Procédé de distillation, en continu, de matières combustibles carbonées, en particulier de matières cellulosiques, et appareil pour Feaécution de ce procédé. On sait que la décomposition pyrogénée des matières cellulosiques et notamment du bois comporte trois phases. bien distinctes: <B>10</B> Phase de' O à 155 - Déshydratation qui enlève l'eau d'imbibition et enlève com plètement la sève du bois traité.
20 Phase de 155 à 275 ',environ - Dé composition pyrogénée de la cellulose hydro lysable qui donne seulement des distillats aqueux et de l'acide carbonique.
<B>30</B> Phase de 275 à 420' environ - Dé composition de la lignine qui engendre les sous-produits de la distillation des bois: al cools, cétones, acides organiques (acétique, butyrique, etc.) et des carbures condensables sous forme de goudrons.
Au-dessus de 420 environ, il ne se dé gage plus que des gaz permanents.
Il est connu que pour distiller des ma tières cellulosiques telles que grignons d'olive, coques d'arachide, graines décorti- quées, sciure de bois, tourbes, etc., on em ploie des fours rotatifs horizontaux qui ont l'avantage, à la faveur du mouvement méca nique, de brasser la matière en renouvelant ses surfaces. de contact avec les parois chauf fantes du four, mais ont l'inconvénient de donner un distillat contenant l'ensemble des produits de distillation qui ont subi un cracking partiel par leur contact avec la pa roi chauffante du four,
dans la partie de son sommet.
D'autre part, il est également connu que pour éviter, dans la distillation de ces mêmes matières, une -décomposition pyrogénée par tielle du distillat, on emploie, notamment pour les bois, des cornues verticales mobiles, munies d'une cheminée centrale par laquelle les sous-produits s'écoulent par le bas vers un collecteur, évitant ainsi que les produits de la distillation ne viennent en contact avec la paroi chauffante du four, mais ce mode de distillation où la chaleur progresse lente- ment de la périphérie vei;s le centre ne com porte pas de brassage de la. masse.
En outre. cette manière de procéder se fait par opérations successives consistant à substituer une charge totale de matière à celle qui vient d'être traitée.
La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour le mettre en rouvre qui permettent l'exécution en continu de la, carbonisation de matières combustibles carbonées et en particulier de matières cellu losiques, avec. brassage de la. masse traitée sans l'apparition des phénomènes indésira bles liés au traitement. dans les fours horizon îaux et sans dépense de force motrice pour l'obtention du brassage, ou avec une force motrice très réduite.
Dans le procédé selon l'invention, on fait parcourir par gravité et en continu, à la. ma tière première prise en menus morceaux, une enceinte de traitement thermique dans la quelle on fait circuler des gaz chauffants à contre-courant en provoquant d'abord un échange thermique indirect, c'est-à-dire sans contact, entre les gaz à. leur entrée et la ma tière à traiter, dans la partie de son parcours située du côté de sa. sortie, puis un échange thermique direct entre ces gaz ayant aban donné une partie de leurs calories et la ma tière première dans la partie de son parcours située du côté de son entrée, tout en impo sant, à l'aide d'obstacles fixes.
des change ments de direction fréquents à la. matière en cours de traitement, afin d'en déterminer le brassage automatique sans dépense de force motrice.
De préférence, on évacue séparément les produits de distillation prenant naissance dans la. zone d'échange thermique indirect, e'est-â,-dire dans la. zone la plus chaude, et les produits de distillation engendrés dans la zone de contact direct entre la. matière cellu losique et les gaz chauffants.
L'appareil pour la. mise en #uvre de ce procédé comprend une enceinte close. dont l'orientation ne diffère pas sensiblement de la verticale, avec moyens pour introduire par le haut la matière à traiter et qui comporte, à sa. partie inférieure. une cornue destinée à être léchée extérieurement par des gaz de chauffe admis ensuite dans l'enceinte. dans sa. partie :
située au-dessus de la cornue, par des passages prévus à cet effet, l'enceinte étant pourvue intérieurement d'obstacles fixes destinés à agir sur la. matière en cour de descente pour la, brasser, ainsi que de moyens d'évacuation séparée des produits ga zeux engendrés dans la cornue et des gaz et vapeurs présents dans l'enceinte au-dessus de la cornue.
L'ensemble peut être muni d'une cheminée centrale partiellement perforée et autour de laquelle est appliquée une spire métallique à grande pente ayant pour but de créer par simple gravitation un brassage de la matière, qui roule sur elle-même. d'abord dans la tré mie, puis dans la cornue en renouvelant ses surfaces de contact avec la source de cha leur.
L'ensemble du four fixe est de préférence surmonté d'une trémie d'alimentation dont on peut régler le débit par un dispositif de distribution quelconque et enfin. à la. base de la cornue fixe, est installé un dispositif d'extraction du produit carbonisé.
Au, dessin annexé. donné à, titre d'exem ple, est représentée. une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La figure unique la. représente schémati quement. en coupe verticale.
L'enceinte est formée d'une chambre ej-- lindrique verticale B et d'une cornue D re liées l'une à l'autre par une paroi conique percée d'ouvertures O.
La. matière cellulo sique à l'état divisé est introduite dans la trémie de chargement<B>-4.</B> Cette trémie A est pourvue d'un dispositif d'admission quel conque rotatif ou autre, par exemple un cou ple de trappes coulissantes a. avec chambre intermédiaire permettant de régler l'alimen tation de la chambre B au prorata du vide produit par la. contraction de la. matière en voie de traitement et par l'extraction des produits carbonisés qui s'effectue en H dans le bas.
La matière introduite dans la chambre de séchage B se trouve progressivement chauf fée par son contact direct avec les gaz pro venant de la combustion des foyers et péné trant dans cette trémie par les orifices O. Elle descend en suivant les spires hélicoïdales T qui créent un brassage mécanique de 1a ma tière.
Les produits qui s'en dégagent partent par la cheminée intérieure perforée S pour sortir par la conduite S' qui aboutit à un condenseur (non représenté) sur lequel est branché un ventilateur produisant une fai ble dépression pour créer un tirage et en traîner la vapeur d'eau et l'acide carbonique provenant des deux premières phases du trai tement des matières cellulosiques ainsi que l'azote apporté par l'air servant à entretenir la combustion.
La simple gravitation provoque le che minement de la matière en traitement qui, en arrivant en C dans la cornue D, se trouve en contact avec la paroi chauffante de cette der nière où elle se carbonise pour livrer en E le charbon produit. Ce charbon arrivant en G est repris par la vis transporteuse H qui l'entraîne vers le sas J, d'où le charbon re froidi est extrait.
Sur le parcours du charbon en H est éta bli un dispositif concentrique de refroidisse ment par circulation méthodique d'air, lequel s'échauffe progressivement pour aller aux brûleurs K <I>et</I> W<I>.</I>
La cheminée intérieure S de la chambre B est perforée à partir du point P jusqu'à son sommet, pour permettre l'évacuation des pro duits qui se dégagent, produits qui s'éva cuent par la tuyauterie S'.
Les produits provenant de la décomposi tion de la lignine dans la cornue L s'évacuent en descendant par la cheminée centrale per forée pour s'écouler en R vers un exhaus- teur après avoir été lavés par émulsion avec du goudron chaud. La cheminée centrale M est fermée en N, .de manière que le distillat goudronneux ne puisse être entraîné dans la partie supérieure de la cheminée intérieure.
- La spire T fixée sur la cheminée cen- trale est inclinée vers. le bas, de la cheminée vers la paroi exérieure, et établie de telle fa çon que la pente des spires corresponde à la nature de la matière traitée et que l'épaisseur de la couche venant en contact avec la paroi chauffante corresponde à l'état physique de la matière à ce stade du traitement et à sa vitesse de pénétration par la chaleur. Cette couche peut donc être aussi mince qu'on le désire, puisqu'il suffit de donner plus de lon gueur à l'aile de la spire en ne laissant entre son extrémité et la paroi chauffante que l'espace qu'on veut.
Dans le cas où, dans une phase du traite ment, la matière deviendrait collante, on aug menterait considérablement la pente de la spire dans cette. partie et même, si besoin est, cette partie peut être munie d'un agitateur commandé permettant de solliciter la des cente du produit, soit par agitation de la spire, soit autrement. Il convient de remar quer que les trous des . cheminées. sont en partie protégés contre un bouchage éventuel par les spires de l'hélice T, .de sorte due, dans les conditions les plus, défavorables, l'évacuation des produits de la distillation peut toujours s'accomplir.
Il va de soi que l'appareil schématique décrit ci-dessus est fourni à. titre purement illusàratif et que l'on peut, en pratique, en modifier l'exécution sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Cet appareil peut être construit aussi bien pour des installations fixes que pour des installations mobiles.
On voit immédiatement que, dans un ap pareil tel que décrit ci-dessus, les deux pre mières phases. de la décomposition pyrogénée dont on a parlé au début du présent mémoire eut lieu par mise en contact direct de la ma tière cellulosique avec une source <B>de</B> chaleur, la troisième s'effectuant par chauffage indi rect dans la cornue sous une couche d'une faible épaisseur dont les surfaces sont sans cesse renouvelées; on voit aussi que grâce à la cheminée intérieure perforée, les produits de la distillation sont évacués sans avoir subi de décomposition pyrogénée, leur @ chemi:e- ment se faisant de la paroi chaude vers la cheminée centrale.
L'appareil représenté permet une utilisa tion complète des calories émises par le foyer, en même temps qu'il permet la récupération de la plus grande partie de la chaleur em portée par le produit carbonisé grâce au re froidissement de celui-ci avec de l'air qui, ré chauffé, vient au foyer.
On peut ainsi réunir tous les avantages des divers modes de distillation connus en en supprimant les inconvénients.
Ce mode de traitement s'adapte à toutes les matières susceptibles d'être carbonisées. Il suffit pour cela que la matière traitée soit mise en état de division suffisante.
Le même procédé de carbonisation peut être adopté en forêt pour traiter les bois dé chiquetés ou concassés sur place. Il suffit de prévoir le four démontable, en parties pas trop lourdes, pour, après épuisement d'un sec teur d'abattage, remonter ce four dans un autre secteur forestier.
On a ainsi la possibilité de produire sur place un maximum de charbon de bois épuré, tout en récupérant des goudrons non décom posés provenant de la troisième phase de la. décomposition pyrogénée.