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PROCEDE D'AMELIORATION DES AGGLOMERES A BASE DE CHARBON ET DE BRAI,
ET COMBUSTIBLE EN RESULTANT.
Les agglomérés de charbon demi-gras., 1/4 gras ou maigres et de brai présentent 1?inconvénient de ne pas être très solides et de dégager en brûlant des fumées importantes. On a déjà proposé de les transformer en agglomérés sans fumée plus durs, en les soumettant à une distillation précé- dée ou non d'un traitement oxydante
L'invention a pour objet -on nouveau procédé de traitement des agglomérés usuels permettant sans distillation de les transformer en un combustible plus solide que les agglomérés non traités dont il est issu et sans fumées grâce à une modification de la nature des matières volatiles bien que la teneur en matières volatiles reste sensiblement égale avant et après traitement.
Ce procédé est caractérisé par les phases de traitement suivan- tes
Première phase on soumet les agglomérés se présentant par exem- ple sous forme de boulets., à une oxydation rapide par un fluide gazeux chaud riche en oxygène, jusqu'à ce que la température des boulets devienne,du fait de la réaction exothermique de 1-'oxydation, égale à une température Tl compri- se entre 200 et 400 C. Le fluide peut être composé de gaz brûlés ou de va- peur d'eau, ou d'un mélange des deux auquel on ajoute de l'air ou de l'oxygè- ne en proportion réglée.,
La température Tl qui sera dans tous les cas inférieure à la tem- pérature To de la distillation du charbon, dépend de la nature du brai et de la nature du charbon entrant dans la composition de 1?aggloméré traité.
Deuxième phase :les agglomérés issus du premier stade du trai- tement sont soumis à une oxydation ménagée dans des conditions telles que
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l'échauffement qui résulte de cette oxydation élève la température de la sur- face des boulets à une température T supérieure à la température Tl (com- prise entre 230 et 4500C) mais également toujours inférieure à la températu- re de distillation du charbon et dépendant elle aussi de la nature de lagglo- méré. Dans cette phase, on peut agir sur la teneur en oxygène, sur la tem- pérature du fluide gazeux ou sur les deux à la fois.
Troisième phase Les agglomérés sont refroidis à sec en atmos- phère neutre depuis T jusqu'à une température T3 qui dépend de la réacti- vité à l'oxygène des agglomérés traités, qui dépend elle-même dé la nature du charbon employé et est comprise entre 100 et 20CPC. Ce refroidissement peut être aussi rapide quon le veut.
Quatrième phase s Les agglomérés traités comme ci-dessus, sont refroidis complètement par exposition à l'air en couche relativement mince.
Ceci peut être obtenu soit sur quai inclinée soit sur bande transporteuse, soit sur tout autre moyen mécanique évitant l'effet de masse. Le refroi- dissement complet peut également être activé par pulvérisation d'eau.
L'oxydation ainsi conduite suivant une loi déchauffement pré- cise, provoque autour des agglomérés une croûte dure très réactive, qui va @'épaississant. Les agglomérés obtenus, examinés en coupes, présentent 1-'aspect de dragées à croûte brillante et gris argenté, autour d'un noyau mat et gris noir. La résistance de ces agglomérés est plus élevée que celle des agglomérés crus dont ils sont issus tant aux chocs qu'à l'abra- siono Il semble que ce durcissement superficiel soit dû à une sorte de co- kéfaction produite par oxydation de certains composés organiques du brai et du charbon.
Les agglomérés traités brûlent en outre facilement et sans fuméeleur allumage est particulièrement facile du fait de leur haute réactivité de surface; ils conviennent parfaitement bien aux usages domesti- ques :foyers ouverts, cuisinières., chauffages centraux de petites et grandes dimensions.
Le rendement du traitement oxydant suivant l'invention, cest-à- dire le rapport du poids d'agglomérés avant et après traitement, varie avec la nature des charbons et des brais employés, mais demeure très voi- sin de 100%,ce qui est très remarquable du point de vue économique. Les procédés connus de fabrication d'agglomérés sans fumée qui prévoient une distillation productrice de gaz et de goudrons, ont un rendement beaucoup plus faible en combustible sans fumée.
La teneur en matières volatiles du nouveau combustible sans fu- mée suivant 1-'invention., est presque égale à la teneur initiale en matières volatiles des agglomérés non traités, d'une part parce que le procédé de défumage ne comporte pas de distillation; d'autre part parce que si, dans les réactions d'oxydation il y a formation de CO2 et de H2O aux dépens des constituants des agglomérés, il y a aussi fixation d'oxygène sur les cons- tituants organiques des agglomérés. Il en résulte que les matières volati- les émises par les agglomérés défumés au cours de leur combustion dans-un foyer., ont un rapport H2 + 0 très différent de celui des matières volati-
C les dégagées par les constituants des agglomérés non défumés eux-mêmes.
De ce fait., les phénomènes de cracking thermique des matières volatiles qui sont responsables de la fumée au cours de la combustion des agglomérés, ne produisent plus de carbone libre en quantité massive et le combustible brû- le avec une belle flamme bleuâtre et sans fumée.
En résumé, dans le procédé suivant l'invention, les matières volatiles sont conservées quantitativement mais changent de nature.
L'analyse du pouvoir calorifique des agglomérés non traités et traités révèle que le défumage ne réduit le pouvoir calorifique que de 5 à 6 % alors que cette réduction dépasse 10% dans presque tous les procédés connus où la suppression de la fumée est obtenue par une distillation fina- le.
Le tableau ci-dessous donne quelques exemples non limitatifs de mise en oeuvre du procédé avec des agglomérés de types divers.
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<tb> Nature <SEP> % <SEP> de <SEP> : <SEP> TO <SEP> - <SEP> Commen-
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Nature du charbon .#"" . liant ' Tl T2 T3 cernent de la g i > o distillation. o distl'illation.
Charbons 1/2 gras Brai de (Bassin N.-P,, de cor pétrole 6 % o 300e g 3300 : 1000 4000
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<tb> Charbons <SEP> 1/4 <SEP> gras <SEP> Brai <SEP> de
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(Bassin N.-P.de C.) houille g 7 % g 3300 g 3500 1 130 4200 Charbons maigres Brai de (Bassin N.-P.de Co) houille g 8 % t 350 g 400 g 1500 450P
On notera que la procédé peut être mis en oeuvre avec des appa- reillages de types très divers - appareils continus ou discontinus;, - fours croulants,fours à bandes transporteuses, fours tunnels, fours à grilles mécaniques;, fours à cellules fixes!) etc...
Par contre, les quatre phases du procédé doivent être observées scrupuleusement faute de quoi on rencontrerait un ou plusieurs des incon- vénients ci-après : - ou les agglomérés obtenus ne brûleraient pas sans fumée, - ou ils seraient moins solides que les agglomérés crus dont ils sont issus, - ou ils entreraient en combustion partielle au cours de 1?une des phases du traitement avec diminution de la solidité des agglomérés;, - ou enfin ils offriraient une surface ruguese qui les prédis- poserait à l'effritement.
On notera cependant que la première et la deuxième phase du traitement ne sont pas obligatoirement séparées nettement 1:une de 1?autre, la deuxième phase pouvant consister simplement dans un ralentissement pro- gressif de l'cxydation faisant l'objet de la premièreo
On notera également que le brai employé pour la fabrication des agglomérés à traiter peut être de nature quelconque (brai de gaz de houille de lignite, de schistes.9 ou de pétrole) REVENDICATIONS.
1. - Procédé de traitement des agglomérés à base de charbon et de brai de nature quelconque (brai de gaz de houille;, de lignite de schis- tes ou de pétrole) en vue de les défumer et accessoirement de les rendre moins friables, caractérisé en ce que les agglomérés sont soumis à une oxy- dation rapide provoquant une élévation de température inférieure à la tempé-
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rature de distillation de !9aggloméré c9est-à-di-re aussi bien du charbon que de son liante suivie d9une oxydation ménagée freinant l'élévation de tempé- rature, ces agglomérés étant ensuite refroidis d'abord à sec en atmosphère
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neutre jllsqu.Jlà une température supérieure à 10000, puis à Pair libre avec éventuellement pulvérisation d'eau, jusqu'à la- température ambiante.
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