BE641059A - - Google Patents

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BE641059A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C10B49/08Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form

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Description


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    Procédé     combiné     dit   carbonisation de matières   carbonifères   et de   traitement   de   matières   volatiles. 



   L'invention   a   pour objet un   procédé     combiné   de carbo- nisation de   matines     Carbonifères   par pyrolyse et de   traitement   des   matières   volatiles qui en   résultent,   ainsi qu'un dispositif   pour   l'exécution de ce procédé. 



   Conformément à   1' intention,   on porte d'abord au   moins   une partit de ces   matières     volatiles à   une haute   température   en   vue   de leur faire subir une   décomposition     partielle,   et on   Utilise   ensuite   ces     matières   volatiles à haute   température     somme     fluide-     véhicule   de la chaleur   nécessaire   pour   assurer   la   pyrolyse   des ma- tières   carbonifères.   

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  Le procède de carbonisation comprend la tout-ook4faction ou la cokéfaction de matières carbonifères, telles que la houille le lignite ou la tourbe se présentant de préférenoe en grains de dimension inférieure à 35 millimètres, et pouvant être soumise  à la pyrolyse en lit rendu mobile ou en lit fluidiod par les  a 1 1è- rot volatiles servant de fluide-véhicule de la chaleur, La pyrolyse peut être poursuivie jusque complète extraction des matière* vola- tiles, de meunière à obtenir un coke en grains non agglomérés, vais elle peut aussi être arrêtée après   l'extraction   d'une partie des matières volatiles,, de façon à obtenir un produit granuleux ayant encore une teneur voulue en matières   volatil..,   par exemple de l'ordre de celle des anthracites.

   La   forme   d'exécution du   procédé   
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 de carbonisation dépend évidemment de la nature des matières garbo-   nifères   dont on dispose et également des propriété   désirées     de    pro- duits granuleux à obtenir. 



   La décomposition partielle à haute température que 
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 l'on fait subir à au moins une partis des matières volatiles r4oul- tant de la pyrolyse peut, au choix, consister en un simple cracking thermique, en une décomposition thermique dirigée en présence d'un catalyseur de cracking, ou en une hydrogénation sous pression. 
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  A cette occasion, on peut aussi faire réagir les aatières volatiles portées à haute température avec des substances susceptibles d'en- trer en réaction avec les matières volatiles pour produire des   réac-     tions   chimiques autres que celles qui ont lieu entre les consti- tuants des matières   volatiles,   ou susceptibles de favoriser des réactions qui se produisent normalement entre les constituants des matières volatiles. 



   La pyrolyse des matières carbonifères,   effectuée     en   lit 
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 mobile ou fluidité tous l'effet de la chaleur apportée par les matiè- res volatiles   partiellement   décomposées à haute température, donne lieu au dégageaient de   nouvelles   quantités de  attiras   volatiles   riches en calories, non diluées par des gaz   inertes,     comme     c'est   

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 , le oot dans des procédés connus.

   Lors de la décomposition Partielle des matières volatiles  le volume de ,,11"-01 augmente consid4m , 'ables.nt, de sorte que tinaleynont une partit seulement des matières volatile* sortant de l'appareil de pyrolyse doit ttre ""01" pour servir   près rdahauffagott de tlu!d,.Y4h1oull de la chaleur nécessaire dans l'appareil de pyrolyse  et qu'unt parti,$ de et* matières peut titre p'1'1'1 du cirouïte La partie prilivie) et nécessaire aprfcs un traitement suivant des procédés bien connus dt fractionnement et de valorisation des mati're. volatiles résultant de la carbonisation courante de la houille, reprisent# un gai torie 
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 venant aux divers emploie industriels et autres. 
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  Le régime thermique de réchauffage des IIItt',.. vole- tilts rocyolde peut ttre choisi de manière à attirer la 4400*poot* tion des hydrocarbures et autres composés organiques lourda. tels 
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 que les goudrons qui sont très abondant., notamment dans la car  
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 boni.at10n'dt la houi11.,' basse température* Il en résulte Ont 
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 augmentation sensible du volume des matières volatiles d'une parti , 
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 comme il a été dit  et d'autre part une modification profonde de 
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 leur composition chimique, accompagnée d'un abaissement du pouvoir 
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 ' calorifique de l'ordre de 6000 à 7000 kilocalorie$ par attrt cube vers les 4000 I 3000 kilocalorie$ des ses de ox't..t1on .

   haute température  pour lesquels sont conditionna les appareils dbuttlte sation ménager$ et industriels* La décomposition des matières volatiles d'pend On outrt du choix du milieu que celles-ci rencontre lors de leur réchauffage à haute température* In présence de solides chimiquement inertes, la décomposition mort un simple oraoking thermique  tiers qu'en présence d'un catalyseur simple ou complexe$ la réaction de cracking pourra 6'tre orientée clan. un sent voulu on pouffa en améliorer les rendements. On pourra aussi etteotuer un oracking hydrogénant tous pression  en un ou plu i$uM <ttMdw<, au moyen de l'hydrogène et du adthan. se trouvant dans lois matières volatiles.

   On pourra 

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 enfin introduire des   composés   dans le circuit des matières volatiles qui donnent lieu à des réactions chimiques qui ne se produisent qu'en leur présence ou qui améliorent le rendement de   réactions   se produisant déjà entre les constituants des matières volatile. 



   Ainsi, à titre   d'exemple,   la décomposition partielle des matières volatiles pendant leur échauffement à haute tempéra- ture, permet de transformer les   phénols   lourd., tels que les cré- sols, xylénols et éthylphénols, abondants dans les matières vola- tiles procurant de la pyrolyse de charbons gras à   basse     tempéra    ture, directement en acides phéniques, benzène, toluène et autres composas ayant une plus grande valeur commercial. que les phénols lourda de départ. 



   Si on le désire, on peut aussi conduire la décompois- tion partielle des matières volatiles de manière à supprimer toute production de goudron, constituant la fraction condensable des ma-   tières   volatiles à température ordinaire. On élève à cet effet la température à laquelle sont portées les matières volatiles, ou on utilise un catalyseur de cracking tel qu'on en emploie par exemple pour la production d'hydrogène par   oracking   oatalytique des   hydro-     carbures.,   
Enfin, le procédé suivant l'invention permet encore une utilisation rationelle des matières carbonées solides, produi- tes par la décomposition partielle des matières volatiles   prove-   nant de la pyrolyse des matières carbonifères.

   Lorsque ces matières carbonées sont pulvérulentes, on les récupère avantageusement comme noir de fumée, et on peut sigmenter la production de ce produit en introduisant, dans les matières volatiles à traiter   thermiquement,   des composés organiques susceptibles de fournir lors de leur décomposition thermique de grandes quantités de noir de fumée. Si les matières carbonées adhèrent aux surfaces, il est avantageux de les brûler périodiquement et   d'utiliser   la chaleur sensible des gaz de combustion dans le cadre du procédé. 

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   On   dispositif   pour l'exécution du   procédé   décrit    on*   porte essentiellement   deux   réacteurs intercalas   dans   des canalisa* 
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 tions constituant un circuit ferai!. Le premier de ces réacteurs sert à la pyrolyse des   matières   carbonifères et le second est susceptible de   réchauffer   et de décomposer partiellement la partie 
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 don mhttères volatiles dégageai par In pyrolyse qui est destin** z 5tr  réintroduite d le prêter réacteur pour y apporter la chaleur n40'8Ialr.

   A la pyrolyse don tl'r.1 carbontrèrets Entre les deux   raeteuta,   la canalisation comporte en outre une dériva 
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 tion qui permet de prélever la partie des matières volatiles dit"   ponible   pour un autre usage* 
Le premier réacteur est constitué d'un récipient qui   comporte   une grille en   substance     horizontal ,     partageant   le réci- pient en deux   parties*   Sur la partie inférieure est   raccordée   la 
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 canalisation de matières volatiles portées à une haute température dans le second réacteur,

   et la partie   supérieure   est pourvue de 
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 la canalisation de départ de matibres volatiles  ainsi que d'une conduite relire t une tréfile de matières carbonifères à traiter et d'une conduite menant vers une trémie recevant les matières car bonifèrej traitées.

   Ln première de ces consultes aboutit peu eu- dessus dt la grille et la seconde prend naissance s un niveau supérieur ick lsembouchure de la première, de manière que les matib- res carbonifères venant de la tr(mit t'étaient sur la grille, y soient   Maintenues   par les matières   volatiles   portées à haute tom- 
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 pâratur. en lit Mobile ou fluidité au-dessus de la grille, pendant   qu'elle.   subissent la pyrolyse sous   l'effet   de la chaleur apportée par ces   matières   volatiles, et quittent le récipient par la conduite 
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 qui les mène vers la trém1. des matières carbonifères traitées. 



  Cette dernière conduite sert donc de trop-plein et   détermine   la 
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 hauteur du lit mobile ou fluidise. 



   Avantageusement, le récipient constituant le premier réacteur est   enfumée   dans une enceinte chauffée par des gaz de 

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 combustion ayant servi au prcsIxbie ù porter les matières volatiles à une haute température. 



     Dans   une autre   forme   d'exécution du premier réacteur, celui-ci comporte plusieurs grilles légèrement   inclinât   sur lesquelles se déplacent les matières Carbonifères passant de   l'un*   
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 à l'autre avant d'être roques par la trémie des matière* earboni- féres traitée . Ces grilles sont successivement traversées de bas en haut par les matières volatiles porto8 haute température pour maintenir les matières carbonifères en lit mobile au-dessus de chaque grille, pendant qu'elles subissent la pyrolyse sous l'effet 
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 de la chaleur arovrtee par ces matières volatiles.

   Les grilles peuvent être superposées en substance   verticalement   et comporter à la fin du parcours des   matières   carbonifères une barrière de tropplein,   par-dessus   de laquelle ces matièrespeuvent gagner la grille 
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 inférieure. Les grilles peuvent aussi ttre d1Iponé.. en escalier et alors être pourvues à la fin du parcours des matières carboni- ferew d'une paroi de trop-pld.n disposée eu-densua d'une trémie plate amenant les matières carbonifères vers la ligne médiane de la grille Inférieure et laissant des passages   donnant   aux matières volatiles un accès tous la grille supérieure. 
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  Le second réacteur  suivant une première torme daxd. cution, comporte une chambre chauffante qui est si4nagde dans un bloc de maçonnerie réfractaire à la chaleur et pourvue de brûleurs, ainsi   qu'un   faisceau de tubes qui est disposé dans cette chambre et destiné à être parcouru,, pour y être portée   à   haute température et être   décomposée   partiellement, par la partie des matières vola- tiles utilisée dans le premier réacteur comme   fini de -véhicule   de chaleur.

   Avantageusementle second réacteur comporte deux chambres chauffantes dans un bloc de maçonnerie, dont chacune est pourvue d'un   faisceau   de tubes.   Alternativement,   l'un dit ces faisceaux 
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 de tubes est pemouru par les matières volatiles a traiter et l'autre par un courant d'air destiné à brûles la matière carbonée 

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 déposée, lors de la phase précédente, pendant la décomposition par-   tielle   des matières   volatiles.   A   l'entrée     et à   la sortie   des.-   fais-   ceaux   de tubes sont prévus des robinets d'inversion du courant de matières volatiles et du courant d'air.

   A la sortie,   ces   robinets   iiont   branches sur une conduite amenant les matières volatiles portées à une haute température dans le premier réacteur et sur une conduite pouvant le cas échéant diriger les gaz de combustion dans   ].'enceinte   entourant le premier réacteur. 



   Dans   une   autre forme d'exécution du second réacteur, celui-ci comporte une colonne divisée en deux chambres superposées dont chacune est pourvue de plusieurs grilles inclinées pouvant successivement maintenir en lit mobile ou fluidisé, par des courante de gaz remontants, une matière solide en grains ayant un haut point de fusion. Cette matière solide en grains, qui descend du haut de la chambre supérieure vers le bas de la chambre inférieure, est susceptible d'être portée à haute température dans la chambre supérieure par des gaz de combustion provenant des flammes de brûleurs installés dans cette chambre, et, dans la chambre infé- rieure, de céder sa chaleur aux matières volatiles pour chauffer celles-ci à une température à laquelle elles subissent une   décom.   position partielle.

   Les matières volatiles entrent par le bas dans la chambre inférieure et la quittent par le haut pour passer dans le premier réacteur. Lea chambres superposées sont reliées entre elles par un sas par lequel passe la matière solide en   grains    
Le second réacteur à chambres superposées est pourvu d'un élévateur destiné à remonter vers la tête de la chambre   supé-   rieure la matière solide en grains sortie de 1* chambre inférieure et recueillie par une trémie. Cet élévateur peut être d'un type quelconque, par exemple pneumatique, à sugets, à raclettes, à vis d'Archimède ou à hélice vibrante.

   Lorsqu'il s'agit d'un élévateur pneumatique, Il est intéressant de prévoir des cyclones, dont 

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 l'un est disposé entre l'élévateur et la trémie alimentant la chambre supérieure et destiné à séparer la matière solide en graine de la matière carbonée formée par la décomposition partielle des matières volatiles, et dont un autre est destiné à séparer cette matière carbonée du courant d'air alimentant l'élévateur, en vue de la recueillir comme noir de fumée. 



   La matière solide en grains peut être du sable de si- lice ou toute autre matière grenue, non métallique ou métallique et comporter le cas échéant un catalyseur de cracking de type connu. 



   La canalisation en circuit fermé dans laquelle sont intercalés les deux réacteurs comporte, avantageusement entre la sortie du premier réacteur et   l'entrée   du second réacteur, un cyclone pour séparer les poussières de matières carbonifères du courant de matières volatiles, ainsi qu'un moyen pour maintenir les matières volatiles dépoussiérées en circulation, tel qu'un ventilateur. 



   Les dessins annexés représentent schématiquement, à titre   d'exemple,   plusieurs formes d'exécution de   l'invention.   



   La Fige 1 montre différentes parties d'un dispositif pour l'exécution du procédé suivant   l'invention,   ainsi que le trajet des matières; la   Fige 2   est une coupe d'un réacteur suivant la ligne II-II de la Fig. 1; la   Fige 3   montre différentes parties d'un dispositif dans lequel un des réacteurs est   modifié)     les Figs. 4 et 5 représentent des détails d'exécution   de réacteurs modifiés, et la Fig. 6 est une coupe suivant la ligne   VI-VI   de la Fig. 5. 



   Comme le montrent les Figs. 1 et 3, le dispositif comporte en substance des réacteurs 1 et 2 (ou 2') intercales des 

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 un circuit formé constitué par les canalisations 3, 4$ 5 et 6 ctins le"lueUol peuvent circuler les matières volatiles aulntenues un mouvement par un ventilateur le gur la canalisation $ est bran- chée une d("riviition 8 servant au prélevaient de l'excédent de Il,t1re. volatiles. te rhéteur 1, doms lequel a lieu la carbonisation (les mat1r's carbonif ra on graina ayant une dimension moyenne Inférieure à bzz .'111.otra, de pr4t"drnaa inférieure à environ bzz M111btètl'el, est séparé par une grille 9 en deux partions dont la partie lnt6rlt-uro est rll(. , la canalisation 6 et la partie IJupÓr1"ure 11 la otmallsatlon 3.

   Le r4notour 1 est entema dons une rnae3rtp ehouffante 10# à l'extérieur do laquelle sont montres une trl1, d'11nt8t1on 11 et une trémie de réception 12, la première étant destinée à contenir les matières carbontréres à traiter et la seconde à recevoir ces matières afin qu'elles tient 
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 subi la pyrolyse sur la grille 9. La trémie 11 est pourvue d'une 
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 conduite 13 dlbouclumt peu nut-deeeu: de la grille, et une conduite 14 allant vers la trna1e 12, à son origine à une certaine distance 8u-d.ISU' de la grilles de sorte quelle détermine l'épaisseur de la couche 3.3 de matières carbonifère* passant sur la trille, oowa. on le verre, en lit mobile ou en lit fluidité par les metibres ri- latines qui entrent dans le réacteur par la canalisation 6 au- dessous do la grille, traversent la couche 15 et quittent le réac- teur par 3d égalisation 3. 



  Afin de pouvoir augmenter la durée du séjour des ma- 
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 tières carbonifères dans le réacteur, on peut prévoir dans ce der- 
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 nier plusieurs grilles 9, 9', 9" (Figie 4 et 5) que ces matières parcourent aucconstvement4 Cet grilleront alors avantageusement ta1blement inclinées sur l'horizontale; elle* peuvent être super- Posée$ yerticalemnnt (Fige 4? ou disposées en escalier (Fie. S). 
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  Dans le premier cas, l'ensemble du réacteur est toujours vertical 
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 oosuae sur les 11g.. 1 et 2, tandis que dans le second cas, Il est 

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 fortement Incliné.   Quoique   non représenta sur les   rite*   4 et 5, le réacteur peut être enferma dans une enceinte chauffant* 10. 



   A l'extrémité de sortie,   le*   grilles sont   pourvues   d'une paroi 16 formant déversoir, par lequel les matières   carboni-     fères   peuvent gagner la grille inférieure. Les matières volatiles, venant de la canalisation 6, traversent   successivement   les grilles de bas en haut et s'échappent par la canalisation 3.

   Dans le ces des grilles disposées n escalier les paroi  16 sont suivies à cet effet par une étroite trémie 17   (Figue  et 6)   laissant   des passages 18 (Fige 6) par lesquels les matières volatiles peuvent gagner le dessous de la grille supérieure.   Les     matières   carbonifè- res sont alors conduites vers le milieu de la grill* inférieure, sur laquelle elles sont étalées en une couche d'une   épaisseur   pres- que unit'arme par les matières volatiles montantes qui les   fluidi-   sent en lit mobile. Après la sortis de la dernière grille., les ma-   tières   carbonifères traitées passent dans un conduit   19   avec sas   20 à   clapets 21. 



   Le réacteur 2, dans sa   forme   d'exécution suivant les Figs. 1 et 2, comporte un   massif   en matières réfractaires 22 dans lequel sont aménagées des chambres 23   (Fige     2),   traversées chacune par un faisceau de tubes 24 ou 24'. Dans les   chambres   sont   montra   des brûleurs alimentés par des conduites 25.   Les   flammes de ces brûleurs chauffent les faisceaux de tubes, dont alternativement   l'un   est parcouru par les matières volatiles et l'autre par de l'air admis par une conduite 26 (Fige 1).

   Des robinets d'inversion 27 sont prévus à   l'entrée   et à la sortie du réacteur, permettant de diriger les matières volatiles amendes par la canalisation 5 pendant une période par le faisceau 24 pour gagner par la canalisation 6 le réacteur 1 et le courant d'air de la conduite 26 par le faisceau 24' pour gagner par une conduite 28 l'enceinte 10. Pendant la période suivante, les matières volatiles passent par le faisceau 24' et l'air par le faisceau 24.

   Les gaz de combustion des chambres 24 

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 sont dirige par la conduite 29 dans   l'enceint.   10, 
Suivant le   procède   décrit ci-dessus, les   matières   volatiles sont   amenées   par la canalisation 5 dans le   réacteur 2   et y eont chauffas en   traversant   un des faisceaux 24 ou 24' à   un    haute température, suffisante pour leur faire subir une décomposi- tion thermique   partielle.   Elles servent alors de   véhicule   de la chaleur nécessaire pour engager et soutenir dans le réacteur 1 la pyrolyse des matières carbonifères se trouvant sur la grille 9, maintenues sur celle-ci en lit mobile par les matières volatiles. 



  Comme déjà exposé, les matières carbonifères se trouvent tous forme de grains et viennent de la trémie   11.   Elle. ajournent sur la grille pendant le temps nécessaire pour subir un dégazage com- plet ou partiel et sont successivement évacuées vers la trémie 12. 



  Les matières volatiles dégagées pendant la pyrolyse se joignent aux matières volatilos ayant servi de   fluide-véhicule   de chaleur* et ensemble, elles quittent le réacteur   1   par la canalisation S aboutissant au cyclone -dépoussiéreur 30 avec trémie de   poussière   31; tes matières volatiles   dépoussiérées   passent alors par la ca-   nalisation     4   au ventilateur 7. La partie des matières   volatile    non requise comme fluide-véhicule de chaleur est prélevée par la dérivation 8 et peut, après avoir, si nécessaire,   été   soumise à une épuration chimique, servir comme gaz de chauffage industriel ou domestique. 



   La partie des matières volatiles admise par la   cana-     liaation  5 recommence le cycle dans le réacteur 2. La décomposition partielle dans le faisceau de chauffage donne lieu au   dépôt   de matières carbonées qui encrassent les tubes du faisceau, rédui- sant le rendement du chauffage.

   Pour cette raison, on Inverse pé- riodiquement les faisceaux 24 et 24' en service de chauffage et de   décomposition   partielle des matières volatiles, et on   fait   passer par le faisceau mis hors service un courant   d'air à   l'effet de brûler les matières carbonées et de   récupérer   la chaleur de cette 

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 combustion dans l'enceinte 10 qui reçoit   déjà,   par la conduite 29, les gaz de combustion des flammes chauffent les faisceaux.

   Comme 
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 tous les gaz de combustion ont pratiquement la nhne température que les matières volatiles partiellement décomposas, 1  enceinte 10 peut être maintenus une température sensiblonent égale à celle régnant dans le réacteur 1, de manière que pratiquement toute la chaleur véhiculée par les matières volatiles serve a la pyrolyse dans ce réacteur. Les gaz de combustion qui quittent   l'en-   
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 oeinte 10 par une canalisation 32 se trouvent encore à une haute température et leur chaleur sensible est avantageusement   récupérée   par un moyen adéquate non représenta sur les figures* 
Il est évident que le processus reste le même si à la place d'un réacteur 1 vertical et à une seule grille, on utilise un réacteur à plusieurs grilles, vertical ou inclina suivant les 
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 Figne 4 ou 5. 



  Dans une autre forme   d'exécution   du réacteur 2, montré 
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 en 2' sur la F1g. 3, il comporte des chambres superposées 33 et 34 chacune garnie de plusieurs grilles 9 inclinées, superposées   l'une   
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 au-dessus de l'autre suivant un principe semblable à celui utilisé dans un réacteur 1 correspondant à la Fig. 4.

   La chambre inférieure 34 est connectée au bas à la canalisation 5 et en haut à la cana- lisation 6 menant au réacteur 1, et est destinée au chauffage des 
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 matières volatiles à la température nécessaire à leur décomposition partielle et requise dans le réacteur 1 pour la pyrolyse, La   cham-   bre supérieure 33 comporte au bas des brûleurs   35   susceptibles de développer des flemmes dont les   gaze   combustion traversent suc- cessivement les grilles superposées 9,pour quitter la chambre en haut par une canalisation 36.

   Comme véhicule de transport de cha- leur sert une matière en fins grains qui circule dans un circuit formé constitua par la chambre 33, un sas   37   relient cette cham- bre à la chambre 34, une canalisation   38p   une trémie régulatrice 
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 39 avec doseur volumétrique 40p un élévateur, en l'ooourenoe un 

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 élévateur pnt.,UI41qtlqUÂ%Ll avec cyclone de séparation 42 et t remit   43,     celle-ci     t"nt     re@iée   au haut de la chambre 33 par une   cana-   lisation 44. 
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  En dtscenijnnt sur les grilles de la Chambre 33< cette lihtlére en fins g rainai est portée à une haute tarspératura par les gaz   de     combustion     prg@uits   dans cette chambre et   traversent     les   
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 grilles de bus #in fa \u.t Cas gas de combustion "..inUmn8fat In antière fin fins gr.i1nJ en lit mobile ou en lit fluidité sur les {trilles. Arriva  u bas de cette chambra, la matière en fine grains fiasse par f ans 37 drins la chambre intérieurs 34# dnna -*, laquelle elle descend sur les grilles et est Maintenue en lit mo- 
 EMI13.4 
 bile ou en lit tlu1dll&, cette fois par les matières volatiles lui remontent dans cette chambre à travers les grilles et reçoivent 1 cette 0001\:l10n la chaleur céd4o par la matière en fine graine. 



  Les   matières   volatiles sont   portées par   cet   échange   de chaleur à la température qui leur est nécessaire pour la décomposition partielle et pour   le   transport des calories   entretenant   la pyrolyse dans le réacteur 1. 
 EMI13.5 
 



  Arrivât au bas de la chmmbre 34$ la matière en fins grains passe par le canalisation 38 dans la trémie régulatrice 39 
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 et le doseur 'folumitr1qut 40 et est ensuite emportée, dans l'élé- vateur 41, par un courant   d'air   comprimé 45, auquel est jointe une partie des gaz de combustion de la chambre   33   qui est amoné- par une   canalisation   46   brnche   en dérivation sur la canalisa- tion 36, afin de ne pas refroidir excessivement la   matière   en fins grains. Celle-ci est séparée du courant   d'air   et de gaz de com-   bustion   dans le cyclone   42,     d'où   elle passe dans la trémie 43. 



    Le     courant     d'air   et de gaz de combustion traverse avantageusement encore un   cyclone-dépoussiéreur     47   captant notamment le noir de fumée constitua par la matière carbonée solide qui est formée lors de la décomposition partielle des   matières     volatiles   dans 
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 1ft chambre 34 et se joint comte poudre légère à la matièrt en 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 fins grains* La production de noir de fumée peut être augmentée par l'introduction dans la chambre   34,   de substances fournissant lors de leur décomposition thermique de grandes quantités de carbone. 



   Pour aider les gaz de combustion produits dans la cham- bre 33 à vaincre les   résistances   de passage à travers la matière en fins grains, et surtout pour maintenir cette dernière en lit bien fluidisé, il peut être opportun de mettre la canalisation 36 en   dépression.   Ceci peut par exemple être réalisé au moyen d'un injecteur disposé sur la conduite d'air comprime au   débouché   de la   canalisation   46, ou) comme représenté sur la Fige 3, au moyen d'un ventilateur aspirant   48,   placé à la suite du cyclone 47. 



   Le réacteur 2' à   deux.chambres   superposées verticale- ment, peut bien entendu être remplacé par un réacteur a deux chant- bres inclinées,   basses   sur le principe montra sur la Fig. 5. Il en résulterait l'avantage de réduire la hauteur de   l'élévateur   de matière en fins grains. 



   En ce qui concerne la matière en fins crains, celle-ci doit évidemment résister aux hautes températures auxquelles elle est exposée, et posséder une grande capacité thermique. Lorsqu'on n'envisage qu'une décomposition essentiellement thermique des matières volatiles, la matière en fins crains est avantageusement constituée de sable de silice. Celui-ci peut être mélangé avec un catalyseur de décomposition d'hydrocarbures lourds courant, ou être remplacé complètement par un pareil catalyseur, si on désire diriger dans un sens voulu la décomposition des matières volatiles. 



   Par rapport eux procédés de carbonisation connus, le   procédé   combiné de carbonisation de Matières carbonifères et de traitement des matières volatiles qui en résultent, tel que décrit ci-dessus, offre plusieurs avantages* Pour n'en citer que les plus importants, il permet d'utiliser des matières carbonifères 

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 se prêtant mal à la carbonisation, notamment   de*   charbons gras qui ne conviennent   pas à   la production de coke   métallurgique    et   d'obtenir à   la   fois,   d'une part un combustible solide en grains ayant, si on le désire, encore la teneur voulue en matières volati- les, ou étant du coke ou semi-coke,

   et d'autre part une quantité accrue   d'un   combustible gazeux ayant le pouvoir calorifuge   conve-   nant aux   appareils   do chauffage industriels et   domestiques courants    En outre, le procédé combiné permet de réaliser un bilan thermique excellent, notamment à cause de l'absence de refroidissements et réchauffages répétés des matières mises en oeuvre. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution qui ont été décrites et représentées à titre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant dès   modifie *     tions. 



  REVENDICATIONS.   



   1. Procédé combiné de carbonisation de matières   car.     bonifères   par pyrolyse et de traitement des matières volatiles qui en résultent, caractérisa en ce qu'on porte d'abord au moins une partie des matières volatiles à une haute température en vue de leur faire subir une décomposition partielle, et on utilise ensuite ces matières volatiles à haute température   conne   fluide-véhicule de la chaleur   nécessaire   pour assurer la pyrolyse des matières carbonifères.

Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ci qu'on soumet à la pyrolyse des matières carbonifères en crains ayant une dimension moyenne inférieure à 35 millimètres.
    3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisa en ce qu'on soumet les matières carbonifères à la pyrolyse en lit rendu mobile par les matières volatiles servant de fluide-véhicule de la chaleur., 4; Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en <Desc/Clms Page number 16> ce qu'on soumet à la pyrolyse les matières carbonifères en lit fluide par les matières volatiles servant de fluide-véhicule de la chaleur.
    5. Procédé suivant la revendication 3 ou 4, caractéri- sé en ce qu'on poursuit la pyrolyse des matières carbonifères jusqu'à complète extraction des matières volatiles, de manière à obtenir un coke en grains non agglomères.
    6. Procédé suivant la revendication 3 ou 4, caracté- risé en ce qu'on arrête la pyrolyse après l'extraction d'une par- tie des matières volatile de manière à obtenir un produit granu- leux ayant encore une teneur voulue en matières volatiles.
    7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisa en ce qu'on fait subir aux matières volatiles portées à haute température un cracking thermique'* 8. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait subir aux matières volatiles portées à haute tempe rature une décomposition thermique en présence d'un catalyseur de cracking, 9.
    Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait subir aux matières volatiles portées à haute tempé- rature une hydrogénation sous pressions 10. Procédé suivant l'une des revendications 7 à 9, caractérise en ce qu'on fait réagir les matières volatiles portées à haute température avec des substances susceptibles d'entrer en réaction avec les matières volatiles pour produire des réactions chimiques autres que celles qui ont lieu entre les constituants des matières volatiles, ou susceptibles de favoriser des réactions qui se produisent normalement entre les constituants des matières volatiles.
    11. Procédé suivant l'une des revendications 7 à 9, caractérisa en ce qu'on récupère comme noir de fumée les matières carbonées solides produites par la décomposition partielle dos ma- <Desc/Clms Page number 17> EMI17.1 tieroa Volatiles provenant de la pyrolyse des matières <tar!ï')ni" fères. EMI17.2
    12. Dispositif pour l'exécution du procédé l,uivènt l'une ou plusieurs des revendications précédentes, oftràcttµrl.#4 en cet qu'il comrwrtt deux réacteurs intercalés dans des emili4itions eonstitttint un circuit tom?.* dont le prumler tort à lh pymtyoe des matlèriya o4trbonitéresp et dont le second est susceptible ite r4chauffer et de décomposer pprtielloient la partit des naiixerl volatil* par la pyrolyse qui est de:tin6e ttre f4itttro<' duit* dans la premier rdactaur pour y apporter la chaleur nènessal- re à la pyrolyse des matières carbonifères, ainsi que dans la ce- EMI17.3 nalisation entre les réacteurs, une dérivation permettant de pré lever la partie des matières Volatiles disponible pour un autre usage. EMI17.4
    13t Dispositif suivant la revendication 12, aareoti m1 risé en ce que le premier réacteur est constitua d'un récipient qui comporte une grille en substance horizontale, partageant ce EMI17.5 racipient rrn une partie inférieure sur laquelle est raccordée la (unali Nation de matières volatiles portdes à une hMte température et une pari;
    le supérieure raccordée à la canalisation de départ de matières volatiles, ainsi qu'une conduite relire à une trente de EMI17.6 matières carbonifères à traiter, cette conduite aboutissant peu ' au-dessus de le grille, et une conduite prenant naissance dans le EMI17.7 r4cipiont & un niveau supérieur à celui de l'embouchure de la première conduite et menant vers une trémie recevant les matières EMI17.8 ciarbonitérite traitées, de manière que les matières carbonifères venant de la trémie s'étalent sur la grille,
    soient maintenues par los acßire volatiles portées à haute température en un lit flui- di<<! nu-dessus de la grille pendant qu'elles subissent la pyrolyse sous 1$etfitt de la chaleur apportée par ces matières volatiles et quittent le récipient par la conduite qui les mène vers la trémie des matières carbonifères traitées, cette conduite agissant en <Desc/Clms Page number 18> trop-plein et déterminant la hauteur du lit fiai dise.
    14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le récipient constituant le premier réacteur est enfer'* mé dans une enceinte chauffée par des gaz de combustion ayant au préslable servi à porter les matières volatiles à une haute tem- pérature.
    13; Dispositif suivant la revendication 12, caractéri- sé- en ce que le premier réactsur comporte plusieurs grilles légère- ment inclinées sur lesquelles les matières carbonifères se dépla- cent de l'une à l'autre avant d'être roques par une trémie de matières traitée*,
    ces grilles étant successivement traversées de bas en haut par les matières volatiles portées à haute tempéra* ture pour maintenir les matières carbonifères au-dessus de chaque grille en lit mobile pendant qu'elles subissent la pyrolyse sous l'effet de la chaleur apportée par ces matières volatiles* 16. Dispositif suivant la revendication 15, caractéri- sé en ce que les grilles sont superposées en substance verticalement et comportent à la fin du parcours des matières carbonifères une barrière de trop-plein par-dessus laquelle ces matières peuvent gagner la grille inférieure.
    17. Dispositif suivant la revendication 15, caractéri- sé en ce que les grilles sont disposées en escalier et comportent à la fin du parcours des matières carbonifères une paroi de trop- plein disposée au-dessus d'une trémie plate amenant les matières carbonifères vers la ligne médiane de la grille inférieure et laissant des passages donnant aux matières volatiles un accès sous la grille supérieure* 18.
    Dispositif suivant la revendication 12, caractéri- sé en et que le second réacteur comporte une chambre chauffante qui est ménagée dans un bloc de maçonnerie réfracta@re à la cha- leur et pourvue de brûleurs, ainsi qu'un faisceau de tubes qui est disposa dans cette chambre et destina à tire parcouru, pour <Desc/Clms Page number 19> y tire portée à une haute température et décomposée partiellement, par la partie des matières volatiles utilisée dans le premier réacteur comme fluide-véhicule de chaleur.
    19, Dispositif suivant la revendication 18, caracté- risé en ce que le second réacteur comporte dans un bloc dema- çonnerie réfractaire à la chaleur deux chambres chauffantes, dont chacune est pourvue d'un faisceau de tubes dont l'un est si* ternativement parcouru par les matières volatiles à traiter et l'autre par un courant d'air destiné à brûler la matière oarbonde déposée lors de la phase précédente pendant la décomposition partielle des matières volatiles.
    20. Dispositif suivant la revendication 19, caracté- risé en ce que le second réacteur comporte des robinets permettant d'inverser à l'entrée le courant de matières volatiles et le cou- rant d'air à la sortie le courant de matières volatiles portées à haute température, conduites dans le premier réacteur* et le courant de gaz de combustion de la matière carbone ce dernier étant le cas échéant amené dans l'enceinte entourant le premier réacteur* 21.
    Dispositif suivant la revendication 12, caractérisa en ce que le second réacteur comporte une colonne divisée en deux chambres superposées dont chacune est pourvue de plusieurs grilles inclinées pouvant successivement maintenir en lit mobile ou flui- disé par des courants de gaz remontants, une matière solide en grains ayant un haut point de fusion, cette matière solide en grains, descendant du haut de la chambre supérieure vers le bas de la chambre inférieure, étant susceptible d'être portée à une haute température dnns la chambre supérieure par des gaz de com- bustion provenant des flammes de brûleurs installas dans cette chambre, et, dans la chambre inférieure,
    de céder sa chaleur aux matières volatiles pour chauffer celles-ci à une température à laquelle elles subissent une décomposition partielle, ces matière <Desc/Clms Page number 20> volatiles entrant dans la chambre intérieure par le bas et la quittant par le haut pour passer dans le premier réacteur.
    22. Dispositif suivant la revendication 21, carscté- risé en ce que les chambres superposées sont reliées entre elles par un cas par lequel passe la matière solide en grains.
    23. Dispositif suivant la revendication 21, caracté- risé en ce qu'il comporte un élévateur remontant la matière solide en grains sortie de la chambre intérieure vers une trémie alimen- tant la chambre supérieure.
    24. Dispositif suivant la revendication 23, caracté- risé en ce qu'il comporte des cyclones, dont l'un est intercalé entre un élévateur pneumatique et la trémie alimentant la chambre supérieure et destiné à séparer de la matière solide en grains la matière carbonée formée par la décomposition partielle des matières volatiles, et dont un autre est destiné à séparer cette matière carbonée du courant d'air alimentant l'élévateur en vue de la recueillir comme noir de fumée.
    25. Dispositif suivant la revendication 21, caracté- risé en ce que la matière solide en grains est du sable de sili- et* 26. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la matière en grains est constituée de grenailles d'un métal à haut point de fusion.
    27. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que 1 matière solide en grains comporte un catalyseur de cracking* 28. Dispositif suivant l'une ou plusieurs des reven- dications 12 à 24, caractérisé en ce que la canalisation en cir- cuit fermé, dans laquelle sont intercalés les deux réacteurs com- porte entre la sortie du premier réacteur et l'entrée du second réacteur un cyclone pour séparer les poussières des matières car- bonifères du courant de matières volatiles, ainsi qu'un moyen <Desc/Clms Page number 21> pour maintenir les matière. volatile dépoussiérées en circulation, tel qu'un ventilateur.
    29; Procédé combina de carbonisation de matières oer- bonifères et de traitement des matières volatile qui en résultent en substanoe comme décrit ci-dessus.
    30. Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 29, en substance comme décrit ci-dessus et représen- té aux destins annexés.
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