<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Le chauffage au Doyen de gaz chauds de combustibles en
EMI1.2
suspensic, en petits grains ne s'agglomérant pas offre, compa- ra'ti ve1ilent é1µ chauffage indirect fun couches minces, le grand avan- tage que le traitement thermique peut être réalisé en peu de
EMI1.3
temps du fait çue la chaleur du gaz véhicula.:tre se transmet aux
EMI1.4
crains rie coabuptible relativement vite. Pour chauffer du li- gnite en cquicourant a.vcr 18:3 g8' de Chcr'.u.tf;e, de grandes cuau- t<tés <1c Pu;s<.lge sont nécessaires même pour des teneurs en eau ëe rlils de 50%;,, et on 0 ht t::.nt ainsi un traitement theI'l1d (jue d'une alrÉ.ü inffr3 ..;.rE> une minute.
On est arrive à utiliser ce pt'(\-
<Desc/Clms Page number 2>
cédé pour le chauffage à hautes températures de compustibles ce petits grains, non agglomérants, chauffage préalable nécessaire à le. distillation à basse température ou à la. cokéfaction. Tou- . tefois, on a constaté alors que la vitesse de chauffage n'était plus aussi avantageuse que pour le chauffage de combustibles à basses températures, où l'on peut maintenir de'fortes chutes de température entre le gaz de chauffage et la matière solide. Un autre inconvénient du' chauffage à équicourant en suspension réside ' dans le fait que par suite de la température élevée nécessaire pour le gaz de combustion, ce procédé est en pratque désavantageux au point de vue économie thermique, pour la distillation . à basse température ou la cokéfaction du combustible.
Suivant la présente invention on peut éviter les inconvénients précités en procédant comme décrit ci-après. Pour réaliser un chauffage, éventuellement nécessaire, combust réaliser un chauffage, éventuellement nécessaire, de combust de non agglomérant en petits grains, par exemple du lignite ou'du charbon.,-.on procède de façon habituelle en équicourant. et en suspension, tandis que le chauffage consécutif plus poussé se fait par étages dans plusieurs cyclones successifs, traversés les uns après les autres par un courant de gaz chaud. Le combustible est alors introduit dans la conduite du gaz chaud, allant au premier cyclone.
Après'avoir été séparé du gaz chaud dans le premier cyclone le combustible passe par un dispositif de retenue et de desage dans .la conduite d'arriée du gaz du cyclone suivant, conduite raccordée à celle du gaz chaud du troisième cyclone. Le nombre de cyclones montés en série et raccordés entre eux par des conduites de gaz, est déterminé.par le degré de température désiré du combustible. La première partie de toute l'installation précitée est nommée partie de-préchauffage ou de séchage, tandis que .la deuxième est dite de chauffage. Lorsqu'on traite des combustibles riches en eau, il est avantageux d'évacuer les gaz sortant de la partie de préchauffage séparément'des vapeurs
<Desc/Clms Page number 3>
et de ceux s'échappant de la partie de chauffage.
On évite ainsi que le gaz de balayage contenant du goudron et provenant de la partie de chauffage, soit fortement dilué par le gaz de chauffage contenant beaucoup d'eau et prove- nant de la partie depréchauffage. D'autre part, on retire de la partie de chauffage un gaz combustible qui peut être utilisé pour le chauffage de fours à coke. Les parties de préchauffage et de chauffage peuvent fonctionner sous des pressions statiques t pratiquement identiques. Il est plus avantageux de faire fonction- ' ner la partie de préchauffage sous une dépression de, 'par exemple,
100 mm de colonne d'eau et la partie de chauffage sous une pres- . sion de, par exemple, 400 mm de colonne d'eau.
La perte de pres- sion dans la partie de préchauffage dépend du nombre de cyclones, de la,-quantité de combustible traitée et des chutes de tempéra- ture des gaz de balayage ou de chauffage. De plus dans la par tie de préchauffage, les gaz de chauffage peuvent contenir de l'oxygène, tandis que dans la partie de chauffage on utilise un gaz exempt d'oxygène. Lorsqu'on traite des combustibles pauvres en eau on peut supprimer la partie de préchauffage.
Pour éviter la. condensation de brouillards sur des charbons.fins dans la partie de chauffage et obtenir un rendement maximum en goudron, on règle la température des gaz de combus- tion dans la partie de chauffage, de manière à ne pas descendre en-dessous du point de condensation du goudron dans le gaz.
Dans la combinaison du préchauffage et du chauffage, c'est-à-dire lors du chauffage de' combustibles riches en eau, le danger de con- densation de brouillards de goudron.sur le charbon à chauffer est très faible, du fait que les fins charbons sont projetés de la partie de préchauffage directement dans la partie de chauffage, donc sans perte de chaleur.
Toutefois, si une précipitation d'un goudron cracké est souhaitée par exemple pour la distillation à basse température de combustible, dont le goudron est de peu
<Desc/Clms Page number 4>
de valeur,on peut très avantageusement procéder de manière que la température d'évacuation du gaz de balayage sortant de la partie de chauffage, soit située en-dessous du point de condensa- tion des vapeurs de goudron, afin de provoquer une condensation des constituants lourds, ou leur précipitation, sur les char- bons préchauffés. Le goudron ainsi condensé et préci.pité est alors redistillé dans la partie de chauffage.
Le dessin annexé montre'à titre d'exemple de l'inven- tion une forme de réalisation de toute une installation et sur le côté gauche du dessin est représentée la partie de.préchauf- fage tandis qu'à'droite se trouve la partie de chauffage pro- ' promeut dite.
Cette installation fonctionne comme suit :
Le four de combustion 1 est alimenté en la de com- bustible gazeux, par exempledu gaz de cokerie, de générateur .pu de..gueulard et en 1b d'air, et ces gaz y sont brûlés. Le gaz de combustion aussi nommé gaz de chauffage, chemine par la conduite le. vers la conduite de préchauffage 3 et par le cyclone 6 et la conduite 6a, il est aspiré vers le ventilateur
2. Une petite partie du gaz de chauffage arrivant par la con- duite '28: est de nouveau mélangée au gaz de combustion avant l'entrée dans la conduite de préchauffage 3 afin d'y régler la température du gaz de chauffage. Suivant la teneur en eau du combustible à chauffer, cette température d'entrée se situe. entre environ 700 et 1100 C.
Le reste du gaz de chauffage passe car la conduite 7 et un organe de réglage (non représenté), comme gaz brûlé,'dans l'atmosphère. '
Le combustible à traiter, ne s'agglomérant pas, par exemple du .'lignite à environ 50% d'eau, et dont le calibre doit être inférieur à 10 mm, sort de la trémie 4 par la roue à aubes 5 et est projeté dans la conduite de préchauffage 3 où il est sé- che en équicourant par le gaz de chauffage arrivant par les con-
<Desc/Clms Page number 5>
duites lc et 2a. Le séchage peut par exemple être poussé jus qu'à ce que la teneur en eau soit de 0 à 4%.
Dans le cyclone 6, le combustible séché est de nouveau séparé à une température de
100 à 150 C, et par la roue à palettes 8 et la conduite 8a il est projeté directement dans la conduite 10a faisant déjà partie du système de chauffage.
A l'extrémité inférieure de ce système est monté un four de combustion 17 dans lequel on introduit du gaz combusti- ' ble par la conduite 17a et de l'air par la conduite 17b. Gaz et air sont brûlés dans le four. Les gaz brûlés du four passent comme gaz de chauffage ou de balayage par la ,conduite 17c dans .la partie de chauffage.
Par,la conduite 10a, le'gaz chaud de balayage passe du cyclone 10 au cyclone 9 et emporte en même temps le combustible séché; en petits grains et qui doit être traitée dans le cy ne 9. Dans la conduite 10a se produit un échange thermique direct entre le 'gaz de balayage et le combustible en petits grains, qui se poursuit d'une manière particulièrement efficace dans le cy- clone 9. Le combustible est ensuite évacué par la roue à pa- lettes 13 servant de fermeture aux gaz, de dispositif de dosage et d'évacuation, et par la conduite 13a il arrive dans la con- duite 11a. Au moyen du gaz chaud venant du cyclone 11 par la .conduite lla, le combustible est amené dans le cyclone 10.
Dans la conduite 11a et particulièrement dans le cyclone 11, se produit le deuxième échange thermique direct. Le combustible en petits grains, à nouveau sépara dans le cyclone 10, est évacué par la roue à: palettes 14 et la 'conduite 14a, tandis que le gaz de balayage chemine par la conduite 10a vers le cyclone 9.
Dans la conduite 12a, le combustible en petits grains se mélange au gaz de balayage venant du cyclone 12 et pénètre dans le cyclone 11. Dans la conduite 12a et dans le cyclone 11 se produit le troisième traitement thermique. Le gaz de balayage
<Desc/Clms Page number 6>
pénètre ensuite dans la conduite 11a et chemine vers le cyclone
10, tandis que le combustible en petits grains chauffé est éva- cué par la roue à aubes 15 et la conduite 15a, Il se mélange au gaz de balayage chaud venant par la conduite 17c du four de combustion 17 et pénètre dans le dernier cyclone 12. Le trai- tement thermique terminé, le combustible en petits grains sort par.la roue à palettes 16 en 16a, à une température de 300 à
900 C, et est dirigé vers d'autres utilisations. Les roues à palettes 8, 14 et 15 servent elles\aussi à retenir le, gaz, au dosage et à l'évacuation.
La température finale précitée du combustible est dé- . terminée par les propriétés du combustible à traiter, particu- lièrement par le reste souhaité en constituants volatils. Ce 'reste est par exemple de 28 à 32% lorsqu'on traite du lignite en petits grains et qu'on obtient une température finale de 400 C 'En cas de besoin, le combustible évacué en 16a peut par exemple, -de manière connue, êtrè refroidi par extinction à l'eau.
Le gaz de balayage chaud à une température de 400 à 11000C venant du four de combustion 17, passe donc successivement par les cy- clones 12, 11, 10, 9 et transmet sa chaleur au combustible en petits grains à chauffer, de sorte que chargé de brouillards de goudron.,'il pénètre à une température de 150 à 300 C par la conduite 18 dans l'installation de condensation 19. La limite inférieure de température est à réaliser lorsqu'encore avant l'en- trée dans l'installation de condensation 19 il faut obtenir une condensation partielle du brouillard de goudron. La limite supérieure de température ne peut être dépassée pour des raisons d'économie thermique.
Dans l'installation de condensation 19, la condensation du brouillard de goudron des gaz de la partie de chauffage se fait par le procédé connu pour les gaz de ba- layage. Le gaz de balayage'exempt de goudron sort en 19a de l'installation ' '
<Desc/Clms Page number 7>
Dans la conduite 17a et dans la conduite 17b est montée une soufflerie qui introduit sous une faible pression tant le gaz combustible que l'air de combustion dans le four 17 et ainsi, dans la partie de chauffage de l'installation. '
Les cyclones 6, 9, 10, 11 et 12 sont exécutés comme .. ceux connus pour séparer des poussières de l'air ou d'un gaz.
Ils sont donc construits suivant le principe d'un séparateur centrifuge de poussières.
Les gaz de chauffage ou de balayage nécessaires aux parties de chauffage et de préchauffage, peuvent aussi être en- gendrés dans un même four, du fait que la température d'entrée des gaz de chauffage dans la partie de préchauffage peut être :réglée par du,gaz recyclé.
La durée du préchauffage ou du séchage dans la partie de préchauffage est d'environ 20 à 60 secondes, tandis qu': suf- fit que la durée de séjour du combustible dans la partie de
Chauffage soit de 20 secondes à 2 minutes.
Le combustible chauffé obtenu, peut par exemple être utilisé pour les foyers à poussier ou la gazéification.
Les avantages particulierement intéressants de ce procédé résident dans le grand rendement et dans la bonne éco- nomie thermique.'
Le procédé de chauffage précité peut être utilisé par- ticulièrement avantageusement pour la cokéfaction de mélanges de combustibles agglomérants et de combustibles non agglomérants.
Pour produire un bon coke mixte'il est nécessaire que le combusti- ble non agglomérant soit mélangé à 1.'état de'dégazage préalable au combustible agglomérant, avant la cokéfaction. Il,est particulièrement avantageux d'établir un degré spécifique de dégazage du charbon non agglomérant, par exemple du lignite,-, de la houille tourbe qui soit basé sur les \\ Il ou de la tourbe, qui soit basé sur les propriétés d'agglomération du charbon agglomérant à mélanger, par exemple de la houile ag-
<Desc/Clms Page number 8>
glomérante. Une telle'détermination du degré de dégazage du charbon non agglomérant, peut être réalisée d'une manière par- ticulièrement simple grâce au procédé de chauffage précité.
On par exemple, constaté.,qu'il était particulièrement avantageux de procéder dans la{ partie de chauffage au chauffage du combusti- ble non agglomérant, de façon à conserver un reste de matières volatiles de 20 à 25%. Un mélange dans la proportion de 1 :1 .d'un charbon bien agglomérant, d'une teneur en matières volatiles de par exemple 30%, avec un charbon non agglomérant, procure après que ce mélange ait subi le chauffage nécessaire dans 'des fours à coke, un coke métallurgique utilisable, c'est-à-dire un coke uti- lisable pour le traitement métallurgique de minerais de fer dans ; des hauts-fourneaux.
REVENDICATIONS
Procédé de-chauffage en suspension de combustibles 'non agglomérants en petits grains, au moyen de gaz de chauffage et en continu, caractérisé en ce que le chauffage de combustibles pauvres en eau s'effectue dans plusieurs cyclones montés en sér et traversés successivement par un gaz de chauffage, tandis que la succession.des cyclones-dans le sens du chemin du gaz est établie en sens inverse au cheminement du combustible, et ce dernier est, d'un. cyclone à l'autre, chaque fois introduit dans la conduite d'arrivée du gaz vers chaque cyclone et après .traitement thermique suffisant, il est finalement évacué.