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PRQCEDE DE PRODUCTION DE GAZ. A PARTIR DE HOUILLE COLLANTE ET DE
MATIERES SIMILAIRES.
Il est généralement connu que jusqu'à présent il n'était que dif- ficilement possible de gazéifier de la houille collante dans des gazogènes à haute capacité de traitement de matière, par exemple supérieure à 200 kg/m2 à l'heure..' @
Pour cette raison, on a créé des dispositifs qui désagrègent ou ameublissent le lit de combustible au moyen de bras d'agitation dans la zone de cuisson.
Ces bras d'agitation travaillent toujours au-dessous de la sur- face du lit de combustible et ameublissent le combustible par en dessous. Com- me ces gazogènes sont le plus souvent utilisés avec une très faible hauteur de versage ou remplissage,'il existe le danger que ces bras d'agitation arrivent occasionnellement dans la zone des scories.- Pour .cette raison, ces bras sont réalisés de manière qu'en cas de forte"résistance ils puissent céder vers le haut. L'ensemble de la construction est conçu de manière que le lit de combus- tible soit ameubli par.le bas par agitation continue.
On connaît, en outre, des dispositifs destinés à agir sur le lit - de combustible, dans lesquels des poids tombants ou des outils dameurs simi- laires agissent par le haut sur le lit de combustible. Dans ce cas, le poids descendant n'agit pas seulement sur la surface du lit de combustible, mais il a, comme dans le cas d'un marteau-pilon ou d'une sonnette, un. important effet en profondeur, par lequel la colonne de combustible est fortement com- primée et, en outre, de la poussière en assez grande quantité est soulevée en 40urbillons,ce qui en-tout cas pourrait être indésirable.
En outre,on a proposé divers dispositifs qui agissent également par le haut sur le lit de combustible et exercent soit la fonction du lissage et de la répartition ou doivent empêcher la formation.d'un toit ou couverture solide de combustible et d'éventuelles cavités dans ou. sous ce toit. Tous ces dispositifs sont, toutefois, munis d'outils qui agissent simultanément sur
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au moins la moitié du diamètre du lit de combustible et ce faisant ne pressent et compriment généralement que la couche la plus élevée de combustible. Ce n'est qu'après la formation de grandes cavités sous le toit solide que celui- ci est amené à s'affaisser et que le lit de combustible peut de nouveau être nivelé.
L'invention part de la connaissance que dans la gazéification de houille collante il s'agit surtout que la 'couche supérieure collante du lit de combustible, laquelle se forme très facilement dans le gazogène, soit sans cesse enfoncée vers le bas afin d'empêcher, de cette manière, dès le début la formation ultérieure de croûtes et d'un toit solide. En effet, au cours de la gazéification, le combustible descend sous un toit de ce génie en même temps, la couche de réduction diminue progressivement et il se forme un gaz riche en anhydride carbonique, Même si alors le toit s'effondre occa- sionnellement, abstraction du dégagement de poussière qui en résulte, au'moins le lit de combustible est également dérangé dans sa structure.
D 'après cela, l'essence de l'invention consiste dans le mode par- ticulier d'action'survie lit de combustible. Selon l'invention, ceci doit en fait s'effectuer de la manière suivante : la couche de combustible qui tend à s'agglutiner est amenée à s'affaisser par places, de sorte que les outils n'a- gissent que sur une partie, localement très limitée, de la surface du lit de combustible qui en tout cas ne représente qu'une fraction du rayon de la cuve.
On peut aussi disposer plusieurs de ces outils les uns à côté des autres ou les uns derrière les autres, de sorte que progressivement la totalité de la c ou- che tendant à s'agglutiner est sans cesse détruite à l'état naissant par ac- tion locale sans qu'elle soit soulevée en tourbillons. Du fait que les outils n'agissent pas chaque fois sur une grande largeur, mais n'agissent jamais que localement d'une manière étroitement limitée, toutes les cavités en train de se former, même les plus petites, ou un toit en train de se former ou d'éven- tuels blocs sont immédiatement rompus.
Il ne se produit donc plus de forma- tion importante de croûtes, car la croûte est sans cesse repoussée vers le bas,
Dans cette disposition, les outils ne doivent pas davantage repo- ser seulement librement sur le lit de combustible, mais selon l'invention ils s'avancent dans celui-ci pour ainsi s'opposer encore mieux à la tendance à la formation de croûtes.
Pour le développement ultérieur de l'idée de l'invention, il est proposé de provoquer un mouvement relatif entre les outils de pression et le lit de combustible, en faisant tourner soit la cuve ou le support pour les outils de pression, par exemple le couvercle du gazogène,,
Le dispositif de pression peut aussi être raccordé à un disposi- tif de chargement (trémie de chargement) existant, par exemple, dans le cou- vercle et placé excentriquement, et cela de façon qu'il se déplace à la suite de celui-ci. Une telle disposition excentrique a l'avantage qu'elle décharge les outils, qui sont raccordés à la trémie de chargement, de la fonction de répartition du combustible, parce que la disposition excentrique répartit de toute façon le-combustible sur toute l'étendue de la cuve du gazogène pendant la rotation.
Il s'est révélé particulièrement intéressant que la trémie de char- gement ou une conduite d'alimentation fermée similaire, par laquelle se fait le chargement, débouche le plus près possible au-dessus du lit de combustible.
De ce fait, on obtient, d'une part, que lors de la rotation relative entre la surface du lit de combustible et l'embouchure de la trémie de chargement placée excentriquement, la matière entrante soit répartie uniformément sur la périphe- rie et la surface du lit de combustible, de sorte que la matière nouvelle à charger n'a plus besoin d'être déplacée sur de grandes distances sur la sur% ce. D'autre part, la hauteur de chute de la matière est aussi fortement ré- duite, de sorte qu'également pour cette raison on évite dans une large mesure que de la poussière libre éventuelle, adhérente au combustible soit soulevée en tourbillon et soit entraînée par le gaz.
Par la répartition uniforme du combustible sur la surface et le
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traitement continu de cette surface par l'action de la pression en vue d'évi- ter l'agglutination, on obtient en général une répartition uniforme de la tem- pérature et une marche régulière du gazogène..
Comme l'élévation de tourbillons de poussière est également écar- tée à un haut degré, le débit,.du gazogène peut être augmenté, considérablement.
Avec cela il,peut être nécessaire que le lit de combustible soit travaillé temporairement ou périodiquement par piquage. Selon l'invention développée, la disposition du dispositif d'enfoncement pour la couche supérieure de com- bustible et la disposition excentrique de la sortie-de la trémie de charge- ment sont complétées par là-disposition d'un appareil pique-feu mécanique connu en soi, qui est fixée, de préférence à pouvoir êtreinclinée, sur la pla- que de fermeture ou couvercle rotatif du gazogène.
Cette plaque de fermeture porte donc à la fois la trémie de chargement, 'le dispositif d'enfoncement pour la couche de charbon supérieure et l'appareil de pique-feu.'
Dans le gazogène selon l'invention, on peut gazéifier pratique- ment n'importe quelle 'houille, et en fait on peut produire aussi bien du gaz chaud que du gaz froid avec une constance non atteinte jusqu'à présent des conditions de fonctionnement, en particulier de la quantité de gaz, de la com- position du gaz et de la température, avec, simultanément, formation minimum de poussière.
Enfin, la légère pression exercée opère non seulement la destruc- tion de la couche collante, mais aussi une certaine compression légère de la couche de combustible. On a constaté que ceci aussi est favorable et.que par l'invention on est même en état de choisir la couche de combustible plus épais- se que ce n'était possible jusqu'à présent avec du charbon collant. Dans le cas d'un charbon collant, il fallait jusqu'à présent travailler avec un lit de combustible beaucoup moins épais que dans la gazéification de charbon non collant, de sorte que la quantité de charbon traitée dans un temps donné était plus réduite.
Selon l'invention, on peut cependant travailler avec un lit de combustible de l'épaisseur courante pour le charbon non collant, De ce fait, il est créé une zone de réaction mieux formée; la charge en section transversa- le du gazogène la plus élevée jusqu'à présent est accrue.
La figure 1 de la planche de dessins ci-annexée représente sché- matiquement un exemple de réalisation,de l'invention. Sur la cuve 2 du gazo- gène, munie par exemple d'une grille rotative 1, le couvercle 3 est monté de manière qu'on puisse le faire tourner autour de l'axe central avec la trémie de chargement 4. A cette trémie est raccordé un dispositif de pression sous la forme d'un levier 5 qui suit la rotation de -la trémie de chargement et en- fonce constamment, par le haut, la couche de charbon qui s'agglutine.
Comme dispositif de pression, on peut employer aussi bien des leviers suffisamment lourds ou soumis à l'action de ressorts que des rouleaux, des boulets ou des moyens similaires qui sont déplacés suivant des lignes circulaires, ou bien suivant toute autre trajectoire, balayant éventuellement toute la surface du gazogène pendant la rotation relative. On peut aussi prévoir plusieurs dispo- sitifs de pression se déplaçant suivant des rayons différents; éventuellement, on peut aussi les munir de dispositifs à secousses. Pour maints cas, il sera intéressant aussi de relier les dispositifs de pression par des chaînes ou des moyens similaires avec la partie qui les actionne, de sorte qu'ils peuvent décrire un mouvement pendulaire latéralement jusqu'à un certain degré et influencer ainsi une large bande du lit de combustible.
La figure 2 représente une possibilité de réalisation supplémen- taire pour le dispositif de pression. Selon celle-ci, un corps de pression 15, qui est suspendu à un arbre 16, est monté en position fixe dans le couver- cle du gazogène. Cet arbre est maintenu par les paliers 17 et 18. Dans sa partie supérieure, il est fileté en 19 et sa position en hauteur est réglable au moyen de l'écrou 20 muni-d'un volant à main, de sorte qu'on peut s'adapter aux différentes hauteurs de chargement dans la cuve de gazogène.
Pour maintes sortes de charbon, on constate qu'il y a avantage à munir les corps de pression 15 d'une quille, d'un coin 21 ou moyen similai- re, avec lequel une couche de charbon s'agglutinant fortement peut être mieux
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répartie que par le corps de pression 15 seul.
On peut'répartir plusieurs corps de pression sur la périphérie de la cuve, éventuellement aussi au bout de rayons différents à partir du cen- tre. Ils peuvent aussi présenter des formes différentes. Enfin, ils peuvent être munis de tôles racleuses ou de moyens similaires par lesquels la matière est répartie le plus régulièrement possible sur toute la surface.
Comme cela est représenté à la figure .3, la trémie de chargement 4 placée excentriquement s'avance assez loin dans le gazogène pour que l'em- bouchure 6 de la trémie se trouve immédiatement au-dessus du lit de combusti- ble. En outre, la figure 3 montre un dispositif de pique-feu mécanique 10 supplémentaire, qui peut pivoter autour du joint à boulet llet dont la tige piqueuse ou ringard 12 peut être poussé dans le lit de combustible, en posi- tion verticale ou inclinée, pour le piquer, à l'aide d'une transmission du genre d'une chaîne transporteuse 13 et du moteur 14. Sur le couvercle 3, des dispositifs d'enfoncement 15, la trémie de remplissage excentrique 4 et le dispositif de piquage 10-14 sont donc montés ensemble et tournent avec lui, .
Par l'action combinée des trois dispositifs précités, on peut faire fonctionner un gazogène à houille sans les défauts courants jusqu'à présent des températures, des quantités de gaz et des compositions de gaz ir- régulières tout en obtenant un degré de pureté beaucoup plus élevé du gaz, de sorte que le problème de la gazéification directe du charbon dans des gazogè- nes, qui n'était pas encore résolu jusqu'à présent, peut maintenant être con- sidéré comme résolu d'une manière satisfaisante..
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de production de gaz par gazéification de houille collante, dans lequel on agit continuellement ou périodiquement par voie mé- canique, mais pas par percussion, par le haut sur le lit de combustible, ca- ractérisé en ce que le lit de combustible est soumis à l'action d'un ou plu- sieurs outils d'enfoncement à action limitée localement, c'est-à-dire qui agit ou qui agissent chacun sur une partie du lit de combustible correspondant à une fraction du rayon de la cuve de gazogène, et pénétrant partiellement dans le lit de combustible.
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PRQCEDE OF GAS PRODUCTION. FROM COLLANT COAL AND
SIMILAR MATERIALS.
It is generally known that heretofore it has only been difficult to gasify sticky coal in gasifiers with high material handling capacity, for example greater than 200 kg / m2 per hour. @
For this reason, devices have been created which break up or loosen the fuel bed by means of stirring arms in the cooking zone.
These agitation arms always work below the surface of the fuel bed and loosen the fuel from below. As these gasifiers are most often used with a very low pouring or filling height, there is the danger that these stirring arms occasionally reach the slag area. For this reason, these arms are made of so that in case of strong resistance they can yield upwards. The whole construction is designed so that the fuel bed is loosened from below by continuous agitation.
In addition, devices are known for acting on the fuel bed, in which falling weights or similar tamping tools act from above on the fuel bed. In this case, the descending weight not only acts on the surface of the fuel bed, but has, as in the case of a power hammer or a doorbell, a. important effect in depth, whereby the fuel column is strongly compressed and, moreover, quite a large amount of dust is raised in turbines, which in any case could be undesirable.
In addition, various devices have been proposed which also act from above on the fuel bed and either perform the function of smoothing and distributing or are intended to prevent the formation of a solid roof or blanket of fuel and possible cavities. in or. under this roof. All these devices are, however, equipped with tools which act simultaneously on
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at least half the diameter of the fuel bed and in doing so usually only squeezes and compresses the uppermost layer of fuel. It is only after the formation of large cavities under the solid roof that the latter is allowed to sag and the fuel bed can be leveled again.
The invention starts from the knowledge that in the gasification of sticky coal it is above all a question that the sticky upper layer of the fuel bed, which forms very easily in the gasifier, is continually pushed downwards in order to prevent , in this way, from the beginning the subsequent formation of crusts and a solid roof. In fact, during gasification, the fuel descends under a roof of this genius at the same time, the reduction layer gradually decreases and a gas rich in carbon dioxide is formed, even if then the roof occasionally collapses. Apart from the resulting dust development, however, the fuel bed is also structurally disturbed.
According to this, the essence of the invention consists in the particular mode of action of the fuel bed. According to the invention, this should in fact be done as follows: the layer of fuel which tends to stick together is caused to sag in places, so that the tools only rest on a part. , locally very limited, of the surface of the fuel bed which in any case only represents a fraction of the radius of the vessel.
Several of these tools can also be placed one beside the other or one behind the other, so that progressively the whole of the mouth which tends to agglutinate is constantly destroyed in the nascent state by ac- local tion without being raised in vortices. Since the tools do not act over a large width each time, but only act locally in a narrowly limited manner, all the cavities forming, even the smallest, or a roof in the process of being form or any blocks are immediately broken.
Therefore, there is no longer any significant formation of crusts, because the crust is constantly pushed downwards,
In this arrangement, the tools do not have to rest only freely on the fuel bed, but according to the invention they advance therein in order to thus even better oppose the tendency for the formation of crusts.
For the further development of the idea of the invention, it is proposed to cause relative movement between the pressure tools and the fuel bed, by rotating either the vessel or the support for the pressure tools, for example the gasifier cover ,,
The pressure device can also be connected to a loading device (loading hopper) existing, for example, in the cover and placed eccentrically, and this so that it moves after it. . Such an eccentric arrangement has the advantage that it relieves the tools, which are connected to the loading hopper, of the fuel distribution function, because the eccentric arrangement distributes the fuel anyway over the entire extent of the fuel. the gasifier tank during rotation.
It has been found to be of particular interest that the loading hopper or similar closed supply line, through which the loading takes place, opens as close as possible above the fuel bed.
As a result, one obtains, on the one hand, that during the relative rotation between the surface of the fuel bed and the mouth of the eccentrically placed loading hopper, the incoming material is distributed uniformly over the periphery and the surface of the fuel bed, so that the new material to be loaded does not need to be moved over great distances over the area. On the other hand, the height of fall of the material is also greatly reduced, so that also for this reason it is to a large extent avoided that any free dust adhering to the fuel is whirled up and entrained. by gas.
By the uniform distribution of the fuel over the surface and
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continuous treatment of this surface by the action of pressure in order to avoid agglutination, in general a uniform distribution of the temperature is obtained and a regular operation of the gasifier.
As the rise of dust eddies is also suppressed to a high degree, the flow rate of the gasifier can be increased considerably.
With this, it may be necessary that the fuel bed is worked temporarily or periodically by tapping. According to the developed invention, the arrangement of the driving device for the upper layer of fuel and the eccentric arrangement of the outlet of the loading hopper are supplemented by the arrangement of a mechanical fire-cutting device. known per se, which is fixed, preferably tiltable, on the closing plate or rotary cover of the gasifier.
This closure plate therefore carries both the loading hopper, the 'driving device for the upper layer of coal and the fire-spitting device.'
In the gasifier according to the invention, practically any coal can be gasified, and in fact both hot gas and cold gas can be produced with a heretofore unattained constancy of operating conditions. in particular the quantity of gas, the composition of the gas and the temperature, with, simultaneously, minimum dust formation.
Finally, the light pressure exerted not only destroys the sticky layer, but also some light compression of the fuel layer. It has been found that this too is favorable and that by the invention it is even possible to choose the layer of fuel thicker than has been possible hitherto with sticky carbon. In the case of sticky coal, it has hitherto been necessary to work with a much thinner fuel bed than in the gasification of non-sticky coal, so that the quantity of coal processed in a given time was smaller.
According to the invention, however, it is possible to work with a fuel bed of the usual thickness for non-sticky coal. As a result, a better formed reaction zone is created; the highest cross-sectional load of the gasifier so far is increased.
FIG. 1 of the attached sheet of drawings shows schematically an exemplary embodiment of the invention. On the tank 2 of the gasifier, provided for example with a rotating grid 1, the cover 3 is mounted so that it can be rotated around the central axis with the loading hopper 4. At this hopper is connected to a pressure device in the form of a lever 5 which follows the rotation of the loading hopper and constantly sinks, from above, the layer of coal which clumps together.
As a pressure device, it is possible to use both sufficiently heavy levers or levers subjected to the action of springs as well as rollers, balls or similar means which are moved along circular lines, or else along any other path, possibly sweeping all the way. the surface of the gasifier during relative rotation. It is also possible to provide several pressure devices moving along different radii; optionally, they can also be fitted with shaking devices. In many cases, it will also be interesting to connect the pressure devices by chains or similar means with the part which actuates them, so that they can describe a lateral pendulum movement to a certain degree and thus influence a wide fuel bed strip.
FIG. 2 shows an additional embodiment for the pressure device. According to this, a pressure body 15, which is suspended from a shaft 16, is mounted in a fixed position in the cover of the gasifier. This shaft is held by the bearings 17 and 18. In its upper part, it is threaded at 19 and its height position is adjustable by means of the nut 20 provided with a hand wheel, so that it is possible to adapt to different loading heights in the gasifier tank.
For many kinds of coal, it is found that it is advantageous to provide the pressure bodies 15 with a keel, wedge 21 or similar medium, with which a layer of strongly sticking coal may be better.
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distributed only by the pressure body 15 alone.
Several pressure bodies can be distributed over the periphery of the vessel, possibly also at the end of different radii from the center. They can also have different shapes. Finally, they can be provided with scraper sheets or similar means by which the material is distributed as evenly as possible over the entire surface.
As shown in Fig. 3, the eccentrically placed loading hopper 4 projects far enough into the gasifier that the hopper mouth 6 is immediately above the fuel bed. Further, Figure 3 shows an additional mechanical fire-picking device 10, which can pivot around the ball joint llet, the stitching or tacky rod 12 of which can be pushed into the fuel bed, in a vertical or tilted position, to prick it, using a transmission of the type of a conveyor chain 13 and the motor 14. On the cover 3, driving devices 15, the eccentric filling hopper 4 and the pricking device 10- 14 are therefore mounted together and turn with him,.
By the combined action of the above three devices, it is possible to operate a coal gasifier without the heretofore common defects of irregular temperatures, quantities of gas and gas compositions while achieving a much higher degree of purity. high gas level, so that the problem of direct gasification of coal in gasogens, which has not yet been solved, can now be regarded as satisfactorily solved.
CLAIMS.
1. - Process for the production of gas by gasification of sticky coal, in which one acts continuously or periodically by mechanical means, but not by percussion, from above on the bed of fuel, charac- terized in that the bed of fuel is subjected to the action of one or more driving tools with locally limited action, that is to say which acts or which each act on a part of the fuel bed corresponding to a fraction of the radius of the gasifier tank, and partially penetrating into the fuel bed.