Procédé et appareil pour gazéifier des matières carbonées en gros grains s'agglomérant lors du chauffage. 1:n gazéifiant des matières carbonées en gros grains qui s'agglomèrent loraqti'on les chauffe, par exemple du charbon à coke, dans des gazogènes à cuve usuels, on rencontre cer taines difficultés.
En effet, la matière à ga zéifier, qui est froide à son entrée clans la partie supérieure du gazogène, se chauffe en descendant dans le gazogène, et ses eonati- tuants goudronneux deviennent mous, ce qui fait que la matière s'agglomère dès que la température atteint environ -100 C. Comme cette température est considérablement plus basse que la, température de gazéification au fond du gazogène, il. se forme au-dessus de la zone (le gazéification une couche compacte, bloquée dans le gazogène, -et empêchant la montée du mélange (le gaz produit.
On a déjà proposé de briser cette couche difficilement pénétrable au moyen de pique-feu ou d'agita- teurs, mais cette méthode est difficile à mettre en pratique, surtout lorsqu'elle com porte un travail manuel, tandis qu'une exé cution mécanique implique l'inconvénient d'une forte usure.
L'invention a pour but d'éviter ces diffi cultés; elle a pour objet un procédé pour ga zéifier des matières carbonées en gros grains s'agglomérant. lors du chauffage, dans des ga zogènes à cuve; ce procédé est caractérisé en ce que la matière à gazéifier passe par un espace tubulaire entre la paroi de la partie supérieure chi -gazogène et un tuyau central pour l'évacuation du gaz, et. descend dans une partie de la cuve de section plus grande, où elle se répartit en grains plus gros et en grains plus petits, de façon que le mélange de gaz. montant de la. zone inférieure de ga zéification, se partage et.
forme des courants séparés, ce qui évite .la formation d'une cou elie compacte de matière agglomérée.
L'invention peut être appliquée à diffé rentes espèces de gazogènes à cuve, notam ment par exemple des gazogènes fonction nant avec un soutirage de scorie liquide.
Le dessin annexé montre, schématiquement. et. à titre d'exemple, des appareils pour la mise en oeuvre de l'invention. Dans da. fig. 7, on a représenté une partie d'une cuve de ga zogène. Un dispositif de chargement 1 fait entrer la matière à gazéifier dans l'espace tu bulaire 2, formé par la partie supérieure de la paroi du gazogène et par le tuyau central 3 pour ].'évacuation du gaz.
La longueur de cet. espace 2 est telle qu'il peut. recueillir une quantité de matière à gazéifier plus grande qu'une seule fournée du dispositif 1, tandis que la fréquence de chargement périodique est. telle qu'il se trouve toujours de la matière à gazéifier dans d'espace 2. A partir de cet. espace 2, la matière à gazéifier descend dans la, partie 4 de da cuve du gazogène, où règne une température telle qu'il se produit. une agglomération.
Comme les gaz montant soi#- tent pour la. plus grande partie par le tuyau central 3, la matière à gazéifier n'est chauffée que modérément dans l'espace tubulaire 2, de sorte qu'à. l'entrée dans l'espace 4, sa tempé rature est d'environ 100-150 C. Comme on l'a indiqué dans la fig. 1, la. paroi s'élar git en dessous de l'espace 2, de sorte que l'es pace 4 a un diamètre plus grand que la partie située en dessus.
Grâce à cet élargissement, la matière à gazéifier, qui entre dans l'espace 4, se répand sur une plus grande largeur, de sorte que les morceaux les phis gros s'éloi gnent du point de chute et viennent se placer contre la paroi et au milieu du gazogène, sous le tu y au 3, tandis que les morceaux -plus pe tits descendent pour la plus grande partie juste au-dessous de l'espace tubulaire 2.
. Comme le mélange de gaz montant passe plus facilement. entre les morceaux les plus gros qu'entre les plus petits, il se forme dans l'espace 4 deux courants principaux de gaz, un courant le long de la paroi et un courant central. Le courant. qui monte le long de la paroi rejoint., en haut de l'espace 4, le cou rant de gaz central, et les deux courants réunis sortent par le tuyau central 3. Entre ces deux courants de gaz chauds, il y' a à l'in térieur du gazogène une zone où la matière à gazéifier est relativement peu en contact avec les gaz chauds et, par conséquent, n'atteint.
Pas ,des températures aussi élevées que dans les zones balay ées par les courants de gaz.
Contrairement. aux procédés utilisant des .gazogènes à cuve usuels, le procédé selon l'in vention ne donne pas lieu à la formation d'une couche agglomérée et. eompacte de ma tière à gazéifier. L'agglomération a bien lieu localement, notamment. aux endroits où la. ma tière à gazéifier est en contact avec les cou rants ascendants de gaz chauds.
Lorsque des agglomérations se sont formées à ces endroits, le courant de gaz change de direction, jus qu'à ce .que sur le chemin de la nouvelle di rection il se soit également formé des agglo mérations, après quoi le courant. de gaz change à nouveau de direction et, reprend son chemin initial, parce que la zone agglomé rée, formée antérieurement, est descendue entre temps et a atteint la zone de gazéifica- tion. Au lieu d'une couche compacte de ma tière agglomérée, il se forme clone plusieurs agglomérations locales s'accumulant dans un sens vertical et ne produisant pas d'engorge ments.
La matière à gazéifier n'est que modéré ment chauffée, en arrivant à la partie supé rieure élargie de la. cuve, de sorte que le cou rant de<U>gaz</U> peut la traverser librement pour entrer dans le tuyau central. Le déplacement de ce courant de gaz et le dispersement de la matière à gazéifier peuvent être facilités par l'introduction d'un courant de gaz froid dans le haut. de la, partie de la cuve dont la section est. plus grande (voir fi-. '?, tuyau 5).
En outre, la direction du courant de gaz dans la partie supérieure de l'élargissement de la euve peut être modifiée en prévoyant un tuyau central réglable. Aux fig. 3 et 4, on a représenté respectivement une position élevée 3a. et une position basse 3h du tuyau central. De cette façon, la répartition de la matière à gazéifier selon sa grosseur de grain et, par cela, également. la formation des agglo mérations peuvent. être modifiées.
Le déplacement de la matière à gazéifier peut. être facilité en prévoyant un tuyau cen tral mobile, qui peut être actionné soit à la main, soit mécaniquement, et qui peut tourner autour de son axe et/ou peut être actionné en sens vertical et'ou horizontal, ou bien peut être animé d'un mouvement pendulaire ou vibratoire.
Le fonctionnement. du gazogène peut être amélioré en ajoutant à la matière à gazéifier d'autres matières carbonées qui ne s'agglo- mèrent pas lorsqu'elles sont chauffées, par exemple du coke, du fusain, du charbon mai gre, -du lignite, etc., et/ou d'autres matières, telles que minerais, en petites quantités, par exemple quelques pour cent.
De préférence, on ajoute des matières dont la grosseur de grain moyenne est. soit. plus grande, soit plus petite que la. grosseur de grain moyenne de la matière à -azéifier. Si Fon ajoute des ma tières dont la. -rosseur de grain est plus grande, celles-ci se placeront, dans la partie élargie de la cuve, surtout le long de la pa roi et au milieu du gazogène, comme les gros morceaux de matière à gazéifier, ce qui favo rise le passage du courant de gaz.
Si, par contre, on ajoute .des matières dont la gros seur de grain est. plus petite, celles-ci ne glis seront pas, en général, vers la. .paroi et le mi lieu du gazogène, mais descendront tout droit sous l'espace tubulaire, de sorte que dans la. partie élargie de la cuve, il peut se former un courant de gaz de forme tubulaire, aussitôt que le courant de gaz qui monte entre les particules les plus grosses est gêné par la for mation d'agglomérations.
A method and apparatus for gasifying coarse-grained carbonaceous materials which agglomerate upon heating. 1: n gasifying coarse-grained carbonaceous materials which agglomerate when they are heated, for example coking coal, in conventional tank gasifiers, certain difficulties are encountered.
In fact, the material to be gasified, which is cold when it enters the upper part of the gasifier, heats up as it descends in the gasifier, and its tarry substances become soft, which causes the material to agglomerate as soon as the temperature reaches about -100 C. Since this temperature is considerably lower than the gasification temperature at the bottom of the gasifier, it. forms above the zone (the gasification a compact layer, blocked in the gasifier, -and preventing the rise of the mixture (the gas produced.
It has already been proposed to break this layer, which is difficult to penetrate by means of fire spikes or stirrers, but this method is difficult to put into practice, especially when it involves manual work, while mechanical execution. involves the disadvantage of heavy wear.
The object of the invention is to avoid these difficulties; its object is a process for ga zeifying coarse-grained carbonaceous materials which agglomerate. during heating, in tank gases; this process is characterized in that the material to be gasified passes through a tubular space between the wall of the upper chi-gas generator part and a central pipe for the evacuation of the gas, and. descends into a part of the vessel with a larger section, where it is distributed into larger grains and smaller grains, so that the gas mixture. amount of. lower zone of ga zeification, divides and.
forms separate streams, which avoids the formation of a compact layer of agglomerated material.
The invention can be applied to various species of tank gasifiers, in particular for example gasifiers operating with a withdrawal of liquid slag.
The accompanying drawing shows, schematically. and. by way of example, apparatus for implementing the invention. In da. fig. 7, a part of a tank of ga zogen is shown. A loading device 1 brings the material to be gasified into the tubular space 2, formed by the upper part of the wall of the gasifier and by the central pipe 3 for the evacuation of the gas.
The length of this. space 2 is as it can. collect an amount of material to be gasified larger than a single batch of the device 1, while the periodic charging frequency is. such that there is always material to be gasified in space 2. From this. space 2, the material to be gasified descends into part 4 of the gasifier tank, where a temperature prevails such that it occurs. agglomeration.
As the gases rise so # - tent for the. most of it through the central pipe 3, the material to be gasified is heated only moderately in the tubular space 2, so that. entering space 4, its temperature is approximately 100-150 C. As indicated in fig. 1, the. wall widens below space 2, so that space 4 has a larger diameter than the part above.
Thanks to this widening, the material to be gasified, which enters space 4, spreads over a greater width, so that the larger pieces move away from the point of fall and come to be placed against the wall and in the middle of the gasifier, under the tu y at 3, while the smaller pieces descend for the most part just below the tubular space 2.
. As the rising gas mixture passes more easily. between the larger pieces than between the smaller ones, there are formed in space 4 two main streams of gas, a stream along the wall and a central stream. The stream. which rises along the wall joins., at the top of space 4, the central gas stream, and the two combined streams exit through the central pipe 3. Between these two hot gas streams, there is inside the gasifier a zone where the material to be gasified has relatively little contact with the hot gases and, consequently, does not reach.
No, temperatures as high as in areas swept by gas currents.
In contrary. to the processes using conventional tank gasifiers, the process according to the invention does not give rise to the formation of an agglomerated layer and. compact in terms of gasification. The agglomeration does take place locally, in particular. in places where the. the material to be carbonated is in contact with the ascending currents of hot gases.
When agglomerations have formed in these places, the gas stream changes direction, until on the way to the new direction agglomerations have also formed, after which the current. of gas changes direction again and resumes its initial path, because the agglomerated zone, formed previously, has meanwhile descended and has reached the gasification zone. Instead of a compact layer of agglomerated matter, several local agglomerations are formed which accumulate in a vertical direction and do not produce congestion.
The material to be carbonated is only moderately heated, arriving at the enlarged upper part of the. tank, so that the flow of <U> gas </U> can pass freely through it to enter the central pipe. The movement of this gas stream and the dispersal of the material to be gasified can be facilitated by introducing a stream of cold gas at the top. of the, part of the tank whose section is. larger (see fig. '?, pipe 5).
In addition, the direction of the gas flow in the upper part of the enlargement of the chamber can be changed by providing an adjustable central pipe. In fig. 3 and 4, a raised position 3a has been shown respectively. and a 3 o'clock low position of the central pipe. In this way, the distribution of the material to be gasified according to its grain size and, therefore, also. the formation of agglomerations can. be changed.
The displacement of the material to be gasified can. be facilitated by providing a movable central pipe, which can be actuated either by hand or mechanically, and which can rotate about its axis and / or can be actuated vertically and / or horizontally, or can be driven by 'a pendular or vibratory movement.
The operation. gasifier can be improved by adding to the material to be gasified other carbonaceous materials which do not clump when heated, for example coke, charcoal, gray coal, lignite, etc. , and / or other materials, such as ores, in small amounts, for example a few percent.
Preferably, materials of an average grain size are added. is. larger, or smaller than the. average grain size of the material to be -asified. Si Fon adds subjects including. -grain grinder is larger, these will be placed in the widened part of the tank, especially along the pa king and in the middle of the gasifier, like the large pieces of material to be gasified, which favors the passage of the gas stream.
If, on the other hand, we add. Materials whose grain size is. smaller, these will not generally slide towards the. .wall and mid instead of the gasifier, but will descend straight under the tubular space, so that in the. enlarged part of the vessel, a tubular gas stream can be formed as soon as the gas stream which rises between the larger particles is hampered by the formation of agglomerations.