Procédé et appareil pour la production de gaz combustible. La présente invention se rapporte à un procédé pour la production de gaz combus- i.ible et à un appareil pour la mise en couvre de ce procédé.
Selon ce procédé, des substances combus tibles d'origine végétale ou fossile, sont sou mis à une distillation sèche., en l'absence d'air, les produits de la distillation étant exposés ensuite à un traitement thermique en l'absence d'air, par lequel! qes. produits con densables provenant de la distillation sont transformés, par pyroscission, en produits gazeux stables.
La réalisation pratique du procédé objet de la présente invention peut être obtenue de façon variée, étant variés aussi les moyens avec lesquels il est possible d'obtenir la cha leur nécessaire pour la distillation du com bustible et la pyroscission des produits de distillation. En effet, on peut utiliser indif féremment l'énergie électrique, les combus tibles de tout genre, des réactions très exo thermiques, etc. ou bien on peut employer un chauffage mixte, par exemple en partie avec de l'énergie électrique et en partie avec des combustibles.
En outre, il est rendu possible et facile par lie procédé, objet de la présente invention, d'utiliser rationellement tous les déchets vé gétaux et les refus de travail industriels, qui actuellement sont utilisés de manière insuf fisante ou point du tout.
Il est possible d'ob tenir dies, gaz -combustibles et avec un rende ment maximum de: sciure de bois, copeaux, écorces de riz ou de grain, branches, feuilles, paille, tiges de chanvre, pépins de raisin, noyaux d'olives, tourbe, lignite, charbon sous forme broyée ou en poudre, lies d'huile, hui les de refus, goudron, poix noire, schistes, etc.
Naturellement la forme et tous les détails de réglage et de construction des appareils, étudiés pour la mise en couvre du présent procédé, pourront varier selon les matériaux employés, selon le combustible choisi, selon le système d'alimentation et de charge, etc., sans sortir du champ de la présente invention. A titre d'exemple indicatif et non limi tatif seront maintenant décrites trois forme d'exécution d'un appareil pour la. mise en coeuvre du procédé selon la présente invention.
La fig. 1 représente le schéma d'un appa reil dans lequel la source de chaleur est l'énergie électrique; La. fig. 2 représente le schéma d'un autre appareil du genre dans lequel la, chaleur est engendrée par un combustible solide; La fig. 3 représente le schéma d'un troi sième appareil, dans lequel la chaleur néces saire à la. distillation est fournie par les matériaux qui ont été distillés.
L'appareil représenté dans la fig. 1 et utilisant l'énergie électrique, est formé essen tiellement par une cornue de distillation 7. munie de la bouche d'alimentation en maté riaux à. distiller<B>(</B>1) et de la, bouche d'extrac tion du charbon résiduaire (2).
La chaleur est fournie par un ensemble de résistances électriques placées axialement par rapport à la cornue même et dans sa zone centrale, afin de réduire le plus possi ble les dispersions de chaleur, ledit ensemble de résistances étant constitué par un tube à l'extérieur duquel se trouve une résistance électrique 3, destinée à. la distillation des matériaux, tandis que dans son intérieur se trouve une seconde résistance 4, qui fournit la chaleur nécessaire à la pyroscission des produits condensables.
Les gaz et les vapeurs qui se produisent des matériaux introduits dans la cornue sous l'action du réchauffement, doivent nécessaire ment passer, pour sortir, par les trous se trou vant dans la. lanterne 5 et traverser dans toute sa longueur, la résistance de pyroscis- sion 4, qui présente une température d'envi ron 900 . Par effet de cette température, la pyroscission de ces vapeurs s'effectue et il se forme un mélange de gaz permanents et combustibles, avec un pouvoir calorifique (mesuré avec un calorimètre Junkers) de 3500 calories par mètre cube.
Avant de sor tir pour l'utilisation, les gaz, en passant dans la partie inférieure du gazogène, se séparent des poudres entraînées éventuellement par eux et ensuite sortent à travers le conduit 6 pour être immédiatement utilisés ou pour être soumis il d'autres traitements. L'alimen- tatiori en énergie électrique des résistances 3 et 4 a lieu<B>il</B> travers des prises de courant appropriées de 1-ype connu, et pour cette rai son non représentées, et l'appareil sera natu rellement complété par des revêtements iso lants, par un raccord pour la décharge de l'eau condensée,
un dispositif élastique ap proprié pour la compensation des dilatation,. des passages pour des agitateurs du combus tible et d'autres parties accessoires.
Naturellement l'ensemble thermoélectrique (le gazéification peut être constitué par d'au tres éléments que des résistances métalliques. par exemple par des résistances en charbon. ou bien il pourra être constitué à base de sels fusibles, etc.
La. fi-. -1 représente un t.vpe de généra teur dans lequel la chaleur nécessaire pour la réalisation des opérations de distillation et pyroscission est fournie par la combustion de combustibles solides dans un foyer spécial.
7 est. la cornue de distillation proprement dite, munie (le la bouche d'alimentation des matériaux < < distiller 1, de la bouche 2 d'ex traction du charbon résiduaire; ces 1,ouches sont pourvues toutes les deux de portes fermeture étanche.
Une cornue de réchauffement 8 est com binée avec la cornue de distillation 7. qu'elle enveloppe complètement. Dans la cornue 8 est introduit: à travers la bouche 11 le com bustible nécessaire au chauffage. Cette cor nue est munie d'une grilh appropriée au combustible qui est brûlé. ainsi que d'une ouverture de décharge 11 pour les résidus de combustion et, d'un passage 12 qui conduit. la fumée à la cheminée. La combustion alimen tée par l'air entrant dans l'ouverture 9 du cendrier, advient sur la grille, et grâce à la disposition du conduit 12, les fumées sont obligées, avant. de passer par la. cheminée. de chauffer la cornue sur toute sa longueur.
Sous l'action de la chaleur, la masse des matériaux contenus dans la cornue subit la distillation, avec développement conséquent de gaz (en quantité limitée) et de vapeurs condensables. Ces produits de la distillation sont obligés, pour pouvoir entrer dans le tube 13 par sa partie inférieure, de raser le fond de la cornue qui se trouve à une température de 800 à 900 , et de subir ainsi leur pyros- cission en se transformant en gaz permanents et combustibles.
Le gaz remonte ensuite dans un des con duits prévus dans le tube 13 et redescend par l'autre conduit pour traverser ensuite le conduit en 6, ou la pyroscission est terminée, grâce au réchauffement élevé que ce conduit subit en traversant le foyer.
Il est évident que le réchauffement de ce type de générateur peut être effectué avan tageusement à l'aide du charbon résiduaire ou des déchets de charbon d'une distillation précédente, car il a été démontré pratique ment que cette quantité de déchets de char bon est plus que suffisante. Dans le cas où l'on distille des matériaux en poudre (par exemple sciure de bois), il a été prévu d'em ployer des brûleurs appropriés au charbon en poudre à l'aide de jets d'air. La même précaution doit être prise dans le cas où l'on veut employer pour le réchauffement des cor nues des combustibles liquides ou gazeux (par exemple une partie des gaz produits).
L'air nécessaire à la combustion pour le réchauffement de la cornue peut être intro duite par tirage naturel ou forcé. Aussi le gaz obtenu avec ce second type de généra teur est en tout similaire comme composition et comme pouvoir calorifique à celui obtenu avec le type d'électrogazogène selon la fig. 1; il est donc approprié aux mêmes applications: C'est=à-dire il peut remplacer, spécialement après l'élimination préalable de l'anhydride carbonique contenu dans ce gaz (avec des moyens déjà connus), le gaz commun d'illu mination de la ville dans tous ses emplois;
et même en bien d'autres cas avec avantage considérable, ce gaz pouvant être obtenu aussi avec une propre pression de quelques mètres de colonne d'eau.
Ce gaz peut être comprimé en bombes à plus de 200 atm. et, analoguement à ce qu'on fait déjà dans d'autres pays avec le gaz d'il lumination, il peut être employé pour alimen ter des autovéhicules ou pour d'autres buts. Moyennant l'élimination de l'anhydride car bonique, le pouvoir calorifique par mètre cube de gaz s'élève au-dessus de 4000 calo ries, si le gaz provient de la distillation du bois, tandis qu'on arrive même aux 6000 ca lories si le gaz provient de la distillation du charbon.
Le pouvoir calorifique du gaz obtenu peut encore être augmenté si l'on distille ensemble avec le matériel solide (végétaux ou charbon-) aussi des substances qui, par réchauffement et pyrogénèse, donnent lieu au développe ment d'hydrocarbures gazeux, telles que par exemple les lies d'huiles, le goudron, la poix noire, les huiles de déchets, les schistes, etc. qui, ainsi qu'il est connu, se décomposent avec formation d'éthylène, de méthane, etc. dont le pouvoir calorifique est, ainsi qu'il est connu, très élevé.
Dans l'appareil représenté en fig. 3, ainsi que dans les gazogènes communs, c'est le combustible qui a été distillé, qui fournit la chaleur nécessaire à la distillation et à7 la pyroseission; grâce à cette dernière opération, ainsi qu'il a été dit, les gaz qu'on obtient présentent un pouvoir calorifique supérieur à celui des gaz produits dans les gazogènes communs.
Ainsi qu'in résulite du schéma, on a dans ce cas une cornue unique 7, pourvue d'une seule bouche de chargement 1, et les maté riaux combustibles qui remplissent la cornue, subissent successivement dans la zone A le séchage, dans la zone B la. distillation et dans la zone C la combustion. Cette dernière est alimentée avec un souffleur d'air ou avec d'autres dispositifs appropriés quelconques.
Les gaz développés pendant la distillation sont obligés à sortir de l'embouchure 3' d'un conduit 14 qui s'ouvre en regard de la zone B de distillation et qui préférablement, ainsi qu'il est représenté dans une figure du des sin, s'étend autour de toute la. périphérie de la cornue même, de façon. à avoir une surface ample de transmission de la chaleur entre la zone la plus chaude de la cornue, la zone C de combustion, et les produits de la. distil lation qui passent dans le conduit 14, dans lequel grâce justement à ce réchauffement élevé, ils subissent la, pyroscission en sortant ensuite dans l'état voulu du conduit de sor tie 6. Les déchets de la. combustion au con traire pourront être déchargés par la bouche spéciale 15.
Le résultat final est l'obtention d'un mé lange de gaz, dont le pouvoir calorifique est considérablement supérieur à celui (lu gaz commun pauvre et en même temps la réalisa tion de l'utilisation la plus intégrale des ma tériaux gazéifiés. On peut aussi avec avan tage utiliser dans le gazogène des charbons ayant un bas prix de revient, ainsi que par exemple les type "Arsa" et "Ba.liu Abis" riches en matières volatiles et en soufre, puis qu'on réalise l'utilisation intégrale des par ties volatiles mêmes.
Naturellement les appareils décrits sché matiquement ci-dessus seront complétés de toutes leurs parties accessoires, qui générale ment sont combinées avec ces appareils, et qui pourront varier, ainsi que tous les détails constructifs des appareils mêmes, sans sortir du cadre de la présente invention.