BE506669A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE ET APPAREIL DE   DISTILLATION DESTRUCTIVE.   



   La présente invention est relative à la distillation destructive de matières carbonées telles que des schistes oléifères, et est une division de la demande de brevet déposée aux   Etas=Unis   d'Amérique sous le N  648.796, le 19 Février 19460 
Du fait que les schistes oléifères et des matières oarbonées ana- logues sont pyrophoriques après avoir été dégazées, il est désirable qu'ils soient brûlés directement après leur déchargement des cornues de dégazage, Ceci peut.

   s'effectuer dans des fours séparés construits pour la combustion de combustibles ayant une température d'agglomération basse comme par exemple le four décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats-Unis   d'Amérique   sous le N  58107000 Toutefois, il est plus commode de brûler ce coke résiduel dans le même appareil que celui utilisé au dégazage de la matière, de manière que sa chaleur de combustion puisse être utilisée au chauffage de la cornue de cokéfaction et de dégazage. 



   Le brevet américain de Bergh N    106180566   représente un appareil destiné à la distillation de schistes oléifères conformément à ce principe. 



  Toutefois, si on décharge la   cornue   directement dans la chambre de combustion comme dans le brevet de Bergh, la zone de dégazage, c'est-à-dire l'intérieur de la cornue, est nécessairement en communication ouverte avec la zone de com-   bustiono   Le problème se présente donc d'empêcher le mélange des gaz de distil- lation qui se sont dégagés de la matière dans la cornue avec les gaz de combus= tion provenant de la chambre de combustiono Le problème d9éviter un tel mélan- ge de ces gaz a été l'objet d'efforts considérables dans le métier Une solu- tion en est décrite dans la demande de brevet Sériai N    678.766     de DoDalin   et collaborateurs déposée aux Etats-Unis   dAmérique,

     dans laquelle on maintient un équilibre de pression déterminé à l'intérieur du système pour éviter le mé- lange nuisible des gaz de distillation et des gaz de combustion. 



   Une autre conséquence nuisible des anciens procédés de dégazage 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 de schistes oléifères et de matières analogues dans lesquels la chaleur de l'opération provient de la combustion du coke résiduel, réside dans le fait que l'appareil atteint une hauteur exagérée car le dégazage de la matière et sa combustion ultérieure entraînent un mouvement continu de la matière le long d'une trajectoire descendante unique.

   En d'autres termes, les procédés anté- rieurs nécessitaient la-superposition de la cornue au dessus de la zone de   combustion,,   
En vue de réaliser une solution simplifiée du problème du mélange possible des gaz de distillation et de combustion, et également de réduire la hauteur totale de l'appareil, la présente invention a pour but de créer un procédé et un appareil perfectionnés pour la distillation destructive de schis- tes oléifères et de matières   analogues,   dans lesquels la cornue de dégazage   ou de cokéfaction   est entièrement séparée, c'est-à-dire ne possède aucune com- munication directe avec la chambre de combustion, de manière que les gaz ne puissent pas se mélanger,

   et dans lesquels la chambre de combustion et la cor- nue de dégazage sont disposées à c6té l'une de l'autre ou l'une dans l'autre, de manière que la matière qui se déplace à travers les deux se meut simulta- nément suivant des trajectoires parallèles plutôt que successives le long de deux parties d'une trajectoire continuée 
Du fait que le procédé actuel comprend le déchargement continu du coke résiduel dégazé du fond de la cornue et son introduction au sommet de la cuve du four ou de la chambre de   combustion,-il   est essentiel:que la matière se trouve sous unbétat facile à   manipuler,    Ceci '.signifie   quenl'agglomération doit être évitée   de':

  faõn   efficace, car si on laisse s'agglomérer la matière soumise au traitement dans lascornue,elle ne peut être. déchargée et   transpor-   tée à l'entrée deelarcuve du four. , 
Une importante caractéristique de la présente invention, consiste par conséquent dans la création de moyens d'absorber l'excès de chaleur du lit de combustible brûlant et des parois de la cornue pour empêcher l'élévation de la température de la matière soumise au traitement dans la cornue jusqu'à son point d'agglomération. Le moyen utilisé dans ce but comprend un disposi- tif de conduites réparties dans la chambre de combustion et le long des parois de la cornue, à   travers,lesquelles   on fait circuler de façon continue un milieu¯ fluide absorbant la chaleur, tel qu'un fluide de chaudière, soit de l'eau ou une émulsion eau-vapeur. 



   Pour atteindre ces buts, ainsi que d'autres qui ressortiront   au f ur   et à mesure de la description, l'invention repose sur le procédé et l'appareil nouveaux décrits ci-dessous, et définis plus particulièrement dans les reven- dications en annexe, étant bien entendu que des modifications rentrant dans le domaine des revendications, peuvent être apportées à la réalisation précise de l'invention telle que décrite. 



   Les dessins en annexe représentent un exemple complet de là réali- sation physique de l'invention, construit conformément au mode le meilleur pro- posé jusqu'à présent pour l'application pratique des principes de l'invention, et dans lesquels : la fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un appareil de réalisa- tion de la présente invention, cette vue étant prise à travers la fig. 2   sui-   vant la ligne 1-1 et représentant la cornue en coupe et également espacée de deux parois latérales opposées d'une cuve de four qui sert de chambre de com- bustion;

   la fig. 2 est une vue en coupe verticale prise à travers la   figol   suivant le plan de la ligne 2-2 et représentant en particulier la fagon dont le coke dégazé est déchargé du fond de la cornue et transporté au sommet de l'appareil pour être introduit dans la cuve du four, et la fig. 3 est une vue en coupe transversale de la fig. 1 prise suivant le plan de la ligne 3-3; la fig. 4 est une modification de l'appareil de la fig. 1. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   En se référant à présent en particulier aux dessins en annexe, le chiffre 5 désigne une cuve de four verticale de construction appropriée quelconque Comme on le voit sur la fig. 3, cette cuve dans la réalisation représentée de   l'invention,est   carrée bien qu'on puisse remarquer que la forme particulière de la section transversale de la cuve n'ait pas d'impor-   tance,,   A l'intérieur du four se trouve une cornue de dégazage ou de coké- faction 60 Cette cornue, dans l'exemple actuel, a une section transversale rectangulaire, possède des parois terminales -7 incorporées dans les parois frontales et dorsales 8 de la cuve du four et des parois latérales 9 espa- cées et parallèles aux parois latérales opposées 10 de la cuve du four. 



   La cornue est,   dailleurs,   construite en matière appropriée, con- ductrice de la chaleur, s'étend d'un point voisin du   f'ond   de la cuve du four à travers le sommet de celle-ci, et porte à son extrémité supérieure une en- trée en forme d'entonnoir 11 pour faciliter le chargement de la cornue de schis- tes oléifères ou d'autres matières à traiter. Le fond de la cornue est   entiè-   rement séparé de l'intérieur de la cuve du four,de sorte que la zone de déga- zage prévue à l'intérieur de la cornue est séparée de   la.     zone.de   combustion. 



   La matière introduite à l'entrée 11 de la cornue à son sommet tra- verse deux registres dits à écluse 12 situés à différents niveaux pour empê- cher les fuites de gaz par le sommet de la cuve. Pendant que la matière est dégazée dans la cornue, elle descend graduellement et, quand elle est entière- ment dégazée, elle est déchargée du fond de la cornue par une vis 13 ou un autre appareil de déchargement approprié. 



   La vis 13 fait passer la matière dégazée par une porte de décharge- ment 14 disposée dans la paroi voisine 8 de la cuve du four et l'introduit dans un convoyeur à godets 15 au moyen duquel la matière est élevée au sommet de l'appareil, et est introduite dans deux trémies d'alimentation 16 débouchant chacune au sommet d'un compartiment de la cuve du four. Des registres de fer- meture 17 sont de préférence prévus aux extrémités de déchargement de ces tré- mies d'alimentation de manière que le sommet de la cuve du four soit fermé ex-   cepté   aux endroits de deux sorties de gaz de combustion 18   quisont     raccordés.,   par des conduites appropriées 19 à une cheminée. 



   Les gaz distillés de la matière descendant à travers la cornue, sont évacués par une conduite d'aspiration 20 représentée sur la fig. 2 direc-   tement   au dessus de la vis de déchargement 13. 



   Le coke résiduaire dégaze   introduit   au sommet de la   cuve'   du four repose sur une grilleformée de préférence, par   un -1 certain   nombre de rouleaux creux 21 disposés en travers de la cuve   dufour   et munis de moyens (non répré- sentés) pour les   faire'tourner.   L9air de   combustion   de la matière dégazée re- posant sur la grille peut être introduit de façon appropriée quelconque, par. exemple dans les rouleaux de grille creux 21, venant des tubes d'alimentation 22 et passant par des tubulures 23 pour-pénétrer dans la cuve par des   ouvertu-   res 24 des   rouleaux.,,    .. , .   



   Les cendres provenant de 1a combustion tombent à travers la grille dans une fosse à cendres 25   séparée'de   préférence de   l'atmosphère   par un joint à eau tel que 26.   @   
Pour éviter l'agglomération de la matière, aussi bien pendant   qu'el-   le est dégazée dans la cornue que pendant qu'on la brûle dans la chambre de combustion, on fait   circuler   de façon continue un milieu fluide absorbant la chaleur, de préférence du fluide de chaudière, c'est-à-dire soit de   l'eau   ou une émulsion   d'eau-vapeur,   à travers une série de conduites 27 raccordées à une conduite d'alimentation 28 et à une conduite de sortie 29, ces conduites étant raccordées à la source du fluide de   chaudière:

  de   manière appropriée quel- conque. Il est à remarquer que les conduites 27 ont   la-forme   de doigts sus- pendus pénétrant vers le bas dans la cuve du four à partir d9un niveau voisin de son sommet, certains doigts étant plus longs que d'autres et ils sont   ré-   partis substantiellement sur toute la hauteur jusqu'à la grille. 



   Sur la figo 3, on voit également que ces conduites de refroidisse- ment   sont.-réparties   sur toute la surface de la section transversale de la cuve 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 du four et également le long des parois de la cornue. La distribution des conduites de refroidissement est telle que leur action de refroidissement at- teint toutes les parties du lit de combustible en combustion et contrôle la transmission de chaleur à travers les parois de la cornue, et on fait circu- ler le milieu de refroidissement fluide en quantité et à une vitesse telles qu'il absorbe la quantité de chaleur juste nécessaire à éviter que la tempé- rature à l'intérieur de la cornue et/ou à l'intérieur de la cuve du four n'at- teigne le point d'agglomération de la matière qui est dégazée et brûlée. 



   La présente invention applique ainsi les enseignements du brevet américain de Edling N .2.504.508 publié le 18 avril 1950, à la distillation de matières carbonées ayant une température d'agglomération relativement bas- se, et en contrôlant de cette façon les températures dans les zones de déga- éage et de combustion, le succès du procédé actuel est assuré car, comme on lë remarque plus haut, il est important que la matière, après avoir été dé- gazée, se trouve sous une forme aisément manipulable, ce qui ne serait pas le cas si on la laissait s'agglomérer. 



   Dans de nombreux cas, la matière apte à être dégazée peut contenir des teneurs considérables d'eau et spécialement chez certaines catégories de schistes,ces teneurs peuvent atteindre une valeur de 30% environ. Des quanti- tés considérables de chaleur peuvent alors être consommées à l'évaporation de ces teneurs en eau, ce qui normalement parmi d'autres choses tend à influencer le rendement générale Dans le but de surmonter ces inconvénients quand on trai- te des matières contenant de l'eau, suivant la présente invention, on peut uti- liser les gaz de combustion qui quittent le four et qui, lorsqu'ils se dégagent finalement, contiennent des quantités considérables de chaleur. 



   L'invention crée un procédé pour libérer la matière de la quantité de chaleur qu'elle   contient,' comme   on le décrit sur la figo 4. Sur cette fi- gure, la   trémie.Il   de la fig. 1 est développée vers le haut et est formée es- sentiellement d'un certain nombre d'écrans inclinés de dispositifs ou analogues 30 qui se recouvrent, entre lesquels les gaz de combustion venant des canaux de gaz de fumée élargis 19 peuvent passer dans la trémie. Quand on a déversé les schistes ou évertuellement une autre matière dans la, trémie, les gaz de combustion traversent les espaces compris entre les morceaux individuels de schiste en les chauffant préalablement et en réduisant leur teneur en humidi- té.

   Les gaz de combustion peuvent éventuellement être guidés le long de leur trajectoire à travers la trémie, par exemple au moyen d'une palette 31 dispo- sée dans la trémie de manière à ce qu'ils se dégagent au milieu de celle-ci. 



  Cette disposition est en fait représentée schématiquement mais peut, suivant la présente invention, être modifiée de différentes manières pour s'adapter à différents buts. 



   De la présente description faite en liaison avec les dessins en annexe, il apparaîtra à ceux versés dans le métier que la présente invention crée une solution simple au problème de prévention du mélange des gaz de dis- tillation et de combustion au cours de la distillation destructive de schistes oléifères et matières analogues par la chaleur provenant de la combustion du coke résiduel, et qu'elle offre également l'avantage très important de réduire la hauteur de l'appareil utilisé dans ce   buto   
R E V   E'N   D I C A T I O N S. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. ============================ 1. - Dans la distillation destructive de matières carbonées soli- des dans laquelle la chaleur nécessaire à l'opération provient de la combus- tion du coke résiduel dégazé, le procédé pour empêcher le mélange des gaz de distillation aux gaz de combustion, caractérisé en ce qu'il comprend le con- finement de la matière en cours de dégazage, dans une zone de'dégazage en relation d'échange de chaleur avec la zone de combustion voisine mais qui en est isolée et qui fournit la chaleur de la dégazéification, le déchargement du coke résiduel dégazé, de la chambre de dégazage, l'introduction du coke résiduel dégazé dans la zone de combustion,l'introduction d'air de combustion dans la chambre de combustion,

   et l'évacuation des gaz de distillation de la <Desc/Clms Page number 5> zone de dégazage;, @ 2. - Dans la distillation destructive de matières carbonées soli- des dans laquelle la chaleur nécessaire à l'opération provient de la combustion du coke résiduel dégazé, le procédé pour empêcher le mélange des gaz de distil- lation au gaz de combustion caractérisé en ce qu'il comprend le confinement 1 la matière en cours de dégazage dans une z6ne de dégazage disposée en relation d'échange de chaleur avec la zone de combustion voisine mais qui en est isolée et qui fournit la-chaleur de la dégazéification, le déchargement du coke rési- duel dégazé de la zone de dégazage, l'introduction du coke résiduel dégazé dans la zone de combustion, l'introduction d'air de combustion dans la zone de com- bustion,

   l'évacuation des gaz de distillation de la zone de dégazage, et la circulation d'un milieu fluide absorbant la chaleur à travers mais hors de con- tact de la matière dans la zone de combustion pour en absorber une quantité suffisante de chaleur afin d'empêcher l'agglomération de la matière en cours de dégazage et assurer ainsi le déchargement libre du coke résiduel dégazé de la z8ne de dégazage, 3.

   - Dans la distillation destructive de matière carbonée solide dans laquelle la chaleur nécessaire à l'opération provient de la combustion du coke résiduel dégazé, le procédé pour empêcher le mélange des gaz de dis- tillation aux gaz de combustion caractérisé en ce qu'il comprend le passage de la matière à dégazer à travers une z8ne de dégazage, le passage simultané du coke résiduel à travers une zone de combustion parallèle à la zone de dé- gazage et disposée en relation d'échange de chaleur avec la z6ne de dégazage, mais autrement isolée de celle-ci, de manière que les gaz de distillation qui se dégagent de la matière dans la zone de dégazage ne puissent se mélanger aux gaz de combustion dans la zone de combustion, l'évacuation des gaz de dis- tillation de la zone de dégazage, l'introduction d'air de combustion dans la zone de combustion,

   l'évacuation du coke résiduel dégazé de la zone de déga- zage, et l'introduction du coke résiduel dégazé dans la z6ne de combustion.

   4.- Dans la distillation destructive de matière carbonée solide, dans laquelle la chaleur nécessaire à l'opération provient dela combustion du coke dégazé, le procédé pour empêcher le mélange des gaz de distillation aux gaz de combustion caractérisé en ce qu'il comprend l'introduction de la matière à dégazer au sommet.

   d'une cornue verticale adjacente à mais non en communication ouverte avec une cuve de four verticale dans laquelle on brûle le coke résiduel dégazé, .de manière que les gaz de distillation dégagés de la matière dans la cornue ne puissent se mélanger aux gaz de combustion dans la cuve du four, l'évacuation des gaz de distillation de la cornue, l'introduc- tion d'air de combustion dans la cuve du four pour y entretenir la combustion de la matière, le déchargement du coke résiduel dégazé du fond de la cornue, et l'introduction du coke résiduel dégazé au sommet de la cuve.du four,, 5.

   - Appareil de distillation destructive de matière carbonée so- lide caractérisé en ce qu'il comprend une cornue verticale ayant une entrée à son sommet et une sortie à son fond, une cuve de four verticale juxtaposée à la cornue de manière que la combustion de combustible dans la cuve chauffe la cornue, mais dont l'intérieur est séparé de l'intérieur de la cornue pour que les gaz de distillation qui se dégagent de la matière dans la cornue ne puissent se mélanger aux gaz de combustion dans la cuve du four, celle-ci pos- sédant une entrée à son sommet et une sortie à son fond, des moyens pour ame- ner la matière carbonée à dégazér à l'entrée de la cornue, des moyens pour dé- charger le coke résiduel dégazé du fond de la cornue,

   et des moyens pour ame- ner le coke résiduel dégagé à l'entrée de la cuve du four disposée à son som- met.

   . 6. - Appareil suivant la revendication=5 caractérisé en ce que les derniers moyens cités comprennent un. transporteur; disposé de manière à recevoir le coke résiduel déchargé au fond de:la cornue, à l'élever au sommet de l'appa- reil et à le décharger au sommet de la cuve du four.

   7. - Appareil suivant la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend des condutes disposées dans la cuve du four et à travers lesquelles passe un milieu fluide absorbant la chaleur, destiné à extraire de la chaleur <Desc/Clms Page number 6> provenant de la combustion du combustible dans la cuve, ces conduites étant disposées à intervalles espacés sur la section de la cuve du four et au voisi- nage des parois chauffées de la cornue afin de maintenir la température du lit de combustible et de la matière.dégazée.en dessous de son point d'agglo- mération.

   8. - Procédé suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'on utilise les gaz de combustion qui quittent le four au préchauffage et à la déshydratation de la matière schisteuse ou analogue.

   9. - Procédé suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu'on fait passer les gaz de combustion à travers les espaces compris entre les mor- ceaux de schiste ou analogues.

   10. - Appareil suivant les revendications 5 à 7 caractérisé en ce que l'entrée a la forme d'une trémie et est constituée, au moins partiellement, d'écrans superposés et en saillie, supportant le schiste ou la matière analo- gue et formant en même temps des passages d'écoulement des gaz de combustion.