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L'invention est relative à un procédé pour la fabrica- tion de briquettes combustibles.
Les briquettes combustibles qui sont fabriquées avec du brai comme liant sont généralement connues. L'emploi des briquette fabriquées avec du brai a le désavantage que les briquettes brûlent en produisant une fumée qui:dépose beaucoup de suie. De plus le contact avec du brai occasionne des risques pour la santé. Il faut que le brai, qui est rare et cher, soit employé en dedans
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des limites de température très étroites.
Selon l'invention on traite du charbon et/ou un hydrate de carbone supérieur et/ou un éther d'hydrate de carbone supérieur avec une petite quantité d'un acide organique, si désire on mélange le produit de conversion tellement formé avec un combustile solide en forme divisee, et ,on comprime ce mélange ou le proauit de conversion decrit ci-dessus seul, en briquettes à une température élevée.
Il est apparu en effet que le charbon après traite- ment par un acide organique, peut être comprime en une briquette d'une faon usuelle' pour la fabrication de briquettes, à savoir à une température elevée et sous une pression élevée et brève.
Lorsqu'on or.:et le traitement par l'acide la capacité' de com- pression en briquettes n'existe plus comme on le sait d'une façon générale, et jusqu'à présent, le charbon a toujours été formé en briquettes à l'aide d'un liant qui est ajouté à partir de l' exterieur, comme par exemple du brai,
Il est clair que l'acide organique ne peut pas être considère comme un liant pour la mise en briquettes, au sens ordinaire du mot, mais il semble que sous l'influence de l'acide organique ajouté il se produise une force adhésive dans les con- ditions du briquette, qui fait que le charbon traité, auquel, si on le désire, on peut ajouter une certaine quantité de char- bon non traite, devient une briquette solide.
Jusqu'ici aucune explication satisfaisante n'a été donnée du phénomène qu'on vient de decrire. Il est possible que l'acide organique active le bitume qui est présent dans le char- bon, à la suite de quoi ce dernier manifeste une force adhésive qui lie le matér iau. Une autre explication pourrait être basee sur l'observation que la force adhésive produite dépend de la teneur en cendres du charbon utilisé la force adhésive augmen- tant avec la teneur en cendres. Comme ces explications ne font, au mieux, qu'indiquer une certaine direction, elles ne doivent.
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être interprétées de telle fa@on qu'il en résulte une limitation de la présente invention.
Ce qui est important, c'est la grosseur des particules du charbon traité; plus les particules sont petites plus la briquette obtenue est solide et, en conséquence;il n'est pas désirable que le charbon traité contienne des particulesplus grosses que 3mm environ, en grande quantité. On obtient les meilleurs résultats quand le matériau de départ est broyé en une poudre ayant une grosseur optimum de particules d'environ 0,1 à 0,2 mm.
L'acideorganique peut être ajouté au charbon après broyage; si on le désire, on peut utiliser de la boue de charbon comme materiau de départ, boue qui a été obtenue comme sous- produit pendant un stade quelconque du traitement du charbon .
Enfin,l'acide organique peut également âtre ajouté au matériau de départ grossier, et ce dernier peut ensuite être broyé, auquel cas on peut faire remarquer l'avantage que l'acide organique peut- agir- sur la surface fraîchement formée et dont la capacité d'absorption, est maximum.
Le traitement du charbon par'un acide organique peut être effectue à la température ordinaire, ou pendant ou après le chauffage du charbon; l'acide peut être ajoute à l'étatfine- ment divisé, ou à l'état liquide., par exemple sous forme de so- lution; cette dernière peut être pulvérisée sur le charbon. dans un état plus ou moins finement divisé. Des acides organiques vo- latils peuvent aussi être axis en contact avec le charbon sous forme gazeuse.
Lorsqu'on chauffe le charbon, on l'amène, de préférence, à une température de 80 à 100 C; lorsqu'on utilise des acides organiques dont le point d'ébullition dépasse 120 C, il est à recommander de choisir la température de traitement au-dessus de la dite gamme de températures,
On a trouvé que l'acide acétique en solution aqueuse
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concentrée convient très bien pour le traitement du charbon.
L'acide acétique peut être utilisé, par exemple, sous une cencen- tration d'environ 80% et selon l'espèce de charbon utilisé la quantité optimum d'acide acétique à 80% à ajouter varie d'environ
10 à environ 30 cm3 par kilogramme de charbon.
On a déjà exposé, dans ce qui précède, que le charbon acquiert la capacité d'être comprimé en briquettes par traite- ment par l'acide organique. La force adhésive produite semble être telle qu'une quantité plus ou moins grande de combustible solide non traité peut être incorporée dans le charbon traité.
L'invention, par conséquent, donne, entre autres, une solution du problème de l'utilisation de grandes quantités de boues de charbon, qui sont formées en grandes quantitésdans toute instal- lation de récupération de charbon et qui, jusqu'à présent, ne pouvaient pas étre travaillées sans brai comme liant. C'est une particularité caractéristique importante de la présente inven- tion que l'on emploie du charbon finement divisé comme c ombus- tible solide, lié au moyen du charbon traite par l'acide organique
Le charbon peut être présent sous forme finement divisée, comme par exemple sous forme de boue de charbon, et le charbon peut être de nature quelconque depuis le charbon contenant du bitume jusqu'à l'anthracite.
Il és't donc possible, selon l'invention, de fabriquer une briquette dont le liant se compose de charbon qui a eté traité par l'acide organique et dont la partie à lier se compose d'un charbon qui n'a pas été soumis au traitement par l'acide organique. Il est clair qu'une quantité minimum du char- bon traite par l'acide organique est utilisée dans la quantité totale de charbon et, selon la nature du charbon utilise et le -----type de houille, ce minimum est compris enire une valeur d'environ
2 e¯t d'environ 4parties en poids du charbon traite pour environ
98 à 96 parties en poids de houille.
Dans la plupart des cas, le charbon traite selon la présente invention contient plus ou moins d'eau avant son trai-
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tement. Cette eau peut être éliminée entièrement ou partiellement par chauffage, séchage dans un courant d'air sec ou de toute autre façon. également, une petite quantité d'agent hydrophobe, comme de la paraffine solide ou liquide, peut être ajoutée au charbon avant la mise en briquettes.
L'expression "charbon" comprend toutes sortes de chroboi dans le sens le plus étendu du mot. En particulier on indique par ce mot le charbon jeune, le charbon dit flambant, le charbon- ess (le charbon semi-bitumineux), le charbon maigre,et l'anthra- cite. La lignite y est comprise aussi.
La lignite qui sort de la mine est la plupart du temps dans un état grossièrement granulaire, contenant de l'eau et, avant le traitement par l'acide, elle est de preference broyée et réduite en granules, dont la majeure partie a une grosseur d'environ 0,5 à 1 mm. des granules de dimensions plus grandes et plus petites se présentant egalenient. Des granules d'une grosseur allant jusqu'à 3 mm. peuvent être présents par mi les autres granules sans objection, et il n'y a pas de limite inférieure à la grosseur des granules.
La lignite mélangée à l'acide est échauffée, la tempé- rature minimum étant approximativement de 70 C. pour la pratique.
On obtient aussi des résultats à des températures quelque peu moins élevées, à 65 C. par exemple, mais il faut alors continuer le traitement à l'acide pendant une durée inutilement longue.
Un préfère des températures supérieures à 70 C à savoir des températures entre 100 et 120 C et une limite supe- rieure de la est déterminée par la propriété de la lignite de se ''cuire'' et de se carboniser.
Le traitement de la lignite par l'acide organique libère la lignite d'une partie de l'eau qui y est présente. En même, temps, il se produit des changements dans la structure de la lignite, qui sont probablement de nature chimique colloïdale, et une certaine quantité d'eau est éliminée, qui est chasse dans
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l'atmosphère. La masse formée convient de facon excellente comme liant pour la mise en briquettes de charbon, partic ulière- ment de houille, en briquettes combustibles.
Un a trouvé que l'acide acétique se prête trèe bien au traitement de la lignite; l'eau qui est chassée de la lignite est évaporée sous la forme d'un mélange dilué d'acide acétique dans l'eau. L'acide acétique, de préférence, est utilisé en solu- tion aqueuse concentrée avec environ 80% d'acide acétique dans une quantité de 15 c,c. par kilogramme de lignite.
Le produit obtenu par le traitement de la lignite par l'acide peut être comprimé en une briquette à chaud. On obtient ainsi une briquette qui se tient bien au feu et qui résiste à l'eau et aux intempéries.
Cette briquette peut être pressée à une pression très inferieure à celle qui est.nécessaire pour la compression des briquettes de lignite à la façon connue. Cependant l'emploi de la pres&ion utilisée normalement pour la compression des briquettes tes de charbon est parfaitement admissible.
De préférence, la lignite traitée par l'acide organique est utilisée comme liant pour la mise en briquettes d'autres combustibles, à savoir, en particulier, pour la mise.en bri- uettes de houille. Le poussier de houille, le poussier d'an- thracite et la boue de charbon sont disponibles en grandes quan- tités et ces formes de charbon finement divisé peuvent être com- primées en briquettes, avec un résultat excellent, à l'aide de la lignite traitée par un acide organique, La lignite traitée par l'aciae orga@ique peut être utilisee aussi comme liant pour la mise en briquettes de la lignite non-traitée par d'acide.
On exige certaines conditions des briquettes de houille fabriquées jusqu'a présent, mais ces conditions exigées sont toutes égalées et dans la plupart des cas surpassées par les briquettes fabriquées conformément au présent procedé, avec une proportion en poids de 90 parties de houille pour 10 parties de
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lignite traitée à l'acide. Elles se tiennent bien au feu, elles résistent aux intempéries et à l'eau et sont plus satisfaisantes que les briquettes connues en ce qui concerne la résistance à la pression!, En outre, elles ne produisent pas de suie dans le feu, ce qui les distingue favorablement des briquette connues au brai et leur fabrication n'est pas dangereuse pour la santé.
La proportion ci-dessus, de 90 parties en, poids de. houille pour 10 parties en poids de lignite traitée est préférée, mais une quantité de lignite plus petite peut suffire également.
La solidité décroît graduellement avec la quantité de lignite traitée et, d'une façon générale, on ne recommande pas d'utiliser moins de 3 % de lignite traitée. On ne peut cependant pas donner une limite inférieure nette et les proprietés dépendent non seu- lement de la quantité de lignite traitée mais aussi de la nature de la houille utilisée, de la grosseur des particules, etc.. Il n'y a pas de limite supérieure.
Il est à recommander d'ajouter une petite quantité de cire de paraffine liquide ou solide à la lignite, cette dernière, par exemple, à l'état fondu, et ceci de préférence après le traitement de la lignite par l'acide organique. Ceciaugmente encore le pouvoir hydrophobe de la lignite traitée.
Il s'est revelé que du charbon n'ayant que peu ou pas de capacité de cuisson donne des briquettes qui ont tendance à se désintégrer au feu. On a trouvé, de façon surprenante, que cet inconvénient peut être éliminé en ajoutant une petite quantité de méla@se à la lignite. En outre, on a constaté que cette addi- tion augmente aussi la capacité de cohésion de la briquette, c'est-à-dire que la briquette durcit plus rapidement.
Pour cette dernière raison, la recommandation d'addi- tion de mêlasse, par conséquent, ne se l'apporte pas spécialement à la fabrication de briquettes à partir de charbon n'ayant que peut ou pas de capacité de cuisson, mais elle s'étend à tous lestypes de charbon.
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On peut aisement melanger la mêlasse avec l'acide acé- tique utilise et on peut effecteur le ['.élance avant l'addition de l'acide acétique : la lignite, et ceci de préférence, en quantités de 3u à 4u grammes par kilogramme de lignite.
La demanderesse a découvert que l'on peut obtenir des resultats au ..'oins aussi bons en mélangeant un hydrate de carbone ou un éther d'hydrate de carbone à l'état finement divisé avec un ac ide organique concentré liquide, par exemple de l'acide acé- tique à 80 %, puis chauffant, ce qui donne un produit final solide finement divisé suivant le rapport pondéral choisi d' hydrate de carbone ou d'éther d'hydrat de carbone, qui peut être ajoute immédiatement ou après refroidissement au charbon.
Ce rapport ponderal peut varier entre de larges limites, mais on obtient de très bons résultats avec un rapport de 5 à 10 parties en poids d'hydrate de carbone ou d'éther d'hydrate de carbone pour 1 partie en poids de l'acide organique concentre.
Au lieu de l'acide aqueux concentre, on peut utiliser l'acide à l'état gazeux pour le mettre en contact avec l'hydrate de carbone ou son éther.
Si par exemple on aj oute l'acide à l'hydrate de carbone sous agitation continue et si, après addition d'au moins une partie de l'acide, on chauffe progressivement le mélange jusqu'à une température d'environ 120 à 200 C, on obtient un produit qui peut être ajouté immédiatement, c'est-à-dire à l'état sec, au charbon pulvérisé ou poussier.
Il c onvient que le poussier ait une teneur en humidité d'environ 10. La teneur optimum en hu- midite dépend en grande partie de la catégorie de charbon uti- lisee, de sorte qu'il e st fréquent qu'une teneur plus faible en humidité soit suffisante, le mélange de la poudre avec le charbon devant d'ailleurs être effectue avec grand soin, la poudre n'ayant évidemment pas la fluidité d'une solution aqueuse.
On peut employer les hydrates de carbone en forme purifiée, niais on peut les employer aussi en forme impurifiee ou partiellement purifiée. Il est avangeux de les employer en
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Laie qualité industrielle. GV1\LJ:r.':L1'l,I1l:!út îoeà= hydrates de carbone c ,)1ltie l1ll(:,nt une quantité e c oi i >, 1 de >.> ab le d ' hL1..iid iL é , le plus souvent 111 l'J ou plus, quoiqu'ils s>oiit L'IJIJiü'(JJil,f!n'c. sec en cette condition, et il* peuvent aLt9:is d","I::; la condition déJ1w laquelle il#: sont employés, CU111it:'.IlZ' des qUé.ürl.it,ùI3 pius ou iI1D1Ü(:) grandes de protéines, de substances 111'))'...;é\Iliquel1 et de 1;#tbxtznies fi- creuses.
Dos hydrates de carbone propres sont la fécule de pommes de terre, la dextrinela fécule de mais,le saou, la farine des pois chinois et la fécule de blé,
Des éthers carbohydrates propres sont la cellulose
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méthyle et éthyle et la cellulose carboxyméthyle.
Suivant le degre de chauffage) la conversion de l'hy- drate de carbone ou de son éther peut être poussée plus ou moins loin.
Pour un chauffage leger, par exemple, il peut se fer- mer un produit final qui n'est converti que dans une légère proportion et qui possède la même couleur que la Matière première, quand on chauffe à une température plus.élevée, il peut se produi- re une altération de la couleur.Dans le cas de la fécule de comme de t-erre, cette altération de la couleur ne se produit que très au-dessus de 100 , à savoir 150 à 200 , mais quand on fait appel au tylose, la modification de couleur se produit dejà
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vers 1CC . juét1Jd on chauffe de manière continue à haute tempé- rature, la matière première est convertie en une niasse tenace analogue à une emulsion et finalement en un produit très tenace.
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ce point, la fluidité peut être augmentée-pnr addition d'une petite quantité d'eau.
On a également constate que les produits secs prépares
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de .La., manière ci-dessus décrite pur traitemont d'un hyurute de carbone ou de /Jon G't1W'r éa.u moyen d'un acide Ol"j1iÜ'lU6 concentre ç>oL1vii<Pi<t é.1x'#1 lVCl1'tE3,C!Lls'.mo?il'L 1<iL1wigss (otVc;C Line résine artifi- e ielle traite de manière f.liut:LUL1C. 1'OLl'LE':l:UlN on yeut traiter la résine au moyen d'une plLUi grande (:UiMt,:\tC. d'acide oi'G=à iijue concentre. On lieut uifiHi utilipnr <. ,2g éi lu Gx'tat¯s en poids
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d'acide acétique à ,U pour 1 partie ori pL-ids de résine artifi- cielle.
Un me1i:Jn;e 11I'ol'e;E.aVeUlént la résine M'tificielle en poudre et l'acide acétique en clacu.C'zc,nr 1'=':,8!';;'leifL, par exemple jue(luezà 60 et le lIIo1unge te;,nin. , on (,e1G;ne Illutue11ement le produit de' c onvpreion de la résine <.ll'til'icie1le el le fJI'oduit de conversion de l'hydrate de carbone ou de Iféther d'hydrate de carbone à l'état sec et on ajoute le lué1,n.se du pousner sec, ou on le disperse en chauffant dans un excès d'eau ou d'un liquide aqueux, par exemple ou point d'ébullition de la dispersion, et on met la dispersion en contact avec lepoussier, Dans ce dernier cas, il est préférable que le poussier soit plus sec que dans le cas où on le mélange avec le mélange de produits de conversion à l'état sec.
Comme exemple de résine artificielle applicable au procédé décrit, on peut mentionner le polyacétate de' vinyle; toutefois, on peut d'une manière générale faire appel à toutes les résines artificielles qui, par traitement au moyen d'un acide organique liquide ou gazeux, sont. converties de la manière ci-dessus en un produit pouvant être dispersé ou dissous dans un milieu aqueux ou un produit qui, par application, de chaleur et (ou) de pression, donne un résultat favorable aux fins envisa- gées.
Selon la présente invention, on peut aussi fabriquer de. briquettesen mouillant le matériau de départ par un produit de conversion qui a été préparé en traitant un ou plusieurs hydrates de carbone supérieur? ou éthers d'hydrates de carbone supérieurs par une solution aqueuse de l'acide organique carboxylique, en
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confoxuun-t le matériau ainsi traité par application de pression, et en séchant les briquettes ainsi obtenues, si on le désire, à
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c,t"i.1ud. L'invention se prête particulièrement à la fabrication de briquettes de combuetibip, tels que du charbon ou de la lignite jusqu'à l'état de divibjon extrôae, de la tourbe de max:i ou de "puys-bas", c onve.a.nt à lé, fabrication de blocs de tourbe.
On peut partir de boues de charbon ou de poussier de
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charbon, ruais un des avi<1>taue> du présent procédé est que l'on l"','ut E'J,Ólober dans les briquettes fi.éii;e clu htâteriau Moins ï za-zenud divisé jusqu'à des d ime n >, 1 on d'environ 0,6 crn.
D'une :Ù:u;:i ll wE;!neJ:'L,le'J la mise en briquettes selon le- présent procède s'effectue comme suit : le' matériau de départ e E,t :lsnGù intimement avec une certaine quantité, du produit de conversion susmentionné, qui a été amenée su Pré.9.1able à, la c ûncemtration la plut: appropriF e si on le désire.
On peut disperser l'hydr'ate de carbone supérieur- ou 1'éther d'hydrate de carbone supérieur 1)eau et ajouter
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l'acide carboxylique organique, mais on peut aussi trs-ïter l'hy- drate de carbona ou l'éther d' hydrate de carbone en forme de poudres avec une quantité telle que l'acide carboxylique organique' en forme liquide ou en forme de gaz ou de vapeur,, que la forme
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de poudre est jiaintenue, sous chauffage léger, par exemple à 400. après quoi le produit de conversion- en forme de poudre est dis- perse avec de l'eau à une masse à basse viscosité, ou bien'sans chauffage, après quoi le produit de conversion en forme de poudre est dispersé en l'eau et la dispersion est chauffée à environ 70 C.
La teneur en humidité nécessaire v&rie d'environ 6 à environ 20% du poids du matériau de départ, selon la nature et/o la finesse et/ou le degré d'humidité dudit matériau. La teneur en eau peut être réglée à l'avance, et alors le produit de conversion
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dilué ou non est adapté au. degré d'hl1rnidit.é du matériau de depart ou bien le produit de c onversion e st aj outé immédiatement à la voulue. La proportion nécessaire du produit solide de conversion est très faible: des proportions entre 0,1 et 1 %
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peuvent déjà donner une briquette solide et xc,:ï:.trawt à l'eau.
La teneur en humidité préférée, sous une légère pression, est environ 1<. iee le poids du produit solide obtenu à partir du pro- duit de conversion étant de préférence 0,5 %, calculé sur le poids de materiau de départ à mettre en briquettes.
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La mase humide obtenue en mélangeant la solution au matériau de départ est alors moulée, par exemple à l'aide d'une presse à briquettes. Dans la fabrication de briquettes dans lesquelles on incorpore du brai comme liant, on utilise habituell@ lement des pressions allant jusqu'à 125 approximativement; dans la le présent procédé de mise en briquettes, toutefois, il suffit d'une faible pression. Une pression de quelques atmosphères est déjà suffisante pour donner une ,briquette ayant de bonnes propriétés mécaniques. Si on utilise une pression plus élevée, on peut diminuer la proportion de liant.
Pendant le pressage, une partie de l'humidité peut déjà être enlevée des briquettes, et on peut les sécher à l'air.
Le processus de séchage peut être accéléré par chauffage. Pour le chauffage, on peut utiliser un tambour de séchage. Par suite du chauffage, le durcissement du liant se produit plus rapide- ment par oxydation à l'air.
Les briquettes obtenuesconformément à l'invention non seulement présentent la cohésion et la résistance de formes nécessaires, mais elles ont aussi une bonne résistance aux conditions moins favorables, comme par exemple un séjour prolon- gé à l'air libre. La teneur en cendres des briquettes pre- sente une diminution par rapport au matériau de départ.En outre, les briquettes donnent un meilleur effet chauffant, qui doit probablement être attribué à une combustion plus complète.
La combustion des briquettes ,'amorce aisément, et elles ne se désagrègent pas pendant la c ombustion. Quand on utilise un combustible à faible teneur en substances volatiles, les briquettes ne donnent pas plus de suie que le materiau de depart dont elles sont fabriquées. Les briquettes faites à partir de charbon à haute teneur en substances volatiles forment moins de suie, en toutes circonstances, que le combustible dont elles sont faites.
On peut combiner le traitement du charbon,de l'hydrate
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da carbone superieur et de 1'éther d'hydrate de carbone supérieur avec l'acide organique de toutes manières possibles.
Le traitement du charbon peut être combiné avec le traitement d'un nydrate de carbone ou d'un. éther d'hydrate de carbone, par un acide organique,en ceque les matériaux de départ, le charbon d'une part et l'hydrate de carbone ou l'éther de 1' hydrate de carbone sont mélangés l'un à l'autre avant le traitement, sur quoi le traitement a lieu pour les deux à la fois ou bien encore on peut ajouter l'hydrate de carbone ou l'éther - d'hydrate de carbone au charbon après que ce dernier a été traité par Lm acide organique.Evidemment, dans ce dernier cas, le tra.i- tement peut être effectué avec des acides organiques différents.
Le traitement du charbon peut également être combine avec le traitement de lignite par un acide organique et alors, également le traitement du charbon et de la lignite par l'acide organique peut être effectué-simultanément en mélangeant les . materiaux de départe charbon et lignite avant le traitement par l'acide organique,ou bien on peut ajouter de la lignite traitée par l'acide organique au charbon, après traitement par l'acide organique. Si on le désire,un hydrate de carbone ou éther d'un hydrate de carbone, traite par un acide organique, ainsi que de la lignite traitée par de 1.$acide organique peuvent tre ajoutés au charbon,
Avant le traitement par l'acide organique,,
une cer- taine quantité d'hydrate de carbone ou d'un éther d' hydrate de carbone peut être ajoutée à la lignite et après que ces matériaux de départ ont été mélangés intimement, on peut procéder au trai- tement par l'acide organique. Des exemples d'hydrates de carbone propres à cet effet sont la fécule de pommes de -terre, de sagou, la dextrine, la farine de mais et la farine de soja et l'hydrate de carbone peut être ajoute a .La lignite en toutes proportions, une proportion entre 100 parties et 10 parties en poids.de li- gnite par partie en poids d'hydrates de carbone étant toutefois préférée. On peut utiliser n'importe quelle autre espèce d'ami-
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don en proportion quelconque par rapport à la lignite.
On. peut citer comme exemple d'un éther d'hydrate de carbone approprié la tylose (dénomination courante d'éthers de cellulose tels,que par exemple, que la méthyle-cellulose et la carboxy-méthyle- cellulose).
Les éthers d'hydrate de carbone .sont généralement uti- lisés dans une proportion en poids de 5 % au plus du poids de la lignite.
Oh peut utiliser une quantité de l'hydrate de carbone converti quelque supérieure à celle de la lignite traitée. Un bon exemple est 1,65 % en poids de l'hydrate de carbone converti et 1,35%' en poids de la lignite transformée. Mais on peut ajouter aussi une petite quantité de paraffine solide et on utilise alors de préférence 1,55 % en poids de l'hydrate de carbone convertis 1,25 % en poids de la lignite traitée et 0,2% en poids de paraffine solide. Pendant la mise en briquettes, on applique des conditions dans lesquelles, naturellement, la paraffine solide passe à l'état fondu.
EXEMPLES.
Exemple 1. 1.000 grammes de charbon flambant ont été broyés en poudre ayant une grosseur moyenne de particules d'environ 0,15 mm après quoi on les a chauffés à 100 C et on les a aspergés, à @ud, par 22 cc. d'une solution acide acétique à 80 %. La masse aspergée a été bien malaxée et, après malaxage, on l'a fournie immédiatement à une machine à briqueter de constructi'on usuelle. On a obtenu une briquette solide, durcissant rapidement et dont les propriétés de résistance mécanique étaient au moins egales à celle des briquettes au brai, qui se tenait bien au feu et ne se désintégrait pas au pique-feu. La combustion a été totale avec un fort dégagement de chaleur.
1000 grammes de ce même charbon flambant ont été trai- tes à 80 C par 20 ce. d'acide fornique à 90%. Le traitement a été le même par ailleurs et la briquette obtenue était dure, se
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La n1ClS E'e aspergée a été bie n nielaaigfe puis on l'a Fjoutée. à 2COO gracies de poussier (poussier sed-bitur!1inel1X) qui avait été amené n1'aal.br.s,.:ent à une teneur en imùiiàité de 2 tl et le mélange a éte chauffe à une température de 90 C.
Après que le charbon traite et le charbon non traité eurent
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e"(.t;; bien r:reß.res9 on c ccLiprimé le mélbX1;e en briquettes. Cr. a obtenu une i:#1.Ç,1lt.t.8 <JUl'e) résistant aux intempéries et se tenent bien au :t'eu. Les jJro}Jl'l6"(.es mécaniques étaient meil12l2!'6S que celles des brlql16"(.tes usuelles au brai.
.Au lieu de l'acide acétique, on peut utiliser une solution aqueuse diacide formique à 90 %.
Exemple 3. On a broyé 300 grammes de gros poussier en poudre
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ayant une grosseur de particules d'environ O2, mrno On a amené cette poudre à Ò C et on l'a traitée avec 6 cc d'acide acéti- que à 80%. En outre on a amené 30 grammes de fécule de pommes
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de terre à 700C et on les a traités par le6 cca d'acide acétique à 80$la Ces substances ont été mélangées intimement et on a ajouté 8j;75 e;I'al11mes de paraffine solide. On a meisngé le mélange ainsi l'orme intimement avec 6000 grammes de charbon flambant
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qui avait été chauffe préalablement à 60' C on a ensuite ef'fGc... 'tué la mise en briquettes dans une machine ordinaire à briqu-3@tov5.
Les briquettes obtenues satisfaisaient aux conditions remplies par les briquettes au brai mais allas ne présentaient pas les
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3.nc onvenients à 1>empl,oi de br,Ü9 elles devenaient rapidement dures, elles pouvaient résister à une chute de la
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hauteur spécifiée, elles étaient résistantes aux intempéries et elles ont donne pleine satisfaction dans l'essai de combustion.
Exemple 4. 1000 grammes de charbon flambant à 32 % de substances volatiles, ont été broyees et traités pendant le chauffage à 20 C avec 2u ce. d'ac.ide acétique aqueux à 80 %. La grosseur moyenne des particules de la poudre était environ 0,15 mm. On a ajoute à ce mélange 100 g. de lignite qui avaient ete traites par 10 cc. d'acide acétique à 80 % à une température qui., pendant l'addition de l'acide acétique a été augmentée graduellement de 75 à 115 C.
Ce mélange a été immédiatement comprimé en briquettes. Les bri- quettes obtenues satisfaisaient à toutes les conditions imposées relativement aux propriétés mécaniques à la résistance à l'eau et -aux intempéries et aux propriétés au feu.
Le mélange décrit ci-dessus (1100 grammes) a été utili- se comme liant pour une quantité égale de poussier sec de charbon flambant. Les propriétés des briquettes obtenues, une fois de plus ont satisfait à toutes les conditions qui sont imposées ordinai- rement aux briquettes combustibles.
Exemple 5. 1000 grammes de charbon semi-bitumineux à 15% de subs tances volatiles ont été pulvérisés jusqu'à une grosseur moyenne des particules d'environ 0,1 mm. et on les amélanges avec 100 grammes de fécules de pommes de terre et 350 grades de lignite et on a chauffé le mélange à 100 C,. après quoi on a pulvérise sur ce mélange 46 cc d'une solution d'acide acétique à 20% pendant que ce mélange était agité.
18 kgs. de poussier de charbon flambant en particules d'une grosseur de 2,5 mm, et au maximum d'environ 4 mm ont été mélangés intimement avec le mélange décrit ci-dessus, et ont eté fournis immédiatement a la machine à briquettes. Les briquettes obtenues etaient aures et avaient une surface brillante et quand on les heurtait l'une contre l'autre elles rendaient un son clair elles etaient résistantes aux intempéries et à l'eau et leur solidité au feu était également très bonne.
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Le traitement a pu également être effecture avec une so lution aqueuse d'acide formique à 90 %, a une température de 75 c. On a également pu traiter le charbon, la fécule de pommes de terre et la lignite séparément avec l'acide ou combiner les traitements de deux des matériaux de départ et traiter le troi- sième séparément.
Exemple 6. 1000 grammes de poussier gras (volatilité 23 %) avec une grosseur moyenne de particules de 1,0 mm environ, 5 grammes' de féculesde pommes de terre, 100 grammes de lignite, et 28 grammes de cire paraffine solide ont été mélangés et chauffés à 95 C après quoi 25 cc d'une solution aqueuse d'acide acétique à 80 % on ont été pulvérisés sur le mélange, pendant que ce dernier était agité. Immédiatement après l'addition d'acide acétique le mélange a été fourni à la presse à briquettes; les briquettes obtenues etaient dures et brillantes et résistaient bien aux intempéries et à l'eau.
Exemple 7, 100 kilogrammes de poussier d'anthracite (grosseur des particules inférieures à 0,1 mm) avec une teneur en humidité de 6 %, de la mine Wilhelmina (teneur en cendres 8% avec 7,5% de substances volatiles et sans capacité de cuisson) ont été chauffés à 45 - 50 C et on a pulvérisé sur eux 20 cc. d'acide acétique à 80 % par kilogramme d'anthracite. On a ajouté 4 kg. de cire de paraffine solide à l'état fondu et finement divisé, après quoi le mélange a été formé en briquettes à 50 C environ.
On a obtenu des briquettes dures qui se tenaient bien au feu et qui étaient rési tantes aux intempéries et à l'eau, Exemple 8, 10 kgs. de poussier d'anthracite de la qualité décrite dans l'exemple précèdent et avec la même teneur en humidité ont été chauffes a environ 50 C et on a ajouté 2,6 cc: d'acide acéti- que à 20% par pulvérisation, pendant que le charbon était agité, On a egalement chauffe 10 kgs. de fécule de. pommes de terre à 50 C ét on a ajoute 7,5 ce, d'acide acétique à 80%.
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Les deux produits de transformation ont été mélangés l'un avec. l'autre et on a ajouté 4 kgs. de cire de paraffine de la même façon que dans l'exemple 7,sur quoi on a ajouté 50 kgs. de poussier d'anthracite de la même qualité que ci- dessus qu'on a malaxés avec le mélange.
Le mélange ainsi obtenu a été ajouté à 1100 kgs. de poussier d'anthracite ayant les propriétés décrites ci-dessus et après malaxage intime, le mélange a été formé en briquettes.
La teneur en humidité et la température du poussier d'anthra- cite non traité étaient les mêmes que celles du poussier d'anthracite traité.
Les briquettes ainsi obtenues étaient dures et se tenaient bien au feu; elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau. - Exemple 9. On a préparé le même liant que dans 1'exemple pré- cédent mais au lieu de poussier d'anthracite avec une teneur en humidité de 6 %, on a mis en briquettes 1100 kgs. de poussier d'anthracite avec. teneur en humidité de 10 %. Les briquettes obtenues n'ont pas durci moins rapidement que celles de l'exemple . précédent, et les autres propriétés des briquettes étaient également inchangées.
Exemple 10. 100 kgs. de charbon gras de la mine Emma (teneur en cendres 9,2 %, teneur en substances volatiles 24,5% et ca- pacité de cuisson 11) avec une teneur en humidité de 8 % et une grosseur de particules allant jusqu'à 0,1 mm ont été mélangés à 50 C avec 4 kgs. de cire de paraffine et 2 litres d'acide acé- tique à 80 % et comprimés en briquettes à la même température.
Les briquettes étaient dures et brillantes presque instantanément; elles se tenaient bien au feu et elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau.
Exemple 11. 1 kg. de charbon gras ayant les mêmes propriétés et la même teneur en humidité que dans l'exemple ci-dessus a été
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traité par 2,5 cc diacide acétique à 80 %.
1 kg. de fécule de pommesde terre a été traité avec 7,5 ce d'acide acétique à 80 % et le charbon gras, la fécule de pommes de terre et 40 grammes de cire de paraffine fondue ont été mélangés ensemble intimement tout en chauffant à une tempé- rature allant jusque 50 C. 0 ,AU mélange ainsi obtenu on a ajoute 5 kgs. de poussier de charbon gras de la méme c omposi- tion que ci-dessus jusqu'à formation d'un mélange homogène puis ona aj outé enc ore 110 kgs. de charbon gras et le tout a été comprimé en briquettes à 50 % après malaxage. Les briquettes ainsi obtenues ont été dures très rapidement, elles se tenaient bien au feu et étaient résistantes aux intempéries et à l'eau.
Exemple 12. 100 kgs de charbon semi-bitumineux de la mine Emma (teneur en cendres 8,5 %, teneur en substances volatiles 14,8 % et capacité de cuisson 4 à 5) avec une grosseur de particules allant jusqu'a 4 mm et une teneur en humidité de 8 % ont été mélangés avec 4 kgs. de cire de paraffine fondue solide et 2 litres d'acide acétique à 80 % tout en chauffant à 50 C. Le mélange a été mis en briquettes à la même température. Les briquettes ainsi obtenues étaient dures, elles se tenaient bien au feu et elles étaient résistances aux intempéries et à l'eau.
1 Exemple 13. 1 kg. de charbon semi-bitumineux ayant les mêmes propriétés que celles décrites dans l'exemple précédent a été traité à 45 C avec 2,5 cc d'acide acétique et 1 kg. de fécule de pommes de terre a été traité à la même température avec 7,5 cc d'acide acétique à 80 %. Le charbon traite et la fécule de pommes de terre traitée ont eté mélangés avec 5 kgs. de charbon semi- bitumineux ayant les mêmes propriétés que le matériau de départ et le niélange a ensuite été chauffé à 45 C avec 110 kgs. de char- bon semi-bitumineux non traité,pendant qu'on ajoutait 4 kgs. de paraffine fondue et on a forme des briquettes.
Les briquettes étaient dures et brillantes, elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau et se tenaient bien au feu.
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Exemple 14. 10 kgs. d'anthracite de la qualité décrite dans les exemples 7-9 -ont été traité avec 200 grammes de fécule de pommes de terre sans addition d'acide acétique à 50 C et le mélange ainsi obtenu a ete passé dans la machine à briquettes.
Par suite de l'absente de l'acide organique,qui faisait que le mélange n'avait aucune capadite de liage, on n'a pas obtenu de briquettes mais des blocs sans cohésion se sont formes qui, à la moindre pression exercée sur eux, se désintégrait en poudre.
Exemple 15, On a broyé et pulvérisé 100 kilogrammes de lignite jusqu'à ce que la grosseur des particules de la majeure partie de la lignite soit entre 0,5 et 1 mm. et on a chauffé cette mas- se de lignite à 110-115 C, tout en ajoutant, pendant le chauffage 1500 ce. d'acide acétique à 80 % en commençant à une température de 75 C, On a continué l'addition en pulvérisant l'acide acéti- que sur la lignite chauffée en fines gouttelettes, en agitant la lignite. La couleur est devenue plus sombre.
De l'eau s'est échappée et a éte absorbée dans l'at- mosphère. Après avoir ajouté l'acide acétique, on a continué le chauffage pendant une courte durée, pendant laquelle on a ajouté 2500 grammes de cire de paraffine solide (point de fusion 68- 70 C) à l'état fondu et on a mélangé.
Le produit de lignite préparé de la façon ci-dessus a été mélangé graduellement avec 900 kilogrammes de houille (poussier) dont la teneur en humidité avait été amenée à approxi- mativement 1,8% par c hauffage. Immédiatement après mélange, on a chauffé la houille à l'aide de vapeur à 140 C, la température du charbon àuementant jusqu'à 85 - 90 C.
Le mélange a été fourni à la presse à briquettes dans laquelle il a été comprimé en briquettes sous une pression normale, Dejà immédiatement après avoir quitte la presse, on pouvait laisser tomber les briquettes sur un soi en pierre d'une hauteur d'un demi-mètre sans qu'ellesse cassent; au
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bout d'une demi-heure, la hauteur da chute admissible était déjà de plusieurs mètres et la résistance aux intempéries était suffisante. Les briquettes se tenaient'bien au feu et donnaient une lueur très forte, et elles résistaient au pique-feu ou ringard.
Si la lignite n'avait pas été traitée par un acide organique les briquettes sortant de la machine à briquettes s'é- taient désintégrées sans plus; elles n'auraient eu ni résistance mécanique ni résistance aux intempéries et à l'eau.
Exemple16. On a broyé et pulvérisé 92,5 kilogrammes de lignite jusqu'à ce que lagrosseur des particules les plus fréquentes soit entre 0,5 et 1 mm, Ce matériau a été mélangé intimement avee 5,0 kg. de fécule de pomme de terre, et 2,5 kg. de cire de paraf- fine fondue, après quoi le mélange a été chauffé à 55 C et on a ajouté, goutte à goutte,1 kg. d'acide acétique à 80 % au cours de 20 minutes.
Ce liant (100 kgs.) a été mélangé avec 1000 kg. de poussier d'anthracite. dont la teneur en humidité avait été amenée à environ 1,5 % et on a chauffé le mélange environ à 85 C par de la vapeur surchauffée après quoi on l'a formé en briquettes dans une machine à fabriquer les briquettes de construction usuelle. Les briquettes formées devenaient dures immédiatement et pouvaient résister à une chute d'une hauteur de 1 mètre envi- ron après 15 minutes sans se briser; après 24 heures, la hauteur de chute avait augmenté jusqu'à 2 ou 3 mètres. Elles se tenaient bien au feu et donnaient une forte lueur. Avec une petite alimen- tation en air, elles peuvent charbonner pendant plusieurs heures sans se désintégrer ni s'éteindre.
Elles résistent aux intempé- ries et à l'eau.
Au lieu d'une quantité décuple, on peut également c primer en briquettes une quantité 14 ou 15 fois plus grande d'ax- thracite en poussier, à l'aide du liant selon la présente inven- tion. La résistance mécanique des briquettes ainsi fabriquées est alors un peu plus grande même que dans le cas précédent.
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Lorsqu:'on a remplacéla fécale de pommes de terre par une quantité égale de sagou, on a obtenu un liant qui était pro- pre à l'emploi pour la mise en briquettes d'une quantité 16 foie plus grande de houille (poussière d'anthracite). La résis- tance mécanique est alors un peu moindre que dans les cas décrite ci-dessus, mais elle est encore amplement suffisante pour l'uti- lisation pratique.
Au lieu de poussier d'anthracite, on peut aussi compri- mer en briquettes n'importe quelle autre espèce de houille sous forme finement divisée à l'aide du liant préparé selon la pré- sente invention. Toutefois, les conditions imposées à un liant de briquetage pour l'anthracite, sont plus sévères que celles qu'on impose à un liant pour de la houille avec une capacité de cuisson résiduelle.
La cire de paraffine, en premier lieu, augmente la résistance à l'eau et aux intempéries, et, à un degré moindre, elle contribue aux propriétés mécaniques qui sont le résultat de la capacité de la lignite et de l'hydrocarbone, respectivement, de fonctionner sous leur forme transformée comme liant.
Exemple 17, On a broyé 100 kilogrammes de lignite à la même grosseur de particules que dans l'exemple 15, et on les a ensuite chauffés à 125 C, un mélange de 1500 ce. d'acide acétique à 80 % et de 3,5 kg. de mélasse étant pulvérisé sur la lignite, en com- mençant à 70 C, tout en agitant la lignite. La lignite-est de- venue graduellement brun foncé, et de l'eau a étédissipee dans l'atmosphère. Après addition du mélange décrit ci-dessus, on a continué le chauffage pendant une courte durée encore, 2 kilo- grammes de cire liquide étant mélangés graduellement avec le mélange. L'addition de cire de paraffine peut également s'effec- tuer simultanément avec l'addition du mélange d'acide acétique et de mélasse.
Le liant ainsi préparé a ete ajouté graduellement à 900 kilogrammes de houille (poussier maigre) ayant une teneur en
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humidité de 1,5%. Immédiatement avant l'addition du liant; la houille a été chauffée pendant une courte durée par de la vapeur à 140 C., et elle a été rnàlangée intimement avec le liant.
Le mélange a ensuite été formé en briquettes à une pression normale. Les briquettes sont devenues dures immédiatement, et se tenaient bien au feu. Elles ont satisfait à toutes les conditions exigées des briquettes au brai, mais elles n'ont pas produit de suie. Si le liant était préparé de la même façon, mais sans addition de mélasse environ 30 % des briquettes se brisaient dans le feu sous l'action du pique-feu; en outre, il fallait plus de temps pour que la briquette arrive à sa dureté maximum.
Exemple 18. On mélange progressivement 20 kg. de fécule de pommes de terre avec 2,7 kg. d'acide acétique à 80 % et on chauffe le mélange à environ 175 . On mélange également 2 kg. de polyacétate de vinyle avec 2,5 kg. d'acide acétique à 80 % et on chauffe à environ 60 . On mélange bien les deux produits de conversion, puis on ajoute 0,6 kg. de paraffine solide.
On introduit ce mélange dans 1000 kg. de poussier de charbon et on mélange le tout très soigneusement. Le degré d'humidité du poussier est de 11%. Après mélange avec les pro- duits de conversion on augmente la température du charbon dans jusqu'à 90 par injection de vapeur. On comprime les briquettes à chaud dans une presse habituelle, puis on les sèche à l'air.
Elles durcissent en quelques heures et résistent au magasinage à l'air libre par tous les temps ; elles satisfont aux exigences quant à l'essai de chute. Elles brûlent sensiblement sans fumée et ne désagrègent pas au cours de la combustion. r Exemple 19. On applique le même procédé que dans l'exemple 18, mais en utilisant par tonne de poussier un produit de conversion contenant 10 kg. de fécule de pomme de terre traités au moyen de 1,7 kg. d'acide acétique à 80.%, 1 kg. de polyacétate de vinyle traite au moyen de 1,25 kg. d'acide acétique à 30 % et 0,3 kg. de paraffine solide.
On disperse ce mélange dans 100
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litres d'eau et on mélange intimement avec quatorze fois son poids de poussier d'une teneur en humidité de 4 %. La température du poussier et le traitement ultérieur sont sensiblement les mêmes que dans l'exemple 18.
Les briquettes formées durcissent en quelques heures, ne se désagrègent pas au contact de l'eau et peuvent tomber d'une hauteur de 1 mètre sans se briser. Elles brûlent sans fusée et ne se désagrègent pas au cours de la combustion. exemple 20. On mélange progressivement 15 kg. de fécule de pomme de terre à l'état sec avec 2 kg, d'acide acétique à 80 il et on chauffe le mélange à environ 180 . On mélange également progressivement 2 kg. de polyacétate de vinyle à l'état sec avec 2,5 kg d'acide acétique à 80 % et on chauffe à 60 .
On dissout les deux produits de conversion à l'ébulli- tion dans 100 litres d'eau, puis on ajoute 0,3 kg . de paraffine solide que l'on incorpore dans le mélange dispersé.
On chauffe à environ 50 C une quantité de poussier d'un poids tel que la dispersion ci-dessus représente 7 ? du poids du charbon; le poussier est sensiblement sec. On ajoute la dispersion ci-dessus à ce poussier et on mélange intimement.
On chauffe le mélange à environ 90 au moyen de vapeur d'eau, puis on comprime à chaud au moyen d'une presse à briquettes de construction courante. Les briquettes sont séchées à l'air et durcissent en peu de temps. On peut les placer dans l'eau sans inconvénient et elles sont suffisamment fermes pour tomber d'une hauteur de 1 m. Elles brûlent sans dégager de fumée et restent intactes au cours de la combustion.
Exemple 21. A 500 g. d'une farine de blé de qualité industrielle contenant environ 70 % de fécule, 17 % de constituants minéraux, environ 8,7 %de protéine et 11% d'humidité on ajoute en agi- tant toujours 250 cm3 d'acide acétique à 80 %. Après l'addition
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on laisse l'acide acétique réagir encore 2 minutes, après quoi le mélange en agitant était introduit dans environ 4500 cm3 d'eau. La dispersion tellement obtenue était chauffée à 700C et maintenue à cette température pendant 5 minutes.
Cette solution etait m@langée intimement avec 83 kg. de charbon-ess (charbon semi-bitumineux) avec un degré d'humidité d'environ 4 avec. une grosseur de particules jusqu'à 3 mm (fraction principale entre 1 et 5 mm), après quoi le mélange était briqueté à 70 C dans une presse à briquettes du type usuel. Les briquettes tellement fabriquées avaient des propriétés mécaniques ressemblant celles des briquettes à brai usuelles, et elles étaient résistant aux intempéries. Elles brûlaient sans dégager de suie ou de fumée et se tenaient bien au feu.
Exemple 22. On a préparé un produit de conversion en dissol- vant 30 grammes de dextrine dans 1 litre d'eau et en traitant avec
55 ml d'acide acétique à 80 %. Après cessation de la réaction, on a ajouté quelques gouttes d'ammoniaque, suffisamment pour enlever l'odeur forte.
Une certaine quantité de charbon, se composant de 25 % de boues de charbon de faible volatilité, avec une dimension minimum de particules d'environ 5 m/m a été mélangée intimement avec la solution décrite plus haute, calculee sur 10 % du poids de la matière première à mettre en briquettes, puis confor mée en briquettes sous une faible pression (approximativement
4 atmosphères). Les briquettes ont ensuite été séchées par chauffage à environ 120 C.
La teneur en cendres du mélange initial de charbon é- tait de 19,4 %,et, à l'état sec, de 19,7 %, la teneur en eau -était de 1,5% et la teneur en substances volatiles dans le charbon séché était de 18,0 %. La teneur en cendres des bri- quettes, par contre, était 11,3% du charbon sec.
La chaleur de combustion du matériau de départ etait de 6800 cal/g, tandis que la chaleur de combustion de la bri- quette était de 7540 cal/g. La densité apparente du charbon était
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1,44 contre 1,38 pour la briquette.
Les briquettes fabriquées de la façon décrite s'allu- ment aisément et brûlent avec une flamme assez longue, donnant ;.ou de suie. Pendant le déga¯zage, il se forme un coke assez gonflé qui se transforme en morceaux assez durs. La briquette présente une bonne résistance à l'eau.
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Exemple 23, Cn a dissout 6 grammes de tylose'dans 1 litre d'eau et on a traité par 7,5 ml. d'acide acétique à 80 % tout en chauffant à environ 40 C.
Une certaine quantité de charbon se composant de 25 % de boue de charbon, de faible teneur en matières volatiles et de 75 % de poussier d'anthracite jusqu'à 6 m/m., a été mélangée intimement avec la solution décrite plus haut, calculée sur 10 % du poids de la matière première à mettre en briquettes, et for- mée en briquettes sous une pression d'environ 4atmosphères. Les briquettes ont ensuite été séchées en les chauffant à environ 120 c.
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