<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE POUR LA TRANSFORMATION PAR HYDROLYSE DU CHLOBURE 'FERRIQUE 'EN
OXYDE 'FERRIQUE.
Dans le brevet belge du 20 juillet 1950 n 497131 pour "Perfec- tionnements aux méthodes de concentration du minerai de fer", la demande-. resse a décrit un procédé dans lequel on traite du minerai de fer contenant de l'oxyde ferrique par de l'acide chlorhydrique gazeux pour produire du chlorure ferrique, ce dernier étant séparé du minerai par volatilisation et traité à une température plus élevée par un léger excès de vapeur pour produire de l'oxyde ferrique et de l'acide chlorhydrique gazeux. Cette seconde réaction, ou réaction d'hydrolyse, a lieu conformément à l'équa- tion
EMI1.1
2FeG13 + 3H20 > F e2 03 + 6HCl.
Dans l'installation pour la mise en oeuvre du procédé., qui est également décrite dans la demande de brevet ci-dessus, on introduit le chlo- rure ferrique dans une cuve garnie de briques et contenant des tubes ver- ticaux en matière réfractaire ou en métal chauffés à des températures com- prises entre 400 et 800 0 par les gaz chauds provenant d'une chambre de com- bustion. On injecte dans la chambre de la vapeur surchauffée à une tempé- rature voisine de la température de réaction et l'hydrolyse donnant de l'oxyde ferrique et de l'acide chlorhydrique gazeux se produit dans les tu- bes. L'oxyde ferrique produit se dépose sur les parois des tubes, ou sur des plaques-chicanes suspensues dans lesdits tubes, sous forme de flocons détachés.
Conformément à la présente invention, on exécute la réaotion d'hydrolyse sur la surface de particules, ou petits morceaux, chauds d'une matière réfractaire qui est, de préférence, de l'oxyde ferrique soit à l'état sensiblement pur, soit sous forme de minerai tel qu'il se présente naturellement. Mais la matière réfractaire peut être un autre oxyde métal- lique, par exemple un autre oxyde de fer ou de l'oxyde de manganèse., lequel
<Desc/Clms Page number 2>
peut également être sensiblement pur ou être un minerai tel qu'il se pré- sente naturellement.
La matière réfractaire peut être aussi de la silice ou de l'alumine ou bien une matière contenant ces corps soit non combinés, soit combinés, par exemple du sable, de la brique réfractaire broyée, du kaolin ou du talc; elle peut aussi être un métal tel que l'acier.. Dans tous les cas, la matière réfractaire doit être capable de résister aux tem- pératures mises en jeu sans se ramollir ou sans se décomposer; si elle for-' me des chlorures, ceux-ci doivent tout au moins être aussi faciles à hydro- lyser que le chlorure ferrique. De plus, dans les conditions de l'hydro- lyse, la matière réfractaire ne doit pas être attaquée par l'acide chlor- hydrique gazeux ou par la vapeur.
De préférence, la matière réfractaire est maintenue constam- ment en circulation à travers le récipient où se fait la réaction ; une fraction de cette matière est prélevée de celle déchargée à partir du ré- cipient de réaction et forme le produit final, lequel est constitué par la matière réfractaire recouverte par l'oxyde ferrique déposé. On réchauffe la matière restante et on la renvoie au récipient où a lieu la réaction.
Lorsque, ainsi qu'il est préférable, on utilise l'oxyde fer- rique comme matière réfractaire, le produit solide final de la réaction d'hydrolyse est de l'oxyde ferrique sensiblement pur. Quand la matière réfractaire n'est pas de l'oxyde ferrique, le-pourcentage d'oxyde ferri- que dans le produit final augmente rapidement à mesure que le procédé se continue et, si on le désire, on peut amener de la matière réfractaire fraîche, de manière continue ou par intermittence, afin de maintenir un rapport désiré quelconque de la matière réfractaire à l'oxyde ferrique dans le produit final.
Les particules de matière réfraotaire tendent à augmenter rapi- dement de volume à mesure que l'oxyde ferrique se dépose sur elles. On peut laisser se poursuivre cette augmentation de volume ou bien, si on le préfère, introduire, de manière continue ou intermittente, de la matière réfractaire finement divisée pour maintenir une dimension moyenne constan- te dans le produit déchargé. Dans une certaine mesure, cette introduction de matière réfractaire fine se produit naturellement par suite de la rup- ture ou de. l'abrasion des particules dont le volume est en cours d'accrois- sement, et ce phénomène tend à limiter ledit accroissement.
La réaction d'hydrolyse est endothermique et la chaleur néces- saire pour la maintenir est fournie de préférence par chauffage de la matière réfraotaire en circulation. Si le procédé tout entier est exécuté dans de grandes usines où on fond le minerai de fer, on peut réaliser très éco- nomiquement ledit chauffage au moyen de gaz de haut fourneau ou de gaz de four à coke. En conséquence, la matière réfractaire en circulation agit comme milieu assurant l'introduction de la quantité nécessaire de chaleur perdue pendant la réaction d'hydrolyse et aussi comme surface catalytique sur laquelle se produit la continuation de l'hydrolyse du chlorure ferri- que donnant de l'oxyde ferrique.
La matière réfractaire peut être sous la forme de morceaux d'une dimension quelconque depuis, par exemple, un diamètre de 6 mm. et elle peut être de forme sphérique ou angulaire. Mais, de préférence, elle est finement divisée, sa dimension étant au plus égale à 2,5 mm. et on la met sous forme d'un ou plusieurs lits fluidifiés dans lesquels se produit la réaction d'hydrolyse, le ou les lits étant maintenus à l'état turbu- lent nécessaire par l'action des gaz introduits dans le récipient. Comme on l'a décrit dans la demande précitée, ces gaz comprennent en général non seulement du chlorure ferrique et de la vapeur mais aussi de l'acide chlorhydrique gazeux.
Il faut que la matière réfractaire finement divi- sée soit rendue fluide parce que l'accroissement de volume des particules dû au dépôt d'oxyde ferrique aurait, sans cela, pour résultat de bloquer com- plètement les particules sous la forme d'une masse solide compacte, qui en- gorgerait le récipient dans lequel a lieu la réaction. Tant que les parti- cules de matière réfractaire sont à l'état de turbulence, elles continuent à rester indépendantes et distinctes malgré le dépôt d'oxyde ferrique sur
<Desc/Clms Page number 3>
elles,tandis que si elles étaient immobiles,elles seraient rapidement soudées les unes aux autres.
Une caractéristique importante de la présente invention consis- te, par suite, dans le fait que l'on exécute la réaction d'hydrolyse dans un ou plusieurs lits chauds fluidifiés de matière réfractaire,, cette dernière étant de préférence l'oxyde ferrique lui-même.
La tendance des particules à se souder les unes aux autres est moindre lorsqu'on utilise des morceaux plus gros. Néanmoins, une certaine tendance à l'adhérence tend à se manifester aux points de contact des mor- ceaux de matière réfractaire et, pour empêcher cet inconvénient, il faut que les morceaux se déplacent dans une certaine mesure les uns par rapport aux-autres. On peut, par exemple;, amener lentement les morceaux de haut en bas le long d'un four à cuve;, ce qui a pour résultat de changer constamment les points de contact des particules entre elles. ,Dans une variante, on peut utiliser un four à foyer rotatif du type Herreshof, dans lequel les bras rotatifs maintiennent les particules en mouvement lent relatif ce qui empêche leur adhérence.
En général, on doit éviter des lits de matière réfractaire complètement immobiles,,
Quand la matière réfractaire est fluidifiée, l'appareil dans lequel le procédé est mis en oeuvre comprend, de préférence,, un récipient de réaction d'hydrolyse contenant deux ou plusieurs diaphragmes perforés disposés les uns au-dessus des autres et sur lesquels on réalise un ou plu- sieurs lits de matière fluidifiée, la matière descendant d'un lit sur le suivant, avec deux entrées de gaz, l'une au-dessus et l'autre au-dessous du lit inférieur. Ce récipient est disposé en circuit avec le récipient de ré- chauffage et une fraction de la matière réfractaire est extraite au cours de son passage vers le récipient de réchauffage.
On décrira maintenant, à titre d'exemple;, un tel appareil, en se référant au dessin annexé qui re- présente schématiquement l'installation.
Le récipient dans lequel se fait la réaction d'hydrolyse est figuré en A. Il est fait en tôle d'acier doux, est garnie de briques et con- tient trois diaphragmes perforés 7, 8 et 9. La matière réfractaire, que l'on suppose être de l'oxyde ferrique, entre à une température comprise entre 600 et 900 C., de préférence à une température voisine de 700 C., par un conduit 13 et s'écoule vers le bas., à travers le récipient, en formant des lits fluidifiés 1, 2 et 3-sur les trois diaphragmes et en s'écoulant, par trop-plein, des lits par les tubes verticaux 14, 15 et 16. Le tube 16 conduit à un tube de déchargement 17.
L'appareil représenté est destiné à former une partie d'une installation complète dans laquelle on concentre le fer de la manière dé- crite dans la demande de brevet précitée. Les gaz de réaction sont intro- duits en deux points, le chlorure ferrique, avec une certaine quantité de vapeur et d'acide chlorhydrique gazeux en circulation, provenant du réci- pient dans lequel est formé le chlorure ferrique entrant en 20 au-dessus du lit inférieur 3 à une température comprise entre 200 et 400 C, et la vapeur, avec une certaine quantité d'acide chlorhydrique gazeux., entrant en 21 sous le lit inférieur 3 à une température d'environ 200 C. Il entre aux points 20 et 21 une quantité suffisante de gaz pour maintenir les lits 1, 2 et 3 à l'état fluide.
Les diamètres des lits doivent être tels que;, compte tenu du volume disponible de gaz circulant dans le.reste de 1-'installation la vitesse linéaire du gaz soit comprise entre 6 cm. et 1 m. par seconde, la vitesse étant calculée pour des lits à vide à la température ambiante et les limites exactes de vitesse dépendant des di- mensions des particules fluidifiées. L'hydrolyse de la vapeur de chlo- rure ferrique en oxyde ferrique se produit à la surface des particules ±lui- difiées des lits 1, 2 et 3. L'acide chlorhydrique gazeux et la vapeur quit- tent le sommet du récipient par un tube 22 et sont amenés à un condenseur.
Le fait que les gaz entrant en 21, c'est-à-dire au plus près du point de déchargement de la matière réfractaire, contiennent une quantité plus gran- de de vapeur que ceux entrant en 20 donne la certitude de la transformation de toute quantité quelconque de chlorure ferrique non modifié ayant pu se
<Desc/Clms Page number 4>
déposer sur la matière en cours de descente et entraînée vers le bas,, en oxyde ferrique, par la vapeur en excès dans le dernier lit, ledit chlorure n'étant pas déchargé sous cette forme de chlorure.
Une autre raison pour l'introduction des gaz de cette manière est que la vapeur, ou le gaz riche en vapeur, disponible pour l'introduction en 2le se trouve à une températu- re inférieure à celle du mélange de chlorure ferrique et d'acide chlorhy- drique gazeux introduit en 20 et est préchauffée par échange de chaleur avec les matières solides chaudes qui descendante ce qui refroidit quelque peu lesdites matières avant leur déchargement.
Comme la chaleur perdue dans la réaction est fournie par la matière réfractaire chauffée les gaz de réaction amenés dans le récipient où se fait la réaction n'ont pas besoin d'être surchauffés à une températu- re élevée et peuvent être introduits dans le récipient précité à une tempé- rature comprise entre 200 et 400 C., comme on l'a indiqué plus haut.
La température dans le récipient où à lieu la réaction d'hydrolyse ne doit pas tomber au-dessous de 400 C. car, s'il en était ainsi, la réaction pourrait s'inverser et du chlorure ferrique pourrait se former à partir de l'oxyde ferrique,, Les gaz de la réaction proviennent d'un récipient de chlorura- tion et, pour les empêcher de continuer leur action de chloruration, il faut élever la.température et provoquer l'hydrolyse du chlorure ferrique., La matière déchargée par le tube 17 est, de préférence, à une température d'environ 450 C.
Une certaine quantité de la matière est soutirée par un tube 19 sous forme de produit final c'est-à-dire de Fe2O3 pur ou bien, si l'on utilise une autre matière réfractaire, sous forme de Fe2O3 déposé sur ladite matière. Le reste est entraîné pneumatiquement au moyen d'un cou- rant d'air le long d'un tube 18 qui le ramène à la partie supérieure du récipient de réchauffage, lequel est figuré en B. La quantité qui est dé- chargée et celle qui est remise en circulation vers le récipient B dépen- dent de la température de travail;pour les températures indiquées ci-des- sus,on décharge environ une tonne en produit en 19 pour chaque quatre ton- nes remises en circulation à travers le récipient de réchauffage B.
La construction du récipient de réchauffage B est semblable à celle du récipient d'hydrolyse A ; il contient trois diaphragmes perforés 10, 11 et 12 qui supportent trois lits fluidifiés 4, 5 et 6 et à travers les- quels passent des tubes verticaux 27, 28 et 29. La matière perd une cer- taine quantité de chaleur en circulant vers la partie supérieure du réci- pient B par le tube 18; elle pénètre dans ledit récipient à une températu- re légèrement supérieure à 400 C. Elle est fluidifiée par les gaz chauds produits sous la plaque 12 par la combustion de gaz et d'air introduits respectivement par les tubes 23 et 24, contrôlés par des robinets 25 et 26, les conditions de la fluidification étant les mêmes que dans le ré- cipient A.
La matière réfractaire est chauffée par ces gaz à une tempéra- ture comprise entre 600 et 900 C, par exemple à 700 C. et elle s'écoule à cette température dans un tube d'évacuation 30, le long duquel elle est transportée pneumatiquement jusqu'à un cyclone 32. Les gaz assurant le transport sont évacués en 34, hors du cyclone, et la matière réfractai- re descend de celui-ci dans le tube 13.
Plus élevée est la température à laquelle les matières réfrac- taires sont réchauffées, plus faible est la quantité à remettre en circula- tion pour maintenir la réaction d'hydrolyse. Si la température est trop élevée, la matière réfraotaire tend à se ramollir et elle colle au tuyau; en conséquence,, la température de réchauffage maximum est déterminée par la température de ramollissement ou de décomposition de la matière réfrao- taire. En tout =se la matière réfractaire doit être chauffée jusqu'à 450 C. au moins, ce qui fait qu'elle doit être capable de résister au moins à cette température.
En général,, la matière réfractaire doit pou- voir résister à des températures plus élevées, puisque les températures préférées sont, comme il est indiqué'plus haut, sensiblement supérieures à 450 C.
Les gaz chauds perdus quittent le récipient de réchauffage par
<Desc/Clms Page number 5>
un tube 33 et., comme leur température est généralement de l'ordre de 650 C on peut les utiliser pour le chauffage dans le reste de l'installation.
Au lieu de passer directement dans les tubés 22 et 33, les gaz quittant les récipients A et B peuvent passer par des cyclones.disposés dans les récipients, si bien que la'matière fine,, qui, autrement, serait emportée par les gaz, est séparée et renvoyée par chaque cyclone à la couche supérieu- re du récipient, les gaz passant alors du cyclone aux tubes 22 ou 33.
Quand la matière réfractaire se trouve sous forme de petits mor- ceaux et qu'elle n'est pas fluidifiée, les récipients d'hydrolyse et de ré- chauffage peuvent encore être disposés en circuit, chaque récipient étant construit de manière que la matière s'y déplace par l'effet de la gravité.
Toutefois, le transport pneumatique est limité à des morceaux dont la dimen- sion transversale ne dépasse pas sensiblement 6 mm. environ. Lorsqu'on uti- lise des morceaux plus grands., on peut recourir à des transporteurs mécaniques du type à chaînes et à godets. On peut utiliser aussi efficacement le même procédé d'introduction des gaz de réaction dans la chambre d'hydrolyse en deux points, les gaz qui entrent le plus près possible du point de déchargement contenant une quantité de vapeur plus grande que les autres gaz.
<Desc / Clms Page number 1>
PROCESS FOR THE TRANSFORMATION BY HYDROLYSIS OF 'FERRIC' CHLOBIDE INTO
FERRIC OXIDE.
In Belgian patent of July 20, 1950, No. 497131 for "Improvements in methods of concentration of iron ore", the application. resse has described a process in which iron ore containing ferric oxide is treated with gaseous hydrochloric acid to produce ferric chloride, the latter being separated from the ore by volatilization and treated at a higher temperature by a light excess steam to produce ferric oxide and hydrochloric acid gas. This second reaction, or hydrolysis reaction, takes place in accordance with the equation
EMI1.1
2FeG13 + 3H20> F e203 + 6HCl.
In the installation for carrying out the process, which is also described in the above patent application, ferric chloride is introduced into a tank lined with bricks and containing vertical tubes of refractory material or made of metal heated to temperatures between 400 and 800 0 by hot gases from a combustion chamber. Superheated steam at a temperature close to the reaction temperature is injected into the chamber and hydrolysis to ferric oxide and gaseous hydrochloric acid occurs in the tubes. The ferric oxide produced is deposited on the walls of the tubes, or on baffle plates suspended in said tubes, in the form of detached flakes.
In accordance with the present invention, the hydrolysis reaction is carried out on the surface of hot particles, or small pieces, of a refractory material which is preferably ferric oxide either in a substantially pure state or under. mineral form as it occurs naturally. But the refractory material may be another metal oxide, for example another iron oxide or manganese oxide., Which
<Desc / Clms Page number 2>
can also be substantially pure or be an ore as it occurs naturally.
The refractory material can also be silica or alumina or else a material containing these bodies either uncombined or combined, for example sand, crushed refractory brick, kaolin or talc; it can also be a metal such as steel. In all cases, the refractory material must be capable of withstanding the temperatures brought into play without softening or without decomposing; if it forms chlorides, these should at least be as easy to hydrolyze as ferric chloride. In addition, under the conditions of hydrolysis, the refractory material should not be attacked by gaseous hydrochloric acid or by steam.
Preferably, the refractory material is kept in constant circulation through the vessel in which the reaction takes place; a fraction of this material is taken from that discharged from the reaction vessel and forms the final product, which consists of the refractory material covered by the deposited ferric oxide. The remaining material is warmed up and returned to the vessel where the reaction takes place.
When, as is preferred, ferric oxide is used as the refractory material, the final solid product of the hydrolysis reaction is substantially pure ferric oxide. When the refractory material is not ferric oxide, the percentage of ferric oxide in the final product increases rapidly as the process continues and, if desired, refractory material can be supplied. fresh, continuously or intermittently, in order to maintain any desired ratio of refractory material to ferric oxide in the final product.
The particles of refractory material tend to increase in size rapidly as the ferric oxide is deposited on them. This increase in volume can be allowed to continue or, if preferred, continuously or intermittently introduce finely divided refractory material to maintain a constant average size in the discharged product. To some extent, this introduction of fine refractory material occurs naturally as a result of the breakage or. abrasion of particles whose volume is increasing, and this phenomenon tends to limit said increase.
The hydrolysis reaction is endothermic and the heat necessary to maintain it is preferably provided by heating the circulating coolant. If the whole process is carried out in large plants where iron ore is smelted, said heating can be carried out very economically by means of blast furnace gas or coke oven gas. Consequently, the circulating refractory material acts as a medium ensuring the introduction of the necessary quantity of waste heat during the hydrolysis reaction and also as a catalytic surface on which the continuation of the hydrolysis of ferric chloride takes place giving ferric oxide.
The refractory material can be in the form of pieces of any size from, for example, a diameter of 6 mm. and it can be spherical or angular in shape. But, preferably, it is finely divided, its dimension being at most equal to 2.5 mm. and it is put in the form of one or more fluidized beds in which the hydrolysis reaction takes place, the bed or beds being maintained in the necessary turbulent state by the action of the gases introduced into the container. As has been described in the aforementioned application, these gases generally comprise not only ferric chloride and steam but also gaseous hydrochloric acid.
The finely divided refractory must be made fluid because the increase in particle volume due to the deposition of ferric oxide would otherwise have the result of completely blocking the particles as a mass. compact solid, which would engulf the vessel in which the reaction takes place. As long as the particles of refractory material are in the state of turbulence, they continue to remain independent and distinct despite the deposition of ferric oxide on them.
<Desc / Clms Page number 3>
them, while if they were stationary, they would quickly be welded together.
An important feature of the present invention, therefore, is that the hydrolysis reaction is carried out in one or more hot fluidized beds of refractory material, the latter preferably being ferric oxide itself. even.
The tendency of the particles to weld together is less when using larger pieces. Nevertheless, some tendency to stick tends to be manifested at the points of contact of the pieces of refractory material, and in order to prevent this disadvantage, the pieces must move to a certain extent relative to each other. One can, for example ;, slowly bring the pieces from top to bottom along a shaft furnace ;, which has the result of constantly changing the points of contact of the particles between them. In a variant, it is possible to use a rotary hearth furnace of the Herreshof type, in which the rotating arms keep the particles in relative slow movement which prevents their adhesion.
In general, completely immobile refractory beds should be avoided.
When the refractory material is fluidized, the apparatus in which the process is carried out preferably comprises a hydrolysis reaction vessel containing two or more perforated diaphragms arranged one above the other and on which is carried out. one or more beds of fluidized material, the material descending from one bed to the next, with two gas inlets, one above and the other below the lower bed. This container is placed in circuit with the heating container and a fraction of the refractory material is extracted during its passage to the heating container.
Such an apparatus will now be described, by way of example, with reference to the appended drawing which schematically shows the installation.
The vessel in which the hydrolysis reaction takes place is shown in A. It is made of mild steel sheet, is lined with bricks and contains three perforated diaphragms 7, 8 and 9. The refractory material, which the it is assumed to be ferric oxide, enters at a temperature between 600 and 900 C., preferably at a temperature close to 700 C., through a pipe 13 and flows downwards., through the container, by forming fluidized beds 1, 2 and 3 on the three diaphragms and by overflow from the beds through the vertical tubes 14, 15 and 16. The tube 16 leads to an unloading tube 17.
The apparatus shown is intended to form part of a complete plant in which the iron is concentrated in the manner described in the aforementioned patent application. The reaction gases are introduced at two points, the ferric chloride, with a certain amount of vapor and hydrochloric acid gas circulating, from the vessel in which the ferric chloride is formed entering above the tank. lower bed 3 at a temperature between 200 and 400 C, and the vapor, with a certain amount of gaseous hydrochloric acid., entering in 21 under the lower bed 3 at a temperature of about 200 C. It enters at points 20 and a sufficient quantity of gas to maintain beds 1, 2 and 3 in a fluid state.
The diameters of the beds must be such that, taking into account the available volume of gas circulating in the rest of the installation, the linear speed of the gas is between 6 cm. and 1 m. per second, the speed being calculated for empty beds at room temperature and the exact speed limits depending on the dimensions of the thinned particles. The hydrolysis of the ferric chloride vapor to ferric oxide occurs on the surface of the ± him- dified particles of beds 1, 2 and 3. The gaseous hydrochloric acid and the vapor leave the top of the vessel through a tube 22 and are fed to a condenser.
The fact that the gases entering at 21, that is to say closer to the point of discharge of the refractory material, contain a greater quantity of vapor than those entering at 20 gives the certainty of the transformation of any any amount of unmodified ferric chloride that may have
<Desc / Clms Page number 4>
deposit on the material during descent and entrained downwards, in ferric oxide, by the excess steam in the last bed, said chloride not being discharged in this form of chloride.
Another reason for introducing the gases in this manner is that the steam, or the vapor-rich gas, available for introduction into 2le is at a lower temperature than the mixture of ferric chloride and acid. Gaseous hydrochloride introduced at 20 and is preheated by heat exchange with the hot solids which descends which somewhat cools said materials before their unloading.
As the heat lost in the reaction is supplied by the heated refractory material the reaction gases supplied to the vessel where the reaction takes place do not need to be superheated to a high temperature and can be introduced into the above vessel. at a temperature between 200 and 400 C., as indicated above.
The temperature in the vessel in which the hydrolysis reaction takes place should not drop below 400 C. because, if so, the reaction could be reversed and ferric chloride could form from it. The reaction gases come from a chlorination vessel, and to prevent them from continuing their chlorinating action, the temperature must be raised and the ferric chloride hydrolysed., The discharged material by tube 17 is preferably at a temperature of about 450 C.
A certain quantity of the material is withdrawn through a tube 19 in the form of a final product, that is to say pure Fe2O3 or else, if another refractory material is used, in the form of Fe2O3 deposited on said material. The remainder is driven pneumatically by means of an air stream along a tube 18 which returns it to the upper part of the heating vessel, which is shown at B. The quantity which is discharged and the quantity which is recirculated to container B depends on the working temperature; for the temperatures indicated above, approximately one tonne of product is discharged at 19 for every four tonnes recirculated through the container reheating B.
The construction of the heating vessel B is similar to that of the hydrolysis vessel A; it contains three perforated diaphragms 10, 11 and 12 which support three fluidized beds 4, 5 and 6 and through which pass vertical tubes 27, 28 and 29. The material loses a certain quantity of heat while circulating towards the upper part of container B through tube 18; it enters said receptacle at a temperature slightly above 400 C. It is fluidized by the hot gases produced under the plate 12 by the combustion of gas and air introduced respectively by the tubes 23 and 24, controlled by taps 25 and 26, the fluidization conditions being the same as in vessel A.
The refractory material is heated by these gases to a temperature between 600 and 900 ° C., for example 700 ° C., and it flows at this temperature into an evacuation tube 30, along which it is pneumatically transported to. to a cyclone 32. The transporting gases are discharged at 34, out of the cyclone, and the refractory material descends from the latter into the tube 13.
The higher the temperature to which the refractories are reheated, the lower the amount that must be recirculated to maintain the hydrolysis reaction. If the temperature is too high, the refractory material tends to soften and it sticks to the pipe; therefore, the maximum reheat temperature is determined by the softening or decomposition temperature of the carbonaceous material. All in all, the refractory material must be heated up to at least 450 ° C., so that it must be able to withstand at least this temperature.
In general, the refractory material should be able to withstand higher temperatures, since the preferred temperatures are, as noted above, substantially above 450 C.
The hot waste gases leave the reheating vessel through
<Desc / Clms Page number 5>
a tube 33 and., as their temperature is generally of the order of 650 ° C., they can be used for heating in the rest of the installation.
Instead of passing directly into the tubes 22 and 33, the gases leaving the vessels A and B can pass through cyclones arranged in the vessels, so that the fine material, which would otherwise be carried away by the gases, is separated and returned by each cyclone to the top layer of the container, the gases then passing from the cyclone to tubes 22 or 33.
When the refractory material is in the form of small pieces and is not fluidized, the hydrolysis and heating vessels can still be arranged in a circuit, each vessel being constructed so that the material s 'moves there by the effect of gravity.
However, pneumatic transport is limited to pieces whose transverse dimension does not substantially exceed 6 mm. about. When using larger pieces, mechanical conveyors of the chain and bucket type can be used. The same method of introducing the reaction gases into the two-point hydrolysis chamber can also be effectively used, the gases entering as close as possible to the point of discharge containing a greater amount of vapor than the other gases.