:'Procédé et appareil pour récupérer .les gaz engendrés dans un four à coke lors du chargement du charbon".
.Brevet d'importation.
sur base du brevet britannique no 1.244.828 déposé le 29 mai 1970 et accordé le 29 décembre 1971 et du brevet français n[deg.] 2.093.184 déposé le 4 juin 1970 et accorde le 3 janvier 1972, pour :"Procédé et appareil pour récupérer les gaz engendrés dans un four à coke lors du chargement
<EMI ID=1.1>
l Procédé et appareil pour récupérer les gaz engendrés dans un four à coke lors du chargement du charbon.
L'invention est relative à un procédé et à un appareil pour récupérer les gaz engendrés dans un four à coke, pendant que l'on procède au chargement de charbon ou la matière brute dans le four.
Quand on charge du charbon dans un four à coke, on ouvre sur l'atmosphère une ouverture d'alimentation du four, par laquelle s'échappent non seulement le gaz riche engendré dans le four, mais aussi une grande quantité de fumée, de suie et de cendres chaudes, ce qui provoque une forte contamination de l'air ainsi que les risques d'incendie. C'est pourquoi il est nécessaire de récupérer le gaz riche dans une canalisation collectrice de gaz pour améliorer le rendement en gaz, et pour écarter les divers dangers mentionnés.
Diverses solutions ont été proposées antérieurement pour répondre à cette exigence. Suivant l'une de ces solutions, une buse éjectrice est disposée dans un conduit reliant la tubulure montante du four à coke et une canalisation collectrice de gaz.
La buse est susceptible d'éjecter à la fois vers la canalisation collectrice de l'eau de lavage ou de refroidissement et de la vapeur entraînant le gaz et la fumée engendrés dans le four à coke et les déchargeant dans le collecteur de gaz. Ce dispositif qui sera décrit plus en détail ci-après ne peut complètement éliminer le danger public mentionné précédemment. En outre, il exige un générateur onéreux de vapeur à haute pression.
L'invention a pour objet un procédé et un appareil perfectionnés pour récupérer le gaz riche engendré dans un four à coke et écartant tout danger public pendant le chargement du charbon dans
le four.
L'invention a également pour objet un procédé et un appareil conçus pour récupérer le gaz riche sans utiliser la vapeur, et permettant de ce fait de simplifier le dispositif de récupération.
Suivant l'invention considérée dans ses grandes lignes, la solution gazeuse qui est formée par distillation et condensation de l'eau contenue dans le charbon à l'état brut est utilisée non seulement pour refroidir le gaz, mais aussi pour récupérer le gaz du four à coke pendant qu'il est chargé de charbon. Il suffit à cet effet d'ajouter une simple pompe pour mettre en pression la solution de gaz, jusqu'à atteindre la pression nécessaire pour l'éjection.
<EMI ID=2.1>
condensant le composant liquide du gaz engendré dans un four à coke est comprimée à une pression élevée, par exemple 6 kg/cm2 au moins (pression calibrée) au moyen d'une pompe appropriée, puis
la solution gazeuse à haute pression est éjectée à travers une buse placée sur une conduite disposée entre une tubulure montante et le collecteur de gaz, au moyen d'une pompe éjectrice, une pompe ajutage par exemple, de façon à recueillir ou à entraîner le gaz du four vers le collecteur de gaz pendant le chargement du charbon dans le four.
Suivant un autre aspect de l'invention, est réalisé un appareil pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, ledit appareil comprenant une buse éjectrice disposée à un emplacement approprié sur une conduite reliant la tubulure montante et le collecteur collecteur de gaz, et des canalisations convenablement agencées pour fournir à la buse une solution gazeuse à basse pression, refroidissant le gaz, pendant le fonctionnement normal du four
à coke.
En outre, est prévu un dispositif de pompage conçu pour
comprimer la solution de gaz à basse pression jusqu'à une pression élevée, d'au moins 6 kg/cm2 environ (pression calibrée), de façon que la solution gazeuse soit fournie à la buse à haute pression
et que le gaz du four à coke soit recueilli pendant que ce dernier est chargé de charbon. Des soupapes disposées dans les conduites donnant passage, respectivement, à la solution gazeuse à haute pression et à la solution gazeuse à basse pression peuvent être interconnectées de telle sorte que lorsqu'une des soupapes est ouverte, l'autre est fermée.
D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante, donnée avec référence aux dessins annexés, dans lesquels; La figure 1 représente schématiquement un appareil selon la technique antérieure mentionnée précédemment : et La figure 2 est un schéma illustrant une réalisation préférée de l'invention.
Comme le montre la figure 1, dans un coude d'un conduit 4 reliant la tubulure montante 2 d'un four à coke 1 et un collecteur de gaz 3, est prévue une buse éjectrice N dirigée vers le collecteur.
La buse N peut être d'un type complexe comprenant un orifice central à travers lequel est éjectée l'eau fournie par une conduite d'eau 5, par l'intermédiaire d'une canalisation 6, et une fente annulaire entourant l'orifice central et éjectant de la vapeur venant d'une conduite de vapeur 7 par une canalisation 8.
Pendant le fonctionnement normal du four à coke, de l'eau sous pression relativement basse, d'environ 4 kg/cm2 par exemple,
(pression calibrée) est éjectée dans le conduit 4 vers le collecteur de gaz 3 à travers la buse N et à partir de la conduite 5, afin d'entraîner et de refroidir le gaz engendré dans le four à coke 1. Mais pendant le chargement du charbon dans le four à coke, l'eau injectée ne peut entraîner le gaz comme décrit précédemment en raison de sa basse pression. C'est pourquoi, pendant le chargement du charbon, outre l'injection de l'eau à basse pression,
on injecte à travers la fente annulaire, de la vapeur à haute pression venant de la conduite de vapeur 7 et dont l'action d'éjection se combine avec celle de l'eau. Après l'opération de l'opération de chargement du charbon, cette superéjection de
vapeur est interrompue, seule de l'eau à basse pression étant éjectée pour entraîner et refroidir le gaz engendré dans le four
à coke.
Dans la figure 2, qui illustre une réalisation préférée de l'invention, les éléments correspondant à ceux de la figure 1 portent les mêmes références numériques. Mais ici, la buse éjectrice Na est destinée à éjecter uniquement la solution de gaz, de sorte que sa construction est plus simple que celle de la buse N de la figure 1, qui éjecte à la fois de l'eau et de la vapeur. Comme précédemment, l'extrémité interne de la buse est dirigée vers le collecteur de gaz 3. Une conduite 6 comprenant une soupape
15 est branchée entre la buse Na et une canalisation de solution gazeuse à basse pression 9 qui recueille l'eau (contenant habituellement de l'ammoniaque) produite par la condensation du composant aqueux contenu dans le gaz engendré dans le four à coke
1. Une pompe 10 est prévue pour comprimer la solution gazeuse à basse pression contenue dans la canalisation 9 de solution gazeuse à basse pression jusqu'à une pression élevée, d'au moins
6 kg/cm2 par exemple. La solution de gaz à haute pression est fournie à partir de la pompe 10 et, par l'intermédiaire d'une conduite 12, à une canalisation de solution gazeuse à haute pression 13, puis elle est fournie à la buse Na par la conduite
6 et par une conduite 14 comprenant une soupape 16. Les soupapes
15 et 16 peuvent être interconnectées comme le montre la ligne
en traits 17 de telle sorte que, lorsqu'une des soupapes est ouverte, l'autre est fermée.
Il est naturellement possible de manoeuvrer indépendamment les soupapes 15 et 16 alternativement.
Pendant le fonctionnement normal du four à coke, l'ouverture de chargement H par laquelle le charbon est introduit est bien entendu fermée et, comme il est nécessaire de refroidir uniquement le gaz engendré dans le four, la soupape 16 est fermée et la soupape 15 est ouverte pour éjecter la solution gazeuse à basse pression à travers la buse éjectrice Na. Mais, pendant l'opération de chargement du charbon, étant donné que l'ouverture de chargement H est ouverte, il devient impossible d'entraîner le gaz hors du four
au moyen d'un aspirateur (non représenté) relié au collecteur de gaz 3. A ce moment, la soupape 15 est fermée et la soupape 16 est ouverte de façon à fournir à la buse éjectrice Na la solution gazeuse à haute pression mise sous pression par la pompe 10, et à créer ainsi une action éjectrice suffisante pour entraîner dans
le collecteur le gaz, la cendre chaude et la fumée qui se
trouvent dans le four à coke. La cendre et la fumée sont lavées et refroidies par la solution gazeuse à haute pression éjectée, et ne peuvent s'échapper dans l'atmosphère. De plus, cette action éjectrice crée aussi une aspiration suffisante dans l'ouverture
de chargement H empêchant la fumée et les autres corps de s'échapper dans l'atmosphère à travers l'ouverture de chargement H.
Bien que la pression de la solution gazeuse à haute pression puisse être de l'ordre de 6 kg/cm2 seulement (pression calibrée), des pressions comprises entre 10 et 25 kg/cm2 (pression calibrée) sont préférées. Etant donné que l'action aspirante de la buse éjectrice Na augmente avec l'alimentation en solution, le gaz engendré dans le four à coke pendant le chargement peut être entraîné de façon satisfaisante dans le collecteur de gaz 3. L'expérience a démontré qu'aucune quantité appréciable de gaz ou de fumée ne sort dans l'atmosphère à travers l'ouverture de chargement H. Après chargement du charbon la soupape 15 est ouverte et la soupape 16 est fermée, afin d'éjecter à nouveau la solution gazeuse à basse pression, reprenant ainsi le fonctionnement normal.
Le procédé de l'invention procure les avantages suivants par rapport aux procédés antérieurs :
1 - La solution gazeuse est produite de façon inhérente et en grande quantité pendant la production du coke; elle est par conséquent beaucoup plus économique que la vapeur sous pression du dispositif de l'art antérieur. La seule dépense occasionnée est celle du coût de la faible énergie électrique nécessaire pour éjecter
la solution gazeuse.
2 - La pompe qui sert à mettre sous pression la solution gazeuse est aussi moins onéreuse qu'un générateur de vapeur. De plus, la
buse n'éjecte qu'un seul type de fluide, et non du liquide et de
la vapeur comme dans les procédés antérieurs, de sorte que sa construction et les tubulures qui lui sont combinées peuvent être notablement simplifiées.
3 - Si l'on compare l'énergie électrique nécessaire pour comprimer la solution gazeuse avec l'énergie thermique de la vapeur éjectée, compte tenu de l'équivalence de travail entre chaleur et électricité, la solution gazeuse est bien plus avantageuse que la vapeur.
4 - Il a été expérimentalement démontré que la puissance d'entraînement dans le collecteur du gaz engendré dans le four à coke est plus grande que prévu.
5 - Les scories ne s'accumulent pas sur la buse éjectrice ni sur
les tubulures combinées.
6 - Les pertes en composants utiles du gaz engendré dans le four
à coke sont très faibles, de sorte que la qualité du gaz n'est
pas dégradée.
7- L'effet de refroidissement du gaz engendré dans le four à coke est important.
En conséquence, le procédé et l'appareil selon l'invention éliminent les divers défauts de la technique antérieure, sont économiques et permettent de récupérer le gaz engendré dans le four à coke en écartant tout danger public pouvant se produire pendant la durée de chargement du charbon dans le four à coke.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de récupération du gaz engendré dans un four à coke, dans lequel un liquide est éjecté à travers une buse dans un conduit reliant un four à coke et une canalisation collectrice de gaz, ledit procédé consistant à éjecter à travers ladite buse éjectrice une solution gazeuse à pression relativement basse obtenue
en condensant les composants liquides du gaz engendré dans ledit four à coke, pendant le fonctionnement normal de celui-ci, et à éjecter la même solution gazeuse à une pression plus élevée à travers ladite buse éjectrice pour entraîner le gaz engendré
dans ledit four à coke vers ladite canalisation collectrice de
gaz, pendant que du charbon est en cours de chargement dans le four à coke.