chaleur sensible et' où il augmente en ou- tre le gaz de production pour autant qu'il ne brûle pas à l'intérieur du com- bustible par l'oxygène qui s'y trouve également.
L'eau employée au refroidissement dans le réfrigérant à tubes 40 et qui y est échauffée est amenée par la canalisation 46 par la pompe 47 aux distributeurs à douche 48 et 49, au moyen desquels l'air déplacé par l'aspi- rateur 50 est traité en pluie avant son entrée dans les conduites 37 ou 44.
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Ainsi l'air est saturé de vapeur d'eau et dilué de manière correspondante par celle-ci.
La. teneur en oxygène de l'agent de balayage peut être dans la zone 14, comprise entre 3 et 5 %, dans la zone 15 d'environ 7 à 8 %, dans la zone 16, de 12 à 15 %. Dans la zone 14 l'agent d'entraînement doit être le plus chauffé, car il doit non seulement amorcer la réaction mais aussi échauffer le combustible dans les couches se trouvant après la paroi d'in- troduction de l'agent de balayage, et 1-'amener à la température de réac- tion. Ce faisant le mélange d'agent de balayage et de gaz obtenu se refroi- dit, dé sorte qu'il ne se produit pas de grande perte par la chaleur sensi- ble du gaz de production.
Le combustible devenant toujours plus chaud au cours de sa chute est finalement très refroidi dans la zone de combustion 16 par le mélange relativement froid d'air et de vapeur d'eau qui est introduit en cet endroit de sorte qu'il n'y a pas non plus beaucoup de chaleur conte- nue dans la matière exempte pratiquement de parties combustibles, livrée par la décharge. Par le réglage concomittant de la teneur en oxygène et de la température de l'agent de balayage introduit dans les zones successives, qui sont une caractéristique importantes du nouveau procédé, on arrive à une éco- nomie calorifique particulièrement poussée,et l'on évite des surchauffages du combustible qui pourraient conduire à des fusions de cendres et à l'en- classement du four par des mâchefers.
C'est ainsi qu'avec le nouveau four on peut fournir des prestations très notables.
REVENDICATIONS.
1. Four pour le dégazage et la gazéification de combustibles ri- ches en cendres avec des chambres verticales, à exploitation continue, à sec- tion rectangulaire, dans lesquelles l'agent de balayage s'écoule à travers le combustible d'une paroi large à l'autre, caractérisé en ce que le rapport de la hauteur de combustible à laquelle est admis l'agent de balayage à l'épais- seur de la couche de combustible, est plus grand que 10:1.
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OVEN FOR DISTILLING AND GASIFYING FUELS RICH IN ASH.
The transformation treatment of fuels rich in ash, such as oil shale, shale from washing, in order to obtain a gas suitable for hearths, is not feasible with the devices suitable for low-ash fuels. , especially coke ovens and gas works, rotating grate and casting generators, whether these are the object of continuous or discontinuous operation.
The reason for this is that simple direct heating of the fuels is uneconomical from the outset, but indirect heating cannot be practiced in the same way as with low ash fuels either, because the melting point of the ash constituents contained in the fuels must be taken into account, and excessive heating of the fuel must be avoided, even if it is only local. On the other hand care must be taken, even though the combustion temperature remains low, that the fuel constituents are gasified without any residue because too high a fuel content could on the one hand endanger profitability, on the other hand. apart from the possibility of using the non-combustible residue.
For distillation and partial gasification, in particular of oil shale, vertical furnace chambers, continuously operated, of rectangular section, in which the scavenging agent flows through the fuel d 'one wide side to the other. In particular, then, in the wall for introducing the scavenging agent, there is still a direct heating which serves at the same time to heat the scavenging agent, in principle water vapor. However, with these furnaces it was not possible to achieve complete combustion (complete exhaustion by combustion) of the fuels rich in treated ash, so that the economy of these installations was always questionable.
It has now been recognized that it is actually necessary to avoid too high a temperature of the fuel, but nevertheless to achieve the essential heat input by the combustion of the material, therefore for example by the combustion of the fuel. air or air enriched with oxygen, and that an orderly operation and complete combustion of the material is possible only when the thickness of the fuel layer in the direction traversed by the scavenging agent, c 'i.e. the distance from one wide side of the room to the other,
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should be chosen relatively small, but the height of the scavenging agent introduction wall should be chosen relatively high.
The upper limit of the permissible temperatures and the necessary duration of the gasification process have led to the rule which is the subject of the present invention and which consists of a sizing requirement for such a furnace for distilling and gasifying rich fuels. in ash with vertical chambers, operated continuously., of rectangular section., as far as possible of elongated rectangular section, in which the scavenging agent flows through the fuel, on a wide side to the other.
This prescription indicates that the height of fuel over which the sweeping agent is admitted, that is to say the height of the wall inside which the means of admission of the sweeping agent are located. must, in relation to the thickness of the fuel layer, that is to say in relation to the distance between the two wide sides of the chamber, or the shorter side of the rectangle which is formed by a horizontal section of the chamber, be in a ratio greater than 10: 1. The proportions, preferably to be considered in practice, of these two quantities (fuel inlet height and layer thickness) are found to be 10: 1 and 20: 1.
Most low ash fuels have such a high water content that a significant part of the heat to be applied has to be used for the evaporation of the water. A drying zone is therefore provided at the head of the distillation and gasification well proper. Drying can be carried out so far that some preheating of the fuel occurs, to temperatures which are well below the distillation temperature.
However, in order to ensure the initiation of the desired reaction, that is to say the start of the distillation and of the partial gasification under continuous operating conditions, a device is employed, according to an extension of the invention. ignition that the fuel passes through after leaving the drying or preheating zone and before entering the distillation or gasification zone.
Such an ignition device can be produced in the most diverse ways. It may consist of direct heating of the inlet wall of the scavenging agent, since it is only at the point of this that the fuel needs to have the temperature necessary for it. initiation of the reaction. High temperature air or other oxygen carrier can also be introduced into the fuel from the scavenging agent inlet wall, which causes heating of a thin layer of the oxygen. fuel up to the required temperature, with simultaneous ignition.
Finally, burnt gases of any origin can also be brought to this point in the fuel at a fairly high temperature. For the smooth running of the gasification process, it is necessary that, first of all, the scavenging agent has only a low oxygen content, so that, as long as the material still contains an appreciable proportion of fuel elements, overheating does not occur, which must be avoided because of the danger of strong fusion. The lower the fuel goes, the higher the oxygen content of the scavenging agent can be. If one is satisfied at the beginning of an oxygen content of 3%, this must rise, until the end of the combustion zone, up to about 15%.
In the gasification zone, the oxygen content should be between approximately 3 and 8%, in the combustion zone, preferably between 12 and 15%. On the other hand, at the start of gasification, the temperature of the scavenging agent must be relatively high, since the fuel bed must first be heated as much as possible, and then must have the temperature necessary for the reaction only. on the side of the sweeping agent introduction wall.
During the descent of the fuel, the temperature gradually rises also in the layers which are farther from the wall where the scavenging agent is introduced, up to the end of the combustion zone, also in the layers which are located against the wall of introduction of the sweeping agent which have taken the temperature of for example 700 to 8000 necessary for the gasification of the fuel. In these lower layers the temperature of the sweeping agent introduced can and must also be lower because here the sweeping agent passes through the layers
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fuel in which the burnable material is already gasified and which have then taken a high temperature.
If sweeping agent is introduced here at a relatively low temperature, it has a cooling action on the ash; therefore, sensible heat losses are avoided.
In summary, we therefore arrive at the rule that the oxygen content of the scavenging agent, calculated in the height of the chamber, must increase from top to bottom, the temperature at which the scavenging agent is introduced, however, must decrease from top to bottom.
The drying and gasification of the fuel is advantageously carried out by means of water vapor, which is circulated to the drying zone, again again, via a heater. There is then continuously produced water vapor which is withdrawn and which, according to an extension of the invention, optionally after addition of air or generator gas and corresponding superheating, serves as a scavenging agent in vessels. gasification zones.
If, in addition to the indirect heating of the fuel, a direct heating of the fuel takes place, the heater provided for this can simultaneously preheat the scavenging agent. The desired different preheating of the scavenging agent (strong heating at the top, weak or no heating at the bottom) can then be carried out in such a way that the direct heating takes place in trains, which burn from top to bottom. bottom, while the wiping aid is introduced at the bottom. In this way the scavenging agent undergoes more heating the higher it is introduced into the chamber at a higher place.
An oven according to the invention, in which the new methods can also be applied, is shown in the accompanying drawing, and in fact: FIG. 1 is a vertical section transverse to the longitudinal axis of the oven, - the FIG. 2 is a horizontal section corresponding to II-II of FIG. 1; FIG. 3 gives a flow diagram of the various gases, vapors and liquids.
The furnace chamber has, as can also be seen in FIG. 2, an elongated rectangular section, which it retains almost over its entire height. On the wide sides the furnace chamber is limited on the one hand by the wall 22 for introducing the scavenging agent with the openings 23, on the other hand by the outlet wall for the scavenging agent 24 with the openings. - tures 25. By the openings 23, the distributor spaces 18 which are connected to the distributor pipes 20, and by the openings 25, the collector spaces 19 which are connected to the collector pipes 21, are connected to the. oven chamber. Above the roof of the oven 26 is the loading hopper 11, which can be divided by a middle dividing wall 10.
The drying or preheating zone 12 forms the upper part of the chamber. To this is connected the ignition device 13, which follows the upper gasification zone 14, which, depending on the type of fuel can also be a distillation or dry distillation zone, to the latter s 'adjoins the lower gasification zone 15; combustion zone 16 follows it. To this is connected the double discharge 17. As can be seen in Figure 1, the thickness of the fuel layer is so small that the ratio between the height of fuel over which the fuel is admitted. scanning, at the layer thickness, is greater than 10: 1.
A uniform gasification of the fuel is thus obtained over the entire section, without the possibility of local overheating as a result of too great a local admission to the fuel of scavenging agent, while the material discharged by bottom is free from combustible constituents.
With the aid of the flow diagram (Figure 3), the other devices with which the furnace chamber cooperates during operation will first be explained.
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A very important function is that of the superheater 30, which is heated by the gas entering through the line 31. The combustion gases are brought into the open air by means of the vacuum cleaner 32 or taken away for other purposes.
The operation of the superheater 30 serves to heat the water vapor conveyed by means of the vacuum cleaner 33, enough to be able to be employed as a drying and preheating agent in zone 12. By drying the fuel, it is formed. water vapor additionally, so that line 34 carries a greater quantity of water vapor than that supplied by line 35. The excess water vapor is continuously removed by means of the vacuum cleaner 36, which sucks at the same time, through the pipe 37, air saturated with water vapor. The mixture is also brought to a fairly high temperature in the heater 30 and serves as a scavenging agent in zones 14 and 15, to which it is supplied via line 38.
The gas arriving in the collecting spaces of the zones 14 and 15 is taken through line 39 to a direct cooler 40, then treated in a scrubber 41 and is taken by the gas aspirator 42 to its subsequent point of use.
The fuel, after passing through the drying or preheating zone 12, arrives at the ignition device 13 which, in the furnace shown in FIG. 1, is fitted with gas burners 43, the combustion gases of which are removed from the opposite side. Instead, the products resulting from any gas combustion can be introduced into the furnace at this location, or a sufficiently heated air mixture can be brought to the furnace, when the fuel is already sufficiently heated in the zone. pre-heating to ensure ignition. The condition is that the fuel descending into zone 14 has along wall 22 a sufficient temperature for the expected reaction to occur upon arrival of the scavenging agent.
The two zones 14 and 15 can be swept with the same sweeping agent, but it is also possible to use as sweeping agent in zone 14, a more strongly preheated mixture, with a lower oxygen content, and in the zone 15 of a less heated mixture with a higher oxygen content. From zone 15 the fuel arrives in combustion zone 16, where it is treated with relatively little heated air, for example at 60. It must be taken into account that the fuel arriving in zone 14 is still rich in combustible constituents and that these combustible constituents are always more exhausted by the treatment with air or oxygen enriched with air or other carrier of gas. oxygen-, for example water vapor.
Then. material, which becomes richer and richer in ash, heats up more and more, in particular heat accumulates more and more from the sweeping agent introduction wall 22 to the outlet wall of the a. - scavenging 24. Also distillation and gasification of the fuel develop little by little with the descent of the fuel from wall 22 to wall 24. Layers of fuel in similar states of distillation are formed. are on oblique planes which go from the upper part of the wall 22 to the lower part of the wall 24.
By the relatively cold air entering through line 44, there is a strong cooling of the material largely exhausted by combustion. Through line 45 escapes a gas which has the character of a generator gas and which is at a temperature of, for example, 8000. This is partly taken through line 31 to the heater 30 where it gives the heat required for the heating of the steam, and it may in part be added through line 51 to the entrainer for zone 14 or zone 15, raising the sensible heat and ' where it further increases the production gas as long as it does not burn inside the fuel by the oxygen which is also there.
The water used for cooling in the tube cooler 40 and which is heated there is supplied through line 46 by pump 47 to shower distributors 48 and 49, by means of which the air displaced by vacuum 50 is. treated as rain before it enters pipes 37 or 44.
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Thus the air is saturated with water vapor and correspondingly diluted by it.
The oxygen content of the scavenging agent can be in zone 14, between 3 and 5%, in zone 15 of about 7 to 8%, in zone 16, from 12 to 15%. In zone 14 the entraining agent must be heated the most, since it must not only initiate the reaction but also heat the fuel in the layers lying after the introduction wall of the sweeping agent, and 1-bring to the reaction temperature. In doing so, the mixture of scavenging agent and gas obtained cools down, so that no great sensible heat loss occurs from the production gas.
The fuel, becoming ever hotter during its fall, is finally very cooled in the combustion zone 16 by the relatively cold mixture of air and water vapor which is introduced in this place so that there is no nor much heat contained in the practically free from combustible material delivered by the landfill. By the concomitant adjustment of the oxygen content and the temperature of the sweeping agent introduced into the successive zones, which are an important characteristic of the new process, a particularly high calorific saving is achieved, and one avoids overheating of the fuel which could lead to ash melting and the burning of the furnace with bottom ash.
This is how with the new oven we can provide very significant services.
CLAIMS.
1. Furnace for the degassing and gasification of ash-rich fuels with vertical chambers, continuously operating, rectangular section, in which the scavenging agent flows through the fuel from a wide wall to the other, characterized in that the ratio of the height of fuel at which the scavenging agent is admitted to the thickness of the fuel layer is greater than 10: 1.